Введение
Радиолокацией называетсясовокупность методов и технических средств, предназначенных для обнаруженияразличных объектов в пространстве, измерения их координат и параметров движенияпосредством приема и анализа электромагнитных волн, излучаемых илипереизлучаемых объектами.
Радиолокация какнаучно-техническое направление в радиотехнике зародилась в 30-х годах.Достижения авиационной техники обусловили необходимость разработки новыхсредств обнаружения самолетов, обладающих высокими характеристиками(дальностью, точностью). Такими средствами оказались радиолокационные системы.
Получение информации врадиолокации сопряжено с наблюдением некоторой области пространства.Технические средства, с помощью которых ведется радиолокационное наблюдение,называются радиолокационными станциями (РЛС) или радиолокаторами; а наблюдаемыеобъекты — радиолокационными целями. Типичными целями являются самолеты, ракеты,корабли, наземные инженерные сооружения и т. п.
Системы радиолокациипрактически всегда входит в состав более сложных суперсистем. Эти суперсистемыимеют важное военное и народнохозяйственное значение и находят разнообразноеприменение: для управления воздушным движением, в навигации самолетов,кораблей, в геофизических и астрофизических исследованиях и др.
Системы радиолокациисоставляют информационную часть таких суперсистем и функционируют совместно иво взаимной связи с другими подсистемами суперсистемы (радионавигации,радиоуправления, передачи информации).
1.Формирование многочастотного сигнала
Многочастотныйсигнал представляет собой совокупность нескольких сигналов с различныминесущими частотами и одинаковыми или разными законами модуляции.
Принципиальновозможно формирование многочастотного сигнала излучением нескольких сигналов сразличными несущими частотами одновременно или со смещением во времени за счетбыстрой перестройки несущей частоты зондирующего сигнала по определенномузакону.
Одновременноеизлучение сигналов с различными несущими частотами может быть осуществленонесколькими способами. Наиболее простым из них является способ, при котороммногочастотный сигнал формируется группой передатчиков с различными несущимичастотами. В таких многочастотных РЛС непрерывного излучения, как правило,каждый передатчик работает на отдельную передающую антенну, а каждый приемникподключен соответственно к отдельной приемной антенне. Такая схема передающеготракта характерна для многочастотных РЛС непрерывного излучения, напримердоплеровских РЛС обнаружения низколетящих целей.
Одновременноеизлучение сигналов с различными несущими частотами может быть обеспечено прииспользовании в передающем устройстве в качестве задающего генераторамногочастотного автогенератора.
Различают триосновных типа многочастотных автогенераторов: с использованием гармоникосновной частоты; с произвольным соотношением собственных частот контуров; сзапаздывающей обратной связью. Кроме этого, возможны многочастотныеавтогенераторы, представляющие собой различные комбинации указанных вышеосновных типов.
Особый интересс точки зрения использования многочастотных сигналов в радиолокациипредставляет третий тип многочастотных автогенераторов — с запаздывающейобратной связью, генерирующих колебания со спектром частот вокруг основнойчастоты.
В дециметровоми сантиметровом диапазонах волн такие многочастотные автогенераторы могут бытьсозданы на лампах бегущей или обратнойволны с внутренней (через замедляющую систему) или внешней обратной связью.
Для полученияустойчивых гармонических колебаний в любом автогенераторе должны выполнятьсяусловия баланса амплитуд и фаз. Применительно к лампам бегущей волны (ЛБВ) свнутренней обратной связью условие баланса амплитуд состоит в том, чтосуществующие в стационарном режиме колебания должны компенсировать потериэнергии в нагрузке и в замедляющей системе, а условие баланса фаз — в том, чтодля частот генерируемых колебаний в замкнутой цепи прямой и обратной связидолжно укладываться целое число волн.
Вматематической форме это условие может быть представлено соотношением
/>
где vП — фазовая скорость прямой волны; v0— фазовая скорость отраженной волны; w — частота генерируемыхколебаний; L — суммарная эквивалентная длина коаксиальныхпереходов на входе и выходе ЛБВ; l —длина спирали замедляющейсистемы.
Из соотношения ( 1) видно, что в ЛБВ с внутреннейобратной связью принципиально существуют условия для одновременной генерацииколебаний нескольких частот.
Многочастотность ЛБВ с внутренней обратной связьюможет быть пояснена также графически (рис. 7) путем сопоставления зависимостиусловия баланса фаз от частоты генерируемых колебаний с дисперсионнойхарактеристикой замедляющей системы ЛБВ — v(w). Учитывая, что фазовыескорости прямой и отраженной волн практически одинаковы (vП = v0= v) и намного меньше скорости света, а эквивалентная длина коаксиальныхпереходов на входе и выходе ЛБВ незначительна по сравнению с длиной спирализамедляющей системы (L
/>
Рис. 7. Дисперсионная характеристика ЛБВ с внутреннейОС
Еще одним изспособов одновременного формирования сигналов с различными несущими частотамиможет являться синтезирование частот. В многочастотных передающих устройствахнаходит применение пассивный метод синтезирования частот, основанный наиспользовании только генераторов гармоник, смесителей и фильтров.
Реализациялюбого из рассмотренных выше способов одновременного формированиямногочастотного сигнала сопряжена с рядом особенностей, связанных с усложнениемсхемы передающего тракта, исключением взаимного влияния сигналов различныхчастот, одновременным усилением сигналов в широком диапазоне частот,увеличением габаритов и веса РЛС.
Следует такжеиметь в виду, что при наличии в тракте передачи элементов, общих для сигналоввсех частот, одновременное формирование многочастотного сигнала оказываетсяэнергетически невыгодным, так как мощность каждого из составляющих сигналов всреднем не может быть больше величины отношения предельно допустимой передаваемоймощности к числу несущих частот.
2. Многочастотная радиолокация целей
Отрицательноевлияние флюктуации отраженных сигналов на характеристики РЛС может бытьустранено или, по крайней мере, уменьшено, если удастся каким-либо образомдобиться их сглаживания. Одним из способов сглаживания флюктуации являетсяприменение многочастотных сигналов. Физическая сущность эффекта сглаживанияфлюктуации отраженного сигнала при облучении цели многочастотным сигналомсостоит в том, что при достаточно большом разносе несущих частот шириналепестков диаграмм вторичного излучения цели на различных частотах неодинакова,а соответствующие экстремальные точки диаграмм оказываются сдвинутыми друготносительно друга, благодаря чему уменьшается изрезанность эквивалентной диаграммывторичного излучения цели и соответственно относительная величина флюктуацииотраженного сигнала. При этом наибольший эффект сглаживания флюктуациидостигается при статистической независимости отраженных от цели сигналов накаждой из составляющих частот [3].
Примногочастотном сигнале уже недостаточно рассматривать функции автокорреляциикаждой из его частотных составляющих, а необходимо ввести также функцию ихвзаимной корреляции
/>
Необходимым(но не достаточным) условием независимости отраженных сигналов являетсяортогональность соответствующих составляющих зондирующего сигнала [4]. Из ( 2)видно, что эта ортогональность не может быть обеспечена подбором законовмодуляции, так как преобразование Фурье функции Сjk(t,wj-wk+Wjk) является произведением спектров модуляции j-го и k-го сигналов, один из которыхсдвинут по частоте на величину wj-wk+Wjk, так что требуемое равенство нулю этой функции при j¹k достигается лишь при неперекрывании указанных спектров, т.е. При достаточно большой величине ½wj-wk ½.
Функцию корреляциипри многочастотном излучении можно преобразовать к виду
/>
где r(t1-t2) – коэффициент флюктуаций; wдj– доплеровский сдвиг j-й несущей частоты; Аj – амплитуда j-го отраженногосигнала; rjk — оределяет степень коррелированности j–го и k–го сигналов.
Известно, чточастота корреляции сигналов, отраженных от одной и той же цели, зависит отскорости распространения электромагнитной энергии и радиальной протяженностицели. При этом под радиальной протяженностью цели понимается: для точечныхцелей — разрешающая способность РЛС по дальности, а для протяженных целей —непосредственно радиальные размеры их. Радиолокационные сигналы цели могутсчитаться некоррелированными, если разность фаз составляющих многочастотногосигнала, отраженных от крайних точек цели, измеренная относительно ее центра,составляет не менее 2p:
/>
где Djj=2plцрfj/с- сдвиг фазы сигнала на частоте fjмногочастотного сигнала относительно фазы сигнала от отражающего центра цели; lцр — радиальная протяженность цели. Подставивзначение Djj и Djj-1,в выражение ( 3), найдем величину необходимого разноса частот
/>
Таким образом,необходимым условием независимости отраженных от одной и той же цели сигналовявляется обеспечение необходимого разноса их частот, величина которого зависитот радиальной протяженности цели.
Более строгоусловие независимости отраженных сигналов формулируется следующим образом:отраженные сигналы являются статистически независимыми, если длина волны,соответствующая разностной частоте, мала по сравнению с радиальнойпротяженностью цели и если отсутствует взаимное перекрывание спектров модуляциисигналов различных частот.
Для статистическинезависимых сигналов логарифм отношения правдоподобия равен сумме логарифмовотношении правдоподобия для отдельных сигналов. В соответствии с этим схемаоптимальной обработки многочастотного сигнала представляет собой совокупностьсхем для отдельных сигналов. Напряжения на выходах этих схем суммируются исравниваются с поротом.
Можно показать [4], чтодля случая медленных флюктуаций и обработки сигнала оптимальным образом,характеристическая функция определяется равенством
/>
где т — числоиспользуемых частот.
При q0j=0 этой характеристической функции соответствуетхи-квадрат распределение с 2т степенями свободы. Наибольший интереспредставляет вопрос о выборе числа частотных каналов, обеспечивающегомаксимальную дальность обнаружения при заданной общей мощности излучения.Считая, что мощность распределяется между каналами поровну (q01=q02=…=q0/m) уравнение характеристик обнаружения можно представить ввиде
/>
График зависимости q0(m)приведен на рис. 8. Эта зависимость порогового отношения сигнал/шум от числастатистически независимых компонент сигнала, квадратично суммируемых в процессеобработки.
/>
Рис. 8. Зависимостьпорогового отношения сигнал шум от числа используемых несущих частот
/>
Рис. 9. Зависимостьвероятности правильного обнаружения от дальности
Как видно из рисунка,кривые q0(m) приD>0,5 имеют минимум при m=mопт(D), глубинакоторого увеличивается с увеличением вероятности правильного обнаружения.Соответственно увеличивается и выигрыш в пороговом отношении сигнал/шум (аследовательно, и в дальности обнаружения) при фиксированном числе частотныхканалов по сравнению со случаем одночастотной работы. Вследствие этого примногочастотной работе при m
Интересно отметить, чтокривая зависимости q0(m) весьма быстро спадает при малых т. Благодаря этому выигрыш,близкий к максимальному, можно получить при сравнительно небольшом числерабочих частот (2 – 4).
При быстрых флюктуацияхотраженного от цели сигнала, равномерном распределении мощности междучастотными каналами и одинаковых спектрах флюктуаций на различных частотахувеличение числа каналов эквивалентно увеличению в т раз времени наблюдения приодновременном уменьшении отношения сигнал/шум. В частности, для прямоугольнойспектральной плотности флюктуаций [4], можно получить
/>
Последнееравенство справедливо при mDfcT >> 1. Из ( 5) видно, что при быстрыхфлюктуациях отраженного сигнала пороговое отношение сигнал/шум увеличивается сувеличением числа частотных каналов примерно как Öт.Качественно это объясняется тем, что в этом случае уже имеется достаточноечисло (порядка DfcT)статистически независимых компонент сигнала и дальнейшее дробление мощностимежду этими компонентами снижает эффективность когерентного накопления сигнала.
Таким образом,при быстрых флюктуациях отраженного сигнала (mDfcT >> 1) использование многочастотнойработы с точки зрения требования увеличения дальности действия радиолокатораявляется нецелесообразным.
радиолокация многочастотныйсигнал
/>
Рис. 10. Зависимость вероятности обнаружения цели ототношения сигнал шум
Сглаживаниефлюктуаций отраженных сигналов при многочастотном зондирующем сигнале позволяетприблизить характеристики обнаружения флюктуирующих целей к характеристикамобнаружения идеальной нефлюктуирующей цели. На рис. 10 изображены зависимостивероятности обнаружения цели от отношения сигнал/шум для двух типов целей —идеальной нефлюктуирующей (кривая 1) и флюктуирующей при одночастотном (кривая2) и многочастотном (кривая 3) облучениях. Всем трем случаям соответствуетравная вероятность ложной тревоги (F =2·10-5) и одинаковое числоимпульсов, принимаемых за один цикл обзора (N = 20).
Сравниваякривые 1 и 3, можно заключить, что при многочастотной работе РЛС вероятностьобнаружения флюктуирующих целей практически не отличается от вероятностиобнаружения нефлюктуирующих целей (максимальные отклонения имеются при оченьбольших и очень малых вероятностях обнаружения цели и при этом не превышают 1,5– 2 дБ).
Изсопоставления кривых 2 и 3 видно, что преимущества многочастотной работыреализуются в области больших вероятностей обнаружения целей (более 0,3). Так,например, в случае многочастотной работы РЛС при отношении сигнал/шум, равном 5дБ, обеспечивается практически 100 % вероятность обнаружения флюктуирующихцелей, тогда как при этих же условиях вероятность обнаружения целей обычнойодночастотной РЛС составляет менее 70 %. При заданной вероятности обнаруженияцелей многочастотная РЛС способна обеспечить намного большую дальностьдействия, чем соответствующая ей одночастотная РЛС при той же мощностиизлучения.
Выигрыш вотношении сигнал/шум, равный 7,5 дБ [2], равнозначен увеличению мощности РЛСпримерно в шесть раз, в результате чего дальность действия ее будет в 1,5 разапревосходить дальность действия соответствующей одночастотной РЛС.
В областималых вероятностей обнаружения целей многочастотная работа РЛС не имеетпреимуществ, так как случайное появление в пачке отраженных сигналов отдельныхимпульсов, превышающих порог, более вероятно при одночастотном облучениифлюктуирующей цели.
3. Способы обработки многочастотных сигналов
Как ужеговорилось, оптимальное приемное устройство многочастотной РЛС состоит изсовокупности параллельных частотных каналов, общего сумматора и пороговогоустройства. Суммирование выходных сигналов частотных каналов принципиальноможет быть осуществлено на высокой, промежуточной или низкой (видео) частоте.
Первые дваспособа объединения частотных каналов, но их реализация представляет довольносложную проблему. Способ объединения частотных каналов на видеочастоте,несколько уступая двум другим способам в пороговом отношении сигнал/шум,обладает по сравнению с ними такими важными преимуществами, как отсутствиенеобходимости обеспечения когерентности радиолокационной системы инезависимость характеристик приемного устройства от величины доплеровскихсдвигов частот принимаемых сигналов.
В зависимостиот числа рабочих частот РЛС принципиально возможны несколько способовобъединения сигналов частотных каналов приемного устройства: линейноесуммирование амплитуд сигналов всех каналов перемножение амплитуд сигналов всехканалов; линейное суммирование амплитуд сигналов нескольких каналов в отдельныхсумматорах с последующим перемножением результатов суммирования; перемножениеамплитуд сигналов нескольких каналов в отдельных умножителях с последующимсуммированием результатов перемножения [2].
Первые дваспособа применимы при любом числе рабочих частот РЛС, тогда как последние дваспособа могут использоваться только при числе частот не менее трех. Наиболеераспространенным способом сложения частотных составляющих многочастотногосигнала является линейное суммирование их амплитуд, обеспечивающее наибольшуювероятность обнаружения цели:
/>
где Uc — амплитударезультирующего сигнала на выходе сумматора; Ur амплитуда сигнала в r-ом канале;L — число рабочих частот.
Для принятиярешения о наличии цели при этом способе сложения сигналов достаточно превышенияпорога сигналом хотя бы одного из частотных каналов приемника.
Если приемноеустройство состоит из L частотных каналов, то вероятностьодновременного превышения порога n каналов равна
/>
где DLn — вероятность одновременного превышения порогасигналами n из L каналов; D0 — вероятность обнаружения цели отдельным каналом; (1-D0)- вероятность пропуска цели отдельным каналом; количество возможных комбинацийканалов, сигналы которых одновременно превышают порог
/>
Поскольку прилинейном суммировании сигналов частотных каналов необходимым и достаточнымусловием правильного обнаружения цели является превышение порога сигналом хотябы одного из каналов, то полная вероятность обнаружения цели многочастотной РЛСбудет равна сумме вероятностей превышения порога сигналами одного, двух, трех ит. д. и, наконец, всех каналов приемника
/>
С помощьюаналогичных рассуждений можно найти зависимость полной ложной тревоги вмногоканальном приемнике от вероятности ложной тревоги в отдельном канале прилинейном суммировании сигналов
/>
или, учитывая,что F0
F0@ LF0.
/>
На рис. 11графически изображена зависимость вероятности обнаружения цели в многоканальномприемнике с линейным суммированием сигналов от вероятности обнаружения цели вотдельном канале при различном числе каналов. Из сравнения графиков зависимостиDc=f(D0) при различных значениях Lможно заключить, что вероятность обнаружения цели при линейном суммированиисигналов тем выше, чем больше число частотных каналов приемника. Однако неследует забывать, что увеличение числа каналов связано с повышением также иложной тревоги. Чтобы сохранить вероятность ложной тревоги в многоканальномприемнике такой же, как в отдельном канале, необходимо увеличить порог, что,естественно, приведет к снижению вероятности обнаружения цели.
При объединениисигналов частотных каналов приемника путем перемножения их амплитудрезультирующий сигнал на выходе общего умножителя имеет вид
/>
где U1, U2,…, UL — амплитуды сигналов всоответствующих каналах приемника.
Необходимымусловием правильного обнаружения цели в многоканальном приемнике сперемножением сигналов является превышение порога сигналами всех каналов.Очевидно, при этом вероятность обнаружения будет определятся формулой
/>
/>а вероятность ложнойтревоги
Таким образом,в многоканальном приемнике с перемножением сигналов вероятность обнаруженияцели так же, как и вероятность ложной тревоги, тем выше, чем меньше числоканалов приемника (рис. 11).
Способыобъединения сигналов суммированием с последующим перемножением сумм иперемножением с последующим суммированием произведений представляют собойкомбинации рассмотренных способов обработки многочастотного сигнала — линейногосуммирования и перемножения сигналов.
4. Многочастотные РЛС
Находятприменение два пути использования в станциях многочастотного излучения.Во-первых, можно осуществлять излучение на нескольких частотах в пределах однойи той же диаграммы направленности. При этом цель одновременно облучаетсярадиоволнами на всех рабочих частотах. Станции, в которых реализован этотпринцип, можно называть частотно-многоканальными, так как их основныепоказатели определяются совокупностью действия всех частотных каналов.
/>
Рис. 1 Функциональная схема частотно — многоканальнойРЛC
Второй путьиспользования нескольких частот излучения состоит в том, что на каждой частотесоздается самостоятельная диаграмма направленности, смещенная относительнодругих в пространстве. Точечная цель в каждый данный момент находится впределах одной из диаграмм (изредка — на стыке двух диаграмм) и облучаетсярадиоволнами одной частоты. Радиолокационные станции, в которых используетсяэтот принцип, не являются по сути дела многоканальными: они представляют собойкак бы комбинацию нескольких независимых устройств, работающих на несколькихчастотах.
В РЛС первоготипа имеется несколько передатчиков, работающих на различных частотах f1, f2,… ., fn и запускаемых общимсинхронизирующим устройством (рис. 12). Высокочастотные колебания поступают вволноводный сумматор и затем подводятся к облучателю зеркала антенны. Такимобразом создается один луч, в пределах которого излучаются радиоволны различнойдлины. Принятые сигналы от антенны поступают к п приемникам, предназначеннымдля раздельной обработки сигналов на разных частотах.
Выходныесигналы приемников подводятся к сумматору, где производится их совместнаяобработка; импульсы напряжения, образующиеся в результате этой дополнительнойобработки, фиксируются на индикаторе или в другом выходном устройстве.
5. Помехозащищенность многочастотныхРЛС
Одно из главных достоинств многочастотных РЛС —это их высокая помехозащищенность, что обусловлено, прежде всего, высокойпомехоустойчивостью самого метода многочастотной радиолокации, а такжеприменением специальных способов совместной обработки сигналов с разныминесущими частотами, возможностями перераспределения излучаемой энергии междуразличными частотными каналами, выигрышем в пороговом отношении сигнал/шум.Определяющим из перечисленных факторов, безусловно, является помехоустойчивостьметода многочастотной радиолокации, как следствие использованиярадиолокационных сигналов, занимающих достаточно широкий диапазон частот.
Эффективногоподавления многочастотной РЛС можно добиться только путем постановки достаточноинтенсивных узкополосных помех на каждой ее рабочей частоте. Это означает, чтодля противодействия многочастотной РЛС требуется в mраз больше передатчиков помех, чем для подавления одночастотной РЛС того жетипа. В реальных условиях из — за отсутствия достоверной информации отехнических характеристиках подавляемой РЛС можно ожидать, что одновременноевоздействие узкополосных помех будет иметь место только на отдельных частотахмногочастотной РЛС.
Есливоздействие интенсивной помехи на любе рабочих частот РЛС расценивать какпрекращение приема полезной информации по соответствующему частотному каналуРЛС из-за его выключения, то эффективность воздействия помехи на многочастотнуюРЛС можно характеризовать степенью ухудшения характеристик обнаружения РЛС врезультате уменьшения числа ее рабочих частот [2]. Рис. 13 иллюстрируетхарактер и степень изменения дальности действия десятичастотной РЛС от числаподавленных помехой рабочих частот (mn) при различных вероятностях обнаружения целей.Графики зависимости построены для двух режимов работы РЛС — с перестройкойчастоты от импульса к импульсу (сплошные линии) и с одновременным излучениемчастот (пунктирные линии).
/>
Рис. 13 Зависимость дальности действия десятичастотнойРЛС от числа подавленных помехой рабочих частот
/>
Рис. 14. Зависимости пороговогоотношения сигнал/шум в двухчастотной РЛС от числа импульсов N
Изменение соотношения между числом импульсов,излучаемых на различных несущих частотах, практически не снижает эффектамногочастотной работы РЛС. Пороговое отношение сигнал/шум при неизменном числепринимаемых за цикл обзора импульсов изменяется весьма незначительно. Это видноиз графиков зависимости порогового отношения сигнал/шум (q) в двухчастотной РЛС от числа импульсов N, принимаемых в каждом цикле обзора, при различныхсоотношениях числа импульсов с разными несущими частотами и постоянныхвероятностях обнаружения и ложной тревоги (рис. 14).
Сравнивая графики, нетрудно убедиться, что приизменении соотношения импульсов с разными несущими частотами от 1:1(равномерное распределение частот) до 1: 5 потери в пороговом отношениисигнал/шум составляют не более 1 дБ.
Наименее помехозащищенными являютсямногочастотные РЛС с линейным суммированием сигналов. Для их подавлениядостаточно создать эффективную помеху на одной из рабочих частот РЛС. Помеха посоответствующему частотному каналу беспрепятственно проходит к суммирующемуустройству, где складывается с полезными сигналами остальных каналов приемникаи либо маскирует их, либо создает дезинформирующую радиолокационную обстановку.Таким образом, многочастотные РЛС с линейным суммированием сигналов попомехозащищенности значительно уступают аналогичным многочастотным РЛС снезависимой обработкой сигналов и лишь несколько превосходят соответствующиеодночастотные РЛС благодаря лучшему отношению сигнал/шум.
/>
Рис. 15. Зависимость вероятностиобнаружения цели четырехчастотной РЛС от числа подавленных помехой рабочихчастот
Помехозащищенность многочастотных РЛС ссуммированием сигналов может быть повышена путем маневрирования их рабочимичастотами за счет выключения отдельных приемных каналов, подавленных помехами.Естественно, при уменьшении числа используемых частот снижается эффектмногочастотной работы, но зато сохраняется работоспособность РЛС.
В качестве примера на рис. 15 показано, какизменяется вероятность обнаружения целей четырехчастотной РЛС с линейнымсуммированием (ЛС) сигналов по мере уменьшения числа используемых частот от 4до 1 (сплошная линия ЛС). Из рисунка видно, что вероятность обнаружения целейпри одночастотном приеме сигналов уменьшается в 1,25 раза по сравнению свероятностью обнаружения целей в отсутствии помех. С уменьшением числаиспользуемых частот снижается также точность определения угловых координатцелей вследствие ухудшения сглаживания флюктуаций отраженных сигналов.
Наиболее помехозащищенным способом совместнойобработки многочастотных сигналов является их перемножение (ПМН). Дляподавления многочастотных РЛС, использующих этот способ объединения сигналов,необходимо создать помехи на всех рабочих частотах РЛС. Отсутствие помехи наодной из рабочих частот РЛС означает равенство нулю одного из сомножителейпроизведения совместно обрабатываемых сигналов, вследствие чего исключаетсявозможность проникновения помех в общую часть приемно — индикаторного трактаРЛС.
Поскольку при воздействии помех на отдельныхчастотах РЛС с перемножением сигналов нет надобности в выключениисоответствующих приемных каналов, вероятность обнаружения целей такой РЛСостается неизменной до тех пор, пока отсутствует помеха хотя бы на однойрабочей частоте РЛС (сплошная линия ПМН на рис. 15).
На рис. 15 графически представлена зависимостьвероятности обнаружения цели четырехчастотной РЛС с по парным перемножениемсигналов и последующим суммированием произведений от числа частот РЛС, накоторых воздействуют помехи: при выключении каждого приемного канала, гдевоздействует помеха (пунктирная линия ПМН+ЛС); при выключении приемных каналовтолько в случае утраты работоспособности РЛС и постоянной вероятности ложнойтревоги системы F=l0-3 (сплошнаялиния ПМН+ЛС). Из рисунка видно, что четырехчастотная РЛС с комбинированнымспособом объединения сигналов при постоянной вероятности ложной тревоги имеетпримерно такие же характеристики обнаружения, как и РЛС с перемножениемсигналов.
Возможность маневрирования частотами вмногочастотных РЛС является важным фактором их помехозащищенности. Однакоприменение частотного маневрирования в качестве средства защиты от активныхпомех в ряде случаев ограничивается снижением эффективности радиолокационныхустройств (например, уменьшение дальности действия, возрастание ошибокопределения угловых координат, ухудшение точности автосопровождения).
Заключение
Радиолокация представляет собой средство расширениявозможностей человека определять наличие и положение объектов за счетиспользования явлений отражения радиоволн этими объектами. Ее ближайшимконкурентом при выполнении этих функций является оптическая техника, включающаятелескопы, которые обладают высокой точностью и обычно имеют фотографическиерегистрирующие устройства. Преимущество радиолокационных средств по сравнению соптическими состоит в том, что радиолокационные устройства могут работать втемноте и сквозь облака, обладают большой дальностью действия и позволяютопределять дальность до объекта со значительно большей точностью, нежелиоптические устройства. Хотя световые волны также являются электромагнитными, нов радиолокации частота их намного ниже. Это позволяет применятьрадиотехнические методы и схемы.
Развитие радиолокацииявилось важной частью технической революции двадцатого века. Военная техника,использующая принципы радиолокации, впервые была создана перед самым началомвторой мировой войны; с этого времени наблюдается быстрый и непрерывный прогрессв указанной области.
Список литературы
1) Перминов И.Г. «Физические основыполучения информации». 2006 год.
2) Артамонов В.М. «Электроавтоматикасудовых и самолетных радиолокационных станций». 1962 год.
3) Современная радиолокация. Анализ,расчет и проектирование. Под редакцией Кобзарева Ю.В., М., Сов. радио,1969г.-704стр.
4) Дулевич В.Е. Теоретические основырадиолокации. М., Сов. радио, 1978г. 608стр.
5) Ширман Я.Д. Теоретические основырадиолокации. М., Сов. радио, 1970г. 560стр.