3.2.4. Влияние параметров зондирующих сигналов на защищенность рлс от активных помех

Помехозащищенностью РЛС называется способность выполнения ею заданных функций в условиях воздействия помех.

Данная характеристика определяется скрытностью работы РЛС и ее помехоустойчивостью.

Под скрытностью РЛС понимают вероятность обнаружения ее работы и измерения основных параметров радиоимпульсов средствами радиотехнической разведки противника за определенное время.

Скрытность обеспечивается:

применением остронаправленных антенн с низким уровнем боковых лепестков, что достигается уменьшением длины волны и созданием специального амплитудно-фазового распределения энергии на раскрыве антенны (наилучшим образом достигается при использовании ФАР);

уменьшением излучаемой мощности сигнала;

скачкообразным изменением основных параметров зондирующего сигнала (несущей частоты колебаний, длительности импульсов, периода повторения, поляризации излучаемой волны, закона внутриимпульсной модуляции).

Количественной оценкой помехоустойчивости РЛС является отношение мощности сигнала к мощности помехи на входе оптимального фильтра, при котором обеспечиваются требуемые значения вероятности правильного обнаружения при фиксированном значении вероятности ложной тревоги , а также точности измерения координат. Это отношение, как известно из теории обнаружения, не зависит от формы сигнала (), а определяется энергией зондирующего сигнала при прочих равных условиях. Отсюда следует, что для повышения помехоустойчивости необходимо существенное увеличение энергии зондирующих сигналов. Однако это противоречит требованиям обеспечения скрытности РЛС. Противоречие может быть разрешено использованием сложномодулированных зондирующих импульсов с широким спектром. Эта мера может заставить противника излучать активную помеху в широкой полосе частот, что (при фиксированной мощности передатчика помех) обеспечит снижение спектральной плотности мощности помехи . (При воздействии помех ).

Кроме того, для повышения помехоустойчивости РЛС используется:

скачкообразное изменение несущей частоты зондирующего сигнала (частотная селекция);

изменение поляризации излучаемых радиоволн (поляризационная селекция);

3.2.5. Влияние параметров зондирующих сигналов на защищенность рлс от пассивных помех

Повышение помехозащищенности РЛС в условиях воздействия маскирующих пассивных помех (как преднамеренных, так и непреднамеренных) достигается двумя способами:

повышением разрешающей способности РЛС по дальности и угловым координатам (уменьшением импульсного объема), и скорости;

применением систем селекции движущихся целей (СДЦ).

Уменьшение импульсного объема РЛС приводит к уменьшению среднего значения ЭПР пассивной помехи, а, следовательно, к уменьшению энергии отраженного от пассивной помехи сигнала. Влияние параметров зондирующего сигнала на величину импульсного объема РЛС рассматривалось выше. Разрешающая способность по скорости позволяет выделять полезный сигнал на фоне пассивной помехи за счет разности радиальных скоростей на основе использования эффекта Доплера. При учете влияния параметров зондирующих сигналов на разрешающую способность по скорости, речь должна идти о необходимости одновременного разрешения по дальности и скорости. Таким образом, к двумерной автокорреляционной функции сигнала должны быть предъявлены требования быть узкой и по оси времени () и по оси частот (), что является преодолением известного в теории радиолокации принципа неопределенности.

Наиболее полно этому требованию удовлетворяют когерентные пачки сложных радиоимпульсов.

При технической реализации систем СДЦ возможны различные варианты построения когерентно-импульсных РЛС:

истинно когерентная РЛС (передающее устройство излучает когерентную последовательность радиоимпульсов);

псевдокогерентные с внутренней когерентностью (фаза зондирующего сигнала запоминается когерентным гетеродином на период повторения );

псевдокогерентные с внешней когерентностью (для фазирования когерентного гетеродина используют эхо-сигналы, отраженные от пассивной помехи в одном импульсном объеме с движущейся целью).

Применение в РЛС той или иной структуры зондирующего сигнала обусловлено требованиями к эффективности систем СДЦ. Зондирующие сигналы с истиной когерентностью позволяют обеспечить в системе СДЦ большие значения коэффициента подавления помехи (40 дБ и более). Псевдокогерентные зондирующие сигналы применяются в том случае, когда к системе СДЦ не предъявляются жесткие требования, а определяющим является простота технической реализации аппаратуры радиопередающего устройства РЛС.

Выводы.

Проведенный выше анализ показывает, что структуры и параметры зондирующих сигналов оказывают существенное влияние на тактико-технические характеристики РЛС, причем это влияние на различные характеристики неоднозначно.

1. Для повышения дальности действия РЛС, точности измерения координат и скорости необходимо увеличивать энергию принимаемого сигнала, для чего при фиксированной импульсной мощности требуется увеличивать его длительность и длительность пачки эхо-сигналов.

2. Для повышения разрешающей способности по дальности следует увеличивать ширину спектра радиоимпульса, а по скорости – его длительность. Одновременное разрешение по дальности и по скорости (по частоте Доплера) возможно на основе применения широкополосных (сложных) радиоимпульсов.

3. Для обеспечения помехозащищенности РЛС от пассивных помех на основе применения систем СДЦ необходимо использование когерентной последовательности радиоимпульсов.

4. Помехозащищенность РЛС от активных помех зависит от энергии принимаемых сигналов, для чего необходимо использовать широкополосные сигналы, а так же от возможности РЛС оперативно изменять такие параметры сигнала, как несущая частота и поляризация.

5. Сложной и неоднозначной является зависимость основных тактико-технических характеристик РЛС от длины волны (несущей частоты) зондирующих сигналов. С учетом влияния всех факторов, целесообразным оказывается применение метрового диапазона волн в РЛС дальнего обнаружения, а сантиметрового и прилегающей к нему части дециметрового диапазона волн – в РЛС обнаружения, наведения и целеуказания активным родам войск ВВС и ПВО и в РЛС обнаружения маловысотных целей.