Методы повышения помехозащищенности. Функционирование космических радиолиний в условиях помех, страница 2

Методы повышения скрытности

Скрытность - это способность радиоэлектронной системы противостоять разведке противником ее сигналов.

Наиболее известны частотный, структурный, временной, энергетический и пространственный методы повышения скрытности.

Частотная скрытность может обеспечиваться или перестройкой приемных и передающих систем в процессе их работы, или частотной маскировкой излучаемых радиосигналов. При перестройке детерминированному или случайному закону частоты настройки затрудняются разведка радиолинии   противником и постановка прицельных помех.

Частотная маскировка предполагает одновременную работу N радиолиний.

Структурная скрытность обеспечивается использованием сложных шумоподобных сигналов – повышенные требования к синхронизации каналов.

Временная скрытность – сокращение времени излучения.

Энергетический  метод – выбор мощности при котором сигнал на входе приемника противника меньше допустимого – широкополосные сигналы.

Пространственная  скрытность – остронаправленные антенны.

Методы повышения помехозащищенности: оптимальная фильтрация ( линейная и нелинейная),  предотвращение перегрузки приемника, компенсация помех ( использование дополнительного канала для  приема помехи), пространственно временная  частотная селекция сигнала.

ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ КОСМИЧЕСКИХ РАДИОЛИНИЙ В УСЛОВИЯХ ПОМЕХ

При определении условий функционирования космических радиолиний необходимо учитывать действие не только естественных, но и преднамеренных радиопомех.

Наиболее сложная ситуация, когда на радиолинию воздействует структурная помеха и в радиолинии используются сложные сигналы. Все прочие ситуации могут быть рассмотрены как частные случаи.

Методы согласования структурных и частотно-временных параметров структурной помехи и сигнала (далее структурную помеху будем называть просто помехой) могут быть интерпретированы как средства увеличения вероятности поражения радиолинии, определяемой, например, по факту снижения показателей качества ее функционирования. Вероятность поражения может быть определена в виде

                    (7.7)

^где {m_i} - I-я комбинация факторов, L - число возможных комбинаций факторов;

Р_i  - условная вероятность поражения при i -и комбинации факторов;

P- априорная вероятность i комбинации факторов. Факторами, определяющими условия воздействия помехи в точке приема, является множество независимых мешающих воздействий как естественных, так и создаваемых с целью защиты приемного устройства радиолинии.

На рис.7.1 изображена обобщенная структурная схема взаимодействующих систем, а на рис.7.2 - пространственно-параметрическая ситуация, характерная для данной ситуации.

Рис.7.2

Опишем процесс передачи информации с помощью операторных уравнений. Для этого используем способ описания информационных радиосистем.

Так, процесс передачи информации в радиолинии может быть представлен в виде

 ,

где l  - сообщение, которое должно быть передано по радиолинии;

А - оператор преобразования сообщения в сигнал. Средство, создающее помеху или комплекс помех, организует один или /\/ мешающих каналов. Используются например, имитирующие и ретранслированные) и шумовые сосредоточенные помехи. Тогда процессы передачи, в образуемых таким образом мешающих каналах, могут быть представлены системой уравнений Для выбора характеристик помех используются уравнения Лагранжа или теория игр.

Если трасса распространения включает кроме ионосферных  тропосферные участки, свойства сред на которых существенно различны, то из –за многолучевого распространения радиоволн наблюдается мультипликативное воздействие помех. Главное это искажение фазы сигнала. Для повышения помехозащищенности используется факт, фаза помехи распределена по нормальному закону, а фаза сообщения дискретна.

Для случая постановки преднамеренных помех задачей средства противодействия является сведение к минимуму рассогласований сигнала и помехи в точке приема. Для этого могут быть искусственно введены предыскажения по соответствующим параметрам.

При создании помех радиолиниям с псевдошумовыми сигналами очные значения текущих частотно-временных координат [(F,T)-координат] сигнала передатчику помех не могут быть известны, так как и сам приемник радиолинии устраняет неопределенность ( f,Т)-координатам в режимах поиска и вхождения в синхронизм.

Естественно, что создающее помехи средство должно учитывать пороговые соотношения сигнала и помехи в точке приема, которые существенно отличаются в режимах поиска, вхождения в синхронизм и приема информации или измерений. Наименее защищенным является режим поиска.

Одно из важнейших мероприятий по обеспечению помехоустойчивости радиолиний состоит в пространственной селекции полезного сигнала, которая решается сужением диаграмм направленности (ДН) приемных антенн. Однако наличие боковых лепестков ДН приемных антенн, необходимость в ряде случаев применения антенн с широкими ДН, а также выбор передатчиком помех оптимального пространственного положения, максимально приближающегося к трассе распространения сигнала, изменяют энергетические соотношения в пользу мешающего средства.