книги из ГПНТБ / Учебник радиометриста флота учебник для школ и учебных отрядов ВМФ.

положение можно вместо поворота антенны сводить разность фаз отраженных сигналов Дер к нулю, изменяя начальную фазу одного из сигналов с. помощью фазовращателя. Блок-схема такой системы АСН представлена на рис. 299.

В этой схеме исполнительный двигатель, сводя к нулю сиг­ нал ошибки, поворачивает ротор фазовращателя.

Считывание угловых координат производится непосредст­ венно со шкал, связанных с осью ротора фазовращателя. При отклонении цели от равноенгнального направления угол пово­ рота ротора фазовращателя изменяется пропорционально углу

сч ет н о -р е ш а ю щ е е устройство

Рис. 299. Упрощенная блок-схема моноимпульсной фазовой системы АСН

отклонения цели и поэтому каждому направлению на цель соот­ ветствует определенный угол поворота ротора фазовращателя.

Для повышения чувствительности фазометрических систем АСН измерительное устройство (фазовый дискриминатор) рас­ полагается на выходе многокаскадных усилителей, осуществ­ ляющих усиление сигналов, принимаемых обеими антеннами. Усиление сигналов осуществляется на промежуточной частоте. Применение общего гетеродина позволяет сохранить при пре­ образовании фазовые соотношения сигналов, принимаемых обеими антеннами.

К достоинствам подобных систем АСН, называемых интер­ ферометрами, относятся возможность получения сравнительно высокой точности сопровождения, а также малые габариты ап­ паратуры. Последнее объясняется отсутствием в системе гро­ моздкого электропривода вращения антенны.

320

Гл а в а 6

ПРОТИВОРАДИОЛОКАЦИЯ И ЗАЩИТА РЛС ОТ ПОМЕХ

§ 1. Методы обнаружения работы РЛС

Радиоразведка является одним из основных способов полу­ чения информации о параметрах и координатах РЛС против­ ника. Результаты радиоразведки используются для принятия ре­ шения о выборе способов радиопротиводействия в сложив­ шейся боевой обстановке.

Радиоразведка производится пассивными поисковыми прием­ никами. Блок-схема типовой пассивной РЛС представлена на рис. 300.

Антенное устройство (Л) должно быть широкополосным, обладать высокой пропускной способностью, иметь минималь­ ные боковые лепестки. Удовлетворить все требования с по­ мощью одной антенны невозможно, поэтому можно применять несколько антенн, перекрывающих весь разведываемый частот­ ный диапазон.

Такой приемник (Пр) характеризуется широким диапазоном частоты, высокой чувствительностью и способом поиска разве­ дываемого сигнала по несущей частоте.

Наиболее важной характеристикой является полный диапа­ зон частот, в котором можно осуществлять поиск разведывае­ мых сигналов РЛС.

Анализатор (Ан) параметров принимаемого сигнала служит для оценки параметров и опознавания образа разведываемой РЛС противника. С его помощью измеряются временные, спект­ ральные и энергетические параметры принимаемых сигналов, а также определяется поляризация излучения РЛС. Анализа­ торы характеризуются количеством измеряемых параметров, точностью и разрешающей способностью.

Пеленгаторное устройство (Я) служит для определения нап­ равления прихода радиоволн, а следовательно, и местоположе­ ния РЛС. К пеленгаторам предъявляются высокие требования по следующим параметрам:

— быстродействию (в пределе возможность измерения пе­ ленга по одному импульсу);

321

— точности пеленгации;

— разрешающей способности.

Устройство запоминания и обработки полученной информа­ ции (УЗО) обеспечивает автоматическое запоминание парамет­

торов.

Аппаратура контроля (АпК) обеспечивает автоматический

Определение и запоминание несущей частоты РЛС против­ ника являются одной из наиболее важных задач станции по­ иска. Трудность решения этой задачи обусловлена, с одной сто­ роны, ограниченностью времени разведки и, с другой — широ­ ким диапазоном разведываемых частот.

В настоящее время применяются два основных метода опре­ деления частоты: беспоисковый и поисковый.

Беспоисковый метод позволяет определять несущую частоту практически мгновенно, в то время как поисковый метод тре­ бует некоторого времени для перестройки приемника. Беспоис­ ковый метод позволяет значительно сократить время разведки, однако это дается ценой либо ухудшения точности, либо увели­ чения объема аппаратуры.

Поисковый метод, наоборот, при значительном времени раз­ ведки позволяет измерять частоту с большой точностью и обес­ печивает высокую разрешающую способность.

П о и с к о в ы й м е т о д о п р е д е л е н и я ч а с т о т ы . Этот метод обычно реализуется в так называемом панорамном при­ емнике, блок-схема которого представлена на рис. 301.

Панорамный приемник в простейшем случае представляет собой. супергетеродин, перестраиваемый автоматически или вручную в полосе разведываемых частот.

В процессе поиска перестройка приемника осуществляется по определенному закону с помощью электрического мотора М.

322

Одновременно мотор управляет устройством формирования частотной развертки ЧР на экране электронно-лучевой трубки.

Примятый сигнал подается на вертикально отклоняющие пластины индикатора, в результате чего на экране образуется импульс, положение которого на частотной развертке опреде­ ляет частоту разведываемой РЛС.

Рис. 301. Блок-схема панорамного приемника

Обычно просмотр всего рабочего частотного диапазона обо­ значают Т„. Частота гетеродина поискового приемника изме­ няется по пилообразному закону (рис. 302). В зависимости от соотношения периода перестройки и длительности сигнала раз­ ведываемой РЛС различают медленный и быстрый поиски.

Рис. 302. Частотно-временная диаграмма, иллюстрирующая поисковый способ определе­ ния частоты

При медленном поиске время перестройки приемника Т

на ширину его полосы пропускания больше периода следования импульсов Ти (рис. 303), т. е. Т'пр> Та.

Если частоту можно определить по одному импульсу, то мед­ ленный поиск обеспечивает достоверное обнаружение периоди­

323

ческого импульсного сигнала за время перестройки Ти. Основ­ ными недостатками медленного поиска являются большое время обслуживания, малая пропускная способность и соответственно малая вероятность разведки кратковременно работающих ра­ диоэлектронных средств.

Рис. 303. Частотно-временная диаграмма, пояс­ няющая медленный поиск частоты

При быстром поиске время перестройки приемника во всем рабочем диапазоне Afp меньше длительности принимаемого сигнала (рис. 304), т. е. 7'п<тц.

Скорости перестройки в этом случае чрезвычайно большие, что обеспечивается применением электронных средств.

Но за счет существования взаимосвязи у панорамных при­ емников с быстрой перестройкой увеличение скорости приводит

Рис. 304. Частотно-временная диаграмма, ха­ рактерная для быстрого поиска частоты

к потере точности измерения частоты и снижению чувствитель­ ности. Таким образом, сокращая время поиска, мы проигры­ ваем в точности определения частоты.

Б е с п о и с к о в ы е м е т о д ы о п р е д е л е н и я ч а с т о т ы . Сущность этого метода заключается в том, что разведка ведется одновременно' во всех участках рабочего диапазона частот.

Приемные устройства, использующие беспоисковый метод определения частоты, обеспечивают одновременный прием в ши­ роком диапазоне рабочих частот без перестройки гетеродинов,

324

Время разведки при этом может быть очень малым, так как все составляющие спектра принимаемого сигнала выявляются одно­ временно и практически мгновенно. В настоящее время при беспоисковых способах определения частоты применяются много­ канальные приемники, в основе которых лежит применение широкополосных приемников прямого усиления.

Одноканальный приемник прямого усиления (рис. 305) дает возможность полностью воспроизводить информацию, заключен-

Рис. 305. Схема одноканального широкополосного приемника

ную в принимаемом сигнале. Но чувствительность его весьма мала, а точность измерения частоты низка; она определяется примерно половиной ширины полосы пропускания антенны или входного фильтра.

Двухканальный приемник представлен на рис. 306. В каж­ дом его канале имеется резонансный фильтр. В первом канале резонансный фильтр настроен на самую низкую, а во втором — на самую высокую частоту разведываемого диапазона. Сигналы

Рис. 306. Схема двухканального разведывательного прием­ ника

с выходов каналов поступают на различные группы отклоняю­ щих пластин осциллографа. Угол отклонения линии развертки на экране индикатора является функцией измеряемой частоты.

Естественно, что точность измерения частоты в этом случае уменьшается при увеличении диапазона разведки.

Большая точность может быть получена с помощью много­ канального приема; блок-схема такого приемника дана на рис. 307. Число каналов в нем может достигать нескольких десятков. Антенны монтируются, как правило, на общей мачте.-

325

По и с к по н а п р а в л е н и ю . Знание направления дейст­ вия РЛС противника позволяет определить ее местоположение и в случае необходимости наводить на нее антенны передатчи­ ков помех.

Рис 307. Блок-схема многоканального приемника

Как и при определении частоты, определение направления на работающую РЛС может осуществляться двумя методами.

Беспоисковый метод пеленгации позволяет определять нап­ равление на источник излучения практически мгновенно при любом расположении источника относительно антенны пелен-

Рис. 308. Беспоисковый способ определения пеленга;

а — блок-схема многоканального пространственного избира­ тельного устройства; б — суммарная диаграмма направлен­ ности приемного устройства

гатора. В простейшем случае определение направления может быть осуществлено с помощью многоканального пространст­ венно-избирательного устройства, блок-схема которого приве­ дена на рис. 308. Сигналы принимаются одновременно со всех направлений. Точность определения направления и разрешаю­

326

щая способность при этом определяются, как правило, полови­ ной ширины диаграммы направленности антенны.

Высокая точность определения пеленга может быть обеспе­ чена с помощью большого количества антенн, а следовательно, и приемных каналов, что влечет за собой усложнение конст­ рукции.

При поисковом методе пеленгации направление на источник излучения определяется с помощью вращающейся остронаправ­ ленной антенны, сопряженной с индикатором, в котором линия развертки перемещается синхронно с вращением антенны, обра­ зуя координатную шкалу. Пеленг на радиопередатчик РЛС противника определяется угловым положением остронаправлен­

ведки зависит от условий распространения радиоволн, парамет­ ров разведывательной аппаратуры и разведываемых РЛС. В метровом и более коротковолновом диапазонах с учетом реф­ ракции радиоволн эта дальность ограничена дальностью радиогоризонта и превышает в 1,5—2 раза максимальную дальность действия РЛС.

§ 2. Помехи при работе радиолокационных станций

Все помехи при работе РЛС можно подразделить на помехи естественного происхождения (отражение энергии от местных предметов, тепловые шумы в окружающей среде, космические шумы и т. д.) и умышленно создаваемые для подавления ра­ боты РЛС.

Умышленно создаваемые помехи подразделяют на активные и пассивные.

Активные помехи создаются специальными передатчиками помех. Классифицируют их по ширине излучаемой полосы ча­ стот колебаний, возбуждаемых передатчиком помех (прицель­ ные и заградительные помехи), и по режиму работы этого пере­

Прицельные помехи имеют узкий спектр частот и использу­ ются для подавления неперестраиваемых РЛС, несущая частота которой точно известна. Так как в этом случае мощность пере­ датчика сосредоточивается в узком диапазоне частот, то стан­ ции прицельных помех могут быть менее мощными, чем загради­ тельных, но требуют более точной настройки передатчика на ча­ стоту подавляемой РЛС.

Заградительные помехи имеют широкий спектр частот и слу­ жат для подавления ряда РЛС, имеющих различные несущие частоты в данном диапазоне.

327

Импульсные помехи называются синхронными, если имеют частоту повторения, равную или кратную частоте импульсов запуска подавляемой РЛС. Эти помехи создают на экране инди­ катора серию неподвижных или медленно движущихся ложных отметок, которые трудно отличить от импульсов наблюдаемой цели. Передатчики синхронных импульсных помех, как правило, запускаются импульсами подавляемой РЛС; импульсы помех имеют значительно большую мощность, чем отраженные от цели, и потому эффективно маскируют цель.

При произвольной частоте следования импульсы помех на­ зываются несинхронными. Они создают на экране серию им­ пульсов, движущихся вдоль линии развертки индикатора. При хаотическом характере перемещения импульсов помех вдоль развертки маскируется отраженный сигнал.

Непрерывные немодулированные помехи используют как прицельные. Они вызывают перегрузку (насыщение) первых каскадов приемника, вследствие чего полезный сигнал принят не будет. Эти помехи малоэффективны и бороться с ними проще.

Наиболее эффективными считаются помехи в виде незату­ хающих колебаний, модулированных шумовым напряжением; их часто называют шумовыми помехами. Шумовая помеха мо­ жет быть создана как за счет шумов, вызванных тепловым дви­ жением зарядов (тепловые шумы), так и за счет модуляции не­ сущей частоты передатчика помех тепловыми шумами.

Защититься от такой помехи труднее, так как колебания имеют широкий и хаотически изменяющийся частотный спектр. При ее приеме на экране индикатора появляется бесчисленное количество импульсов, расположенных вплотную друг к другу и непрерывно изменяющихся по длительности и амплитуде; на фоне этих помех полезный сигнал выделить очень трудно.

Эффективность воздействия помехи на подавляемую РЛС оценивается отношением мощности помехи к мощности полез­ ного сигнала на входе приемника РЛС. Минимальная величина этого отношения, при которой еще обеспечивается требуемая степень подавления РЛС, называется коэффициентом подавле­ ния и обозначается Кп-

Пассивные помехи предназначены для нарушения нормаль­ ной работы РЛС и создания ложных целей.

§ 3. Противорадиолокационная маскировка

Для маскировки от радиолокационного наблюдения широко применяются,пассивные отражатели, дающие возможность ими­ тировать на экранах РЛС различные цели там, где их в действи­ тельности нет, скрыть боевую технику и наземные сооружения

328

от радиолокационного обнаружения, а также заставить наво­ диться радиолокационные головки самонаведения на ложные цели (радиолокационные ловушки).

Возможность их применения основана на том, что РЛС имеют сравнительно малую разрешающую способность и не позволяют достаточно четко определить контуры и характер окружающих объектов. Так, если в зоне действия РЛС по­ местить искусственный отражатель с достаточно большой поверх­ ностью, на экране индикатора появится импульс, похожий на отраженный от объекта сигнал. В качестве таких отражателей используют полуволновые, уголковые и другие искусственные отражатели.

Рис. 309. Уголковый отражатель:

а — треугольный; 6 — круглый всенаправленный

Полуволновые отражатели изготовляют из полосок алюми­ ниевой фольги или металлизированного стекловолокна и сбра­ сывают с самолетов пачками. Количество сбрасываемых пачек для создания помехи в определенном районе зависит от разре­ шающей способности РЛС по дальности и угловым координа­ там и от длительности излучаемого РЛС импульса.

Уголковый отражатель (рис. 309) состоит из трех отражаю­ щих пластин, скрепленных между собой так, чтобы плоскости пластин были взаимно перпендикулярны. В таком отражателе падающая энергия РЛС после двухили трехкратного отраже­ ния от плоскостей направляется в ту же сторону, откуда при­ шло излучение, при любом положении отражающей поверхности по отношению к падающей энергии. Применяют такие отража­ тели для имитации одиночных наземных и надводных объектов.

Скрыть от радиолокационного обнаружения боевую технику и сооружения можно также, применяя специальные защитные покрытия.

Под защитными покрытиями понимают покрытия, ослабляю­ щие отражение радиоволны от объекта. Они подразделяются на поглощающие и интерференционные.

Поглощающие покрытия изготовляют из материалов, кото­ рые интенсивно поглощают распространяющиеся в них радио­