CC BY
27
УДК 621.396
Зубарев М. С. студент магистратуры
РТФ
Поволжский государственный технологический университет Россия, г. Йошкар-Ола
ПРОТИВОДЕЙСТВИЕ СРЕДСТВАМ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБНАРУЖЕНИЯ ПРИ ПОМОЩИ УГОЛКОВОГО ОТРАЖАТЕЛЯ
Аннотация: В данной статье рассматривается проблема обнаружения малозаметных объектов при противодействии средствам радиолокационного обнаружения.
Как показывает опыт локальных столкновений на Ближнем Востоке, Южной Атлантике, в районе Персидского залива, на Балканах, а также анализ научно-технической и патентной литературы вопросам противодействия радиолокационному распознаванию уделяется особое внимание. В связи с этим рассмотрим вопросы о том, какие меры преднамеренно применяются для создания трудностей радиолокационному обнаружению и распознаванию объектов.
Ключевые слова: радиолокация, площадь рассеяния, пассивные помехи, селекция, зондирующий сигнал.
Zubarev M.S. master's degree student Radio engineering faculty Volga state technological University Russia, Yoshkar-Ola
COUNTERACTION TO RADAR DETECTION MEANS USING A
CORNER REFLECTOR
Annotation: this article deals with the problem of detecting low-visibility objects when countering radar detection tools. As the experience of local collisions in the middle East, the South Atlantic, the Persian Gulf, and the Balkans shows, as well as the analysis of scientific, technical, and patent literature, much attention is paid to countering radar recognition. In this regard, we will consider questions about what measures are deliberately used to create difficulties for radar detection and recognition of objects.
Key words: radar, scattering area, passive interference, selection, probing signal.
Существующие методы противодействия радиолокационному распознаванию делятся на активные и пассивные.
Активные методы содержат в себе: методы снижения эффективной поверхности рассеяния (ЭПР) целей, их можно реализовать формированием СВЧ излучения на борту летательного аппарата, амплитуда и фаза которых подстраиваются так, чтобы максимально скомпенсировать отраженный в сторону РЛС сигнал с одновременной постановкой маскирующих шумовых помех;
имитацию большой ЭПР малоразмерными целями; имитацию спектральных характеристик реальных целей; имитацию временной структуры радиолокационных портретов реальных целей, а также комплексную имитацию различных излучений (ИК, оптического, радиолокационного).
Пассивные методы включают: постановку маскирующих помех (дипольные, уголковые отражатели), уменьшение ЭПР целей и искажение диаграммы обратного вторичного излучения целей. Уменьшение ЭПР целей производится при помощи выбора соответствующей формы цели, путем применения слабоотражающих композиционных материалов и поглощающих покрытий.
Пассивные помехи по своему возникновению можно условно разделить на естественные и организованные (умышленные). К естественным пассивным помехам относятся мешающие отражения от подстилающей поверхности земли, морской поверхности, местных предметов, гидрометеоров и т. д. Организованные пассивные помехи - это мешающие отражения от дипольных отражателей, металлизированных лент и различного рода искусственных отражателей.
Главной характеристикой как реальных радиолокационных целей, так и ложных целей, создающих пассивные помехи, является эффективная площадь рассеяния (ЭПР) цели и закон ее распределения. Объекты, создающие пассивные помехи, как правило, имеют немалую эффективную площадь рассеяния и соответственно усложняют обнаружение реальных целей на своем фоне.
При постановке помех условие подавления РЛС может иметь следующий вид:
где
адд - среднее значение эффективной площади рассеяния пассивных помех, расположенных в элементарном разрешаемом объеме; ац - среднее значение эффективной площади рассеяния цели; кл - коэффициент подавления системы селекции движущейся цели (СДЦ), при котором цель еще может быть обнаружена.
По сравнению с ЭПР реальных целей ЭПР помех имеет значительно большую величину, сопоставимую разве что с ЭПР судов (700-800 м2). В качестве пассивных помех с большими значениями ЭПР в основном
применяют уголковые, линзовые отражатели и пачки дипольных отражателей.
Зарекомендовали себя уголковые отражатели, имеющие вид, показанный на рисунке 1. Его главной особенностью является то, что значительная доля энергии волны, падающей на него с любого направления в пределах достаточно большого угла (около 80°), отражается обратно в сторону облучающей РЛС. Именно поэтому уголковые отражатели даже при небольших размерах имеют значительную эффективную площадь рассеяния. Формула для ЭПР наиболее часто используемого уголкового отражателя, образованного тремя плоскостями:
4л ,
где а - размер ребра, а X - длина волны зондирующего излучения. Аналогичная формула для уголкового отражателя, образованного четырьмя плоскостями имеет вид:
В частности, ЭПР одного трехгранного уголкового отражателя с размерами граней а = 0,5 м и длиной волны РЛС X = 3 см составляет величину а = 290м2, что превышает ЭПР не только всевозможных воздушных объектов, но даже соответствующее значение для катера. Для достижения большей эффективности уголковые отражатели объединяют в группы по 8 штук. Они образуют объекты, напоминающие по виду октаэдры. При применении нескольких таких объектов на экране радара создаются большие засвеченные области, внутри которых может быть спрятана реальная цель, и наведение огневых средств ПВО на нее становится крайне затруднительным или вообще невозможным.
Уголковый отражатель - жесткая конструкция из двух взаимно перпендикулярных граней, электрически соединенных между собой.
Простейший уголковый отражатель - двугранный угол. Наиболее часто используются трехгранные уголковый отражатель с треугольной, прямоугольной или круглой формой граней.
Рисунок 1 Уголковый отражатель
Внутренние поверхности граней, если их размеры значительно превышают длину падающей волны, образуют систему из трех зеркал. При падении на них радиоволн после третьего отражения формируется пучок лучей, распространяющихся в обратном направлении.
Диаграмма рассеяния имеет три максимума: центральный образуется волной, падающей параллельно оси симметрии отражателя за счет трехкратного отражения от граней; боковые - в результате двукратного отражения.
Уголковый отражатель с малыми размерами дает высокую эффективную площадь рассеивания. Интенсивность рассеивания зависит от размеров и формы граней уголковых отражателей, материала, из которого он изготовлен и от направления падения волны. Наибольшая интенсивность рассеивания, когда грани уголка строго взаимно перпендикулярны, т.к. отклонение от прямого угла в один градус уменьшает ЭПР в 5 раз.
Расширить диаграмму рассеяния можно объединением уголковых отражателей. Каждая грань уголкового отражателя меняет направление вращения поляризации волны на обратное. Это можно устранить, покрыв одну из граней слоем диэлектрика.
Основной недостаток комбинированных уголковых отражателей -наличие глубоких провалов в диаграмме рассеяния. Избежать провалов можно вращением группы отражателей. При этом образуется диаграмму рассеяния, соответствующая средней ЭПР.
Пассивные помехи представляют собой радиосигналы, отраженные мешающими объектами при их облучении зондирующими сигналами РЛС. Их воздействие выражается в подавлении и маскировке сигналов, отраженных от наблюдаемой цели. Интенсивность помех может существенно превышать не только уровень собственных шумов приемника, но и полезный сигнал цели, что усложняет ее радиолокационное наблюдение.
Методы борьбы с помехами основаны на различии характеристик сигналов, отраженных целью и мешающими отражателями, обусловленных их протяженностью и расположением в пространстве, скоростью движения и отражающими свойствами.
Для улучшения «заметности» сигнала на фоне пассивных помех следует прежде всего улучшить пространственную избирательность РЛС путем повышения разрешающей способности РЛС с целью приближения размера разрешаемого элемента (объема или площади) к размеру цели.
Если же параметры зондирующего сигнала РЛС заданы и в приемнике применен оптимальный по отношению сигнал/шум фильтр, то для оптимизации обработки сигнала при наличии пассивной помехи необходимо ввести второй фильтр, подавляющий частотные составляющие спектра помехи, которые отличаются от сигнальных на значение разности их доплеровских смещений. Такая фильтрация, называемая селекцией движущейся цели (СДЦ), является эффективным средством улучшения радиолокационного наблюдения; она находит достаточно широкое применение в РЛС различного назначения.
Основным и универсальным средством противодействия радиолокационной разведке и радиоэлектронному наблюдению является постановка электромагнитных помех. Их применение ухудшает характеристики РЛС обнаружения и целеуказания, что повышает вероятность проникновения средств воздушного нападения на территорию противника с минимальными потерями. Однако, учитывая уровень технического развития средств защиты от помех, устанавливаемых на РЛС, для эффективного подавления средств радиоразведки необходимы колоссальные энергетические и материальные затраты на совершенствование средств радиоэлектронного подавления (РЭП).
Главной проблемой в радиоэлектронном конфликте является поиск компромисса между минимизацией энергетических характеристик средств РЭП наряду с достижением наиболее полного подавления РЛС системы ПВО противника.
Использованные источники:
1. Небабин В.Г., Белоус О.И. Методы и техника противодействия радиолокационному распознаванию. Зарубежная радиоэлектроника, № 2, 1987, с. 38- 47.
2. А.Ю. Гордеев, В.В. Яцышен Радиолокация При Наличии Пассивных Помех С Помощью Поляризованных Электромагнитных Волн И Анализа Рассеянного Излучения Вестник ВолГУ. Серия 10. Вып. 6. 2012
3. Бартенев, В. Г. Радиотехнические системы управления РЛС / В. Г. Бартенев, А. А. Таныгин. - М. : Изд-во МИРЭА, 2011. - 182 с
