УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ПЕРЕСТРОЙКОЙ НЕСУЩЕЙ ЧАСТОТЫ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ
APPARATUS FOR CONTROLLING RADAR STATION CARRIER FREQUENCY TUNING

Изобретение относится к элементам многочастотных радиотехнических систем и может быть использовано для автоматического выбора рабочей частоты в условиях постановки скользящей шумовой помехи.
Наиболее перспективно применение предложенного устройства в многочастотных РЛС с перестройкой несущей частоты от импульса к импульсу.
Известно устройство, состоящее из анализатора помех, соединенного по одному из входов с выходом видеодетектора, и входом коммутатора, а по другому - с выходом первой схемы разделения, вход которой соединен со вторым входом коммутатора, входом датчика случайных чисел и схемы запрета, первый выход анализатора через схему запрета соединен с одним из входов второй схемы разделения и второй выход - со входом схемы сравнения, ее выход соединен с третьим входом коммутатора, выход которого соединен со входом регистра, а его выход - со входом второй схемы сравнения, выход которого соединен с управляющими входами схемы совпадения и запоминающего устройства к информационным входам ЗУ подключены выходы датчика случайных чисел, а выходы ЗУ соединены со вторыми входами второй схемы сравнения и схемы совпадения, выход схемы совпадения соединен со вторым входом второй схемы разделения, выходы управляющего устройства соединены со входами анализатора помехи, датчика случайных чисел и второй схемы разделения, выход ее соединен с 4-м входом коммутатора.
Недостатком этого устройства является то, что при быстро меняющейся помеховой обстановке оператор не может достаточно быстро отследить смену типа помехи переключением режима перестройки.
Наиболее близким по своей технической сущности к предложенному является устройство управления перестройкой несущей частоты РЛС с распознаванием вида активных шумовых помех (АШП) по авторскому свидетельству №76908 (кл. G01S 7/36, опубл. 1978 г.), в котором имеется анализатор помехи, узел управления перестройкой, узел формирования частотно-временных признаков АШП, пульт оператора, узел распознавания вида АШП, выходы которого через пульт оператора соединены со входом анализатора помехи и входом узла управления перестройкой, вход узла распознавания вида АШП соединен через узел формирования частотно-временных признаков АШП со вторым выходом анализатора помехи и выходами узла управления перестройкой, второй вход которого соединен с выходом анализатора помехи.
В результате перестройки приемника на нерабочей дальности и обнаружения АШП на каждой частоте РЛС в каждом периоде зондирования формируется частотно-временная матрица помех, являющаяся исходной информацией для последующего распознавания вида АШП. Информация о виде АШП поступает на вход пульта оператора, где принимается решение об алгоритме перестройки несущей частоты РЛС (обеспечивается или перестройка несущей частоты РЛС по минимуму среднего уровня мощности помехи, или перестройка частоты по случайному закону. Информация о текущей помеховой обстановке, выведенная на индикацию пульта оператора, может быть использована для управления некоторыми параметрами РЛС (вид обзора, параметры зондирующего сигнала и др.).
Недостатком указанного устройства является отсутствие автоматического выбора несущей частоты РЛС в условиях постановки скользящих помех.
Целью настоящего изобретения является улучшение помехозащищенности РЛС и автоматизация ее работы в условиях постановки скользящей помехи.
Поставленная цель достигается тем, что в устройство управления перестройкой несущей частоты с распознаванием вида АШП, содержащее анализатор помехи, узел управления перестройкой, узел формирования частотно-временных признаков АШП, пульт оператора, узел распознавания вида АШП, выходы которого через пульт оператора соединены со входом анализатора помехи и входом узла управления перестройкой, вход узла распознавания вида АШП соединен через узел формирования частотно-временных признаков АШП со вторым выходом анализатора помехи и выходами узла управления перестройкой, второй вход которого соединен с выходом анализатора помехи, введены узел формирования бланка запрета частотных каналов, узел экстраполяции и запоминающее устройство (ЗУ) помехи, вход которого соединен с третьим выходом анализатора помехи и первым входом узла формирования бланка запрета частотных каналов, а выход - с первым входом узла экстраполяции, второй вход которого соединен с одним из выходов узла распознавания вида АШП, выход узла экстраполяции соединен со вторым входом узла формирования бланка запрета частотных каналов, выход которого соединен со входом узла управления перестройкой.
За счет введения ЗУ помехи и узла экстраполяции определяется номер частотного канала, который может быть накрыт скользящей помехой в следующем периоде зондирования, и в узле формирования бланка запрета частотных каналов вырабатывается бланк, исключающий при перестройке частоты выбор занятых помехой каналов.
Сущность предложенного решения иллюстрируется фиг.1, на который представлена структурная схема устройства управления перестройкой частоты.
На фиг.1 представлены:
- анализатор 1 помехи;
- узел 2 управления перестройкой;
- пульт 3 оператора;
- узел 4 формирования частотно-временных признаков АШП;
- узел 5 распознавания вида АШП;
- ЗУ 6 помехи;
- узел 7 экстраполяции;
- узел 8 формирования бланка запрета частотных каналов.
В устройстве управления перестройкой частоты (фиг.1) первый вход анализатора 1 помехи является входом устройства, на второй вход анализатора 1 помехи подается управляющий сигнал с пульта 3 оператора, первый выход анализатора 1 помехи соединен со входом узла 2 управления перестройкой, второй выход с первым входом узла 4 формирователя частотно-временных признаков АШП, третий выход анализатора 1 помехи - с первым входом ЗУ 6 помехи и с первым входом узла 8 формирования бланка запрета частотных каналов, второй вход узла 8 формирования бланка запрета частотных каналов соединен с выходом узла 7 экстраполяции. К первому входу узла 7 экстраполяции подсоединен выход ЗУ 6 помехи, ко второму входу - один из выходов узла 5 распознавания вида АШП. Выходы узла 5 распознавания вида АШП соединены со входами пульта 3 оператора, выход пульта 3 оператора соединен со входом узла 2 управления перестройкой, выходы которого соединены со входами ЗУ 6 помехи и входами узла 4 формирования частотно-временных признаков АШП, выход которого соединен со входом узла 5 распознавания вида АШП.
Предлагаемое устройство управления перестройкой частоты работает следующим образом.
Анализ помеховой обстановки проводится на нерабочем участке дальности в текущем периоде таким образом, чтобы к следующему зондированию была выбрана несущая частота РЛС. При постановке заградительной, ответной, прицельной помех или беспомеховой ситуации алгоритм перестройки несущей частоты РЛС выбирается автоматически, как и в устройстве рассматриваемого прототипа.
Если на выходе узла 5 распознавания вида АШП вырабатывается сигнал о наличии скользящей помехи, то поступает разрешение на работу узла 7 экстраполяции. Может быть принят следующий алгоритм перестройки, основанный на линейной экстраполяции скользящей помехи.
По результатам анализа помехи в предшествующем и текущем периодах зондирования с выхода регистра, входящего в анализатор 1 помехи, в ЗУ 6 помехи заносятся соответствующие двоичные коды номеров занятых помехой частотных каналов.
В узле 7 экстраполяции по этим данным вычисляется двоичный код номера частотного канала, который в соответствии с принятой моделью скользящей помехи может быть прикрыт помехой в следующем периоде зондирования. Формула линейной экстраполяции приводится в книге Коршунова Ю.М. и Бобикова А.И. "Цифровые сглаживающие и преобразующие системы", М. "Энергия", 1969 г.:
3
2
1
X=2X-X,
1
где X - номер занятого помехой канала на участке анализа в предшествующем периоде;
2
X - номер канала, занятого помехой на участке анализа в текущем периоде;
3
X - номер занятого помехой канала на участке анализа в следующем периоде.
В узле 8 формирования бланка запрета частотных каналов формируется бланк, исключающий выбор для зондирования частотных каналов, находящихся внутри частотного интервала - от текущего, занятого помехой, до экстраполированного на следующий период повторения. По остальным частотным каналам может осуществляться перестройка, например, по случайному закону.
Оценка положительного эффекта может быть основана на следующих предположениях. Будем считать, что крутизна перестройки скользящей помехи распределена равновероятно в диапазоне от минимальной, когда помеха за период зондирования РЛС смещается по частоте на один канал, и до максимальной, когда за период помеха смещается на все N рабочих каналов РЛС. В этом случае среднее значение крутизны перестройки соответствует смещению на N/2 частотных каналов.
Таким образом, при наличии постановщика скользящей помехи и работе РЛС в соответствии с алгоритмом работы прототипа, например, по случайному закону с вероятностью 0,5 будет выбираться канал, который будет накрыт скользящей помехой, что приведет к росту числа ложных тревог и ухудшению качества обнаружения полезных сигналов.
Использование предлагаемого устройства позволяет увеличить помехозащищенность РЛС в условиях постановки скользящих помех путем определения направления и крутизны скольжения помехи и исключения из зондирования тех частотных каналов, которые могут быть накрыты скользящей помехой.
Результаты моделирования, проведенного на ЭВМ БЭСМ-6, подтверждают эффективность работы предлагаемого устройства.