Средства постановки помех и помехозащиты РЛС (стр. 2 из 4)

- возьмём значение равное 0,1.

Где

- ширина спектра флуктуации помехи, а - период повторения импульсов. Период повторения можно рассчитать по формуле:

=2* /С=2,4 мс

Где

- максимальная дальность действия РЛС (равная 360 км.), С - скорость света (3*10⁸). Таким образом ширину спектра флуктуации помехи, которую необходимо задать программе можно рассчитать:

=0,1/ =41,6 Гц.

именно это значение ширины спектра флуктуации помехи задаётся в программе.

Диэлектрическую проницаемость отражающей поверхности априорно неизвестна, поэтому используем значение, установленное по умолчанию,=10.

ЭПР помехи необходимо задать так, чтобы отношение шум/помеха на входе приёмника было равным - 50…-60 Дб. Как в дальнейшем покажет расчёт, при ЭПР помехи равной 1000

, это отношение будет равно - 51,3 Дб.

Рис.4

На Рис.4 представлено диалоговое окно программы, в котором задаёмся мощностью передатчика РЛС равной 550 КВт, что вполне соответствует реальным РЛС ведущим работу на заданной дальности. Коэффициент усиления антенны задаём равным 700, (у современных РЛС этот параметр лежит в пределах 300…800) для обеспечения наилучшего отношения шум/помеха на входе. Энергетическая дальность должна соответствовать однозначно измеряемой дальности, то есть 360 км. Разрешающую способность по дальности

Rзададим равной 100м (что в действительности соответствует реальным РЛС такого диапазона, к примеру 19Ж6). Этот параметр определяет длительность импульсов зондирующего сигнала, которую можно рассчитать: =0,7 мкс

Вероятность правильного обнаружения задаём на уровне 0,9, а вероятность ложной тревоги на уровне

, эти параметры соответствуют требованиям, предъявляемым к современным РЛС. Потери при обработке будем считать равными 3 Дб.

Рис.5

На Рис.5 представлено диалоговое окно программы, в котором задаём диапазоны углов сканирования в азимутальной и угломестной плоскостях. Так как в техническом задании эти параметры не оговорены, то принимаем что проектируемая РЛС будет иметь сектор сканирования в азимутальной плоскости от 0 до 60 градусов, с разрешением 1 градус, а в угломестной плоскости сектор сканирования будет от 0 до 30 градусов, с разрешением 5 градусов. Расчёт параметров РЛС будем производить исходя из времени обзора сектора сканирования, которое зададим равным 10000мс (=10с).

Рис.6

На Рис.6 представлено диалоговое окно программы в котором отображены результаты расчёта РЛС, относительно заданных параметров. Необходимая мощность передатчика практически соответствует заданной, обеспечивается небольшой запас по максимальной энергетической дальности, он составляет 14,9 км. Разница в коэффициентах улучшения сигнал/ (помеха+шум) оптимальной и рассматриваемой системы составляет 2 Дб. Наиболее существенным стоит отметить, что отношение сигнал/помеха на входе составляет - 24,2 Дб, отношение шум/помеха - 51,3 Дб, в дальнейшем будет приведён расчёт режекторного фильтра, который будет подавлять эту помеху до уровня шумов. Отношения сигнал/шум и сигнал/ (помеха+шум) на входе соответственно равны 27,09 Дб и - 24,2 Дб. Частота повторения и период следования импульсов соответствуют значениям, рассчитанным выше. Однозначно определяемая дальность соответствует заданной, то есть 360 км, однозначно измеряемая скорость составляет 1042 м/с. Относительная ширина спектра помехи составляет 0,09984 (приближенно 0,1), как и было показано ранее. При заданном времени обработки 10 с, время обработки в одном направлении составляет 27,78 мс. Общее число импульсов в пачке составляет 11, выигрыш в отношении сигнал/шум 10,41 Дб, выигрыш в отношении сигнал/ (помеха+шум) 61,71 Дб, пороговый сигнал с учётом потерь - 24,91Дб, а разница порог-выигрыш сигнал/ (помеха+шум) - 0,7038 Дб.

Рис.7 (Зависимости основных параметров)

На основе представленных на Рис.7 графиков видно, что при полученных в расчётах 11 импульсах в пачке обеспечивается максимальная энергетическая дальность 374,9 км, а вероятность правильного обнаружения соответствует заданной на уровне 0,9. Также представлена зависимость максимальной энергетической дальности от мощности передатчика, из корой видно что заданная мощность 550 КВт, обеспечивает заданную энергетическую дальность. Зависимость вероятности правильного обнаружения от энергетической дальности показывает, что при заданной энергетической дальности 360 км, обеспечивается вероятность правильного обнаружения на уровне 0,9.

3). Расчет параметров помехопостановщика (мощность передатчика помех, средств создания помех, параметров помех).

Опираясь на полученные выше основные характеристики РЛС, можно перейти к расчету параметров помехопостановщика. Общая задача постановки активных помех - сокрытие объектов или факта передачи радиосигнала в некоторой прикрываемой области пространства. В нашем случае, так как это не оговорено, может предполагаться действие активных помех любых видов.

В общем случае цель и постановщик активных помех могут находиться как в одной точке (самоприкрытие объекта), так и в различных точках пространства. В ситуации самоприкрытия эффективность помехи тем выше, чем больше расстояние от радиолокатора до цели и падает по мере сближения с РЛС.

Рис.8

При удалении цели на расстояние больше чем Rцminотношение с/ап уменьшается и не достаточно для обнаружения цели. При приближении цели меньше чем на Rцminот РЛС, с/ап возрастает что создает условия для обнаружения цели. Важным фактором здесь является соотношение мощности передатчика РЛС и постановщика АП.

Дальность местонахождения постановщика активных помех должна выбираться из условия превышения на 20-50% дальности максимального обнаружения РЛС. В то время как мощность передатчика активных помех должна составлять не больше 1-10% от мощности передатчика РЛС.

Основываясь на приведенных выше соотношениях примем дальность местонахождения постановщика активных помех равной 30% от максимальной дальности действия РЛС, а именно Rпап = 468км; мощность передатчика активных помех P= 22кВт (что составляет 4% от Rрлс). Учитывая свойства антенн метровых волн, большой коэффициент усиления постановщика получить нельзя, следовательно зададимся значением Gпап = 100, что приблизительно соответствует решетке продольного излучения состоящей из полуволновых вибраторов, что практически и реализуется на современных самолетах. Необходимо также учесть, что постановщик может работать как по главному лучу, так и по боковым лепесткам ДН АС рлс.

В качестве пассивных помех могут применяться полуволновые вибраторы или диполи разбрасываемые в атмосфере, а так же широкодиапазонные металлизированные ленты, создающие отражение в более широком спектре частот. Далее приведен расчет диполей:

Sдmax=0,86*

Ориентация диполей очень важна, но так как она случайна, то получаем: Sдmax=0,17* =17 S1/Sдmax=1000/17=59диполей

Ширина спектра отражений зависит от разброса скоростей диполей в облаке:

. Если предположить что средняя скорость падения диполей , а скорость ветра , то - средняя скорость движения облака пассивных помех.

Эти и последующие данные будут использованы с целью расчета средств помехозащиты в пакете "Стрела 2.0".

4). Расчет зон прикрытия помехами (пассивными и активными)

Передатчик помех несёт на себе воздушное судно, это может быть самолет ДРЛО, самолет радиолокационной разведки и т.д.

Рассчитаем зоны прикрытия от расстояния от РЛС до постановщика активных помех. При этом стоит учитывать, как было сказано ранее, что помеха может приходить как по боковым лепесткам, так и по главному лучу ДН РЛС.

Допустим что ПАП находиться на расстоянии 468км, с заданной мощностью=22кВт (что было рассчитано ранее). Из графика хорошо видно, что при действии активной помехи по боковым лепесткам ДН антенны РЛС, она будет уменьшать дальность действия РЛС на 30км: Rрлс=330км