При воздействии маскирующих стационарных активных помех

 

При достаточном динамическом диапазоне приемника условие обнаружения цели в маскирующих стационарных активных помехах типа белого шума имеет вид

,

где Е_пр – энергия отраженного от цели сигнала, принимаемого на входе приемника РЛС;

v – коэффициент различимости при заданных показателях эффективности обнаружения или измерения;

N₀=kТК_ш – спектральная плотность внутреннего шума приемника, k – постоянная Больцмана, равная 1,38 10^-23 Вт с/град, Т – абсолютная температура (обычно Т = 290 К), К_ш – коэффициент шума приемника;

N_п.вх – спектральная плотность маскирующей помехи на входе приемника.

Если на вход приемника воздействуют колебания от нескольких источников (постановщиков) активных помех (i = 1,2, ..., т), то

, (8.1)

где P_пi, ∆f_пi – мощность шума и ширина его энергетического спектра;

G_пi – значение коэффициента усиления антенны в направлении на РЛС для i-го источника помех;

S_i – эффективная площадь приемной антенны в направлении на источник помех;

r_пi – расстояние от РЛС до i-го источника;

γ_i – коэффициент, учитывающий различие поляризации помехи, приходящей от i-го источника помех, и поляризации, оптимальной для приемной антенны (принимает значения от 1 до 0);

α_i, – коэффициент, учитывающий возможное ухудшение качества помехи от i-го источника за счет использования модуляции шумом (для шумовой помехи α = 1).

Если предельную дальность действия радиолокатора в помехах, как и ранее, обозначить r_max, то, учитывая формулу (8.1), приходим к уравнению радиолокации в присутствии помех:

. (8.2)

Полученное уравнение иногда называют уравнением противорадиолокации. Используя уравнение противорадиолокации, различают следующие режимы прикрытия сигнала от цели помехой: самоприкрытие, внешнее и коллективное прикрытие ( r_max).

Самоприкрытием называют случай, когда цель прикрывается передатчиком помех, размещенным на ее борту. Внешним прикрытием называют случай, когда нешумящая цель прикрывается постановщиками помех. Коллективным – когда помехи ставятся и с борта цели, и с других постановщиков.

В случае самоприкрытия т = 1, r_пр = r_max, S΄₁= S. Обозначая отношение максимальных дальностей действия при наличии и отсутствии помех r_max / r_0max max ⁼ y, выражение (8.2) сводим к биквадратному уравнению:

, (8.3)

где а – отношение дальности действия в помехах r΄_max к дальности действия без помех при условии, что дальность действия РЛС на фоне маскирующих помех определяется в пренебрежении внутренним шумом приемника. Для последнего случая из уравнения (8.1) получаем:

.

Решение биквадратного уравнения (8.3) определяется выражением:

 

и графиком, изображенным на рис. 8.2, который позволяет найти поправку к решению уравнения (8.3), полученному в пренебрежении внутренним шумом. Однако в большинстве случаев учет поправки не требуется, так как а 1, у = а и r_max = r΄_{max .}

Рис. 8.2. К расчету дальности действия при самоприкрытии

Для режима внешнего прикрытия характерно отличие значений S΄_i(β,ε) от значения S. Наиболее заметно это в том случае, когда помеха действует по боковым лепесткам диаграммы направленности. Если антенна совершает обзор, например, по азимуту, то , где β₀ – направление оси диаграммы направленности. Пусть цель находится на азимуте β₀, а источник помехи – на азимуте β_i, тогда соответствующие значения эффективной площади антенны будут S =S_maxF²(0,ε) и S΄_i=S_maxF²(β_i – β₀, ε). Подставляя эти выражения в (8.2), можно определить дальность действия РЛС для каждого азимута при фиксированном угле места цели, а значит, и установить зону видимости РЛС для данного угла ε

Рис. 8.3. Зоны видимости РЛС в отсутствие (1) и при воздействии помех с двух направлений (2) для фиксированного угла места ε

Примерное изображение зоны видимости в случае двух постановщиков помех показан на рис. 8.3 (кривая 2). Наблюдается сокращение дальности действия по сравнению со случаем отсутствия помех (кривая 1), даже когда помеха действует по боковым лепесткам диаграммы направленности. Наибольшее сокращение дальности действия имеет место тогда, когда источник помех воздействует по главному лепестку диаграммы направленности антенны РЛС. В окрестностях направления главного лепестка диаграммы направленности антенны на источник помех могут создаваться секторы эффективного подавления. Степень уменьшения дальности в каждом случае так же, как и ширина сектора подавления, зависит от параметров радиолокатора и спектральной плотности мощности помехи на входе приемника РЛС.

Рис. 8.4. Вид экрана индикатора кругового обзора при воздействии помехи с двух сторон

Если аналогичным образом исследовать зависимость дальности от угла ε, то можно убедиться в том, что не только уменьшается дальность действия, но и снижается потолок обнаружения и поднимается нижняя кромка зоны видимости РЛС.

Полученные выражения и выводы справедливы только для РЛС с необходимым динамическим диапазоном приемного тракта. Если это не соблюдается, то наряду с потерей возможности обнаруживать цель на больших дальностях, будет теряться возможность обнаружения цели и на малых дальностях, поскольку уровень помехи может превышать уровень ограничения в тракте приемника. Для случая, недостаточного динамического диапазона приемника на индикаторе будет наблюдаться картина, показанная на рис. 8.4. Для увеличения динамического диапазона приемных трактов используют системы автоматической регулировки усиления и усилители с линейно-логарифмическими характеристиками.