Основные свойства и характеристики пассивных помех

Пассивные помехи могут быть: организованные (умышленные) и случайные.

1.Организованные пассивные помехи (опп)

Наиболее распространенным видом организованных (умышленных) пассивных помех яв­ляются металлизированные лен­ты или ленты из алюминиевой фольги, металлизированное стекловолокно.

Каждая полоска представляет собой полуволновый ди­поль.

При и - наступает резонанс

Для по­лучения условий резонанса длина диполя L берется несколь­ко меньше половины длины волны передатчика РЛС λ₀ (L = 0,95 λ₀ /2).

ЭПР поверхность σ_эф полуволнового отражателя

где θ - угол между вектором напряженности поля Е и осью отражателя.

При равновероятной ориентации отражателей в простран­стве среднее значение ЭПР диполя приблизительно равно

.

Сбрасываемые с летательных аппаратов металлизирован­ные полоски образуют в воздушном пространстве отражающее электромагнитную энергию «облако». Это «облако» создает в определенном районе т.н. маскирующие пассивные помехи.

С помощью металлизированных лент можно создавать также и имитацию сигналов от целей (ложные цели) - имитирующие пассивные помехи.

Отраженный от «облака» полосок сигнал является слож­ным. Он представляет собой сумму независимых и случайных по амплитуде и фазе сигналов от большого числа отражате­лей. Положение и ориентация полосок в пространстве хаотично ме­няются, что приводит к амплитудной и фазовой флуктуациям мешающих отражений.

Рас­пределение скоростей перемещения металлизированных поло­сок и спектр отражений от них подчиняются нормальному за­кону (распределение Гаусса), поэтому ширина спектра отра­жений от металлизированных полосок на уровне половинной мощности составляет

где - ширина спектра, (Гц);

_- средняя скорость перемещения полосок, (см/с);

- длина волны передатчика РЛС, (см.)

На рис.4.1 представлены спектры отражений от полосок в сантиметровом диапазоне волн при номинальной частоте при различных условиях (Δf — отклонение частоты от номинального значения).

Рис.4.1. Спектры отражений от полосок отражате­лей в десятисантиметровом диапазоне волн:

1 - при сбрасывании полосок с самолета и скоро­сти ветра до 40 км/ч;

2 - при сбрасывании поло­сок с самолета и скорости ветра около 16 км/ч; 3 - при сбрасывании металлизированных по­лосок ширина их спектра зависит от относительной скорости перемещения полосок.

2. Случайные (неорганизованные) пассивные помехи

К случайным (неорганизованным) пассивным помехам от­носят отражения от местных предметов, отражения от морской поверхности, облаков, осадков и т. п.

Местные предметы

Под местными предметами обычно понимают различные наземные сооружения, складки местности, деревья, кустарни­ки и т.п. Наземные сооружения в большинстве случаев имеют слож­ную конфигурацию, однако создаваемые ими мешающие от­ражения, как правило, флуктуируют по амплитуде слабо. Более сложными отражающими объектами являются де­ревья, кустарники и складки земной поверхности, покрытые растительностью. Степень амплитудной флуктуа­ции отражений зависит от характера отражающего объекта, длины волны, периода повторения импульсов передатчика РЛС и от метеорологических условий.

Зависимость степени амплитудной флуктуации отражений, создаваемых местными предметами, от длины волны передат­чика РЛС объясняется следующим.

С уменьшением длины вол­ны отражающие свойства приобретают предметы все мень­ших и меньших размеров, которые, как правило, более подвижны при воздействии внешних факторов. В результате степень флуктуации амплитуды отражений от местных пред­метов возрастает.

Очевидно, что чем больше период повторения зондирую­щих импульсов, тем более существенными будут от цикла к циклу (работы станции) изменения отражающих свойств по­движных частей местных предметов под действием внешних факторов.

Частотные спектры сигналов, отраженных от местных пред­метов (рис.4.2, кривая 1), по форме приблизительно соответ­ствуют закону Гаусса, по ширине же они значительно усту­пают спектрам отражений от металлизированных полосок.

Рис. 4.2. Частотные спектры сигналов, отраженных от различных объектов: 1 - от местных предметов; 2 - от морской поверхности;3 - от облаков; 4, 5 - от осадков

Морская поверхность

Причиной появления мешающих отражений от морской поверхности являются волны. Отражения от морских волн представляют собой сигналы в виде хаотически изменяющихся выбросов, амплитуды которых убывают с увеличением дальности. Морская поверхность по своим отражающим свойствам представляет собой распределенный объект, у которого число участ­ков, одновременно создающих отраженный сигнал, весьма велико. По форме частотные спектры отражений от морской по­верхности (рис.4, кривая 2) схожи со спектрами отражений от металлизированных полосок, но обладают меньшим диа­пазоном изменений ширины.

Облака и осадки

Облака и осадки относятся к распределенным отражаю­щим объектам и состоят из огромного числа беспорядочно расположенных отражающих частиц.

При отражениях электромагнитной энергии от облаков от­ражателями являются водяные пары, при отражениях от осадков - частицы воды в твердом (град, снег) или жидком (дождь) состоянии. Каждая такая частица при отражении энергии создает ничтожно малое поле. Мешающие отражения от облаков и осадков - результат наложения полей от бес­численного множества рассеивающих частиц.

Кривые частотных спектров отражений от облаков (рис.4.2, кривая 3) и осадков (кривые 4 и 5) несколько от­личаются от кривой Гаусса.

Основные различия сигналов, отраженных от целей и от маскирующей пас­сивной помехи, которые можно использовать для борьбы с этой помехой:

1) распределенный характер мешающих отражателей,

2) отличия в поляризации отраженных сигналов,

3) различия скорости перемещения мешающих отража­телей и цели.

1. При распределенном характере мешающих отражателей и близких к сосредоточенному – "блестящих” точек цели, повышая разрешающую способность по координа­там и сокращая при этом размеры разрешаемого объема (во всяком случае, до размеров, превышающих размеры самоле­та), можно добиться улучшения наблюдаемости сигнала на фоне пассивных помех.

2. Отличия в поляризации отраженных сигналов наблюдаются, если пассивная помеха создается, например, гидро­метеорами (дождь, тучи), состоящими из мелких капель, имеющих форму шара.

3. Различия скорости перемещения мешающих отража­телей и цели. Скорость перемещения наземных мешающих отражателей (местных предметов) относительно наземной РЛС равна нулю, в то время как представляющие практи­ческий интерес цели перемещаются с достаточно большой скоростью.

Cелекцию по скоро­сти (иначе, по частоте Доплера) называют селекцией движущихся целей (СДЦ).