Министерство общего ипрофессионального
образования РоссийскойФедерации
РГРТУ
Кафедра РТС
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
К КУРСОВОМУ ПРОЕКТУ ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Теоретические основырадиоэлектронной борьбы»
на тему:
«Средства постановкипомех и помехозащиты РЛС»
Выполнил:
Cт. гр. 211
Гирич А.А.
Проверил:
Кошелев В.И.
Рязань 2006
Содержание
Введение
1. Анализ задачи и ее формализация
2. Расчет параметров помехопостановщика
2.1 Расчет мощности передатчика заградительной иприцельной помех
2.2 Расчет параметров средств создания уводящихпомех
2.3 Расчет параметров средств создания пассивныхпомех
3. Расчет параметров средств помехозащиты
3.1 Средства защиты от пассивных помех
3.2 Средства защиты от активных помех
3.2.1 Защита от заградительных и прицельных помех
3.2.2 Защита от уводящих помех
4. Анализ эффективности применения комплексапомех и средств помехозащиты
5. Оценка требований к аппаратно-программнымресурсам средств конфликтующих сторон
6. Выбор и технико-экономическое обоснованиетехнологической базы для реализации проекта
7. Составление структурной схемы устройства иописание ее работы
Заключение
Список использованных источников
Введение
В современных условиях развитие и использованиевооружений и военной техники (ВиВТ) характеризуются высокой насыщенностью ихрадиоэлектронным оборудованием, обеспечивающим решение задач автоматическогоили автоматизированного ведения разведки, связи, управления и наведения оружия.Создаются глобальные стратегические и тактические системы разведки, а такжевысокоточное оружие (ВТО), обеспечивающее автоматический выбор и поражение гражданскихи военных объектов.В настоящее время ВТОпозволяет оперативно с минимальными потерями уничтожить большинство наземных,морских, воздушных, а в ближайшем будущем и космических целей. Альтернативойснижения эффективности оружия поражения является разрушение информационныхканалов ВиВТ.Для решения этих задачприменяются средства РЭБ, которые обеспечивают блокирование информационныхканалов разведки, связи, управления и наведения ВиВТ путем созданиядостаточного уровня электромагнитной мощности помех, спектральныехарактеристики которых должны быть оптимальными для конкретных сигналовинформационных каналов, подлежащих подавлению.
Появлениесредств РЭБ было обусловлено появлением радио, которое на первоначальном этапесвоего развития использовалось как средство связи. В 1905 г. во время русско-японской войны радистами русского флота впервые в мире было успешнореализовано создание активных помех радиоканалам связи японских кораблей.
Дальнейшееразвитие радиотехники, расширение области применения электромагнитных волн,особенно в системах измерения дальности – радиолокации, привело к необходимостиразработки теории и технологии создания средств РЭБ.
1. Анализ и формализациязадачи
Задачавыбора конкретных средств радиоэлектронного подавления (РЭП) базируется наоснове имеющейся информации о тактико-технических характеристиках РЛСпротивоположной стороны. Напротив, при выборе характеристик систем помехозащитынеобходимы некоторые априорные сведения о типах помех, которые вероятно будутприменяться, и их энергетических параметрах. Таким образом, для проектированиясистем, участвующих в радиоэлектронном конфликте, важно наличие достовернойинформации о технических средствах противника.
Определимпериод повторения зондирующего сигнала (ЗС) ТП для однозначногоопределения дальности до R=250 км:
/>мкс.
Пусть разрешающаяспособность по дальности DR= 300 м, а длительность импульса /> мкс.
Ширина полосыпропускания приемного устройства РЛС:
/> кГц.
Число каналовРЛС по скорости mV при обработке полученной информации по алгоритмам быстрогопреобразования Фурье равно числу импульсов в принимаемой пачке радиосигналов N: mV=N=24.
Будемсчитать, что количество угловых каналов: по азимуту ma=360, по углу места mb=4.
Установимвеличину ложной тревоги на каждый из каналов F1=10-12.Вероятность ложной тревоги РЛС будет определяться по известной формуле: F=F1×mR×mV×ma×mb = 10-12×500×24×360×4 » 1.7×10-5.Потребуем, чтобы вероятность правильного обнаружения равнялась D=0,9.
Определимпороговое отношение сигнал/шум qПОР, при котором обеспечиваются заданные параметрыобнаружения. Поскольку принимаемая пачка из N импульсов являетсякогерентной, то
/>.
/>
2. Расчет параметровпомехопостановщика
2.1 Расчет мощности передатчиказаградительной и прицельной помех
помеха помехозащита радиолокационнаястанция
Можно выделить несколько основных типов передатчиковзаградительных помех: прямошумовые передатчики; передатчики помех, использующиемощный источник ВЧ колебаний, модулируемых по частоте смесью периодическогосигнала и шума; передатчики синхронных импульсных шумовых помех, а такжепередатчики, излучающие очень короткие импульсы.
Применение заградительных АП для подавления средстврадиолокационного наблюдения противника обычно осуществляется при доподлинно неизвестной их рабочей частоте (длине волны). Поэтому ширина частотного диапазонасредств помехопостановки выбирается много большей полосы пропускания приемникаРЛС с таким расчетом, чтобы предполагаемый интервал частот ЗС полностьюперекрывался.
Рассчитаем пороговую мощность отраженного сигнала на входеРЛС, при которой обеспечиваются заданные характеристики обнаружения (D и F). Будемсчитать, что отраженный от цели сигнал подвергается согласованной фильтрации.Максимально достижимое отношение сигнал/шум на выходе согласованного фильтра помощности составляет qMAX=E/N0, где Е – энергиясигнала, N0– спектральнаямощность белого шума в приемнике РЛС.
N0=KШ×k×T0,
где k = 1,3810-23 – постоянная Больцмана, Т0= 290 К – температура антенны, КШ – коэффициент шума, определяемыйтипом усилительного элемента в приемнике. Для лампы бегущей волны КШ=5.Тогда N0=5×1,38×10-23×290 = 2×10-20Вт/Гц. Для обеспечения порогового значения величины сигнал/шум мощностьотраженного сигнала на входе приемника равна
/>
Определим минимальную мощность передатчика РЛС, при которойеще достигаются заданные D и F на дальности до цели R=250 км.
Из основного уравнения дальности активной радиолокации
/>
выразим мощность передатчика
/>=/>.
Затухание радиоволн в атмосфере начинает сказываться при λ
/> дБ/км,
получим из формулы для реальной дальности действия РЛС
/>,
где R0– дальностьдействия при отсутствии затухания, что при R0=250 км выполняется соотношение R»R0, а, следовательно,в дальнейших расчетах затуханием можно пренебречь.
Чтобы найти мощность постановщика заградительных активныхпомех (ПАП), следует первоначально задать минимальную дальность обнаружения РЛСв случае применения помех RMIN. Определим RMIN=0.2×R=0.2×250=50 км. Поскольку ПАП в общем случае действует побоковым лепесткам антенны РЛС, то мощность постановщика помех выражается:
/>,
где PРЛС – мощность РЛС;
РПАП– мощность ПАП;
GРЛС – коэффициент усиленияантенны РЛС;
GПАП – коэффициент усиленияантенны ПАП;
DfАП – полоса частот, занимаемая ПАП;
DfПР – полоса пропускания (ПП) приемника РЛС;
k’ – коэффициент,учитывающий несовпадение поляризации РЛС и ПАП;
kП – коэффициент,показывающий величину подавления помехи в системе обработки приемника РЛС;
КБЛ– уровень боковых лепестков нормированной ДН антенны РЛС;
РСвх/РПвх — отношение сигнал/помеха на входе приемника.
Еслисамолет-ПАП находится на границе зоны обнаружения (RПАП=250 км), предполагаемоезначение kП=0,01 (-40 дБ), k’=0,5, DfАП/Dfпр=50, GПАП=100, КБЛ=0,05, и задано отношение РСВХ/РП ВХ = 0,1 то
РПАП=1800×104×2×(250×103)2×50 / (4×p×0,5×(50×103)4×100×0,052×0,01×0,1) = 1146 кВт.
Передатчик помех такой мощности сложно реализовать даже встационарном наземном исполнении, а возможность его размещения на современныхЛА исключена.
Если врадиоэлектронном конфликте все же необходимо присутствие постановщиказаградительных помех, то можно выбрать структурную схему с групповымипередатчиками [1]. Ее достоинствами являются функциональная простота испособность перекрытия весьма широкой полосы частот. Однако последнее можетоказаться и недостатком, если передатчики подавляемых средств имеют оченьбольшую мощность.
Структурнаясхема группового передатчика приведена на рис. 1. В нем задействован одинисточник шума с двумя усилителями на лампе бегущей волны (ЛБВ) и две одинаковыеантенны. Суммарная диаграмма направленности зависит от величины разнесенияантенн и имеет довольно узкий луч./> /> /> /> /> /> /> />
Передающая
антенна /> Развет-
витель
ЛБВ /> /> /> /> /> /> /> /> />
/> Источник
шума
/>
/> /> /> /> />
ЛБВ />
Передающая
антенна /> /> /> /> /> /> /> />
Рис. 1.
Основныминедостатками заградительных активных помех являются сложность создания мощныхширокополосных передатчиков (обычно DfАП>>DfПР) и нерациональное использование их энергии (большая еечасть бесполезно расходуется на прикрытие участков диапазона частот, неиспользуемых РЛС). Такие помехи обычно применяют при неизвестных параметрах ЗСподавляемой РЛС.
Длярадиоэлектронного подавления РЛС обнаружения наряду с передатчикамизаградительных помех используются передатчики прицельных шумовых помех (ППП).Эти устройства представляют собой узкополосные перестраиваемые по частоте СВЧ –генераторы, модулируемые по амплитуде или частоте шумами или периодическимсигналом, либо их комбинацией. Вариант структурной схемы передатчика прицельныхшумовых помех на лампе обратной волны (ЛОВ) приведен на рис. 2.
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> Источник
шума Сумматор
Под-модулятор ЛОВ
Передающая
антенна /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/> /> /> /> /> /> /> />
/> Настройка по частоте/> /> /> /> />
Панорамный
приемник
Приемная
антенна
/>
Рис. 2.
УППП DfАП соизмерима с DfПР .
ЕслиDfАП/DfПР=2, то
РПАП=1800×104×2×(250×103)2×2/(0,5×(50×103)4×1000×4×p×0,052×0,01×0,1)=46 кВт.
Посколькуотстроится от прицельной помехи в РЛС можно путем перехода на «запасные»рабочие частоты, то следует также предусмотреть возможность постановкискользящей по частоте помехи. В этом случае осуществляется перестройка частотыпередатчика шумовых помех в пределах fMIN¸fMAX по пилообразному илипсевдослучайному закону.
Эффективностьприменения скользящей по частоте помехи можно оценить по отношению временипребывания помехи в ПП приемника к периоду повторения частоты. Вероятностьподавления РЛС Р определяется выражением:
Р=1-(1-1/Q)n,
где Q – отношение времениперестройки частоты помехи в заданном диапазоне частот ко времени прохожденияпомехой ПП приемника подавляемой РЛС, n – число передатчиков помех. Если Q=10 и n=10, то Р=1-(1-1/10)10»0,65. Принимая времяперестройки частоты передатчика прицельной помехи от fmin до fmax равным ТПОМ=100мкс, рассчитаем скорость перестройки по частоте:
a=Q×П/ТПОМ=10×300/100×10-6=30 кГц/мкс.
Ширинудиапазона перестройки следует выбирать с таким расчетом, чтобы он перекрывалвероятные значения «запасных» частот РЛС.
2.2 Расчет параметровсредств создания уводящих помех
Уводящиепомехи (УП) относятся к классу активных помех (АП). Их применение приводит кперегрузке устройств обработки информации РЛС и срыву сопровождения целей. Идеяиспользования УП основана на генерации мощных ответных помех с изменяющимися поопределенному закону интервалом задержки (УП по дальности), частотой (УП поскорости) или обоими параметрами (УП по дальности и скорости). Постановка УПвключает в себя два этапа:
1). Надальности, соответствующей реальной цели, формируется мощная ответная помеха.Ее прием приводит к срабатыванию системы автоматической регулировки усиления(АРУ) приемного устройства РЛС, а затем к захвату ложной цели и срывусопровождения реального воздушного объекта.
2). Вкаждом такте зондирования у ответной помехи изменяется временная задержка и/иличастота, что приводит к эффекту сопровождения маневрирующего объекта.
Скоростьувода не должна превышать максимально возможную скорость перестройки стробадальности РЛС, в противном случае следящая система автоматически сбросит савтосопровождения сигнал помехи.
Основнымспособом защиты РЛС от уводящих помех по дальности и скорости являетсяиспользование пороговых алгоритмов, вычисляющих рассогласование характеристикдвижения целей, определяемых на основе оценок скорости по доплеровскому сдвигучастот и дифференцирования текущих значений дальности до цели. Обнаружениерассогласования позволяет своевременно производить сброс сопровождения УП иавтоматический перезахват сигнала реальной цели. Различают следующие критерии:
дальностныйпороговый
/> ,
скоростнойпороговый
/>
ипороговый по ускорению
/> ,
гдеконстанты СпорR, СпорV, СпорА– величины порогов принятия решений о наличии воздействия УП. Величины пороговвыбираются с таким расчетом, чтобы ошибки измерения соответствующих величин(дальности, скорости и ускорения) не приводили к частым ложным тревогам.
Всвязи с этим обстоятельством для эффективного подавления РЛС на постановщикеуводящих помех необходимо согласование параметров УП по дальности и скорости.
Пустьтребуется создание ложной цели (ЛЦ), движущейся с ускорением. Уравнениедвижения ЛЦ:
х(t) = ±а×t2/2 ± V×t+x0,
гдех0– начальное положение ЛЦ, V и а – ее радиальныескорость и ускорение соответственно. Для создания такой ЛЦ необходимовырабатывать мощную ответную помеху с изменяющимся во времени интерваломзадержки tЗ(t). Интервалзадержки для определенного ранее уравнения движения запишется:
tЗ(t)=2×x(t)/c
или
tЗ(t)= />a×t2/c /> 2×V×t/c + t0,
где t0=2×x0/c– начальное значение интервала задержки. Смена знака перед выражениями,содержащими скорость и ускорение ЛЦ, связана с уменьшением времени задержкиотраженного сигнала при «приближении» ЛЦ к РЛС и увеличением при ее «удалении»соответственно.
Посколькув подавляемой РЛС может быть предусмотрено однозначное определение скорости подоплеровскому сдвигу частот принимаемого сигнала, необходимо учесть данноеобстоятельство при создании УП. Частота излучаемого постановщиком УП сигналадолжна меняться по закону
f(t)=f0±2×(V+a×t)×f0/c,
где f0= c/l – рабочая частота РЛС(при этом угол между вектором скорости/ускорения и радиальным направлением наРЛС полагается равным нулю).
Присоздании УП следует отводить некоторый временной промежуток t1 на срабатывание системы АРУ приемника РЛС и захват мощнойответной помехи. Поэтому окончательные законы изменения времени задержки ичастоты УП соответственно представимы в виде
/>;
/>,
гдеTУП – время,отводимое на постановку помехи.
Предположим,на некоторой дальности R необходимо создание ЛЦ, имеющей начальную скорость V=600 м/с иускорение а=0,5×g=4,9 м/с; время, отводимое на постановку УП, составляет ТУП=5с, из них в течение t1=0,5 схарактеристики ответной помехи не изменяются. Произведем оценку эффективностиприменения УП с выбранными параметрами. Максимально достижимая дальность увода:
Smax = a×(ТУП-t1)2/2+V×(ТУП-t1)=4,9×(5-0,5)2/2+600×(5-0,5)=2750 м,
тоесть цель уводится из дальностного канала с номером N1 в канал N2=N1±5.
Структурнаясхема передатчика УП, согласованных по дальности и скорости, приведена на рис.3.
2.3. Расчет параметровсредств создания пассивных помех
Различаютпассивные помехи естественного происхождения и организованные. К организованнымпассивным помехам относят отражения от облаков дипольных отражателей, аэрозолейили ионизированных частиц, а также отражения от ложных целей. Особенностьюпассивных помех является появление их только при работе передатчиковрадиолокаторов и значительное превышение мощности помехи над мощностьюсобственных шумов приемника [2]./> /> /> /> /> />
Генератор
модулирующего
напряжения /> Блок
управления />
/>
/> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Приемо-
передающая
антенна />
ППП /> /> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/> /> /> /> /> /> /> />
/>
Рис. 3.
Одним изпервых, нашедших практическое применение средств создания пассивных маскирующихпомех РЛС, являются дипольные отражатели. Сбрасываемые, например, с самолетовдипольные отражатели разносятся ветром и образуют протяженное отражающееоблако. В результате на экранах незащищенных РЛС образуется интенсивнаязасветка, маскирующая цели в пределах облака диполей.
Длину диполя l обычно выбираютнесколько меньше половины длины волны l: l=(0,46..0,48)×l. Заготовленные диполи укладывают в специальныепакеты или капсулы и при необходимости маскировки объекта выбрасывают или выстреливаютих в атмосферу. В облаке диполей их ориентация становится произвольной, поэтомусредняя ЭПР диполя составляет
S0=0,17×l2.
Дляобразования облака с ЭПР, не меньшей ЭПР маскируемой цели Е, в упаковке должнобыть примерно nУП=Е / S0=2/0,17×0,032=13000 диполей.
Еслиподавляемая РЛС может ослаблять мощность пассивных помех в kП раз, то число диполей впачке (или число одновременно сбрасываемых пачек) нужно также увеличить в kП раз. Предполагая,например, kП=100 (40 дБ), получим nУП’ = nУП×kП=13000×100=1.3 млн. диполей.
Дляобеспечения ЭПР пассивной помехи, большей Е, необходимо дальнейшее увеличениечисла сбрасываемых диполей.
3. Расчет параметровсредств помехозащиты
3.1 Средства защиты отпассивных помех
Борьбас пассивными помехами требует, прежде всего, ослабления мощности мешающихотражений, принимаемых антенной радиолокатора, и сужения динамическогодиапазона помех для предупреждения перегрузки приемного тракта. Первая изуказанных задач наиболее часто встречается тогда, когда наземный радиолокатордолжен обнаруживать воздушные цели, например в системах УВД.
Полезныйсигнал выделяется на фоне пассивных помех путем либо подавления сигналов,неизменных по амплитуде от периода к периоду повторения, либо путем режекции вспектре составляющих, кратных частоте повторения. Для этого используютсярежекторные гребенчатые фильтры (РГФ), реализуемые в виде алгоритмов илиустройств череспериодного вычитания (ЧПВ), череспериодной компенсации (ЧПК), атакже алгоритмов фильтровых систем или наборов (гребенок) фильтров.
Структурапростейшего однозвенного фильтра ЧПК приведена на рис. 4.
Его АЧХописывается выражением
К(f)=2×êsin(p×f×TП)÷.
Из – за периодического повторения на частотной оси полосрежекции АЧХ возникает явление так называемых слепых скоростей, когда сигналы,отраженные от движущихся целей, подавляются РГФ так же, как и сигналы отнеподвижных объектов, и потому не могут быть обнаружены.
Для рассчитываемой системы защиты от пассивных помех слепыескорости кратны
V0=l/(2×TП)=0,03/(2×1670×10-6)=9 м/с.
S +
/>/>
/>
Z-1 _/> /> /> /> /> /> />
Рис. 4.
Решениепроблемы «слепых» скоростей возможно при использовании вобуляции (изменения)периода повторения ЗС. В простейшем случае при вобуляции применяются двафиксированных значения периода повторения, для чего используется фильтр спереключаемой задержкой (рис. 5). АЧХ такого фильтра равна сумме АЧХ фильтровЧПК с разными значениями ТП.
S +
/>/>
Z1-1 _
/>/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
Z2-1 _/> /> /> /> /> /> /> /> /> />
/> />
Блок
управления /> />
от формирователя ЗС
Рис. 5
Определимсоотношение периодов повторения ТП1/ТП2, при котором непроисходит подавления сигналов от ЛА, движущихся со скоростями до V=550 м/с. Для этогонайдем величину V/V0=600/9=67. Тогда необходимое соотношение периодов повторения ТП1/ТП2=(2×V/V0-1) / (2×V/V0)=133/134. Если ТП1=1670мкс, то ТП2=ТП1×134/133=1682 мкс.
Оценимстепень подавления пассивных помех в фильтре ЧПК с вобуляцией периодаповторения. Принимая ширину спектра помехи равной Df=20 Гц инормируя максимальное значение АЧХ фильтра, получим коэффициент подавления
kП=20×lg[[(2×êsin(p×Df×TП1)÷ + 2×êsin(p×Df×TП2)÷ )] / 22]=
=20×lg[[(2×êsin(p×20×1670×10-3)÷ + 2×êsin(p×20×1682×10-3)÷] / 22] =-19,8 дБ.
Считается,что подавление помех является эффективным при kП³40 дБ. Дляудовлетворения этого требования используют фильтры ЧПК n-ого порядка с АЧХ
К(f)=2n×êsin(p×f×TП)÷n.
При использованиивобуляции периода повторения и n=2
kП=20×lg[[(2n×êsin(p×Df×TП1)÷n + 2n×êsin(p×Df×TП2)÷n )] / 23]=
=20×lg[[(22×êsin(p×20×1670×10-3)÷2 + 22×êsin(p×20×1682×10-3)÷]2 / 23]= -39,2 дБ, что практически соответствует требованию kП ³ 40 дБ.
3.2 Средства защиты отактивных помех
3.2.1 Защита отзаградительных и прицельных помех
Когда направленияна источники сигнала и активной помехи не совпадают, можно скомпенсироватьпомеху, применив устройство с основной и дополнительной антеннами. Пусть основнаяантенна А0 принимает сигнал и помеху у0, а дополнительнаякомпенсационная антенна А1 – только помеху у1 с некоторым сдвигом пофазе от у0. Раскладывая у1 на ортогональные составляющиеи подбирая для них соответствующие весовые коэффициенты W0и W1, можно скомпенсироватьпомеху, принимаемую антенной А0.
Наосновании этих соотношений можно синтезировать структуру квадратурногокомпенсатора с корреляционными обратными связями, структурная схема которогоприведена на рис. 6.
В [2]показано, что минимум СКО помехи на выходе компенсатора обеспечивается при
W0= -r×s0×s1,
W1= -r0×s0×s10,
где s0и s1 – СКО помех, принимаемыхантеннами А0 и А1 соответственно, r — коэффициент корреляциипомехи в первом квадратурном канале, верхний индекс “0” обозначает принадлежность параметра ко второму квадратурному каналу. При этом достигаетсякоэффициент подавления активной шумовой помехи
КП=(1-ôr·ô2)-1,
где ôr·ô2=r2+(r0)2.
/>
Рис. 6.
Оценимзависимость КП от ïr·ï.
ïr·ï 0,5 0,8 0,9 0,95 0,99 0,995 1
КП 1 1,33 2,78 5,26 10,25 50,25 100 ¥
Как следуетиз таблицы, эффективное подавление происходит для помех с коэффициентом корреляцииïr·ï³0,99, то есть для сильнокоррелированных помех.
3.2.2 Защита от уводящихпомех
Защита РЛС отУП может быть реализована введением при обработке радиолокационной информациидальностного порогового, скоростного порогового и порогового по ускорениюкритериев, рассмотренных в пункте 2.2. Однако для их корректной работынеобходимо обеспечение однозначного измерения скорости ЛА доплеровскимспособом. Поскольку максимальная однозначно измеряемая скорость
/>4,5 м/с,
то применениепороговых алгоритмов не даст эффективного результата.
Менееэффективным способом защиты от УП является введение в РЛС режима сопровожденияслабого сигнала, при котором при воздействии ответной помехи (первый этап впостановке УП) продолжается сопровождение менее мощного сигнала от цели.
4. Анализ эффективностиприменения комплекса помех и средств помехозащиты.
Эффективностьдействия помех будет оцениваться для случая расположения цели с указанными взадании параметрами на дальности R=50 км.
Привоздействии только пассивных помех с рассчитанными в пункте 2.3. параметрамиотношение сигнал/помеха на входе РЛС равно
qП = Е / nУП’×0,17×l2 = 2 / 1,3×106×0,17×0,032 = 0,01.
За счетприменения фильтров ЧПК qП увеличится приблизительно на 40 дБ (в 100 раз) исоставит qПП’=1. Вероятность правильного обнаружения
/>=/>.
Привоздействии только активных шумовых помех (например, прицельных) по боковымлепесткам отношение сигнал/помеха равно
/>=
/>.
Если коэффициент корреляции помехи, принимаемой антеннамиавтокомпенсатора, ôr·ô=0,995, то отношениесигнал/помеха увеличится в 50 раз и составит qАП’=0,5. Вероятность правильного обнаружения
/> = />.
Применениесогласованных по дальности и скорости уводящих помех с высокой вероятностьюбудет приводить к захвату ложной цели.
Привоздействии комплекса помех вероятность пропуска цели составит
`D = 1-D1×D2 = 1-0,644×0,43 = 0,763,
а также будетосуществляться перенацеливание на ложный объект.
5. Оценка требований каппаратно-программным ресурсам средств конфликтующих сторон
Всовременных РЭС широко применяются следующие устройства — высокостабильныегенераторы с электронным управлением, используемые как возбудители передатчиковпомех и обеспечивающие перестройку по частоте за очень короткие интервалывремени; широкополосные высокочастотные компоненты: ЛБВ и ЛОВ, малошумящиеусилители СВЧ, ВЧ-фильтры, быстродействующие переключатели; сверхбольшиеинтегральные схемы (СБИС) для организации управления отдельными узлами исистемами помехопостановщика. В связи с возможностью размещения постановщиковпомех на подвижном носителе (обычно ЛА), перечисленные компоненты должныудовлетворять следующим противоречивым требованиям: иметь минимальныеэнергопотребление, массу и габариты, хорошую электромагнитную совместимость(ЭМС), сохранять работоспособность при воздействии вибрации и резких измененияхмикроклиматических параметров, обладать высокой надежностью.
6. Выбор итехнико-экономическое обоснование технологической базы для реализации проекта
Передразработчиками средств радиоэлектронного подавления (РЭП) и средств защитывозникает актуальная проблема, связанная с выбором системы, которая призаданном значении эффективности имела бы наименьшую стоимость, т.е. возникаетнеобходимость оценки средств РЭП и защиты по критерию «эффективность –стоимость».
Проведеннаяоценка требований к аппаратной части показывает, что конструкции средств РЭБ иРЭП включают в себя ряд обязательных узлов. К ним относятся элементыантенно-фидерного тракта, мощные усилители ВЧ и СВЧ диапазонов на основе ЛБВи/или ЛОВ. Перечисленные компоненты в большинстве случаев имеют достаточновысокую стоимость, связанную с использованием дорогостоящих материалов,особенностями механической обработки, сборки и настройки.
Аппаратураобработки аналоговой и цифровой информации на ПАП и РЛС может быть реализованапо следующим альтернативным концепциям.
1).Использование дискретных аналоговых элементов и цифровых и аналоговых микросхемсо средней степенью интеграции. Достоинствами указанной элементной базыявляются низкая стоимость, защищенность (при использовании металлическихкорпусов элементов) от воздействия электромагнитных излучений высокой мощности.Недостатком является высокое энергопотребление и большие массогабаритныепараметры.
2).Использование программируемых логических (ПЛИС) и аналоговых (ПАИС)интегральных схем. Достоинствами данной элементной базы являются низкоеэнергопотребление и высокая компактность, а также возможность изменения рабочихалгоритмов при смене обстановки или выполняемой задачи. К недостаткам относитсянизкая устойчивость к воздействию мощных излучений.
7. Составлениеструктурной схемы устройства и описание ее работы
Структурнаясхема постановщика помех
Напостановщике помех размещаются передатчики заградительных, прицельных иуводящих помех, а также упаковки дипольных отражателей и устройство сброса.Управление работой средствами помехопостановки осуществляется с рабочего местаоператора самолета-ПАП. Оператор исходя из сложившейся воздушной обстановки илиуказания с командного пункта включает одно или несколько средств созданияпомех.
Структурнаясхема устройства защиты РЛС от помех
Комплекссредств помехозащиты включает систему режекторных фильтров компенсациипассивных помех, квадратурный компенсатор с корреляционными обратными связями иустройство анализа наличия УП. Устройства защиты от пассивных и активныхшумовых помех включаются оператором РЛС при обнаружении на экране индикаторакругового обзора информации, мешающей считыванию воздушной обстановки. Впростой помеховой обстановке эти устройства отключают для исключения ослабленияполезных сигналов.
Компенсацияактивных и пассивных помех осуществляется после переноса спектра принятогосигнала от цели на промежуточную частоту. Сначала компенсируется активнаяпомеха (при условии ее присутствия в принятом сигнале), как наиболее опасная, азатем пассивная. Опасность активной помехи обусловлена тем, что при еепроникновении в каналы обработки радиолокационной информации полностьюисключается возможность определения текущей воздушной обстановки операторомРЛС.
Заключение
Основными универсальным средством противодействия радиолокационной разведке ирадиоэлектронному наблюдению является постановка электромагнитных помех. Ихприменение ухудшает характеристики РЛС обнаружения и целеуказания, что повышаетвероятность проникновения средств воздушного нападения на территорию противникас минимальными потерями. Однако, учитывая уровень технического развития средствзащиты от помех, устанавливаемых на РЛС, для эффективного подавления средстврадиоразведки необходимы колоссальные энергетические и материальные затраты насовершенствование средств РЭП, что подтверждают выполненные в работе расчеты.Главной проблемой в радиоэлектронном конфликте является поиск компромисса междуминимизацией энергетических характеристик средств РЭП наряду с достижениемнаиболее полного подавления РЛС системы ПВО противника.
Список использованныхисточников
1. Перунов Ю.М., Фомичев К.И., Юдин Л.М.Радиоэлектронное подавление информационных каналов систем управления оружием /Под ред. Ю.М. Перунова. М.: Радиотехника, 2003. 416 с.: ил.
2. Бакулев П.А. Радиолокационные системы.Учебник для вузов. М.: Радиотехника, 2004. 320 с.: ил.
3. Основы системного проектированиярадиолокационных систем и устройств: Методические указания по курсовомупроектированию по дисциплине «Основы теории радиотехнических систем» / Рязан.гос. радиотехн. акад.; Сост.: В.И. Кошелев, В.А. Федоров, Н.Д. Шестаков.Рязань, 1995. 60 с.