Способ функционирования импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции с распознаванием воздействия помехи из вынесенной точки пространства при обнаружении воздушной цели, прикрываемой постановщиком помех
METHOD FOR OPERATION OF A PULSE-DOPPLER ON-BOARD RADAR STATION WITH RECOGNITION OF THE EFFECT OF INTERFERENCE FROM A REMOTE POINT OF SPACE WHEN AN AIR TARGET IS DETECTED, COVERED BY A NOISE PRODUCER

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для расширения функциональных возможностей импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции (БРЛС) за счёт распознавания в ней при воздействия по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны (ДНА) из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа ЭКЕМ - цифровая радиочастотная память при обнаружении воздушной цели (ВЦ) под прикрытием самолёта-постановщика помех, оснащённого станцией радиотехнической разведки (РТР), и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM.
Известен способ функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, заключающийся в формировании высокочастотной последовательности зондирующих импульсов, их усилении по мощности, излучении в пространство, приёме, усилении, преобразовании отражённых сигналов на промежуточные частоты, их селекции по дальности и доплеровской частоте, преобразовании сигналов в цифровую форму с последующим их спектральным анализом [1].
Недостатком данного способа являются его ограниченные функциональные возможности, не позволяющие с его помощью распознать воздействие по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа ОКЕМ.
Известен способ функционирования БРЛС, заключающийся в том, что при обнаружении воздушной цели осуществляется сканирование пространства главным лучом диаграммы направленности антенны с компенсационным каналом по боковым лепесткам ДНА, сравниваются уровни сигналов в основном и компенсационном каналах, за счёт выбора соответствующих коэффициентов усиления в основном и компенсационном каналах (коэффициент усиления сигнала по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны в основном канале меньше и соизмерим с коэффициентом усиления сигнала в компенсационном канале) различают сигналы, принятые по боковым лепесткам ДНА, от сигналов, принятых главным лепестком ДНА, что позволяет управлять обработкой сигналов в БРЛС, в зависимости от мощности сигналов в данных каналах [2].
Недостатком данного способа являются его ограниченные функциональные возможности, не позволяющие распознать воздействие по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM под прикрытием самолёта - постановщика помех, оснащённого станцией РТР и, в случае её воздействия, осуществлять дальнейшую обработку полезного сигнала с одновременной режекцией помехи типа DRFM.
Действительно, если уровень сигнала в компенсационном канале превышает уровень сигнала в основном канале, что является свидетельством о воздействии помехи по боковым лепесткам ДНА, то сформированные управляющие сигналы с целью исключения из обработки в БРЛС сигнала помехи по боковым лепесткам ДНА, полностью блокируют дальнейшую обработку сигнала в БРЛС даже в том случае, если в основном канале присутствует полезный сигнал, что приводит к ограничению возможностей БРЛС по обнаружению ВЦ при воздействии по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM с самолёта - постановщика помех, оснащённого станцией РТР.
Цель изобретения - расширение функциональных возможностей импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции за счёт распознавания воздействия по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM при обнаружении воздушной цели, прикрываемой самолётом-постановщиком помех, и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции с одновременной режекцией помехи типа DRFM.
1
2
1
3
4
2
2
1
2
1
п1
п2
2
1
1
2
2
3
4
1
2
п1
1
п2
2
п2
п1
2
Для достижения цели в способе функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, заключающимся в том, что при обнаружении импульсно-доплеровской БРЛС воздушной цели осуществляется сканирование пространства главным лучом ДНА с компенсационным каналом по боковым лепесткам, устанавливают коэффициент усиления сигнала, принимаемого по боковым лепесткам ДНА, в основном канале меньшим и соизмеримым с коэффициентом усиления сигнала в компенсационном канале, дополнительно принятые сигналы в основном и компенсационном каналах с помощью процедуры быстрого преобразования Фурье (БПФ) преобразуются в соответствующие амплитудно-частотные спектры, при этом, при облучении ВЦ главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды А и А спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемой ВЦ, при облучении самолёта-постановщика помехи типа DRFM, оснащённого станцией РТР, главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды А и А спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемого самолёта-постановщика помехи типа DRFM, при облучении ВЦ главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС и постановке самолётом-постановщиком помехи прицельной на ранее разведанной с помощью станции РТР частотной позиции f помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА амплитуды А и А спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f, амплитуды А и А спектральных составляющих помехового сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f, осуществляется анализ расположения спектральных составляющих сигнала и их амплитуд, при этом, расположение спектральных составляющих сигнала только на частотной позиции f и выполнении условия А>А или только на частотной позиции f и выполнении условия А>А соответствует отсутствию воздействия помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС, в этом случае осуществляется обработка только полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС, одновременное расположение спектральных составляющих сигнала на частотных позициях f и f и одновременное выполнение условий А>А, А>А и А>А соответствует воздействию помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС, в этом случае осуществляется обработка полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM на частотной позиции f.
Новыми признаками, обладающими существенными отличиями, являются следующие.
1. Преобразование сигналов в основном и компенсационном каналах с помощью процедуры БПФ в соответствующие амплитудно-частотные спектры.
1
1
2
2
3
4
2. Принятие решения об отсутствии воздействия помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС в ситуации расположения спектральных составляющих сигнала только на частотной позиции f и выполнении условия А>А или только на частотной позиции f и выполнении условия А>А, в этом случае осуществляется обработка только полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС
1
2
п1
1
п2
2
п2
п1
2
3. Принятие решения о воздействии помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС в ситуации одновременного расположения спектральных составляющих сигнала на частотных позициях f и f и одновременном выполнении условий А>А, А>А и А>А в этом случае осуществляется обработка полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM на частотной позиции f.
Данные признаки обладают существенными отличиями, так как в известных способах не обнаружены.
Применение всех новых признаков позволит расширить функциональные возможности импульсно-доплеровской БРЛС за счёт распознавания воздействия по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа DRFM при обнаружении ВЦ, прикрываемой самолётом-постановщиком помех, и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа ОКРМ.
На рисунке 1 приведена блок-схема, поясняющая предлагаемый способ функционирования импульсно-доплеровской БРЛС, на рисунках 2 (а, б, в) - порядок сканирования ДНА при обнаружении ВЦ, на рисунках 3 (а, б, в, г) - эпюры спектров сигналов, принятых в основном и компенсационном каналах.
Предлагаемый способ реализуется следующим образом (рисунок 1).
0
1
к
2
1
2
При обнаружении импульсно-доплеровской БРЛС воздушной цели осуществляется сканирование пространства главным лучом ДНА с компенсационным каналом по боковым лепесткам. Принятые сигналы в основном канале S(х) с выхода приёмника ПРМ1 (сигнал S(t) и компенсационном канале S(t) с выхода приёмника ПРМ2 (сигнал S(t) поступают на соответствующие блоки БПФ 3 и БПФ 4, где преобразуются в соответствующие амплитудно-частотные спектры S(f) и S(f).
При этом коэффициент усиления сигнала, принимаемого по боковым лепесткам ДНА, устанавливается в основном канале меньшим и соизмеримым с коэффициентом усиления сигнала, в компенсационном канале.
1
2
1
При облучении ВЦ главным лучом ДНА (рисунок 2а) импульсно-доплеровской БРЛС амплитуды А и А (рисунок 3а) спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции fобусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемой воздушной цели.
3
4
2
При облучении самолёта-постановщика помехи типа DRFM - цифровая радиочастотная память, оснащённого станцией РТР, главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС (рисунок 2б) амплитуды А и А (рисунок 3б) спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f, обусловленной доплеровским смещением несущей частоты импульсно-доплеровской БРЛС вследствие взаимного перемещения её носителя и облучаемого самолёта - постановщика помехи типа DRFM.
2
1
2
1
п1
п2
2
При облучении ВЦ главным лучом ДНА импульсно-доплеровской БРЛС и постановке самолётом-постановщиком помехи прицельной на ранее разведанной с помощью станции РТР частотной позиции f помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА (рисунок 2в) амплитуды А и А (рисунок 3в) спектральных составляющих сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f амплитуды А и А спектральных составляющих помехового сигнала соответственно в основном и компенсационном каналах с учётом коэффициентов усиления в соответствующих каналах расположены на частотной позиции f.
1
2
В спектроанализаторе СА5 (рисунок 1) осуществляется анализ расположения спектральных составляющих сигнала и их амплитуд спектров S(f) и S(f).
1
1
1
2
2
2
3
4
1
При этом, расположение спектральных составляющих спектра сигнала S(f) только на частотной позиции fи выполнении условия А>А или только на частотной позиции f спектра сигнала S(f) и выполнении условия А>Асоответствует отсутствию воздействия помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС. В этом случае на выходе спектроанализатора СА5 формируется сигнал логического нуля «0», который является разрешающим сигналом для коммутатора 6, с выхода которого только полезный сигнал S(f) поступает на первый выход и далее в импульсо-доплеровскую БРЛС для его обработки, и запрещающим для его поступления в режекторный фильтр РФ7.
1
2
п1
1
п2
2
п2
п1
1
2
1
2
Одновременное расположение спектральных составляющих сигнала на частотных позициях f и f и одновременное выполнение условий А>А, А>А и А>А соответствует воздействию помехи типа DRFM по боковым лепесткам ДНА импульсно-доплеровской БРЛС. В этом случае на выходе спектроанализатора СА5 (рисунок 1) формируется сигнал логической единицы «1», который является разрешающим сигналом для коммутатора 6, с выхода которого одновременно на режекторный фильтр РФ 7 поступает сигнал S(f) (рисунок 3в), и значение частотной позиции f, на которой располагается помеха типа а также запрещающим сигналом для подачи спектра S(f) полезного сигнала непосредственно на первый выход для его последующей обработки в импульсно-доплеровской БРЛС. В режекторном фильтре РФ7 (рисунок 1) помеха на частотной позиции fвырезается (рисунок 3г) и только после этого полезный сигнал 81(1) поступает на второй выход и далее в импульсно-доплеровскую БРЛС для его обработки.
Таким образом, применение предлагаемого изобретения позволит расширить функциональные возможности импульсно-доплеровской БРЛС за счёт распознавания воздействия по боковым лепесткам ДНА из вынесенной точки пространства прицельной по частоте помехи типа ОКРМ при обнаружении воздушной цели, прикрываемой самолётом-постановщиком помех, и в случае её воздействия, обработки полезного сигнала в импульсно-доплеровской БРЛС с одновременной режекцией помехи типа DRFM.
ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Авиационные радиолокационные комплексы и системы: учебник для слушателей и курсантов ВУЗов ВВС / П.И. Дудник, Г.С. Кондратенков, Б.Г. Татарский, А.Р. Ильчук, А.А. Герасимов. Под ред. П.И. Дудника. - М.: изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006, стр. 639-641, рисунок 12.39 (аналог).
2. В.В. Слатин. Современные и перспективные авиатехнологии РЭБ и бортовые средства их реализации. - Новости зарубежной науки и техники. Серия: Авиационные системы. - М: ГосНИИАС №11, 2016 стр. 15, рис.5 (прототип).