Основы построения средств и комплексов РЭБ

1.

ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
КАФЕДРА ВКС и РЭБ
Дисциплина:
«ВОЕННО-ТЕХНИЧЕКАЯ ПОДГОТОВКА»

2. Тема № 4: «Основы построения средств и комплексов РЭБ»

Особенности построения средств
Занятие № 1.
радиотехнической разведки.

3. Литература и сетевой ресурс:

• 1. В.Д.Анохин. Основы радиоэлектронной разведки и
средства радиоразведки в комплексах радиоэлектронного
подавления. — Воронеж: Военный институт радиоэлектроники,
2006.
• 2. С.И.Бабусенко. Современная техника радиоподавленияе,
экипаж). — Воронеж: Военный институт радиоэлектроники,
2002.
• 3. А.В.Петров. Основы теории радиоэлектронного
подавления и средства радиоподавления. — Воронеж: Военный
институт радиоэлектроники, 2003.
• 4. Иванов С.И. Оружие и технологии России. Энциклопедия.
Системы управления, связи, радиоэлектронной борьбы — М.
Воениздат, 2006.
• 5. Осин А.В. Учебник сержанта воинских частей
радиоэлектронной борьбы. — М.: Воениздат, 2008.
• 6.
Сетевой ресурс: www.mil.ru.

4. Учебные вопросы

1. Принципы построения средств радиотехнической разведки.
2. Антенно-фидерная система средств радиотехнической
разведки.
3. Радиоприёмные устройства.

5. Вопрос№1. . Принципы построения средств радиотехнической разведки.

1

6.

• Средства радиотехнической разведки (РТР) предназначены для
получения сведений о работающих РЭС противника путем
обнаружения, пеленгования, измерения, анализа параметров
излучаемых ими сигналов и распознавания источников
излучения.

7. Функциональная схема станции радиотехнической разведки

8.

Исходя из назначения в состав станции РТР входят следующие
основные системы (устройства) (рис. 1.1):
1. антенно-фидерная система (АФС) с устройством управления
положением антенны;
2. радиоприемное устройство;
3. блок измерения направления;
4. система определения частоты (СОЧ) сигналов;
5. система анализа;
6. аппаратура индикации.
Антенно-фидерная система совместно с радиоприемным
устройством представляет собой обнаружитель сигналов, а
совместно с блоком измерения направления и устройством
управления положением антенны – систему определения
направления (СОН).

9.

• Антенно-фидерная система (АФС), как правило, состоит из
пеленгационных антенн и антенн компенсации приема
излучений боковыми лепестками пеленгационных антенн.
Пеленгационные антенны обеспечивают формирование
сектора одновременной работы (СОР) для приема СВЧ
сигналов.

10.

• Система определения направления предназначена для
приема и усиления СВЧ сигналов, поступающих с
выходов антенн пеленгации и антенн компенсации,
детектирования и усиления полученных видеоимпульсов,
подавления сигналов, принятых боковыми лепестками
пеленгационных антенн, и определения пеленга на
излучающую цель.
• Для обеспечения необходимой точности пеленгования в
условиях сложной радиоэлектронной обстановки блок
измерения направления может определять только угол
места на цель или номер луча пеленгационной антенны, с
направления которого принят сигнал, а азимут
определяться устройством первичной обработки системы
анализа после селекции принятых сигналов по их
параметрам (несущей частоте, длительности импульса и
т.д.).

11.

• Система анализа служит для оценки параметров и
распознавания образа разведываемого РЭС. Измерение
несущей частоты и длительности импульсов
осуществляют соответственно система определения
частоты и устройство измерения длительности.
• Устройство первичной обработки используя эту
информацию и значения угловых координат, текущий
азимут биссектрисы главного луча антенны определяет
параметры сигналов (несущую частоту, длительность
импульсов, период повторения импульсов), а также
азимут и угол места по пачке импульсов, принятых за
время его нахождения в СОР.
• Устройство вторичной обработки сравнивает параметры
каждой пачки с параметрами РЛС известных типов решая
задачу распознавания типов (классов) РЛС. Полученная
информация через устройство сопряжения поступает на
автоматизированный комплекс управления и аппаратуру
индикации.

12. Основными показателями, характеризующими тактико-технические характеристики станции РТР, являются:

1. диапазон разведываемых частот;
2. размеры пространственной зоны РТР;
3. точность измерения пеленга и разрешающая
способность станции по направлению;
4. динамический диапазон по уровню мощности
входных сигналов;
5. перечень и точность измеряемых параметров СВЧ
сигналов разведываемых РЭС;
6. классы (типы) распознаваемых РЭС;
7. помехозащищенность;
8. пропускная способность;
9. время перевода станции из походного положения в
боевое и обратно;
10. масса, габариты, потребляемая мощность.

13.

• Диапазон разведываемых частот (F) – это часть
радиочастотного спектра, в которой аппаратура
станции РТР обеспечивают прием и обнаружение
излучений РЭС с заданными параметрами.
• Зона радиотехнической разведки – это область
пространства, в пределах которой станция
обеспечивает ведение радиотехнической разведки.
Размеры зоны РТР зависят от чувствительности
радиоприемного устройства, характеристик антенной
системы: коэффициента усиления, поляризации,
коэффициента передачи антенного тракта. На
размеры зоны РТР существенное влияние оказывают
также характеристики разведываемых сигналов и
условия распространения радиоволн

14.

• Точность измерения пеленга и разрешающая
способность станции по направлению определяются
реализованным методом измерения углового положения
источника излучения. Точность определения пеленга
оценивают величиной среднеквадратической ошибки. Под
разрешающей способностью по направлению понимают
минимальное угловое расстояние между двумя
источниками излучения, работающими на одинаковых
частотах, при котором обнаруживаемые РЭС наблюдаются
раздельно.
• Динамический диапазон радиоприемного устройства по
уровню мощности входных сигналов характеризует
способность приемника принимать слабые и сильные
сигналы обнаруживаемых РЭС на линейной части
амплитудно-частотной характеристики. Количественно
требования к динамическому диапазону приемника станции
РТР могут быть определены путем расчета отношения
мощностей входного сигнала от наиболее мощного из
подлежащих разведке РЭС, находящегося на минимальной
дальности, и входного сигнала от наименее мощного РЭС.

15.

• Перечень и точность измеряемых параметров
излучений разведываемых РЭС должны
обеспечивать возможность достижения конечных
целей РТР. Для обеспечения большей вероятности
правильного распознавания класса (типа) РЭС
целесообразно расширять перечень измеряемых
параметров сигналов и стремиться к повышению
точности их измерения. Однако, необходимо
учитывать, что повышение точности измерения
после определенного значения приводит к
существенным материальным затратам,
снижению эксплуатационных характеристик
аппаратуры, но не обеспечивает
соответствующего увеличения вероятности
распознавания.

16.

• Помехозащищенность – это способность выполнения
заданных функций станцией РТР в условиях воздействия помех.
• Помехозащищенность обычно характеризуется скрытностью
работы станции РТР и ее помехоустойчивостью. Так как
станции РТР являются пассивными системами
радиоэлектронной разведки, то они обладают достаточно
высокой скрытностью в диапазоне радиоволн.
Помехоустойчивость определяется возможностью РЭС
сохранять работоспособность в условиях воздействия
мешающих излучений. Для повышения помехоустойчивости в
станциях РТР предусматриваются различные виды
пространственной, временной и частотной селекции.
• Пропускная способность станции РТР определяется
количеством РЭС, разведываемых в единицу времени.
• Требования к массе, габаритам и потребляемой мощности
станцией РТР определяются в первую очередь их назначением и
местом размещения (на земле, на летно-подъемных средствах,
кораблях и т.д.).

17. Вопрос№2. Антенно-фидерная система средств радиотехнической разведки

1

18.

• Антенно-фидерная система (АФС) станции РТР
предназначена для приема СВЧ сигналов, излучаемых РЭС в
диапазоне рабочих частот станции.
• К АФС станций РТР предъявляются следующие требования:
прием сигналов целей в заданной пространственной зоне;
• обеспечение требуемой дальности обнаружения и точности
пеленгования излучающих целей;
• реализация поиска сигналов по направлению,
обеспечивающего требуемую вероятность обнаружения
целей.
• В станциях РТР комплексов РЭБ в основном применяются
многоканальные типы АФС: 1) многолучевые; 2)
многоярусные.
• АФС одноканального типа не нашли широкого применения в
станциях РТР комплексов РЭБ, так как они обеспечивают
низкую вероятность обнаружения сигналов цели за один
обзор пространства и, как следствие, недопустимо большое
время поиска целей в заданной зоне обзора.

19. Классификация антенн, применяемых в станциях РТР.

20. 2.1.Многолучевые антенно-фидерные системы

• Многолучевая рупорная антенна применяется в станциях РТР для
реализации поискового метода обзора по азимуту и беспоискового обзора
по углу места. В азимутальной плоскости набор М рупорных антенн
формирует диаграмму направленности (ДН) состоящую из М
парциальных лучей (рис.5.3, а), которые обеспечивают формирование в
азимутальной плоскости сектора одновременной работы (СОР) шириной
.

21.

22.

• В угломестной плоскости каждая рупорная антенна должна иметь
достаточно широкую ДН (рис. 5.3, б), чтобы обеспечить
обнаружение целей в диапазоне всех возможных высот их полета.
Для этого, используют рупорные антенны с линзами,
установленными в раскрыве рупора, которые обеспечивают
преобразование сферической волны, распространяющейся в рупоре,
в плоскую.
• В этом случае существенно уменьшаются фазовые искажения поля
электромагнитной волны на излучающей поверхности рупора,
формируется синфазное амплитудное распределение
возбуждающего поля, что позволяет значительно увеличить раскрыв
рупора при незначительном увеличении его длины. Такие антенны
имеют большой коэффициент направленного действия (КНД) и
узкую ДН и используются в пеленгационных каналах станций РТР, в
то время как обычные рупорные антенны, характеризующиеся
небольшим КНД и широкой (десятки градусов) ДН используются в
каналах компенсации боковых лепестков ДН антенны и в качестве
облучателей зеркальных антенн.

23. ДН антенны моноимпульсного пеленгатора в одной из координатных плоскостей

В станциях РТР многолучевые зеркально-рупорные антенны
применяются для пеленгации РЭС методом равносигнального
направления. Антенны таких моноимпульсных пеленгаторов образуют
четырехлепестковую ДН, сечения которой в азимутальной и угломестной
плоскости аналогичны (рис. 5.4).

24.

• Зеркально-рупорная антенная система моноимпульсного пеленгатора
представляет собой зеркальную антенну в виде параболоида вращения
и облучатель, состоящий из четырех рупорных антенн. Для выноса
облучателя из поля лучей падающего фронта волны применяются
несимметричные зеркальные антенны. Зеркало в таких антеннах имеет
сложную форму несимметричной вырезки из параболоида вращения.

25.

• Достоинством зеркально-рупорных антенн является высокий КНД
(35…40 дБ) и узкая ДН (1…30), что позволяет обнаруживать цели на
больших дальностях, обеспечить высокую помехозащищенность
станций РТР и разрешающую способность по угловым координатам.
Однако применение таких остронаправленных антенн приводит к
увеличению времени поиска целей и вероятности пропуска
кратковременно работающих РЭС.
• В связи с этим в АФС, используемых для ведения РТР,
осуществляется формирование так называемых «широких» (ШДН) и
«узких» диаграмм направленности (УДН). Формирование УДН и
ШДН зеркально-рупорных антенн обеспечивается применением двух
зеркал с различной апертурой. Переход из режима УДН в режим
ШДН и обратно обеспечивается сменой используемого зеркала с
помощью механического привода.
• Режим ШДН позволяет снизить вероятность пропуска целей и
применяется при ведении РТР целей, находящихся на малой
дальности и считающихся в этой связи наиболее опасными. Режим
УДН используется для ведения разведки целей, находящихся на
большой дальности, и обеспечивает повышение вероятности
обнаружения целей. Режимы ШДН и УДН обеспечивают высокую
помехозащищенность и разрешающую способность станций РТР при
одновременном исключении пропуска скоростных кратковременно
излучающих целей, находящихся на малой дальности.

26.

• Многолучевые линзовые антенны применяются для
реализации в станциях РТР в основном беспоисковых и
комбинированных методов обзора по направлению, что
обусловлено широкими возможностями линзовых антенн по
формированию многолучевых остронаправленных ДН и
возможностями по электронному управлению положением
луча ДН в пространстве.
• Наиболее широкое применение в станциях РТР нашли
рупорно-линзовые антенны, формирующие парциальные ДН
шириной в единицы-доли единиц градусов и представляющие
собой набор облучающих рупоров и линзу Люнеберга

27.

28.

29. рупорно-линзовые антенны СВЧ

30.

31.

• Для реализации беспоискового метода обзора по направлению в СОР
используют рупорно-линзовые антенны, которые формируют
многолучевые ДН в азимутальной и в угломестной плоскости (рис. 5.6).
• В этом случае ДН антенны состоит из М парциальных лучей шириной в
угломестной плоскости и N парциальных лучей шириной в азимутальной
плоскости. Ширина СОР такой антенны в азимутальной и угломестной
плоскостях равна:
СОР 0,5 N (5.1)
СОР 0,5 М (5.2)
• При подключении к каждому парциальному лучу многолучевой ДН
независимого канала обработки сигналов станция РТР обеспечивает
беспоисковое обнаружение РЭС в СОР и поисковое обнаружение вне СОР.
Число каналов обработки NK в таких схемах:
NK=NM(5.3)
• Многолучевая линзовая антенна может быть использована в
одноканальных схемах станций РТР как управляемая антенная решетка с
электронным сканированием луча. Для этого обеспечивается поочередное
подключение одного из лучей антенной системы к каналу обработки
информации.

32.

33. Зеркально-линзовая антенная система

Зеркально-линзовая антенная система представляет собой
гибридную антенну, в которой используется зеркальная антенна,
а в качестве ее облучателя – линзовая антенна. В станциях РТР с
многолучевыми линзовыми антеннами также может быть
обеспечена работа в режиме «узких» и «широких» ДН. ШДН
формируются непосредственно рупорно-линзовой антенной.
Система «сужения» луча включает рупорно-линзовую антенну и
двухзеркальную систему, состоящую из субрефлектора и
рефлектора

34. Рис. 5.7. Принцип формирования «узких» (-----) и «широких» (——) ДН рупорно-линзовой антенной

35.

36. Вопрос №3 Радиоприёмные устройства

1

37.

• Радиоприемное устройство предназначено для усиления
импульсных СВЧ сигналов, поступающих из АФС, их
детектирования и предварительного усиления
видеосигналов.
• Радиоприемные устройства станций РТР должны
обеспечивать:
• уровень чувствительности, позволяющий обнаруживать
сигналы от целей, находящихся в зоне РТР на
максимальной дальности;
• приема сигналов РЭС в заданном частотном диапазоне и
в требуемом динамическом диапазоне;
• защиту от помех.
• Наиболее широкое применение в станциях РТР нашли
следующие схемы построения радиоприемных
устройств: детекторного типа и прямого усиления.
Рассмотрим особенности построения этих приемников в
станциях РТР.

38. Структурная схема детекторного приемника

Ф
Д
ВУ
к СОН
Структурная схема детекторного приемника приведена на рис. 5.9. В состав
детекторного приемника входят: полосовой фильтр Ф, амплитудный детектор
Д, видеоусилитель ВУ. Полосовой фильтр Ф обеспечивает прием сигналов в
диапазоне рабочих частот станции. Амплитудный детектор осуществляет
выделение огибающей последовательности радиоимпульсов, поступающих на
его вход. С выхода детектора видеоимпульсы поступают на вход
видеоусилителя, в котором осуществляется их усиление до уровня
необходимого для устойчивой работы устройств СОН (системы пеленга).

39.

• В детекторных приемниках отсутствует додетекторное
усиление принятых сигналов, поэтому они
характеризуются низкой чувствительностью. В связи с
этим в станциях РТР эти приемники наиболее часто
используются для обнаружения сигналов от целей,
находящихся на небольших удалениях от станции в так
называемой «ближней» зоне. В некоторых станциях
детекторные приемники используются для обнаружения
сигналов БРЛС с высокой импульсной мощностью
излучения во всем диапазоне дальностей РТР.
• Особенностью большинства схем детекторных
приемников станций РТР является использование в них
логарифмических видеоусилителей (ЛВУ). Применение
ЛВУ расширяет динамический диапазон приемного
устройства, что особенно важно для надежного
пеленгования излучающих РЭС во всем диапазоне
дальностей РТР.

40.

• В приемниках прямого усиления, в отличие от
детекторных приемников, осуществляется усиление
принятых сигналов на высокой частоте. Это значительно
повышает их чувствительность и обеспечивает
обнаружение слабых сигналов.
• В состав приемника прямого усиления (рис. 5.10) входят:
полосовой фильтр Ф; усилитель сверхвысокой частоты
УСВЧ; направленный ответвитель НО; амплитудный
детектор Д; видеоусилитель ВУ.

41.

• Усилитель сверхвысокой частоты предназначен для усиления
радиоимпульсов, поступающих на его вход. Направленный
ответвитель (НО) осуществляет ответвление части мощности
усиленного СВЧ сигнала для системы определения частоты (СОЧ).
• УСВЧ в большинстве станций РТР выполнены на лампах бегущей
волны. Их достоинствами являются низкий коэффициент шума и
большой коэффициент усиления, достигающий значений 20…60
дБ.
• Важным достоинством УСВЧ на ЛБВ также является их
широкополосность по частоте. Тем не менее, в последние годы все
более широкое применение в усилителях СВЧ находят
малошумящие транзисторные СВЧ модули, которые, как правило,
уступают по перечисленным показателям УСВЧ на ЛБВ. Однако в
некоторых случаях удается обеспечить приемлемые значения
противоречивых требований между минимумом коэффициента
шума, большим усилением, широкополосностью и устойчивостью
работы транзисторных СВЧ схем. Кроме того, транзисторные СВЧ
модули более надежны, экономичны, миниатюрны, просты в
установке и замене, поэтому их применение становится
оправданным.
• В приемниках прямого усиления станций РТР последетекторное
усиление видеосигнала так же осуществляется логарифмическим
видеоусилителем.

42. Для расширения динамического диапазона радиоприемных устройств, также используется ряд других схемных решений. Например, на

рис. 5.11 показана
схема приемника, в котором расширение динамического диапазона
обеспечивается за счет применения электрически управляемого аттенюатора
(ЭУАт). Расширение динамического диапазона обеспечивает двухканальная
схема ПрУ, в которой один канал обработки сигнала построен по принципу
прямого усиления, а другой – детекторный приемник (рис. 5.12).

43.

Расширение динамического диапазона обеспечивает двухканальная схема
приемника, в которой один канал обработки сигнала построен по принципу
прямого усиления, а другой представляет собой детекторный приемник.
При поступлении на вход антенной системы станции РТР слабых сигналов их
обработка осуществляется только приемником прямого усиления, так как эти
сигналы детекторный приемник не может обнаружить из-за низкой
чувствительности. Выходные сигналы в этом случае присутствуют на выходах 1,
2, и поступают для дальнейшей обработки в СОН и СОЧ.
При поступлении на вход приемника мощных сигналов их обработка
выполняется в обоих каналах приемника. Выходные сигналы присутствуют на
всех трех выходах. Однако при большой мощности входных сигналов УСВЧ
входит в режим насыщения и вносит амплитудные искажения. Поэтому при
одновременном поступлении на вход СОН сигналов с выходов 2 и 3 сигнал с
выхода 2 (приемника прямого усиления) из дальнейшей обработки исключается.

44.

• Достоинством рассмотренной двухканальной схемы
приемного устройства является высокая чувствительность и
возможность работы в широком динамическом диапазоне
входных сигналов.
• Недостатком последней схемы, а также схем прямого
усиления, является низкая помехозащищенность.
• С целью устранения последнего недостатка в станциях РТР
применяют схемы повышения помехозащищенности
радиоприемных устройств.
• При наличии на входе антенны непрерывной или
квазинепрерывной помехи поток сигналов на выходе
приемника возрастает, что может привести к перегрузке
устройств СОН, снижению вероятности правильного
обнаружения излучающих БРЛС и увеличению вероятности
ложной тревоги. Для исключения из обработки помеховых
сигналов в приемниках применяются схемы автоматической
регулировки усиления (АРУ) (рис. 5.13), в состав которых
входят: электрически управляемый аттенюатор (ЭУАт);
устройство анализа потока сигналов (УАП); устройство
управления (УУ).

45.

• В схеме, представленной на рис. 5.13, ЭУАт обеспечивает
плавное изменение затухания в необходимом диапазоне.
Устройство анализа потока сигналов осуществляет
измерение потока входных сигналов и сравнение его
значения с порогом.
• Устройство управления формирует управляющее
напряжение Uупр для ЭУАт.

46.

• Схема АРУ работает следующим образом. При отсутствии помехи
на входе ПрУ значение потока входных сигналов УАП не превышает
порогового значения. При этом на выходе УАП формируется нулевое
напряжение. На выходе УУ напряжение Uупр не изменяется, чем
обеспечивается постоянство значения затухания аттенюатора.
• При возрастании потока входных сигналов до порогового значения
УАП формирует на выходе постоянное напряжение положительной
полярности. При поступлении на вход устройства управления
напряжения положительной полярности выходной ток УУ плавно
возрастает. Это, в свою очередь, приводит к плавному увеличению
сопротивления аттенюатора ЭУАт и к соответствующему
уменьшению коэффициента усиления приемного устройства.
Уменьшение коэффициента усиления осуществляется до тех пор,
пока частота следования выходных сигналов приемника не станет
меньше пороговой. Возвращение коэффициента усиления тракта
приемника к номинальному значению осуществляется по окончании
заданного временного интервала (паузы) путем калибровки тракта с
использованием эталонного сигнала, подаваемого на вход схемы.
• Если радиотехническую разведку необходимо вести в достаточно
широком частотном диапазоне, то он делится на несколько
поддиапазонов, в каждом из которых обработка сигналов
осуществляется с помощью своего приемного устройства.

47. Вопрос № 4 Система определения направления

48.

• Система определения направления предназначена для
определения пеленгов на излучающие РЭС.
• В радиотехнической разведке широкое применение
нашли амплитудные методы пеленгации, сущность
которых заключается в использовании зависимости
амплитуды сигнала РЭС на выходе АФС от угла между
направлением диаграммы направленности
пеленгационной антенны станции РТР и направлением
на РЭС.
Амплитудный метод может быть реализован при
использовании следующих способов пеленгования:
• по максимуму сигналов;
• путем сравнения амплитуд.
При пеленговании по максимуму принимаемых
сигналов используются антенны с узкой диаграммой
направленности, осуществляющей обзор сектора
разведки. Отчет пеленга производится при максимальной
амплитуде сигнала на выходе приемного устройства.

49.

50.

• На рис. 5.14 изображена структурная схема
одноканального пеленгатора, осуществляющего
определение углового положения цели по методу
максимума.
• Антенная система пеленгатора формирует
остронаправленную ДН шириной 0,5. При
вращении антенной системы по угловой координате
максимум ДН антенны М последовательно занимает
положение в диапазоне углов 0… max.
• С выхода антенной системы сигналы поступают в
радиоприемное устройство, в котором осуществляется
их обработка и усиление до уровня, определяемого
параметрами электронно-лучевой трубки –
индикатора пеленга.
• Сигналы с выхода радиоприемного устройства
поступают на вертикально отклоняющие пластины
электронно-лучевой трубки (ЭЛТ).

51.

• Управление вращением антенной системы
осуществляется двигателем по командам,
формируемым устройством управления. Устройство
управления также управляет работой генератора
пилообразного направления (ГПН), обеспечивая
синхронизацию пилообразного напряжения на его
выходе с текущим положением луча антенной системы
М, т.е. UГПН = f( М). Схема выделения «нулевого»
положения максимума ДН (в азимутальной плоскости
«нулевое» положение соответствует направлению на
север) обеспечивает установку ГПН и соответственно
развертку луча ЭЛТ в исходное положение.
Пилообразное напряжение с выхода ГПН подается на
горизонтально отклоняющие пластины ЭЛТ.
• Таким образом, при вращении антенны
обеспечивается синхронная развертка по горизонтали
луча индикатора пеленга. На экране индикатора
пеленга по горизонтали нанесена шкала углов от 0 до
max .

52.

• При вращении антенной системы пеленгатора и отсутствии
излучающих целей, на экране индикатора пеленга будет
наблюдаться горизонтальная развертка луча,
промодулированная внутренними шумами радиоприемного
устройства.
• При появлении в зоне РТР излучающей БРЛС на индикаторе
пеленга будет наблюдаться увеличение амплитуды сигнала с
выхода радиоприемника. Отсчет направления на цель
осуществляется по максимуму амплитуды сигнала по шкале
углов.
• В рассмотренной схеме пеленгатора съем угловых координат
цели производится оператором. Возможен также
автоматический съем угловых координат. Достоинством
способа является высокий уровень входного сигнала в
момент отсчета пеленга, селекция по направлению,
использование одного приемного канала.
• Основной недостаток способа – низкая точность из-за малой
крутизны ДН в области максимума флюктуаций амплитуды
сигнала. Кроме того, вращение ДН может привести к
пропуску кратковременно излучающих РЭС.

53. Комбинированных методов пеленгования

• Одним из комбинированных методов пеленгования является
совмещенный метод равносигнального направления и метод
максимума (рис. 5.17). В этом случае антенная система станции
РТР имеет трехлучевую ДН. Лучи обозначаются как левый (Л),
центральный (Ц) и правый (П). Оптические оси антенн,
формирующих парциальные ДН, расположены в азимутальной
плоскости так, что левый и правый луч образуют суммарную
ДН с равносигнальным направлением, которое совпадает с
максимумом ДН центрального луча.
• Радиоприемное устройство представляет собой трехканальный
приемник, обеспечивающий независимую обработку сигналов
от левых, центральных и правых антенн. В формирователях
импульсов осуществляется их расширение по времени с
сохранением амплитудных соотношений и преобразование из
прямоугольной формы в пилообразную, что улучшает их
индикацию на экране электроннолучевой трубки (ЭЛТ).

54. Сигнал от центральных антенн подается на пластины вертикального отклонения луча ЭЛТ индикатора пеленга и вызывает отклонение

луча по вертикали. На пластины
горизонтального отклонения подаются
сигналы от боковых антенн и вызывают
отклонение луча влево и вправо.
При нахождении цели в левом или правом
луче ДН луч ЭЛТ отклоняется
соответственно влево (положение луча 1 на
рис. 5.17) или вправо (положение луча 3 на
рис. 5.17). При равенстве амплитуд сигналов,
принятых боковыми антеннами, луч трубки
направлен строго вертикально (положение
луча 2 на рис. 5.17).
При таком положении луча ЭЛТ
производится отсчет точного азимута
пеленгуемой РЛС.

55.

• Достоинством рассматриваемого комбинированного метода
является высокая точность пеленгования излучающих РЭС,
обеспечиваемая равносигнальным методом пеленгования, и
большая дальность пеленгации за счет применения метода
максимума.
• Недостатком метода являются высокие аппаратурные затраты,
связанные с многоканальностью схемы пеленгатора и
необходимостью обеспечения идентичности характеристик
левого и правого приемных каналов.
• Обеспечить высокую точность пеленгования и выдачу пеленга
в цифровом виде позволяет метод биссектрис.
Арифметическое устройство используя информацию о
положении антенны пеленгации (код текущего положения
антенны) вычисляет полусумму значений азимута,
соответствующих началу и концу пачки импульсов, принятых
станцией РТР. В результате определяется усредненное
значение азимута пачки, который представляет собой азимут
биссектрисы пачки сигналов, т.е. азимут источника излучения.

56. Компенсация приема по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны

• При разработке станций РТР принимаются специальные
меры по снижению уровня боковых лепестков диаграммы
направленности пеленгационной антенны. Обычно такими
мерами являются формирование оптимального или
близкого к оптимальному амплитудного и фазового
распределения поля по раскрыву антенны. Однако
применение таких мер не всегда обеспечивает исключение
приема сигналов РЭС по боковым лепесткам ДН антенны.
• В связи с этим в станциях РТР применяется компенсация
приема по боковым лепесткам диаграммы направленности
пеленгационной антенны.
• Существо этого способа состоит в применении
специальной антенны, перекрывающей в пространстве
своей ДН боковые лепестки пеленгационной антенны и
незначительно превышающей их уровень (рис. 5.18).

57. Такое пространственное расположение и соотношение уровней диаграмм направленности пеленгационной и компенсационной антенн

обеспечивает при
приходе сигнала от цели с направления 1 (вне основного лепестка
пеленгационной антенны) превышение уровня сигнала на выходе
компенсационной антенны. А при приходе сигнала с направления 2 (в пределах
основного лепестка ДН пеленгационной антенны) соотношение уровней сигнала
на выходе пеленгационной и компенсационной антенны будет обратно первому
случаю.
Таким образом, по соотношению амплитуд сигналов на выходе этих антенн
может быть определен факт приема сигнала по боковым лепесткам ДН антенны.

58. Вопрос № 5 Система определения направления

59.

• В радиотехнической разведке в основном
применяются беспоисковые методы обнаружения
сигналов РЭС по частоте, которые основываются на
одновременном (параллельном) приеме сигналов
системой определения частоты (СОЧ) во всем
диапазоне разведываемых частот. При этом
обеспечивается практически мгновенное определение
частоты РЭС.
• Однако в данном случае уменьшение времени
разведки достигается за счет увеличения объема
аппаратуры приемного устройства СОЧ.
• В современной технике РТР наибольшее
распространение получили беспоисковые методы с
использованием многоканальных одно- и
многоступенчатых, двоичнокодовых приемных
устройств СОЧ и др. Рассмотрим особенности их
построения.

60. Многоканальная одноступенчатая (параллельная) схема СОЧ

• В параллельной СОЧ (рис. 5.19, а) весь диапазон
разведываемых частот F перекрывается полосовыми
фильтрами (Фi, i=1,…,n) так, что полосы пропускания fфi
соседних фильтров соприкасаются на частотной оси (рис. 5.18,
б).
• Каждый фильтр работает на свой автономный приемный
канал, состоящий из усилителя высокой частоты (УВЧ),
детектора (Д) и видеоусилителя сигналов (ВУС). Значение
частоты разведываемого сигнала принимается равной
средней частоте соответствующего канала. В такой СОЧ
диапазон разведываемых частот равен:
• F=
СОЧ.
n
fфi
i 1
(5.7) где n – количество фильтров каналов в

61.

62.

• Время, затрачиваемое на измерение частоты РЭС, равно времени
установления колебаний в фильтре. Описанные многоканальные
измерители частоты можно рассматривать как устройства
одновременного разделения сигналов, характеристики которых
определяются диапазоном, числом каналов и формой характеристик
избирательности (амплитудно-частотных характеристик (АЧХ))
каждого из каналов.
• Точность измерения частоты в параллельной схеме СОЧ с АЧХ
фильтров, аппроксимированной прямоугольником, может быть
оценена максимальной ошибкой:
f = fфi/2 .
(5.8)
• В реальных СОЧ АЧХ фильтров может существенно отличаться от
прямоугольной формы. Поэтому сигналы большой мощности могут
проходить на выход реальных фильтров даже в том случае, когда их
несущая частота лежит вне пределов полосы пропускания канала.
Если при этом в СОЧ не осуществляется логическая обработка
сигналов на выходах соседних фильтров путем сравнения их
интенсивности и частота сигнала будет принята равной средней
частоте канала, то ошибка измерения превысит величину,
определяемую формулой (5.8).

63.

• Основными достоинствами многоканальных
одноступенчатых приемников считаются: большое
быстродействие; простота схемного решения;
возможность обеспечения высокого разрешения сигналов
РЭС по частоте и получения достаточно большой
точности определения частоты.
• К недостаткам таких СОЧ относят громоздкость (большой
объем) аппаратуры.
• Уменьшение числа входных избирательных фильтров
возможно при применении фильтров разной полосы
“прозрачности” с взаимным перекрытием. Например,
использование четырех фильтров с различной шириной
полосы пропускания fфi и взаимным перекрытием
позволяет получить 7 частотно-избирательных каналов (I,
II,...VII) (рис. 5.19, в). В данном случае необходимо
дополнительное устройство логической обработки
выходных сигналов фильтров.

64. Многоканальная многоступенчатая (матричная) схема СОЧ

• Матричная СОЧ (рис. 5.20) представляет собой матрицу из m каналов и n
ступеней.
• В каждой из n ступеней может быть разное число каналов (m). Каждый
канал содержит полосовой фильтр, смеситель (См), гетеродин, усилитель
промежуточной частоты (УПЧ), детектор, видеоусилитель сигналов и
индикатор (И).
• В первой ступени все ее фильтры (Фi1) имеют одинаковую полосу
пропускания fф1 и делят весь диапазон разведываемых частот F на m1
частей (рис. 5.21, а), т.е. fф1 = F/m1.
• Cмесители 1-й ступени выделяют промежуточную частоту, равную
разности частот fфi1 – fi1, где fi1 – частота гетеродина i-го канала первой
ступени. Частоты гетеродинов первой ступени выбраны таким образом,
чтобы обеспечить перенос частот сигналов на выходе каждого фильтра
первой ступени к одинаковому значению промежуточной частоты. Таким
образом, на выходе 1-й ступени приемника за счет соответствующего
выбора частот гетеродинов весь частотный диапазон разведки F сужается
по промежуточным частотам до полосы пропускания одного фильтра
первой ступени (рис.5.21,б).
• Сигнал бортовой РЛС в зависимости от частоты излучения пройдет через
соответствующий частотный канал 1-й ступени, преобразуется на
промежуточную частоту, после усиления поступит на вторую ступень
приемника, а продетектированный и усиленный – на индикатор 1-й ступени.

65.

66.

Суммарная полоса пропускания всех фильтров 2-й ступени равна полосе
пропускания одного фильтра 1-й ступени. Полоса пропускания фильтров 2-й
ступени
• fФ2 = fф1/m2,
(5.9)
• где m2 – количество фильтров (каналов) во второй ступени.
Во 2-й ступени так же, как и в 1-й ступени, частоты гетеродинов (fi2)
подобраны так, чтобы обеспечить перенос частот сигналов на выходе каждого
фильтра 2-й ступени к одинаковому значению промежуточной частоты.
Следовательно, на выходе 2-й ступени весь диапазон частот разведки сужается
по промежуточным частотам до полосы пропускания fФ3 одного фильтра 3-й
ступени (рис. 5.21, в).

67.

• Таким образом, сигнал бортовой РЛС, поступив на 2
ступень, в зависимости от величины промежуточной
частоты fпч1 пройдет через один из i-й фильтр 2 ступени и
после преобразования на промежуточную частоту i-го
канала 2 ступени, подается на вход 3 ступени.
Одновременно продетектированный и усиленный сигнал
поступает на индикатор 2 ступени.
• Аналогичным образом могут быть построены третья и
последующие ступени матричной СОЧ. В последней
ступени СОЧ отпадает необходимость в смесителях и
гетеродинах, т.к. диапазон промежуточных частот
предпоследней ступени просто делят фильтрами на
каналы, детектируют и индицируют (рис. 5.20).
• Частоту принятого сигнала определяют по комбинации
показаний индикаторов каналов каждой ступени СОЧ. Как
правило, в технической документации на такие СОЧ
приводится матрица абсолютных значений частоты
сигнала в зависимости от показаний индикаторов.

68. Вопрос № 6 Система анализа

69.

• Система анализа предназначена для определения
параметров сигналов и распознавания образа
разведываемого РЭС. В составе системы анализа имеются
устройства: измерения длительности сигналов, первичной
обработки (УПО) и вторичной обработки (УВО)
информации.
• Распознавание радиоизлучений РЭС в РТР возможно на
основе построения вероятностных систем. В таких
системах необходимо измерение параметров сигналов
распознаваемых РЭС, причем таких, которые могут быть
использованы в качестве информационных
разведпризнаков. Такими информационными признаками
могут служить временные характеристики сигналов (ВХС)
излучаемых РЛС. К ним чаще всего относят длительность
излучаемых импульсов, период их следования,
длительность серий импульсов и период следования серий.
• В настоящее время известными методами измерения ВХС
являются осциллографические, интегральный,
вспомогательных импульсов и задержанных совпадений.

70. Осциллографический (временной) метод измерения временных характеристик радиосигналов

• Для измерения ВХС временным методом широкое применение
находят электронно-лучевые трубки с калиброванными
ждущими развертками. В связи с очень широкими пределами
измеряемых ВХС весь диапазон измерений обычно делят на
ряд участков.
• При использовании однолучевых ЭЛТ для повышения
точности измерения производится автоматическое или ручное
переключение ждущих разверток таким образом, чтобы
длительность развертки перекрывала длительность
измеряемого сигнала не более, чем в 2…3 раза. Для ускорения
измерений нескольких параметров часто используют
многолучевые ЭЛТ (рис. 5.25).

71.

72.

• Усилитель обеспечивает усиление видеосигнала,
принятого приемным устройством, а также
выполняет функции согласующего устройства.
Генератор запуска в момент прихода сигнала с выхода
усилителя формирует напряжения, запускающие все
генераторы ждущих разверток. Каждый генератор
ждущей развертки формирует напряжение,
изменяющееся по пилообразному закону. Это
напряжение поступает на соответствующую
горизонтально отклоняющую систему ЭЛТ для
создания развертки. Длительность каждой из
разверток определяется длительностью измеряемой
на ней ВХС. Анализируемый сигнал через линию
задержки поступает на вертикально отклоняющие
пластины ЭЛТ. Линия задержки обеспечивает
синхронизацию принятого сигнала и ждущих
разверток.