Способы защиты от активных помех

Методы и способы защиты от активных помех

С точки зрения воздействия активных помех на системы РЛС методы защиты станций можно разделить на две основные группы:

— методы припятствующие попаданию помехи в приемную систему и устройство отбработки сигнала. К ним относятся следующие виды селекции сигналов: пространственная, частотная, поляризационная;

— методы борьбы с помехами, проникшими в приемную систему. Их действие основано на различии параметров сигнала цели и помехи по спектральным характеристикам, по частоте повторения и длительности, по амплитуде и т.д. Для борьбы с помехами такие отличительные признаки могут специально вводится в сигнал для повышения эффективности защиты (например, поляризация волн, временная расстановка импульсов, тип модуляции и т.д.).

Рассмотрим, какие различия между сигналом и помехой могут быть использованы в целях защиты РЛС от активных помех:

1. Могут быть применены различия в спектральном составе сигнала и помехи, которые реализуются с помощью различных фильтрующих схем. Методы защиты:

— перестройка по несущей частоте РЛС;

— оптимальная фильтрация сигналов.

2. Используются различия во временной структуре сигналов и помех, которые сами по себе представляют частный случай различий в спектрах. Методы защиты – селекция импульсных сигналов по:

3. Используются различия в амплитудах сигналов и помех. Методы защиты с помощью схем селекции по амплитуде и при компенсационном методе.

4. Различия в пространственном положении цели и источника помех. Методом защиты является повышение разрешающей способности по направлению и уменьшения уровня побочного излучения и приема по боковым и задним лепесткам диаграммы направленности антенны РЛС.

5. Различия в поляризационной структуре сигнала и помех, учитывая, что помехи имеют круговую или элиптическую поляризацию, а волна, отраженная от цели, является плоскополяризованной.

Основные способы защиты РЛС в зависимости от вида помехи приведены в таблице №1.

Основные методы защиты РЛС	Основные виды активных помех
Непре-рывная шумо-вая	Несин-хронная имп.	Прямая СИП	Угловая ответная	Уводя-щая по дальнос-ти	Много-кратная имп. ответн.
1.Перестройка по несущей частоте	+	+	+	+	+	+
2.Оптимальная фильтрация	+	+	+	+	+	+
3.Автоматическая регулировка усиления	+	+	+
4.Пространствен-ная селекция	+	+	+	+
5.Поляризацион-ная селекция	+	+	+
6.Селекция по амплитуде	+	+	+
7.Селекция по длительности сигнала	+	+	+	+
8.Селекция по частоте повторе-ния сигнала	+
9.Компенсацион-ный метод	+
10.Перестройка частоты повторе-ния (вобуляция)	+

Перестройка несущей частоты –при реализации этого метода защиты РЛС от активных помех используется различие несущих частот полезного сигнала и помех (частотная селекция сигналов).

Этот метод может осуществляться либо применением нескольких приемо-передающих каналов, разнесенных по частоте, либо использованием одного приемо-передающего канала, у которого предусмотрена перестройка рабочей длинны передатчика в определенном диапазоне высокочастотной части приемной системы. Величина перестройки рабочей частоты РЛС должна быть не менее, чем сумма удвоенной промежуточной частоты и ширины полосы пропускания приемника (2fпо+ fпр).

Методы перестройки несущей частоты РЛС:

— несущая частота изменяется в заданной полосе частот от группы к группе излучаемых импульсов, каждая из которых состоит из нескольких импульсов;

— несущая частота изменяется от импульса к импульсу;

— несущая частота меняется в пределах длительности каждого импульса;

— несущая частота меняется в пределах длительности каждого импульса относительно средней величины, которая в свою очередь изменяется в течении времени всей последовательности импульсов.

Основным недостатком этого метода защиты является возможность разведки новой несущей частоты или закона ее изменения и электронное подавление РЛС на новой частоте.

Оптимальная фильтрация – сводится к построению передаточной функции фильтра, при которой на выходе фильтра отношение мощности сигнала и помехи достигает максимальной величины. Реализация оптимальных фильтров в современных РЛС осуществляется с помощью схем на линиях задержки с отводами.

Автоматическая регулировка усиления– предназначена для выделения полезного сигнала, принимаемого на фоне мощной помехи большой напряженности, принцип работы состоит в том, чтобы за время действия импульса помехи не произошло перегрузки приемной системы.

Селекция по амплитуде – используется для подавления помех различных видов, амплитуда которых превышает пороговое значение.

Селекция по длительности сигнала – схема производит селекцию таких импульсов, длительность которых равна длительности сигнала, отраженных от цели, и обеспечивает защиту РЛС от синхронных импульсных помех, длительность которых не совпадает с длительность сигнала РЛС.

Селекция по частоте повторения сигнала– обеспечивает подавление несинхронной импульсных помех, имеющих период повторения, отличных от периода следования импульсов РЛС.

Защита РЛС от угловой ответной помехи – сущность защиты состоит в:

1. Устранении помеховой модуляции видеоимпульсов и сохранении полезной огибающей видеоимпульсов частоты сканирования, несущей информацию об угловых координатах цели, с помощью основного и дополнительного каналов и суммарно-разностной обработки сигнала.

2. При применении противником угловых ответных помех (непрерывных или прямых импульсных) пеленгация цели-постановщика помех принципиально возможна в пассивном режиме работы, когда РЛС работает только на прием с включением канала угловой ответной помехи.

Защита РЛС от уводящей помехи по дальности — способы защиты от УПД могут быть различными и определяются в зависимости от того, является ли помеха задержанной на период повторения импульсов РЛС или она излучается на каждый зондирующий импульс в том же периоде повторения.

Для защиты от УВД первого типа может быть применен метод вобуляции частоты повторения, от УПД второго типа – селекция по длительности принятого сигнала, выполненная на основе селекции по амплитуде.

Вывод:1. Методы защиты РЛС от активных помех подразделяются на методы припятствующие попаданию помехи в приемную систему и методы борьбы с помехами, проникшими в приемную систему.

2. Способы защиты основаны на различиях между сигналом и помехой в спектральном составе, во временной структуре, в амплитудах, в пространственном положении и в поляризационной структуре.

Тема №5: Основы построения ЗРC войсковой ПВО

studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2021 год. Студопедия не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования (0.003 с) .

Источник

Способы защиты от активных помех

Как отмечалось, эффективность РП зависит от количества информации, которой располагает ПП относительно сигналов подавляемой РТС. Поэтому основной задачей, решаемой на этапе проектирования РТС, является создание таких условий, при которых была бы затруднена разведка ее сигналов. Это свойство системы называют скрытностью действия. Наивысшая степень скрытности, называемая абсолютной [2], реализуется в том случае, когда противник не может обнаружить даже факта выхода системы в эфир. Скрытность действия достигается сокращением времени работы, применением узконаправленных антенн, ориентацией на сложные сигналы с большим значением базы (см. § 6.3).

Рассмотрим возможности повышения скрытности за счет использования сложных сигналов на примере прямоугольного ЛЧМ-импульса. Пусть амплитуда импульса , длительность и девиация частоты . Если произведение , то ЛЧМ-импульс имеет амплитудно-частотный спектр, по форме близкий к прямоугольному шириной , равной девиации частоты . Будем считать, что приемник СРР имеет прямоугольную АЧХ шириной , линейную ФЧХ, а спектр ЛЧМ-импульса лежит в пределах полосы пропускания приемника СРР. В приемнике РЛС применяется согласованный фильтр, отношение сигнал/шум на выходе которого , где — энергия сигнала на входе приемника РЛС; — спектральная плотность мощности белого шума, пересчитанного ко входу приемника.

Приемник СРР при указанных параметрах обеспечит неискаженное воспроизведение входного сигнала и отношение сигнал/шум на выходе где — спектральная плотность мощности белого шума для приемника СРР.

Составим отношение , характеризующее выигрыш, который получает РЛС по сравнению с СРР, считая (одинаковые качества приемников РЛС и СРР) и :

Из выражения (21.2) следует, что для сигналов с большой базой можно обеспечить достаточно высокую скрытность действия системы. Нужно, однако, иметь в виду, что для РЛС, даже используя сложные сигналы, трудно обеспечить абсолютную скрытность — приемник СРР работает по прямому сигналу, а приемник РЛС — по отраженному.

Пользуясь выражениями, определяющими мощность сигнала на входе приемника для радиолиний связи и с пассивным ответом, можно найти отношение мощностей сигналов на входе приемника РЛС и приемника СРР:

где — коэффициенты усиления приемных антенн РЛС и СРР; — ЭРП цели, в качестве которой рассматривается носитель СРР.

Учитывая полученный результат, отношение можно записать следующим образом:

В тех случаях, когда факт излучения скрыть не удается, применяют меры, снижающие эффективность системы РП. К их числу относятся перестройка рабочей частоты и частоты повторения; построение угломеров на основе моноимпульсных систем, не подверженных действию помех, излучаемых ПП, совмещенным с целью; применение сложных сигналов. Возможно также излучение сигналов, направленных на дезинформацию СРР с целью скрыть истинную картину работы РЛС.

При проектировании РТС военного назначения большое внимание уделяется вопросам повышения помехоустойчивости системы относительно активных помех. Особенностью таких вопросов является то, что реальная помеховая обстановка может динамично изменяться и априори неизвестна. В такой ситуации, учитывая, что помеха создается не природой (собственные шумы приемника, атмосферные помехи), а разумным существом — ПП, целесообразно ориентироваться на наихудший случай, связанный с созданием помех, максимально мешающих работе системы (в рамках ограничений, накладываемых на технические возможности ПП), и в этих условиях оптимизировать качество работы проектируемой РТС.

Такое взаимоотношение РТС и ПП создает конфликтную ситуацию, в которой поведение каждой из сторон описывается в терминах теории игр.

Большинство технических методов защиты РТС от активных помех основано на различных способах селекции: пространственной, амплитудной, временной, частотной и поляризационной.

Пространственная селекция предполагает применение передающей и приемной антенн с узкими ДН и малым уровнем боковых лепестков, что затрудняет ведение разведки и создание помех постановщиком, размещенным в стороне от лоцируемого объекта.

Амплитудная селекция защищает приемное устройство от перегрузки помехой, попавшей на его вход, она обеспечивается применением различных типов автоматических регулировок усиления, а также усилителей с расширенным динамическим диапазоном.

Временная селекция достигается путем стробирования приемного устройства РТС на время действия полезного сигнала.

Частотная селекция основана на различии в расположении спектров сигнала и помехи на шкале частот. Для повышения эффективности частотной селекции применяется перестройка рабочей частоты РТС на основе анализа помеховой обстановки.

Поляризационная селекция использует различие в поляризационных характеристиках полезных и мешающих сигналов.

Эффективной мерой борьбы с активными помехами является вторичная обработка, позволяющая прогнозировать поведение цели на время потери контакта с ней за счет действия средств РП, а также комплексирование систем, работающих на основе различных физических принципов или в удаленных друг относительно друга частотных диапазонах. В навигационных системах это комплексирование радионавигационного оборудования и автономных средств счисления; в локационных — совместное применение РЛС, ОЛС и пассивных систем.

В чем различие между пассивным и активным РП? Какими факторами определяется эффективность активного РП?

Приведите примеры шумовых помех.

Какие задачи решают системы радиотехнической разведки? Какие факторы определяют скрытность действия РТС?

Источник