close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Эффективность подавления систем радиолокации с активным кодовым ответом преднамеренными помехами.

код для вставкиСкачать
Радиотехника и связь
РАДИОТЕХНИКА И СВЯЗЬ
В.В. Лебедев,
Военный учебно-научный
центр Военно-воздушных
сил «Военно-воздушная
академия им. профессора
Н.Е. Жуковского и
Ю.А. Гагарина»
(г. Сызрань)
А.В. Леньшин,
доктор технических наук,
доцент, Военный учебнонаучный центр Военновоздушных сил «Военновоздушная академия им.
профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина»
(г. Воронеж)
Н.М. Тихомиров,
доктор технических наук,
старший научный
сотрудник, концерн
«Созвездие»
ЭФФЕКТИВНОСТЬ ПОДАВЛЕНИЯ СИСТЕМ РАДИОЛОКАЦИИ
С АКТИВНЫМ КОДОВЫМ ОТВЕТОМ ПРЕДНАМЕРЕННЫМИ
ПОМЕХАМИ
EFFECTIVE SUPPRESSION OF THE RADAR SYSTEMS
WITH ACTIVE RESPONSE CODES JAMMING
С использованием модели воздействия преднамеренных помех, реализованной в
среде программирования Visual Basic, исследована эффективность средств
радиоэлектронного подавления в условиях конфликтного взаимодействия со
средствами систем радиолокации с активным кодовым ответом (РСАО). Оценены
энергетические возможности станций активных помех по подавлению РСАО с
использованием преднамеренных помех.
With usage of model of influence of the deliberate noises, implemented in the
environment of programming Visual Basic efficiency of means of radio-electronic suppression
in the conditions of conflict interaction with means of systems of a radiolocation with the
active code answer (РСАО) is researched. Energetic possibilities of stations of the active
noises on suppression РСАО with usage of deliberate noises are estimated.
114
Вестник Воронежского института МВД России №4 / 2015
Введение. Новые формы и способы ведения боевых действий авиации
развиваются в условиях широкого применения информационно-управляющих систем,
созданных на базе передовых информационных технологий. В настоящее время в
развитых странах для идентификации воздушных и наземных объектов используются
средства и системы опознавания нового поколения, использующие принципы работы
радиолокации с активным кодовым ответом (РСАО) и характеризующиеся
увеличением структурной избыточности, автоматизацией процессов управления
системой опознавания в ходе боевых действий, повышением помехозащищенности на
основе использования средств опознавания с расширением спектра сигналов [1].
Теоретический анализ. Столкновение антагонистических целей РСАО и систем
радиоэлектронного подавления (СРЭП) происходит в условиях ограничений на
частотный, временной, энергетический и пространственный ресурсы и наличия
априорной неопределенности при выборе стратегий радиоподавления и радиозащиты
при различных характеристиках систем управления сторон конфликта.
Эффект от радиоэлектронного подавления (РЭП) средств РСАО, в том числе и
опознавания, будет заключаться в снижении достоверности информации о
принадлежности техники участников конфликта и к увеличению ошибочного огневого
воздействия по своим объектам. Получение преимуществ для одной стороны
конфликта за счет организации РЭП средств РСАО другой стороны обуславливает
необходимость исследований в данном направлении. Актуальной и практически
важной научной задачей является разработка моделей воздействия преднамеренных
помех на средства РСАО. Особенность подавления РСАО заключается в том, что
источник полезного сигнала и источник помех находятся по отношению к
подавляемому приемнику примерно в одинаковых условиях [1, 2].
Задачу радиоэлектронного подавления РСАО можно записать в виде
E EПОТ  min,

PУИВ  max,
(1)
I
1 (n)
где E = k(n )
Ci ( n )Ti ( n ) — комплексный показатель эффективности информационI ( n ) i 1
n=1
ных процессов в РСАО, отражающий полноту и своевременность обработки информации; k(n ) — весовой коэффициент, учитывающий значимость выполняемой задачи
РСАО в текущей оперативной обстановке и удовлетворяющий условию нормировки
N
N
k
(n )
= 1 ; I ( n ) — общее число ситуаций, возникших в течение интервала времени ис-
n=1
следования информационных процессов в РСАО при решении n-й задачи РСАО и требующих принятия решений; Ci ( n ) и Ti ( n ) — показатели полноты информации и своевременности ее обработки при выполнении n-й задачи РСАО в i-й ситуации, требующей
I
N
1 (n)
принятия решения; EПОТ =k(n )
CП i ( n )TПi ( n ) — потенциальное значение показателя
I ( n ) i 1
n=1
эффективности информационных процессов в РСАО; CПi (n ) , TПi ( n ) — потенциальные
значения полноты и времени реализации информационного обмена в отсутствие пред-
115
Радиотехника и связь
намеренных помех для n-й задачи РСАО в i-й ситуации; РУИВ — уровень информационного вмешательства в информационный процесс РСАО.
Управляемым
параметром
в
информационном
конфликте
систем
радиоэлектронного подавления и РСАО является отношение сигнал/помеха q. Средства
РЭП должны обеспечить уровень помеха/сигнал h  1/ q  K П , где K П — коэффициент
подавления, под которым понимают минимально необходимое отношение мощности
помехи PПВХ к мощности полезного сигнала PСВХ на входе подавляемого приемника
РСАО в пределах полосы пропускания f ПРМ линейной части приемника, при котором
обеспечивается заданный информационный ущерб Ц 0 [1, 3].
K П  min
f ПРМ
PПВХ
PСВХ
P

Ц  ПВХ   Ц 0
 PСВХ 
.
(2)
Необходимые условия радиоподавления канала обмена информации РСАО
определяются
пространственно-энергетическими,
частотными,
структурнодинамическими возможностями системы РЭП, включающей N передатчиков помех
(ПП). Модели воздействия преднамеренных помех на средства РСАО могут быть
получены в результате обобщения на несколько ПП формул радиоэлектронного
противодействия средствам РСАО (самолетному радиолокационному запросчику (СРЗ)
и ответчику (СРО)) в зависимости от пространственного расположения постановщиков
помех (ПП) относительно объектов подавления [4]. При использовании передатчика
маскирующих помех генераторного типа условия подавления, например приемника
СРО, записываются в виде
N
KП О  
2
2
PПОiGПОi FП2i ( ПОi , ПОi )GПРО Пi FПРМ
О ( ОПi ,  ОПi ) RЗО f ПР О LПРО.С  О10
2
2
2
PЗGПРД З FПРД
З ( ЗО ,  ЗО )GПРМ О FПРМ О ( ОЗ ,  ОЗ ) RПОi f П LПРО.П
i 1
где
KП О
0.1 KЗ  RЗО  RПОi 
—
коэффициент
подавления
СРО
маскирующими
помехами
, (3)
ПП
генераторного типа; PЗ , PПОi — мощности передатчиков СРЗ и i-го ПП; З , — длина
рабочей волны СРЗ; GПРД З — коэффициент усиления (КУ) антенны СРЗ, в режиме
излучения в основном направлении; GПОi — КУ антенны i-го ПП в направлении на
подавляемый объект (СРО); GПРМ О и GПРМ Пi — КУ антенны СРО в режиме приема
запросного сигнала (ЗС); f ПР О —ширина пропускания линейной части приемника
СРО; f П — ширина полосы помехи; FПРМ О (О , О ) — нормированная диаграмма
направленности (ДН) приемной антенны СРО в угломерных плоскостях ( ,  ) ;
FПРД З (З , З ) , FПi (Пi , Пi ) — нормированные ДН передающих антенн СРЗ и i-го ПП в
угломерных плоскостях ( ,  )  ЗО ,  ЗО и  ОЗ , ОЗ — значения азимута и угла места в
направлении от СРЗ на СРО и от СРО на СРЗ; RЗО — расстояние между передатчиком
СРЗ и приемником СРО;  ОПi , ОПi и  ПОi , ПОi — значения азимута и угла места в
направлении от СРО на i-й ПП и от i-го ПП на СРО; RПОi — расстояние между
приемником СРО и i-м передатчиком ПП; K З — удельное ослабление ЭМ поля на
единицу дальности при длине волны З ; LПРО.С и LПРП.С . — коэффициенты,
116
Вестник Воронежского института МВД России №4 / 2015
учитывающие потери запросного сигнала и помехи в приемнике СРО;  Оi —
коэффициент несовпадения поляризации помехи i-го ПП с рабочей поляризацией
антенны подавляемого приемника СРО ( 0   Оi  1 ); k  1,38 1023 Вт/град  Гц —
постоянная Больцмана; Т О — абсолютная температура приемника СРО; N Ш О —
коэффициент шума приемника СРО. Аналогично определяются условия подавления
самолетного радиолокационного запросчика [2].
Для подавления РСАО могут использоваться ПП одноразового действия
(ППОД) и беспилотные ЛА (БЛА), эффективная поверхность рассеяния которых не
превышает 0,01 м2, что представляет значительные трудности их обнаружения даже
самыми современными РЛС [1]. Сложность расчета зон эффективного действия помех
при подавлении каналов систем РСАО связана с привязкой координат объектов и
направленных свойств их антенных систем к геометрическому месту точек, по которым
осуществляется построение зон.
Методика. Математические модели воздействия преднамеренных помех на
средства РСАО для оценки эффективности РЭП в заданной тактической ситуации
реализованы в численном виде и представляют собой прикладной программный
продукт для расчета на компьютере, реализованный в среде программирования Visual
Basic [5]. Диалоговое окно программы [6] для автоматизированного построения зон
эффективного действия помех при моделировании конфликтного взаимодействия
СРЭП с РСАО, реализующей математические модели воздействия преднамеренных
маскирующих и имитирующих помех в зависимости от пространственного
расположения
постановщика
помех
(ПП)
относительно
объектов
радиопротиводействия, представлено на рис. 1.
Рис. 1. Окно программы для построения зон эффективного действия помех при
радиоэлектронном подавлении РСАО
117
Радиотехника и связь
В программе дополнительно учитываются структура и спектральные
характеристики сигналов РСАО, режимы работы, вид помехи, характеристики
антенных систем и пространственное расположение объектов конфликтного
взаимодействия. Программа позволяет провести параметрическое исследование
эффективности РЭП РСАО с выбором объекта подавления при изменении
коэффициента подавления, режима опознавания, характеристик антенных систем,
мощности передатчиков, типов шумовых помех и их частотных характеристик,
коэффициента согласования поляризации помехи с рабочей поляризацией антенны
подавляемого приемника.
Результаты моделирования по определению потребных энергопотенциалов ПП,
обеспечивающих заданный коэффициент подавления приемников средств РСАО с
типовыми энергетическими характеристиками [7, 8] в требуемой области эффективного
действия преднамеренных помех, приведены на рис. 2. На рис. 2,а и 2,в объектами
подавления является СРЗ, на рис. 2,б и рис. 2,г — СРО. Кривые 3 и 6 построены для
прямошумовой помехи (ПШП), 2 и 5 — амплитудно-модулированной шумовой помехи
(АМШП); 1 и 4 — фазомодулированной шумовой помехи (ФМШП).
а)
б)
в)
г)
Рис. 2. Зависимости энергопотенциалов ПП от дальности между ПП и объектом
подавления при воздействии на приемники СРО и СРЗ
118
Вестник Воронежского института МВД России №4 / 2015
Анализ зависимостей, представленных на рис. 2, показывает, что
эффективность воздействия маскирующих помех на РСАО во многом
определяется энергопотенциалами ПП, видами формируемых помех, мощностью
передатчиков и параметрами антенных систем средств РСАО и РЭП.
Необходимое значение энергопотенциала ПП при подавлении запросчика РСАО
по боковому лепестку больше на порядок потребного энергопотенциала ПП для
подавления ответчика.
Результаты и выводы. Приведенные зависимости позволяют задать требования
к энергопотенциалам ПП и определить зоны эффективного действия помех при
использовании различных шумовых помех. Радиоэлектронное подавление можно
осуществлять, располагая ПП относительно СРЗ и СРО на удалениях, превышающих
максимальные дальности применения авиационных управляемых ракет, при этом
энергопотенциалы современных ПП обеспечивают требуемый коэффициент
подавления. При РЭП РСАО, использующей сигналы с расширением спектра,
дальности зоны эффективного действия помех меняются обратно пропорционально
увеличению полосы частот формируемой шумовой помехи.
В синтезированных моделях воздействия преднамеренных помех на средства
РСАО, построенных на основе уравнения радиоэлектронного подавления, и программе,
их реализующей, дополнительно учитываются виды информационных сигналов,
размещение ПП на различных носителях, в том числе БЛА, и условия, позволяющие
учитывать влияние расположения ПП относительно объектов подавления на
эффективность ПП при постановке помех средствам РСАО. Модели воздействия
преднамеренных помех реализованы в численном виде и представляют собой
программный продукт, который за счет дополнительного учета структуры сигналов
ИРО M5 позволяет с большей точностью исследовать эффективность ПП по
энергетическому критерию на этапах постановки помех и контроля эффективности в
процессе РЭП средств РСАО в различных тактических ситуациях.
Приведенные модели и программа [6], реализующая автоматизированное
построение зон эффективного действия помех, могут быть использованы при
исследовании эффективности средств РЭП в условиях конфликтного взаимодействия с
РЛС с активным ответом и определении требований к техническим характеристикам и
стратегии использования ПП.
ЛИТЕРАТУРА
1. Леньшин А.В. Бортовые системы и комплексы радиоэлектронного
подавления. — Воронеж: ИПЦ «Научная книга», 2014. — 590 с.
2. Леньшин А.В., Тихомиров Н.М., Лебедев В.В. Модели процесса
воздействия преднамеренных помех на системы опознавания // Научные
перспективы XXI века. Достижения и перспективы нового столетия: материалы IX
Международной НПК (Новосибирск, 13—14.03.2015). Ч. 2. — Журнал «Educatio».
— 2015. — № 2 (9). — С. 96—99.
3. Леньшин А.В., Лебедев В.В. Характеристики обнаружения сигналов
имитостойких режимов систем идентификации // Динамика сложных систем — XXI
век. — 2015. — № 1. — Т. 9. — С. 41—47.
4. Леньшин А.В., Тихомиров Н.М., Лебедев В.В. Эффективность подавления
РЛС с активным ответом маскирующими и имитирующими помехами // Радиолокация,
119
Радиотехника и связь
навигация, связь: материалы XX Международной НТК (15—17 апреля 2014 г.). Том 2.
— Воронеж: ОАО «Концерн «Созвездие». — С. 1323—1331.
5. Карпов Б. Visual Basic 6: Специальный справочник. — СПб.: Питер, 2002. —
416 с.
6. Лебедев В.В., Леньшин А.В. Автоматизированное построение зон
эффективного действия помех при моделировании радиоэлектронного подавления РЛС
с активным ответом // Свидетельство о государственной регистрации программы для
ЭВМ № 2015619863 (РФ). — Заявка № 2015616611; дата поступления 20.07.2015; дата
гос. регистрации в Реестре программ для ЭВМ 15.09.2015.
7. Радиоэлектронные технологии России. Альманах. — М.: Издательство НО
«Лига содействия оборонным предприятиям», 2012. — 480 с.
8. Леньшин А.В., Маевский Ю.И., Лебедев В.В. Оценка эффективности
функционирования средств радиоэлектронного подавления в условиях конфликтного
взаимодействия с РЛС с активным ответом // Радиотехнические и
телекоммуникационные системы. — 2015. — № 2. — С. 34—42.
REFERENCES
1. Lenshin A.V. Bortovyie sistemyi i kompleksyi radioelektronnogo podavleniya. —
Voronezh: IPTs «Nauchnaya kniga», 2014. — 590 s.
2. Lenshin A.V., Tihomirov N.M., Lebedev V.V. Modeli protsessa vozdeystviya prednamerennyih pomeh na sistemyi opoznavaniya // Nauchnyie perspektivyi XXI veka. Dostizheniya i perspektivyi novogo stoletiya: materialyi IX Mezhdunarodnoy NPK (Novosibirsk,
13—14.03.2015). Ch. 2. — Zhurnal «Educatio». — 2015. — # 2 (9). — S. 96—99.
3. Lenshin A.V., Lebedev V.V. Harakteristiki obnaruzheniya signalov imitostoykih
rezhimov sistem identifikatsii // Dinamika slozhnyih sistem — XXI vek. — 2015. — # 1. —
T. 9. — S. 41—47.
4. Lenshin A.V., Tihomirov N.M., Lebedev V.V. Effektivnost podavleniya RLS s aktivnyim otvetom maskiruyuschimi i imitiruyuschimi pomehami // Radiolokatsiya, navigatsiya,
svyaz: materialyi XX Mezhdunarodnoy NTK (15—17 aprelya 2014 g.). Tom 2. — Voronezh:
OAO «Kontsern «Sozvezdie». — S. 1323—1331.
5. Karpov B. Visual Basic 6: Spetsialnyiy spravochnik. — SPb.: Piter, 2002. — 416 s.
6. Lebedev V.V., Lenshin A.V. Avtomatizirovannoe postroenie zon effektivnogo
deystviya pomeh pri modelirovanii radioelektronnogo podavleniya RLS s aktivnyim otvetom
// Svidetelstvo o gosudarstvennoy registratsii programmyi dlya EVM # 2015619863 (RF). —
Zayavka # 2015616611; data postupleniya 20.07.2015; data gos. registratsii v Reestre programm dlya EVM 15.09.2015.
7. Radioelektronnyie tehnologii Rossii. Almanah. — M.: Izdatelstvo NO «Liga
sodeystviya oboronnyim predpriyatiyam», 2012. — 480 s.
8. Lenshin A.V., Maevskiy Yu.I., Lebedev V.V. Otsenka effektivnosti funktsionirovaniya sredstv radioelektronnogo podavleniya v usloviyah konfliktnogo vzaimodeystviya s
RLS s aktivnyim otvetom // Radiotehnicheskie i telekommunikatsionnyie sistemyi. — 2015.
— # 2. — S. 34—42.
120
Вестник Воронежского института МВД России №4 / 2015
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Лебедев Виктор Владимирович. Преподаватель.
Филиал Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия
имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Сызрань).
E-mail: vic078@yandex.ru
Россия, 446007, Самарская обл., г. Сызрань, ул. Маршала Жукова, 1. Тел. 929-715-8662.
Леньшин Андрей Валентинович. Профессор кафедры. Доктор технических наук, доцент.
Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени
профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж).
E-mail: andrey-lenshin@yandex.ru
Россия, 394052, г. Воронеж, ул. Краснознаменная, 153.
Тихомиров Николай Михайлович. Начальник научно-технического управления. Доктор
технических наук, старший научный сотрудник.
ОАО «Концерн «Созвездие».
E-mail: tikhomir@sozvezdie.su
Россия, 394018, г. Воронеж, ул. Плехановская, 14.
Lebedev Victor Vladimirovich. The lecturer.
Branch of Military Educational Scientific Center of the Air Force «The Air Force Academy named after
Prof. N.E. Zhukovsky and Ya.A. Gagarin» (Syzran).
E-mail: vic078@yandex.ru
Work address: Russia, 446007, Samara reg., Syzran, Marshal Zhukov Str., 1. Tel. 929-715-86-62.
Lenshin Andrey Valentinovich. Professor of chair. Doctor of technical sciences, assistant professor.
Military Educational Scientific Center of the Air Force «The Air Force Academy named after Prof. N.E.
Zhukovsky and Yu.A. Gagarin» (Voronezh).
E-mail: andrey-lenshin@yandex.ru
Work address: Russia, 394052, Voronezh, Krasnoznamennaya Str., 153. Tel. (473)2 44-95-90, 920-2290995.
Tikhomirov Nikolay Mikhaylovich. The head of scientific and technical division. Doctor of technical
sciences, high research employee.
JSC «Concern «Sozvezdie».
E-mail: tikhomir@sozvezdie.su
Work address: Russia, 394018, Voronezh, Plekhanovskaya Str., 14.
Ключевые слова: моделирование; воздействие помех; радиолокация; активный ответ;
подавление.
Key words: modeling; jamming environment activity; radar; active response; suppression.
УДК 623.62
121
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
23
Размер файла
1 505 Кб
Теги
эффективность, преднамеренных, система, помехами, подавления, кодовые, ответов, радиолокации, активный
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа