Главная страница | Контакты | Случайная страница Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Методы борьбы с пассивными помехами

В реальных условиях наблюдения на вход приёмника РЛС наряду с полезными сигналами, отражёнными от воздушных и надводных целей, поступают мешающие сигналы, называемые помехами. По способу образования мешающего сигнала помехи подразделяются на активные и пассивные. Активные помехи создаются источниками электромагнитных излучений. Сигналы пассивных помех возникают вследствие отражения электромагнитной энергии, излучаемой РЛС, от мешающих отражателей. Следовательно, пассивными помехами являются сигналы, отражённые от поверхности моря (земли), облаков, гидрометеоров, металлизированных лент и стекловолокна, а также от уголковых отражателей, устанавливаемых на поверхности моря (земли) и на ракетах-ловушках, выбрасываемых с летательных аппаратов. Пассивные помехи являются наиболее распространёнными и могут существенным образом нарушать нормальную работу РЛС, создавая на экране индикатора сплошные "засветки" либо ложные отметки, затрудняя визуальное обнаружение полезных сигналов и автоматическое обнаружение, и сопровождение траекторий воздушных и надводных целей. В связи с этим задача выделения полезных сигналов на фоне пассивных помех (мешающих отражений) является одной из важнейших проблем современной радиолокационной техники.

Методы борьбы с пассивными помехами условно можно разделить на три группы:

- прямые методы, при которых параметры РЛС выбираются из условия улучшения соотношения между полезным и мешающим эффектом, даже если отражённые сигналы имеют одинаковые статистические характеристики;

- специальные регулировки в приёмном тракте, позволяющие повысить его динамический диапазон и уменьшить вероятность перегрузок;

- методы селекции, основанные на использовании отличительных свойств полезных и мешающих отражённых сигналов.

Прямые методы борьбы с пассивными помехами заключаются, прежде всего, в улучшении пространственной избирательности РЛС, т.е. в уменьшении разрешаемого или импульсного объёма. При этом уменьшается средняя мощность помехи. Следовательно, увеличение ширины спектра сигнала, т. е. уменьшение его длительности на выходе приёмника РЛС, и повышение направленности антенны улучшают условия наблюдения целей на фоне мешающих отражений.

Вторая группа методов борьбы с пассивными помехами, имеющая целью устранение перегрузок в приёмном тракте РЛС, предполагает использование:

- дифференцирующей цепочки для селекции сигналов по длительности; при этом обеспечивается наблюдение малых сосредоточенных целей при подавлении помеховых сигналов большой длительности и одновременном устранении возможности перегрузки видеотракта;

- быстродействующей ("шумовой") автоматической регулировки усиления, цепочки которой охватывают последние каскады УПЧ, для уменьшения вероятности потери полезных сигналов в этих каскадах из-за перегрузки; по внешнему эффекту действие дифференцирующей цепочки и ШАРУ во многом сходно: подавляются протяжённые помеховые сигналы, остаются короткие сигналы, соответствующие фронтам видеоимпульсов;

- приёмника с линейно-логарифмической амплитудно-частотной характеристикой, который уменьшает интенсивность флюктуаций мешающих отражений до уровня внутренних шумов приёмника; сигнал сосредоточенной цели также ослабляется таким приёмником, однако он сохраняется в виде стабильного выброса.

Специфической мерой защиты от пассивных помех в этой группе методов является временная регулировка усиления - программное изменение режимов работы каскадов УПЧ после получения каждого зондирующего импульса. Сначала устанавливается очень малое усиление приёмника, а затем оно плавно повышается по мере приёма сигналов всё более удалённых целей. Этим удаётся ослабить мешающее действие отражений, например, от морской поверхности.

Прямые методы борьбы с пассивными помехами, основанные на улучшении разрешающей способности РЛС, универсальные, но трудно реализуемы по тактическим и техническим соображениям. Специальные регулировки в приёмном тракте решают лишь частные задачи повышения защищённости от пассивных помех. Комбинации тех или иных схем регулировки усиления приёмника эффективны для определённых условий наблюдения и могут рассматриваться лишь как вспомогательное средство борьбы с пассивными помехами. В результате наиболее эффективными для борьбы с пассивными помехами практически оказываются методы селекции.

Сигнал пассивной помехи представляет собой результат отражения зондирующего сигнала РЛС от мешающих отражателей. В этом отношении он сходен с сигналом цели. Однако сигналы цели и пассивной помехи имеют определённые отличия.

Во-первых, сигнал пассивной помехи представляет собой векторную сумму сигналов большого числа элементарных отражателей, распределённых в пространстве и перемещающихся друг относительно друга. Вследствие этого флюктуация сигнала пассивной помехи является случайным процессом, статистические характеристики которого отличаются от статистических характеристик флюктуации полезных сигналов. Экспериментальные данные показывают, что в большинстве случаев скорость флюктуаций параметров (амплитуды и фазы) полезных сигналов значительно меньше скорости флюктуаций параметров помеховых сигналов.

Во-вторых, сигнал пассивной помехи во многих случаях отличается от сигнала цели поляризацией. Так, если облако гидрометеоров облучается колебаниями с круговой поляризацией, то при отражении формируются колебания также с круговой поляризацией, но с обратным вращением плоскости поляризации. Кроме того, в некоторых случаях, удельная ЭПР источников пассивной помехи зависит от вида поляризации зондирующего сигнала.

В-третьих, мешающие отражатели, формирующие сигнал пассивной помехи, и цель отличаются скоростью движения относительно РЛС. В инженерной практике принято считать, что максимальная скорость перемещения мешающих отражателей не превышает 80 % от скорости ветра и составляет 15...18 м/с. Отличие радиальных составляющих скорости цели V_РЦ и мешающих отражателей V_РП приводит к различию доплеровских смещений частот их сигналов F_ДЦ = 2V_РЦ/λ и F_ДП=2V_РП/λ относительно несущей частоты зондирующего сигнала. На различии доплеровских смещений частоты полезных и помеховых сигналов основана доплеровская фильтрация сигналов движущихся целей и компенсация сигналов, отражённых от неподвижных или малоподвижных объектов.