Навигация
Расчет параметров помехопостановщика
29373
знака
18
таблиц
1
изображение
2. Расчет параметров помехопостановщика
2.1 Расчет мощности передатчика заградительной и прицельной помех
помеха помехозащита радиолокационная станция
Можно выделить несколько основных типов передатчиков заградительных помех: прямошумовые передатчики; передатчики помех, использующие мощный источник ВЧ колебаний, модулируемых по частоте смесью периодического сигнала и шума; передатчики синхронных импульсных шумовых помех, а также передатчики, излучающие очень короткие импульсы.
Применение заградительных АП для подавления средств радиолокационного наблюдения противника обычно осуществляется при доподлинно не известной их рабочей частоте (длине волны). Поэтому ширина частотного диапазона средств помехопостановки выбирается много большей полосы пропускания приемника РЛС с таким расчетом, чтобы предполагаемый интервал частот ЗС полностью перекрывался.
Рассчитаем пороговую мощность отраженного сигнала на входе РЛС, при которой обеспечиваются заданные характеристики обнаружения (D и F). Будем считать, что отраженный от цели сигнал подвергается согласованной фильтрации. Максимально достижимое отношение сигнал/шум на выходе согласованного фильтра по мощности составляет qMAX=E/N0, где Е – энергия сигнала, N0 – спектральная мощность белого шума в приемнике РЛС.
N0=KШ×k×T0,
где k = 1,3810-23 – постоянная Больцмана, Т0 = 290 К – температура антенны, КШ – коэффициент шума, определяемый типом усилительного элемента в приемнике. Для лампы бегущей волны КШ=5. Тогда N0=5×1,38×10-23×290 = 2×10-20 Вт/Гц. Для обеспечения порогового значения величины сигнал/шум мощность отраженного сигнала на входе приемника равна
Определим минимальную мощность передатчика РЛС, при которой еще 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<30 см и зависит от длины волны радиосигнала и влажности атмосферы на трассе распространения радиоволн. Так, для волн с l=3 см его величина для высот 0¸22,5 км составляет 10-2..4×10-5 дБ/км и линейно уменьшается с увеличением высоты. Определив среднее затухание как
дБ/км,
получим из формулы для реальной дальности действия РЛС
,
где R0 – дальность действия 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 активных помех (ПАП), следует первоначально задать минимальную дальность обнаружения РЛС в случае применения помех RMIN. Определим RMIN=0.2×R=0.2×250=50 км. Поскольку ПАП в общем случае действует по боковым лепесткам антенны РЛС, то мощность постановщика помех выражается:
,
где PРЛС – мощность РЛС;
РПАП – мощность ПАП;
GРЛС – коэффициент усиления антенны РЛС;
GПАП – коэффициент усиления антенны 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.
Если самолет-ПАП находится на границе зоны обнаружения (RПАП=250 км), предполагаемое значение kП=0,01 (-40 дБ), k’=0,5, DfАП/Dfпр=50, GПАП=100, КБЛ=0,05, и задано отношение РС ВХ/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 в стационарном наземном исполнении, а возможность его размещения на современных ЛА исключена.
Если в радиоэлектронном конфликте все же необходимо присутствие постановщика заградительных помех, то можно выбрать структурную схему с групповыми передатчиками [1]. Ее достоинствами являются функциональная простота и способность перекрытия весьма широкой полосы частот. Однако последнее может оказаться и недостатком, если передатчики подавляемых средств имеют очень большую мощность.
Структурная схема группового передатчика приведена на рис. 1. В нем задействован один источник шума с двумя усилителями на лампе бегущей волны (ЛБВ) и две одинаковые антенны. Суммарная диаграмма направленности зависит от величины разнесения антенн и имеет довольно узкий луч.
| ||||||
|
| |||||
 |  |
|
| |||
| |||
| |
Рис. 1.
Основными недостатками заградительных активных помех являются сложность создания мощных широкополосных передатчиков (обычно DfАП>>DfПР) и нерациональное использование их энергии (большая ее часть бесполезно расходуется на прикрытие участков диапазона частот, не используемых РЛС). Такие помехи обычно применяют при неизвестных параметрах ЗС подавляемой РЛС.
Для радиоэлектронного подавления РЛС обнаружения наряду с передатчиками заградительных помех используются передатчики прицельных шумовых помех (ППП). Эти устройства представляют собой узкополосные перестраиваемые по частоте СВЧ – генераторы, модулируемые по амплитуде или частоте шумами или периодическим сигналом, либо их комбинацией. Вариант структурной схемы передатчика прицельных шумовых помех на лампе обратной волны (ЛОВ) приведен на рис. 2.
|
|
|
|
|
 |  |  | |
 |  | ||
Настройка по частоте
|
|
Рис. 2.
У ППП DfАП соизмерима с DfПР .
Если DfАП/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.
Поскольку отстроится от прицельной помехи в РЛС можно путем перехода на «запасные» рабочие частоты, то следует также предусмотреть возможность постановки скользящей по частоте помехи. В этом случае осуществляется перестройка частоты передатчика шумовых помех в пределах fMIN¸fMAX по пилообразному или псевдослучайному закону.
Эффективность применения скользящей по частоте помехи можно оценить по отношению времени пребывания помехи в ПП приемника к периоду повторения частоты. Вероятность подавления РЛС Р определяется выражением:
Р=1-(1-1/Q)n,
где Q – отношение времени перестройки частоты помехи в заданном диапазоне частот ко времени прохождения помехой ПП приемника подавляемой РЛС, n – число передатчиков помех. Если Q=10 и n=10, то Р=1-(1-1/10)10»0,65. Принимая время перестройки частоты передатчика прицельной помехи от fmin до fmax равным ТПОМ=100 мкс, рассчитаем скорость перестройки по частоте:
a=Q×П/ТПОМ=10×300/100×10-6=30 кГц/мкс.
Ширину диапазона перестройки следует выбирать с таким расчетом, чтобы он перекрывал вероятные значения «запасных» частот РЛС.
Похожие работы
... то Видно, что выполнение РЛС своих задач, в условиях применения комплекса помех, почти невозможно. Не стоит забывать, что устройства постановки помех, так же как и устройства борьбы с ними, динамично развиваются. Чаще всего средства нападения оказываются «сильнее», а адекватные меры противодействия появляются лишь через некоторое время, поэтому оценить эффективность средств помехозашиты и ...
... целей, то вероятность правильного обнаружения снижается в 1.5 раза. 7. Оценка требований к программно-аппаратным ресурсам средств конфликтующих сторон. Обработка РЛИ в рассматриваемой РЛС, как и обработка развединформации в устройстве постановки помех, должна осуществляться в режиме реального времени, это предполагает предъявление соответствующих требований к быстродействию устройств ...
... на выходе над с/п на входе на значительную величину. 6. Оценка требований к программно-аппаратным ресурсам средств конфликтующих сторон Обработка РЛИ в рассматриваемой РЛС, как и обработка развединформации в устройстве постановки помех, должна осуществляться в режиме реального времени, это предполагает предъявление соответствующих требований к быстродействию устройств осуществляющих эту ...
... защиты от УП является введение в РЛС режима сопровождения слабого сигнала, при котором при воздействии ответной помехи (первый этап в постановке УП) продолжается сопровождение менее мощного сигнала от цели. 5. Анализ эффективности применения комплекса помех и средств помехозащиты При воздействии только пассивных помех с рассчитанными в пункте 4.1 параметрами отношение сигнал/помеха на входе ...
0 комментариев