Оптимальные алгоритмы и методы обнаружения сигналов на фоне пассивных помех

Оптимальные алгоритмы и методы обнаружения сигналов на фоне пассивных помех

Пассивные помехи в РЭС

Особенности:

1.  Пассивные помехи проявляются только при работе радиопередающих устройств, при этом мощность пассивных помех эквивалентна мощности передатчика;

2.  Источник пассивных помех пространственно расположен в непосредственной близости от обнаруживаемого объекта (при отсутствии в непосредственной близости источник помехи может приводить к ложному обнаружению);

3.  Мощность пассивных помех, как правило значительно больше мощности шума на входе приемника РЛС. , .

4.  Пассивную помеху от белого гауссовского шума отличает узкополосность спектра и большая мощность. Эти отличия во временной области проявляются в структуре и параметрах корреляционной функции.

5.  Сигналы, отражаемые от цели, отличаются от пассивных помех меньшей мощностью. Также сигналы, отражаемые от цели, имеют временные и спектральные отличия от пассивных помех. Сигнал пассивной помехи – узкополосный случайный процесс.

Главное отличие состоит в том, что сигнал, отраженный от цели понижает доплеровское смещение f, значительно превышающее смещение f пассивной помехи.

.

f_д(типичное) » 500 Гц. Смещение фазы – j_д = 2pf_дТ_п.

,
.

Методы уменьшения наблюдаемости радиолокационных целей

, .

Рис.11.

q – пороговое отношение . Уменьшение порогового отношения ведет к уменьшению вероятности правильного обнаружения.

Малоотражающие формы

Эти методы связаны с созданием такой конфигурации летательных аппаратов, которые допускают исключение плоского отражения электромагнитных волн. Малоотражающие формы создаются за счёт различных экранов, специальных покрытий, выбора конфигурации отражающих элементов.

Создание на поверхности отражающего объекта: распределение L и С, образующих колебательный контур.

Параметры таких контуров выбираются таким образом, чтобы обеспечить их настройку на различные fp_i.

R_max = , где S_t – ЭПР цели.

Поглощающие покрытия решают задачу преобразования электромагнитной энергии в тепловую.

,

где Z-волновое сопротивления покрытия, определяемое как

.
/
.
.

K_отр » 0, e` » m` – делают материал, удовлетворяющий этому условию.

Важно отметить, что эти свойства проявляются в узком диапазоне f.

Применяются однослойные и многослойные покрытия. Многослойные покрытия используются для расширения f диапазона. Создание шероховатой поверхности.

Многослойные

Обеспечивает уменьшение К_отр в 10…100 раз.

,

где n-количество слоев.

n_n = -ln(К_отр) – поглощение в прямом и обратном направлении.

Электромагнитная энергия уменьшается в 100…1000 раз.

Лекция 13: Уменьшение собственного радиоизлучения

Собственное радиоизлучение отражающих объектов зависит от их температуры – Т.

Для уменьшения собственного радиоизлучения необходимо уменьшить Т поверхности отражения.

Покрытие из теплоизоляционного материала.

Различные завесы цели:

·  дымовые;

·  аэрозольные;

·  тепловые (ловушки).

Ионизация газов атмосферы происходит при движении цели с большой скоростью.

Также ионизация происходит из-за выхлопа реактивного двигателя.

Удельная концентрация е^- определяет коэффициент преломления электромагнитных волн.

.

(f₀ – f), частота, при которой происходит полное отражение.

Специально созданные области ионизации могут использоваться для маскирования реальных целей.

Противорадиолокационная маскировка (дезинформирующие помехи)

С помощью специальных отражающих объектов можно замаскировать реальные цели, изменить РП карту отражения от местности, т. е. создать  дезинформирующие помехи.

Механические отражатели, линзы Люнинберга и др. активные отражатели, которые называются ретрансляторами.

Активные помехи

Активные помехи (АП) применяются для прикрытия целей. Используется передатчик, не зависящий от РПС.

Постановка АП, способы их создания и характеристики зависят от типа подавляемой радиоэлектронной системы (система радиосвязи, радиолокации, радионавигации) и цели подавления объекта – какой канал РПС системы подавляется.

Общие задачи: скрытие объектов или факта передачи радиосигнала в некоторой прикрываемой зоне.

Способы формирования:

·  Усиление исходного шумового сигнала.

·  Формирование АП из самого полученного сигнала.

Дальность действия передатчика постановщика АП.

1 ситуация: передатчик АП расположен непосредственно над прикрываемым объектом (самоприкрытие).

2 ситуация: передатчик АП расположен вне точки прикрывания объекта (вынесенная точка).

Рис. 12.

Расстояние между РЛС и ПАП больше действия ракеты «земля-воздух» (Р_ПАП << Р_РЛС).

Рассмотрим случай непрерывной шумовой помехи, которая создает на входе РЛС сигнал мощностью Р_АП.

Для прицельных помех

.

k – определяет потери из-за несовпадения поляризации сигнала ПАП и приемника АРЛС (k< 1), R – расстояние от РЛС до ПАП.

При применении прицельной помехи ее спектр согласован с полосой пропускания приемника РЛС.

Помеха прицельная, если известна частота f РЛС. Если помеха заградительная, то

,	.
.