РГРТУ
Пояснительная записка
к курсовому проекту
по дисциплине
Теоретические основы радиоэлектронной борьбы
Студент
Ходорченко Виталий Валерьевич
Группа 311
Специальность 210305
2007
Введение
Задачи обеспечения помехопостановки (помехи радиоприему) и помехозащиты (помехоустойчивости) являются взаимосвязанными и противоборствующими сторонами. Часто они (задачи) используются в комплексе, с одной стороны, необходимо забить противника помехами для срыва его нормальной работы, а с другой стороны, обеспечить хорошую помехоустойчивость своей РЛС, то есть обеспечить подавление активных помех, применяемых противоборствующей стороной, и пассивных, связанных с тем или иным способом их создания.
Помехоустойчивость технического устройства (системы) ─ это способность устройства (системы) выполнять свои функции при наличии помех. Помехоустойчивость оценивают интенсивностью помех, при которых нарушение функций устройства ещё не превышает допустимых пределов. Чем сильнее помеха, при которой устройство остаётся работоспособным, тем выше его помехоустойчивость. Многообразие устройств и решаемых ими задач, с одной стороны, и видов помех — с другой, приводят к необходимости специализированного подхода при рассмотрении помехозащиты в каждом конкретном случае. Требования к помехоустойчивости различных устройств отличаются большим разнообразием: так, в радиолокационных системах иногда считают допустимым пропуск отдельных радиолокационных станцией (за время однократного обзора контролируемой ею области пространства) до половины объектов, подлежащих обнаружению, а в системах передачи данных, использующих ЭВМ, часто недопустима потеря даже одного передаваемого знака из чрезвычайно большого их числа (например, ~ 109). Оценка рассматриваемого параметра может производиться на основе соотношения между помехой и сигналом, при котором обеспечивается заданное качество функционирования, например в радиолокации — отношения сигнала к помехе, при котором обеспечивается заданная достоверность обнаружения (вероятность правильного обнаружения при определённой вероятности ложной тревоги). При известных статистических характеристиках сигналов и помех может быть теоретически определена максимальная достижимая помехоустойчивость. Осуществление «оптимальных» устройств, реализующих такую устойчивость, обычно слишком сложно, а их неизбежные технические несовершенства не позволяют достичь её в полной мере. Поэтому обычно довольствуются устройствами, которые при наибольшей их простоте обеспечивают хорошее приближение к оптимальному устройству. Устойчивость к помехам, при действии аддитивных помех, может быть увеличена повышением мощности передаваемых сигналов. При действии пассивных помех (в радиолокации) увеличением мощности сигнала существенного повышения устойчивости не дает, и требуется радикальное изменение используемых методов, например применение помехоустойчивого кодирования либо самонастраивающегося (адаптивного) приёма.
Помехи радиоприёмупредставляют собой электромагнитное излучение, воздействующее на цепи радиоприёмника, электрические процессы в самих цепях, которые препятствуют правильному приёму сигнала и не связаны с этим сигналом посредством известной функциональной зависимости, а также искажения сигнала при распространении радиоволн. Действие помехи проявляется в случайных (непредсказуемых) искажениях формы принимаемого сигнала, приводящих к искажениям формы изображения на экране кинескопа и т.д. В зависимости от происхождения их подразделяют на космические, атмосферные, индустриальные, умышленные (организованные), помехи от др. радиостанций, помехи, обусловленные особенностями распространения радиоволн, а также собственные шумы радиоприёмника. В зависимости от характера воздействия на сигнал различают аддитивные и мультипликативные (неаддитивные) П. р. Аддитивная помеха проявляет себя независимо от сигнала. Действия сигнала и аддитивной помехи складываются. Мультипликативная помеха возникает только при наличии сигнала. Её действие проявляется в нерегулярном изменении уровня сигнала. Пример аддитивной помехи — собственный шум радиоприёмника, мультипликативной — эффект замираний.
Анализ задачи и ее формализация
Задачей данной курсовой работы является:
· расчет параметров бортовой РЛС (БРЛС), определяющей скорость и азимут летательного аппарата (ЛА) противника;
· расчет параметров помехопостановщика (мощность передатчика помех, средств создания помех, параметров помех);
· расчет зон прикрытия помехами;
· составление структурной схемы устройства;
· анализ эффективности применения помех и средств помехозащиты;
· оценка требований к аппаратно-программным ресурсам средств конфликтующих сторон.
Расчет параметров БРЛС будем производить в программной среде «Стрела». За основу возьмем:
· в качестве носителя РЛС - МиГ-31 рис.1 (технические характеристики смотрите в приложении);
· тип станции - импульсно-доплеровская РЛС “БАРС” рис. 2 (технические характеристики смотрите в приложении);
Расчет постановщика помех будем производить, опираясь на результаты расчета в программной среде «Стрела». В качестве носителя станции помехопостановки выберем американский самолет-истребитель F-15 С рис.3.
При расчете необходимо учесть пассивные помехи, отражения от подстилающей поверхности, т.о. нужно предварительно подсчитать значения ЭПР помехи в м2. В качестве активной помехи в Т.З. определенна активно-шумовая помеха. Требуется в ходе работы определить необходимую мощность помехопостановщика и выбрать структурную схему, позволяющую реализовать данную помеху. С другой стороны, требуется обеспечить нормальную работу БРЛС в условии действия помехи, применяемой по МИГ-31. По окончании расчетов сделаем вывод об эффективности работы помехопостановщика и помехозащиты.
Современные БРЛС являются сложными, комплексными, иерархически построенными информационными системами. Сложность БРЛС определяется ее способностью решать одну и ту же задачу различными способами с использованием различных процедур (алгоритмов) обработки сигналов. Термин «комплексная система» характеризует то обстоятельство, что для получения нужной информации с требуемой точностью и достоверностью в БРЛС используются и датчики другой физической природы (инерциальные, оптические и т.д.). Понятие «иерархическая система» подразумевает определенную соподчиненность различных подсистем и устройств БРЛС в процессе совместной обработки сигналов (информации), дающую возможность снизить аппаратурные и вычислительные затраты.
В общем случае БРЛС предназначена для информационного обеспечения процедур наведения и зашиты летательных аппаратов и управления их средствами поражения. Для решения этих задач необходимо иметь разветвленную сеть режимов работы. К этим режимам, прежде всего, относятся:
поиск и обнаружение воздушных и наземных целей с определением их государственной принадлежности;
сопровождение целей, при котором формируются оценки фазовых координат, необходимые для информационного обеспечения всех используемых методов наведения и уклонения от средств поражения;
идентификация (распознавание) целей вплоть до их типа с ранжированием по степени важности (опасности);
выдача команд целеуказания средствам поражения и формирование для них команд радиокоррекции.
В качестве вспомогательных, но имеющих важное значение, можно отметить режимы информационного обеспечения автоматической дозаправки в воздухе и автономной автоматической посадки, в том числе и необорудованные в радиотехническом отношении аэродромы (посадочные площадки).
Следует отметить, что БРЛС является составной частью системы более высокого уровня иерархии, именуемой системой управления вооружением и обороной (СУВО) самолета (вертолета), либо информационно вычислительной системой.
В процессе поиска целей БРЛС просматривает определенную зону пространства, порядок просмотра которой определяется решаемыми задачами и видом используемой антенны. После обнаружения целей БРЛС переходит к их автоматическому сопровождению. При этом может сопровождаться как одиночная цель, так и групповая со значительным разносом элементов группы по пространству. На основе информации, извлекаемой из радиосигналов в БРЛС формируются оценки всех фазовых координат хрлс, используемых для наведения самолета-носителя и выдачи команд целеуказаний средствам поражения и сопрягаемым системам (например, оптико-электронным) для резервированного подслеживания за целью. Кроме того, в БРЛС могут формироваться и некоторые информационные признаки (признак маневра (ПМ) цели, признак типа цели (ПТЦ) по принятой классификации, приоритета опасной цели (ПОЦ), признак помех и ряд других), способствующие адаптации летчика к окружающей обстановке.
Спецификой современного состояния авиации является то, что существенно возросли возможности самолетов-носителей по изменению своего углового и пространственного положения, расширилось поле значений и законов изменения скоростей и ускорений перемещений, качественным образом изменились возможности авиационных средств поражения. Кроме того, бурное развитие прикладных сторон фундаментальных наук, возрастающие способности датчиков различной физиче- ской природы извлекать из геофизических полей все больший объем информации и все возрастающие возможности вычислительных систем по объему памяти и быстродействию, применение новых технологий дают возможность все полнее удовлетворять требованиям информационного обеспечения все усложняющихся видов и способов боевых действий на земле и в воздухе.