Методы подавления пассивных помех.

Самый простой радар, который может обнаружить цель в помехах — радар с селекцией движущихся целей (СДЦ) — импульсный радар, который сравнивает отражения более чем от двух или больше интервалов повторения импульса. Любая цель, которая, движется относительно радара, производит изменение в параметре сигнала (стадия в последовательном СДЦ), тогда как помехи остаются неизменными. Устранение помех происходит путём вычитания отражений из двух последовательных интервалов. На практике устранение помех может быть осуществлено в специальных устройствах — черезпериодных компенсаторах или алгоритмами в программном обеспечении.

Другой способ избавления от помех реализован в импульсно-доплеровских РЛС, которые используют существенно более сложную обработку чем РЛС с СДЦ.

Важное свойство импульсно-доплеровских РЛС — это когерентность сигнала. Это значит, что посланные сигналы и отражения должны иметь определённую фазовую зависимость.

Импульсно-доплеровские РЛС используются в современном истребителе, для воздушного перехвата/управления огнём (примеры тому AN/APG-63, 65, 66, 67 и 70 радары). В современном доплеровском радаре большинство обработки выполняется отдельным процессором в цифровом виде с помощью цифровых сигнальных процессоров, обычно используя высокопроизводительный алгоритм Быстрое преобразование Фурье. Цифровые обработчики сигналов очень гибки и, в случае необходимости, быстро приспосабливаясь к технике глушения противника.

18. Измерение дальности до цели РЛПК-29 ВЧП. С использованием линейно-частотной модуляции несущей частоты в пределах измерительного такта, следующего за за обзорным тактом работы РЛС, так- как традиционный импульсный метод измерения Д связан со значительными трудностями, которые обусловлены неоднозначностью измерений времени задержки отраженных сигналов. Применение ЛЧМ позволяет устранить неоднозначность в изм. дальности. В измерительном такте работы РЛС сигнал fг2(2-го гетеродина приемника) и f0 (излуч передетчиком) имеют одинаковый закон ЛЧМ. При наличии цели пачка сигналов имеет время задержки t=[Дц]=2*Дц/С. При обработке принятого сигнала в ПРМ Fпр2=Fпр2 номинальная +Fgц-Fизм.д., где Fпр2 – номинальнаячастота = 28 Мгц, Fgц – доплеровская частота сигнала, отраженного от цели, Fизм.д.- дополнительное изменение частоты, обусловленное ЛЧМ и расстоянием до цели. Fизм.д.=S*tз=(S*2*Дц)/С, где S-крутизна изменения частоты. Fпр2 фильтруется, БЦВМ запоминает номер фильтра Nди, в котором обнаружение осуществлено. Во втором и третьем измер. трактах осуществляется очередное обнаружение цели с запоминанием Nди. Разница частот в фильтрах 1\1и Nди: Fр=Fпр2.обз-Fпр2, отсюда Fр=Fизм=(S*2*Дц)/С, тогда Дц=(С*Fр)/(2*S). Для РЛПК29 Fраз=0, 125(Nдо-Nди)[кГц], S=6кГц/мс, С-скорость света. Итак, Дц=3, 125*(Nдо-Nди)[км]. БЦВМ определяет разницу номеров фильтров (Nдо-Nди). Для устранения ложных измерений по помеховым выбросам в цифровых фильтрах в БЦВМ рассматриваются только такие значения разницы номеров, которые удовлетворяют условию 3< (Nдо-Nди)< 32, что соответствует диапазону измеряемых расстояний от9 до 100 км.

19. РЛПК-29: принцип измерения скорости цели при ВЧП. Рассмотрим частотный спектр сигналов, отраженных от поверхности земли и от различных неподвижных объектов. Спектр излучаемой когерентной последовательности из дискретных линий, соответствующих частоте f0(излучения) и ряда боковых составляющих f0+nFn, где Fn-частота повторения импульсов в пачке, n –количествоимпульсов. Огибающая спектра при прямоугольных импульсах изменяется как sinX/X. Так-как излученный сигнал является импульсным, периодическим, то и отраженный сигнал также периодический. Отраженные от земли сигналы поступают в РЛС как по основному лепестку ДН антенны, как и по ее боковым лепесткам. Область 1 соответствует отражениям по основному лучу ДН. Их интенсивность на 30-40дБ больше, чем по боковым лепесткам. Положение этих составляющих в спектре определяется доплеровским сдвигом частоты, который зависит от наклона луча(b), азимутального положения (jаз) и скорости полета (V). Если jаз=0, то Fд.=2*V*cos(b)/l. Ширина спектра зависит от ширины диаграммы направленности и от b. Область 2 характеризуется увеличением Fд по сравнению с fд1(по основному лучу) в спектре принимаемых частот, при этом Fдn мо(мешающих отражений): Fдn мо=2*V/l. Область 3 имеет Fд3, изменяющиеся от 0 до Fд1. Область 4, перпендикулярная земле, имеет Fд4=0. Область 5 имеет Fд5 отрицательного значения(лепесток направлен назад). Сигналы движущейся цели имеют спектр отражений, состоящих из отдельных линий, которые смещены на величину доплеровской частоты по Fд имеют различия, это связано с высокой частотой повторения.

Fдn.ц.=2*(Vu+V)*cos(bц)/ l. При ВЧП и при встречном движении цели спектр отраженных сигналов МО и цели по Fд имеют различия, это связано с высокой частотой повторения.

Таким образом, приемник РЛПК принимает сигналы в зоне, свободной от МО. Частота гетеродина изменяется в зависимости от скорости истребителя (V) Fгет=2*V/l, что позволяет определять и варьировать зоной, свободной от МО. Эта зона разбита на 12 участков Di, каждому участку Di соответствует свой фильтровой канал Fg аналоговой обработки сигналов. В блоке цифровой обработки (БЦО) имеются очередные фильтры выделения Fд, которых 480, но временное запоминание в БЦО производится только 15. Каждому коду номера фильтра (КНФ) соответствует определенное значение Fдц. Это значение вычисляется в БЦВМ по формуле Fдц=(Fдс+0.125(КНФ) +3.125)кГц, где Fдс-max доплеровская частота отражений от земли за счет скорости самолета. Fдс=2*Vсб/l. Vсближ=Fдц*(С/(2*f0)), где F0-несущая частота РЛС.

20. РЛПК-29: принцип измерения скорости цели при СЧП

При перехвате в ЗПС Fд при ВЧП становится соизмеримой с МО, зона, свободная от МО исчезает. Для уменьшения МО исп. СЧП. Сравним спектр частот при ВЧП и СЧП.

Наличие зоны с min МО в СЧП связано с выбором оптимальной Fn излучения РЛС, что позволяет получить min мощность МО на входе РЛС. Наличие минимума МО в реж. СЧП не существенно влияет на обнаружение цели и измерение Vц сближения. В реж. СЧП Fд цели могут в несколько раз превышать частоту повторенияимпульсов РЛС. По этой причине измерение Fдц в одном такте обзора осуществляется неоднозначно. Для измерения истинной Fдц применяется несколько ЧПИ(Fи). Следовательно, методы измерения V и Д при СЧП связаны с необходимостью совместной обработки сигналов, принимаемых от цели, при использовании нескольких измерительных ЧПИ. Т. о. в режиме СЧП применяются 5 частотповторения импульсов, которые излучаются поочередно на каждой строке движения антенны (при сканировании) в следующем порядке: Fn1, Fn2, Fn3, Fn4, Fn1, Fn2, Fn3, Fn4, Fn1, Fn2, Fn3, Fn4 и т.д. этот набор ЧПИ позволяет раскрыть слепые зоны как по скорости, так и по дальности. В частности: Fn1 и Fn2 для Vц=50-210м/с и 330-490 м/с, Fn3 и Fn4 для Vц=210-370 м/с и 650-810 м/с, Fn5 для Vц=480-640 м/с. при Fдц=0 появляется еще одна слепая зона по Vц сближения. При этом формируется строб запирания фильтровых каналов, что запрещает частотный анализ в этой зонеспектра. Принцип определения однозначной Vсближ. Основан на том, что при изменении ЧПИ (Fni) изменяется номер фильтра, в котором выполнено обнаружение цели, если частотная составляющая цели находится в зоне неоднозначности. БЦВМ запоминает номер обзора[Nфо] и номер измерения[Nфи1](1, 2, …), что позволяет определить интервал неоднозначности[кин]: кин=0.125*(Nфф-Nфф)/(Fn0-Fnn), где Fn0-ЧПИ такта обзора, Fпи1- ЧПИ такта измерения. Отсюда Fдц=Fдгл+кин*Fnиi+Nфиi*0, 125-(Fсм+Fф/2), где Fсм-смещение граници полосы первого фильтра относительно Fдгл, Fф-полоса пропускания фильтра, Fдгл-доплеровская частота МО по главному лучу. Зная Fдц, определяется в БЦВМ значение Vсб=C*Fдц/2*f0/

РЛПК-29: принцип измерения ДUСЧП (средняя частота повторения)

ДU- Дальности до цели

Если цель удалена от РЛС на такое расстояние, что t3отраженного сигнала от цели> Tп зондирующих импульсов, то возникает неоднозначность в измерении расстояний.

В СЧП вновь производится изменение ЧПИ Fni, параллельно с процессом измерения [Vсб]. Дц=(С*t3)/2, t3=кд0Tп0+tндо, или

для других ЧПИ (1) t3=кд1Tп1+1нд1, где

кд0, кд1 -коэффициенты неоднозначности, которые показывают, сколько целых периодов Тп0 повторения импульсов приходится в пределах t3.

Тп0, Тп1 -периоды повторения импульсов при измерении ЧПИ (Fп1)

tнд0, tнд1 -время, учитывающее неоднозначность определения t3при различных ЧПИ.

В РЛПК-29

tнд0=Nф0, tнд1=Nф1, т.е. вновь идёт запоминание БЦВМ номеров фильтров при различных ЧПИ (Nф0и Nф1).

Кд=(tнд2-tнд2)/(Тп1-Тп2 ).

Отсюда БЦВМ вычислят Dц.

Dц=Ct3/2=C*(кд1*Тп1+tнд1)/2=С*(Тп1*(tнд1-tнд2)/(Тп1-Тп2)+tнд1)/2.

Если разница информации между Nф1Nф2< 0, то кд1=(tнд2-tнд1-Тп)/(Тп1-Тп2).