Пассивные помехи и их воздействие на РЛС

Пассивные помехи широко применяются для подавления РЛС для создания засветов на индикаторах (маскирующее действие помехи) и имитации отметок цели (имитирующее действие).

Вид экрана с маскирующими пассивными помехами показан на рис. 1.10 (слайд № 14).

Средствами создания пассивных помех являются отражатели следующих видов:

- дипольные;

- типа «длинный провод»;

- уголковые;

- плазменные среды.

Наибольшее распространение получили дипольные помехи. Основными их характеристиками являются:

- частотный диапазон;

- эффективная отражающая поверхность;

- спектр переизлучаемых сигналов;

- скорость снижения;

- коэффициент разлета и темп сброса диполей.

Резонансные свойства диполя появляются при его длине, близкой к половине длины волны, подаваемой РЛС. Для подавления РЛС, работающих на разных частотах, длины диполей должны быть различными, что учитывается при комплектации пачек отражателей. При этом среднее значение эффективной отражающей поверхности пачки σ_ср ориентировочно определяется формулой

σ_ср = 0,17 λ² ·N ·η, м², (1)

где λ – длина волны РЛС;

N - количество диполей в пачке;

η = 1 – коэффициент разлета, учитывающий приведение в негодность части диполей при их выбросе (излом, слипание и т.д.).

Из формулы следует, что чем короче длина волны РЛС, тем больше количество диполей необходимо заключать в пачку, чтобы получить достаточно эффективную отражающую поверхность. При этом, если эффективная отражающая поверхность облака дипольных отражателей σ_ср в несколько раз превышает эффективную отражающую поверхность прикрываемой цели σ_ц, то обеспечивается ее маскировка.

Для создания полосы помех это превышение должно быть значительным. В общем случае энергетический спектр сигналов, переизлученных облаком диполей, непостоянен: чем больше скорость ветра, тем шире спектр. По мере разлета диполей происходит расширение спектра отраженных сигналов до некоторого определенного предела. Это касается и скорости снижения диполей, которая также зависит от состояния атмосферы. В спокойной атмосфере она составляет 1-3 м/с на больших высотах и убывает с уменьшением высоты. Пачка весом в 3-4 грамма создает отражающую поверхность 20-50 см². Время опускания диполей на землю составляет несколько часов (рис. 1.11).

Темп сброса пачек дипольных отражателей определяется техническими возможностями соответствующих автоматов и составляет от нескольких единиц до нескольких десятков пачек в минуту. Для создания необходимой плотности постановки пассивных помех на борту постановщика помех могут устанавливаться несколько автоматов, а сбрасывание пачек диполей производится очередями и залпами.

Отражатели типа «длинный провод» применяются в метровом и дециметровом диапазоне волн. После срабатывания они разворачиваются в колеблющуюся дугу, создавая эффективное отражение для различной поляризации.

В последние годы получили развитие отражатели, представляющие складывающиеся уголковые отражатели из искусственной ткани. Последние также могут применяться для искажения рельефа местности, мешая самолетным панорамным радиолокаторам (рис. 1.12, слайд № 15).

В результате атомных взрывов, а также при распылении и сжигании в атмосфере цезия, натрия, калия и других легко ионизирующихся металлов образуется плазменная среда, отражения от которой аналогичны пассивной помехе. Это явление используется для разведки и определения параметров ядерных взрывов.

Рассматривается возможность применения самолетов-снарядов в качестве ложных целей, которые могут запускаться с самолетов-носителей. Обладая значительной эффективной отражающей поверхностью, снаряды-ловушки могут создавать на экранах РЛС отметки, усложняющие радиолокационную картину. Указывается, что бомбардировщик В-1 может нести 25-30 ложных целей типа «КУЭЙЛ» (АМ-72).

Четвертый учебный вопрос

Помехозащищенность РЛС

Способность РЛС обеспечивать надежное обнаружение и определение координат цели (прием сигналов и их выделение) при наличии помех называется ее помехоустойчивостью (помехозащищенностью). Для помех маскирующего типа помехоустойчивость можно характеризовать отношением мощности помехи к мощности сигнала, при котором вероятность обнаружения и точность определения координат цели не ниже, чем требуемые

к_п = Р_п = Р_с (2)

Коэффициент подавления зависит от типа подавляемой РЛС и от выбранного вида помехи. Наибольшей эффективностью обладает прямошумовая помеха. Пусть, например, помеха создается бортовым передатчиком помех. Мощность отраженного сигнала на входе приемника без учета затухания в атмосфере

, (3)

где Р_изл – мощность передатчика РЛС;

g - коэффициент усиления антенны РЛС;

σ_ц - эффективная площадь рассеяния цели;

Д - дальность цели.

Мощность помехи на входе приемника

, (4)

где Р_пп – мощность передатчика помех;

g_пп - коэффициент усиления антенны передатчика помех.

Помеха будет эффективной при соблюдении условия

Р_п ≥ к_п ·Р_с (5)

Это условие называется условием противорадиолокации. Подставляя в (5) соотношения (3) и (4), получим выражение

, (6)

известное под названием формулы радиопротиводействия.

Произведение Р_ппg_пп называется эквивалентной мощностью передатчика помех.

Анализ приведенных соотношений показывает, что при приближении цели, имеющей на борту передатчик помех, мощность сигнала на входе приемника возрастает гораздо быстрее, чем мощность помехи. Это объясняется тем, что мощность сигнала на входе приемника обратно пропорциональна четвертой степени расстояния, в то время как мощность помехи – второй степени расстояния. Поэтому при некоторой дальности (рис. 1.13, слайд № 348), называемой минимальной дальностью действия передатчика помех Д_мин, условие противорадиолокации (4) перестает соблюдаться и цель начинает просматриваться на фоне помех.

Абсолютное значение мощности помехи на входе приемника по мере приближения передатчика к РЛС растет и, начиная с некоторой дальности Д_п, наступает перегрузка приемоиндикаторного тракта. На экране ИКО в этом случае образуются засвеченные секторы, размеры и число которых непрерывно возрастает за счет перегрузки приемника помехой, действующей по боковым лепесткам диаграммы направленности. Начиная с некоторой дальности, индикатор может оказаться засвеченным вкруговую. Если уменьшить усиление приемника, помеха будет воздействовать только по главному лепестку диаграммы направленности. При этом будет наблюдаться только узкий сектор засвета.

Помехозащищенность РЛС от пассивных помех оценивается максимальным количеством пачек помех, сбрасываемых с самолета на 100 м полета пути, при котором РЛС может выполнить свои функции. Для современных РЛС допустимая плотность пассивных помех составляет 1-3 пачки на 100 м пути.

В Ы В О Д

В современных условиях много внимания уделяется созданию новейших средств преднамеренных помех. Знать их классификацию, применение и способы защиты от помех – одна из важных задач радиотехнических подразделений ПВО.

Заключительная часть

- Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

- Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

1. Справочник по основам радиолокационной техники. Воениздат, 1967. Стр. 479-509.

2. Вестник ПВО, № 11, 1983 г, стр. 68-71.

3. Палий. Радиоэлектронная борьба.

4. Вычертить в тетрадь рисунок 1 (классификацию помех).

Окончание занятия;

Руководитель занятия: