Основные направления защиты РЛС от маскирующих активных помех

 

Анализ уравнения противорадиолокации показывает, что основные направления защиты РЛС от маскирующих активных помех связаны с использованием амплитудных, поляризационных, частотных и пространственных различий между принимаемыми сигналами и помехами. Действительно, как видно из выражения (8.1), для повышения дальности действия rmax РЛС в помехах необходимо увеличивать числитель или уменьшать правую часть этого равенства. Например, повышение энергии зондирующего сигнала позволяет увеличить дальность действия в помехах пропорционально в режиме внешнего прикрытия и в режиме самоприкрытия. Увеличение коэффициента усиления передающей антенны в направлении на цель позволяет увеличить дальность действия в помехах также пропорционально в режиме внешнего прикрытия и в режиме самоприкрытия. В отдельных случаях уменьшение поляризационного коэффициента γ может снизить воздействие помехи по сравнению с воздействием сигнала. В целом, дальность действия в режиме самоприкрытия оказывается обратно пропорциональной и . Уменьшение относительного уровня боковых лепестков диаграммы направленности А'/А (или даже образование провалов в главном лепестке в направлении на источники помех) позволяет увеличить дальность действия в режиме внешнего прикрытия пропорционально . Рассмотрим более подробно практическую реализацию перечисленных выше основных направлений защиты РЛС от активных маскирующих помех.

Увеличение энергии зондирующего сигнала может осуществляться путем повышения мощности, увеличения длительности сигнала и числа импульсов в пачке за счет соответствующего увеличения времени облучения и (или) частоты следования импульсов. Энергия зондирующего сигнала будет рационально использоваться при приеме только в случае приближения обработки принимаемых колебаний к оптимальной, иначе возрастает величина коэффициента v.

Увеличение коэффициента усиления антенны в направлении на цель может в то же время соответственно замедлить обзор пространства. В настоящее время используют и развивают методы управляемого обзора с последовательным анализом, когда время, в течение которого антенна направлена на цель, зависит от условий обнаружения и, в частности, от помеховой обстановки. Особенно широкие возможности для использования программного автоматически управляемого обзора открываются при применении передающих антенн с электронным управлением луча в виде фазированных решеток.

Известно, что приемная антенна обычно настроена на определенную поляризацию принимаемого сигнала: линейную, круговую либо (в общем случае) эллиптическую. Возможны антенны с регулируемой поляризацией. Если поляризация антенны соответствует поляризации помехи, эффект воздействия помехи будет наибольшим. Например, для вертикальной поляризации помехи воздействие будет наибольшим, если прием ведется на вертикальный вибратор; для круговой поляризации с вращением вектора поля по часовой стрелке эффект воздействия будет наибольшим, если антенна рассчитана на этот же вид поляризации. С учетом этого антенну можно тем или иным способом перестроить на ортогональную поляризацию, т. е. для приведенных примеров – на горизонтальную либо на круговую поляризацию, но с вращением против часовой стрелки. Для эллиптически поляризованной волны ортогональным является также эллиптически поляризованное колебание, но со сдвинутым на 90° положением эллипса поляризации. Во всех указанных случаях можно достичь существенного ослабления помехи. Будет ли при этом происходить ослабление полезного сигнала, зависит от поляризации колебаний сигнала. Если поляризация колебаний полезного сигнала точно совпадает с поляризацией колебаний помехи, одновременно с помехой и в той же мере будет ослаблен сигнал. Поскольку поляризация сигналов, отраженных от реальных целей, случайная и в общем случае не совпадает с поляризацией помехи, есть принципиальные возможности ослабить помеху в большей степени, чем сигнал.

Для повышения помехозащищенности целесообразно уменьшать коэффициент различимости v. Уменьшение коэффициента v достигается за счет приближения приема к оптимальному. Если помехой является стационарный белый шум, то уменьшение v достигается оптимизацией приема для таких помех. При фильтровом приеме, в частности, используют оптимальную частотную характеристику, т. е. осуществляют оптимальную частотную селекцию. Частотная селекция тем более эффективна, чем шире спектр помехи по сравнению со спектром сигнала, так как спектральная плотность мощности заградительной по частоте помехи при заданной мощности передатчика помех снижается обратно пропорционально ширине полосы частот помехи. Прицельные помехи (с меньшей полосой частот), как правило, более эффективны, но их труднее реализовать. Создание прицельных помех затрудняется при повышении скрытности РЛС, например, при использовании быстрой перестройки частоты радиолокатора, при многочастотном или широкополосном зондирующем сигнале и т. д. Если полоса частот помехи заметно уже ширины спектра принимаемого сигнала, то результирующий шум нельзя считать белым. В этом случае оптимальной является частотная характеристика с подавлением в полосе частот помехи (п. 3.13); иначе говоря, целесообразно использование различного рода настраиваемыхрежекторных фильтров для колебаний помехи, приводящее к существенному уменьшению коэффициента различимости v.

Снижение уровня боковых лепестков диаграммы направленности может существенно ослабить влияние помех и представляет собой самостоятельную задачу, особенно важную в случае внешнего прикрытия. Из теории антенн известно, что снижение уровня боковых лепестков может быть достигнуто увеличением размеров антенны, рациональным распределением поля в раскрыве, повышением точности изготовления, снижением влияния переотражений от близлежащих объектов. Повышение избирательности антенны позволяет улучшить пространственную селекцию принимаемых колебаний.