Оенная академия войсковой противовоздушной обороны




Скачать 52.97 Kb.
Дата12.06.2016
Размер52.97 Kb.


В

ОЕННАЯ АКАДЕМИЯ

ВОЙСКОВОЙ ПРОТИВОВОЗДУШНОЙ ОБОРОНЫ

ВООРУЖЕННЫХ СИЛ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИМЕНИ МАРШАЛА СОВЕТСКОГО СОЮЗА А.М. ВАСИЛЕВСКОГО
ЗАЩИЩЕННОСТЬ

МОНОИМПУЛЬСНОГО ПЕЛЕНГАТОРА

ОТ АКТИВНОЙ ШУМОВОЙ ПОМЕХИ ПО ОСНОВНОМУ ЛЕПЕСТКУ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ АНТЕННЫ

Автор: адъюнкт 7 кафедры (стрельбы и боевой работы на ЗРС и ЗРК средней дальности) Военной академии войсковой противовоздушной обороны Вооруженных Сил Российской Федерации имени Маршала Советского Союза А.М. Василевского

майор Торбин С.А.

Смоленск – 2014



1 Актуальность и проблематика научной работы

Одной из существенных проблем следящих моноимпульсных радиолокационных станций (РЛС) является невозможность сопровождать цель при подавлении непрерывной высокопотенциальной активной шумовой помехой (АШП) с направлений основных лепестков диаграмм направленности (ДН) антенн, когда способы временной или частотной селекции не работают из-за непрерывности помехи и большой ширины ее спектра.

Известны пространственные способы защиты от помех путем их компенсации, когда антенну моноимпульсной РЛС можно представить в виде адаптивной антенной решетки с основными каналами (суммарным и разностными) и компенсационными каналами, предназначенными для подавления АШП в основных каналах. Уровень ДН компенсационных антенн подбирают так, чтобы он несколько превышал уровень боковых лепестков ДН основных каналов моноимпульсного пеленгатора (МИП). Такие схемы построения РЛС весьма эффективно работают против АШП, действующих по боковым лепесткам диаграмм направленности суммарного и разностных каналов. При подавлении АШП с направления основного лепестка ДН суммарного канала, сигнал, отраженный от цели, подавляется по амплитуде и искажается по фазе на такую же величину, на какую изменяется амплитуда и фаза АШП при ее компенсации. В результате последующее вычисление угловых рассогласований суммарно-разностными методами приводит к недопустимым ошибкам, искажающим пеленгационную характеристику МИП, которая теряет форму нечетной функции.
2 Цель научной работы

Цель работы – исследование работоспособности способа измерения угловых рассогласований за счет конического развертывания суммарной ДН на передачу при подавлении АШП по основным лепесткам ДН антенн секторов (квадрантов) МИП, напрямую используемых в качестве элементов адаптивной антенной решетки.


3 Задача научной работы

Конкретной задачей работы является обоснование способа защиты в основе которого лежит пространственная компенсация шумовой помехи в канале цели методом максимального правдоподобия Хелстрома, с последующим выделением угловых рассогласований из выделенного отраженного сигнала, модулированного по амплитуде за счет конического развертывания диаграммы направленности антенны на передачу.


4 Материалы и методы исследования;

Для оценки работоспособности способа использовалась имитационная модель МИП с четырехсекторной антенной диаметром 28 см, состоящей из излучателей, сдвинутых друг от друга на расстояние . Частота следования отсчетов данных сигналов составляла , частота конического сканирования на передачу – 20 Гц, коэффициент усиления суммарного канала моделируемой антенны МИП в максимуме составлял 450. При отсутствии АШП энергетический потенциал РЛС обеспечивал отношение сигнал-шум с заданных расстояний свыше 35 дБ.

Моделировалась узкополосная амплитудно-модулированная непрерывная АШП полосой 3 кГц. Мощность источника помехи, коэффициент усиления его антенны и его дальность создавали при полосе 3 кГц превышение АШП над уровнем ДПФ сигнала свыше 10 дБ. Обрабатывалась выборка из 62 выборки по 64 отсчета в каждой. Каждая 64 отсчетная выборка подвергалась процедуре ДПФ со взвешиванием окном Гаусса (при отсутствии модели отражений от местных предметов форма окна не принципиальна). Разрешающая способность фильтра ДПФ составляла 435 Гц, что обеспечивает интермодуляционных частот сканирования в полосу пропускания доплеровского фильтра. Для каждой из выборок спектра, полученного с помощью ДПФ, выполнялась пространственная обработка сигналов описанными выше способами с целью компенсации АШП. После чего оценивался спектр сигнала с скомпенсированной АШП, из которого выделялась огибающая модуляции амплитуда «звенящего» фильтра ДПФ. На рисунке 5 показаны результаты оценивания пеленга цели при использовании максимально правдоподобного подхода Хелстрома к разделению сигналов источников. Из рисунка видно, что при действии при высокопотенциальной АШП огибающая модуляции носит случайный характер.

В этом случае угловые рассогласования ведут себя как случайный процесс с нулевым средним. В картинной плоскости, несмотря на то, что источник помехи действует по основному лепестку ДН антенн, амплитудная огибающая случайна и пеленги случайны, т.е. возможность пеленгации источника АШП сомнительна. Для пеленгации источника АШП в этом случае следует применять обычную суммарно-разностную обработку и т. д. После компенсации АШП (при задании ее угловых координат с ошибками 0,1°) видно, что видна амплитудная спектрограммы и, соответственно, звенящего фильтра. Вычисление с нормированием дает пеленг первого источника, показанный крестиком в картинной плоскости. Из рисунка видно, что истинное положение цели и ее оценка весьма близки, что позволяет сделать вывод о работоспособности рассмотренного способа защиты следящих радиолокационных координаторов от АШП по основным лепесткам ДН антенн.


5 Результаты, теоретическая и (или) практическая ценность научной
работы

Конечно же следует отметить, что коническое развертывание имеет и свои недостатки. например, время получения оценки существенно больше по сравнению с амплитудными, фазовыми и суммарно-разностными МИП, так как те создают равносигнальную зону фактически мгновенно (за время обработки одной выборки отсчетов). Кроме того коническое сканирование подвержено ответной помехе по направлению. Однако когда речь идет о МИП с цифровым формированием сигналов на передачу и цифровой обработкой на прием, то совместно с обработкой огибающей конического сканирования может выполняться и стандартная моноимпульсная обработка сигналов. В случае ответной помехи по направлению положение цели позволят вычислить, например, алгоритмы суммарно-разностной обработки. Кроме того, может параллельно вестись обработка сигналов со сверхразрешением. Не исключается также работоспособность способа и для защиты от АШП по боковым лепесткам ДН.


6 Список публикаций по теме научной работы

1. Торбин С.А., Григорян Д.С. Способ защиты моноимпульсного радиопеленгатора от активной шумовой помехи по основным лепесткам диаграмм направленности антенн //Журнал Антенны. Выпуск 7, Москва: Изд-во Радиотехника, 2014. С. 54-61.

2. Торбин С.А., Григорян Д.С. Способ вычисления угловых рассогласований цели при подавлении моноимпульсного радиопеленгатора активной шумовой помехой через основные лепестки диаграмм направленности антенн //Вестник войсковой ПВО. Выпуск 10, Смоленск, 2014. С. 42-49.

3. Торбин С.А. Математическая модель отклика пеленгатора с коническим сканированием диаграммы направленности на передачу при компенсации активной шумовой помехи//XХ международная научно-техническая конференция


Радиолокация, навигация и связь. Том 3, Воронеж, 2014. С. 1378-1383.

4. Торбин С.А. Обработка сигналов цифрового пеленгатора с коническим сканированием диаграммы направленности в условиях активной шумовой помехи // Международная конференция «Цифровая обработка сигналов и ее применение DSPA–2014». Выпуск 20, Москва, 2014. С. 368-379.


\




База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница