§ 1.5. ПОМЕХИ В РАДИОЛОКАЦИИ

В условиях практического использования различных радиолокационных систем существенную роль играет их помехоустойчивость, которая во многих случаях предопределяет возможность выполнения радиолокатором поставленных перед ним задач. Помехи в радиолокации могут быть естественными и создаваться искусственно. К естественным помехам относятся в первую очередь собственные шумы приемных устройств, а также отражения от местных предметов, земной и морской поверхности, галактические шумы и другие факторы, которые связаны с особенностями построения радиолокатора и условиями его работы. Сюда же примыкают так называемые взаимные помехи, связанные с наличием в пространстве одновременно излучений многих радиолокационных станций. Основные виды естественных помех и их характеристики были кратко описаны выше при рассмотрении свойств отраженного и принятого радиолокационных сигналов. Здесь будут приведены необходимые для дальнейшего сведения об искусственных помехах, специально создаваемых для нарушения нормальной работы радиолокационных станций [1, 21, 22, 23, 76].

Искусственные, специально организованные, помехи по своему характеру могут быть активными и пассивными. Активные помехи создаются специальными помеховыми передатчиками, пассивные являются результатом отражения зондирующего радиолокационного сигнала от специально установленных отражающих объектов. Рассмотрим сначала активные помехи.

По целевому назначению активные помехи можно разделить на прицельные и заградительные. Прицельные помехи настроены на фиксированную частоту, имеют сравнительно узкий спектр и предназначаются для подавления отдельных радиолокаторов. Для создания такой помехи необходима предварительная и достаточно точная разведка основных параметров подавляемого радиолокатора, в связи с чем соответствующая помеховая аппаратура должна сопрягаться с разведовательным приемником. Этот вид помехи предназначен в основном для индивидуальной радиолокационной защиты того или иного объекта и позволяет создать необходимое превышение уровня помехи над отраженным радиолокационным сигналом даже для станций с малой дальностью действия. Заградительные помехи перекрывают достаточно широкий диапазон частот, не требуют точной разведовательной аппаратуры и могут противодействовать одновременно нескольким радиолокационным станциям. Заградительные помехи могут использоваться как для индивидуальной защиты, так и для радиолокационного прикрытия группы целей при помощи специальных постановщиков помехи.

Важными видами активных помех являются шумовые и ответные (ретрансляционные). Помеха в виде непрерывного шумового сигнала («гладкая» шумовая помеха) способна нарушить работу дальномерных устройств. Для увеличения эффективности шумовой помехи по отношению к угломерным радиолокационным системам необходимо увеличить спектральные составляющие в области возможных частот сканирования.

В дальнейшем для шумовой помехи принимается идеализация в виде нормального белого шума, которая оправдана тем, что ширина спектра шумовой помехи в большинстве случаев значительно превышает ширину полосы пропускания входных цепей приемного устройства. В соответствии с этой идеализацией шумовую помеху будем характеризовать единственным параметром спектральной плотностью

Ответная активная помеха управляется зондирующим радиолокационным сигналом: соответствующие помеховые передатчики либо переизлучают усиленный и специально промодулированный сигнал радиолокационной станции, либо запускаются этим сигналом. Ответная

помеха может иметь как импульсный, так и непрерывный характер и может быть либо однократной, либо повторяющейся (с «размножением»). Передатчики однократной ответной помехи, предназначенные для противодействия системам автосопровождения, могут давать сигналы, дополнительно модулированные по амплитуде или времени задержки. Многократная ответная (имитационная) помеха применяется против радиолокаторов обнаружения. Такая помеха создает ложные отметки на экране радиолокатора, которые могут замаскировать идущую сзади группу целей, а при соответствующим образом выбранном периоде повторения импульсов — и постановщик помехи. Передатчики ответной помехи отличаются простотой, малым временем задержки помехового сигнала относительно полезного, широкополосностью, малым временем восстановления и в результате возможностью противодействовать одновременно многим радиолокационным станциям.

Кроме шумовой и ответной помехи, следует отметить также импульсную помеху с регулярным периодом повторения (помеха типа «частокол») и хаотическую импульсную помеху (ХИП) со случайным периодом повторения. Амплитуды импульсов помехи будем считать постоянными, а их длительности — того же порядка, что и импульсы полезного сигнала. Считая среднюю скважность хаотической импульсной помехи где средняя частота появления импульсов помехи, значительно большей единицы, можно принять для вероятности появления импульсов ХИП в интервале длительности распределение Пуассона

При больших когда сравнимо с единицей, следует учитывать, что физически импульсы ХИП перекрываться не могут. Тогда полная вероятность появления импульса помехи в интервале равна произведению вероятности появления импульса в этом интервале при условии, что в интервале импульсы ХИП не появлялись, на вероятность этого условия. Отсюда следует

Поэтому в случае больших можно пользоваться распределением (1.5.1), взяв вместо эквивалентную среднюю частоту

Описанные виды активных помех могут создаваться практически в любом из используемых в настоящее время диапазонов частот и действовать либо постоянно, либо прерываться в определенные или случайные моменты времени.

Под пассивной помехой мы будем понимать главным образом дипольные отражатели из различных материалов. Отражатели комплектуются в пачки, которые содержат обычно десятки тысяч диполей. Размер, форма и материал диполя определяют его основные характеристики: усредненную эффективную отражающую поверхность, поляризацию отраженного от него сигнала, скорость снижения, коэффициент слипания. Эффективная отражающая поверхность одного полуволнового диполя оценивается формулой где -рабочая длина волны. Коэффициент слипания оценивает уменьшение числа действующих диполей за счет слипания и разрушения отражателей при раскрыве пачки. Важной характеристикой пассивной помехи является также время рассеивания, необходимое для полного «развития» облака помехи после раскрытия пачки. Сигнал, отраженный от облака дипольных отражателей, будем считать нормальным случайным процессом. Вид его функции корреляции приведен в § 1.3.

Аппаратура для постановки пассивной помехи состоит из автоматов для сброса отражателей, а также специальных снарядов для постановки помехи впереди, сбоку и сзади от прикрываемого объекта.

Важным видом помехи являются также так называемые ложные цели, которые выполняют дезинформирующую роль и являются антитезой методу грубой силы (сверхмощные передатчики активных помех, «плотные» облака диполей большой протяженности). В ряде случаев в качестве средств создания ложных целей могут использоваться активные и пассивные помехи - передатчики ответной (имитационной) помехи, небольшие отдельно расположенные облака дипольных отражателей и т. п. Наряду с этим могут применяться специальные снаряды — приманки («радиолокационные ловушки»), которые несут специальную аппаратуру, имитирующую эхо-сигнал от цели.