способ создания помех радиолокационным станциям (варианты)
Классы МПК: | H04K3/00 Создание искусственных помех; устранение искусственных помех |
Автор(ы): | Завьялов М.А., Кузнецов О.Ю., Кузнецов Ю.А., Мамаев Ю.Н., Митин Л.А., Переводчиков В.И., Перунов Ю.М., Саркисьян А.П. |
Патентообладатель(и): | Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт |
Приоритеты: |
подача заявки:
1994-06-29 публикация патента:
20.10.1997 |
Способ создания помех радиолокационным станциям (РЛС) состоит в том, что принимают радиоимпульсы подавляемой РЛС разведывательным устройством станции помех, измеряют угловые координаты РЛС относительно станции помех (азимут и угол места), измеряют периоды следования импульсов РЛС или длительности пачек импульсов (при подавлении импульсно-доплеровских РЛС), измеряют время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС-станция помех-РЛС (величина 2tp), излучают радиоимпульсы помехи в ответ на каждый импульс РЛС или в ответ на первый импульс каждой пачки с задержкой
з , излучают помеху с максимальной мощностью станции помех (Pмакс) в течение времени
п , после чего скачком уменьшают мощность помехи до уровня Pмин и этот уровень выдерживают в течение времени, равного разности периода следования импульсов РЛС (или длительности пачки) Tи и величины
п , причем для каждой подавляемой РЛС величину Pмин определяют по формуле:
,
величины
з и
п определяют по формулам:
,
или по формулам:
,
где c -скорость распространения электромагнитной энергии; Rмин - минимальное расстояние РЛС - маскируемый помехой объект, при котором помеха остается эффективной, величину 2tp определяют путем радиолокации РЛС или объекта, на котором она установлена, используя в качестве локатора станцию помех. Техническим результатом изобретения является уменьшение средней мощности помехи и энергопотребления передатчика. 4 с. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965t.gif)
величины
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-2t.gif)
или по формулам:
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-3t.gif)
где c -скорость распространения электромагнитной энергии; Rмин - минимальное расстояние РЛС - маскируемый помехой объект, при котором помеха остается эффективной, величину 2tp определяют путем радиолокации РЛС или объекта, на котором она установлена, используя в качестве локатора станцию помех. Техническим результатом изобретения является уменьшение средней мощности помехи и энергопотребления передатчика. 4 с. и 1 з.п. ф-лы, 9 ил.
Формула изобретения
1. Способ создания помех импульсным радиолокационным станциям (РЛС), состоящий в том, что принимают радиоимпульсы подавляемой РЛС разведывательным устройством станции помех, измеряют угловые координаты РЛС относительно станции помех, измеряют период следования радиоимпульсов РЛС и излучают радиоимпульсы помехи в ответ на каждый радиоимпульс РЛС с задержкой относительно момента их приема, отличающийся тем, что измеряют время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС-станция помех-РЛС, задержку излучения помехи задают равной![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-26t.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-27t.gif)
где Ти период следования импульсов РЛС;
tр время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС станция помех;
c скорость распространения электромагнитного излучения;
Rмин минимальное расстояние между РЛС и маскируемым помехой объектом, при котором еще сохраняется эффективное отношение мощностей помеха/сигнал на входе приемника РЛС при максимальной мощности излучения станции помех. 2. Способ создания помех импульсно-доплеровским радиолокационным станциям (РЛС), состоящий в том, что принимают радиоимпульсы подавляемой РЛС разведывательным устройством станции помех, измеряют угловые координаты РЛС относительно станции помех, измеряют длительность пачек радиоимпульсов, имеющих одинаковый период следования, и излучают радиоимпульсы помехи в ответ на первый импульс каждой пачки радиоимпульсов РЛС с задержкой относительно момента их приема, отличающийся тем, что измеряют время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС станция помех РЛС, задержку излучения помехи задают равной
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-28t.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-29t.gif)
где Тс длительность пачки импульсов РЛС, имеющих одинаковый период следования;
tр время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС станция помех;
c скорость распространения электромагнитного излучения;
Rмин минимальное расстояние между РЛС и маскируемым помехой объектом, при котором еще сохраняется эффективное отношение мощностей помеха/сигнал на входе приемника РЛС при максимальной мощности излучения станции помех. 3. Способ создания помех импульсным радиолокационным станциям (РЛС), состоящий в том, что принимают радиоимпульсы подавляемой РЛС разведывательным устройством станции помех, измеряют угловые координаты РЛС относительно станции помех, измеряют период следования радиоимпульсов РЛС и излучают радиоимпульсы помехи в ответ на каждый радиоимпульс РЛС с задержкой относительно момента их приема, отличающийся тем, что измеряют время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС станция помех РЛС, задержку излучения помехи задают равной
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-30t.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-31t.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-32t.gif)
где Ти период следования импульсов РЛС;
tр время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС станция помех;
c скорость распространения электромагнитного излучения;
Rмин минимальное расстояние между РЛС и маскируемым помехой объектом, при котором еще сохраняется эффективное отношение помеха/сигнал на входе приемника РЛС при максимальной мощности излучения станции помех. 4. Способ создания помех импульсно-доплеровским радиолокационным станциям (РЛС), состоящий в том, что принимают радиоимпульсы подавляемой РЛС разведывательным устройством станции помех, измеряют угловые координаты РЛС относительно станции помех, измеряют длительность пачек радиоимпульсов, имеющих одинаковый период следования, и излучают радиоимпульсы помехи в ответ на первый импульс каждой пачки радиоимпульсов РЛС с задержкой относительно момента их приема, отличающийся тем, что измеряют время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС станция помех РЛС, задержку излучения помехи задают равной
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-33t.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-34t.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-35t.gif)
где Тс длительность пачки импульсов РЛС, имеющих одинаковый период следования;
tр время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС станция помех;
c скорость распространения электромагнитного излучения;
Rмин минимальное расстояние между РЛС и маскируемым помехой объектом, при котором еще сохраняется эффективное отношение мощностей помеха/сигнал на входе приемника РЛС при максимальной мощности излучения станции помех. 5. Способ по любому из пп. 1 4, отличающийся тем, что для определения величины 2tр станция помех излучает в направлении на РЛС серию радиоимпульсов, принимает импульсы, отраженные от РЛС или от объекта, на котором она установлена, и измеряет временной интервал между моментами их излучения и приема.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к способам нарушения нормальной работы (подавления) радиоэлектронных устройств (радиолокационных, связных, навигационных и др. станций) путем воздействия на них мешающими электромагнитными колебаниями помехами. Изобретение может быть использовано для создания помех радиолокационным станциям (РЛС). Во многих устройствах, предназначенных для создания помех радиоэлектронным системам, стоит проблема уменьшения энергопотребления. Особенно острой она является у высокопотенциальных станций помех, имеющих мощные передатчики и крупногабаритные антенны. Такие станции имеют энергоемкие источники питания и размещаются на тяжелой транспортной технике, что делает их малоподвижными и уязвимыми. Существует еще одна проблема: станция помех зачастую должна воздействовать одновременно на несколько объектов подавления. Но при этом желательно, чтобы ее энергия излучения и энергия потребления были больше, чем в случае воздействия на один объект. Обе проблемы кардинально решаются только в том случае, если применить режим излучения помехи, позволяющий снизить потребление энергии наиболее энергоемкими элементами передатчика (например, выходным каскадом усилителя). Один из возможных способов решения указанных проблем в станциях помех, предназначенных для подавления радиолокационных станций (РЛС), заключается в изменении мощности помехи в зависимости от того, на каком расстоянии от РЛС находится объект (цель), прикрываемый помехами. Известно, что при постоянном энергетическом потенциале станции помех и постоянном расстоянии станция помех-подавляемая РЛС отношение мощности помехи и сигнала на входе приемника РЛС увеличивается с увеличением расстояния между РЛС и прикрываемым помехами объектом [1, с. 83] Следовательно, объекты, находящиеся на относительно малых дальностях от РЛС, необходимо прикрывать мощными помехами, на больших дальностях менее мощными. Однако в этом случае моменты начала излучения и коммутации мощности помехи должны быть связаны с моментом излучения зондирующего импульса РЛС, т.е. станция помех должна работать в режиме создания ответных помех. Режим ответных помех широко применяется в станциях помех. Известен способ создания помех РЛС [1, с. 123] который состоит в следующем. Радиоимпульс, излученный РЛС, поступает на вход приемной антенны станции помех, а затем на вход разведывательного приемника. С помощью антенны и приемника определяется направление на РЛС, период следования ее радиоимпульсов и длительность пачек импульсов. С выхода разведывательного приемника сигнал поступает на схему задержки, обеспечивающую задержку принятого импульса на заданное время. Затем в ответ на каждый принятый и задержанный импульс РЛС формируется серия импульсов помехи, которые усиливаются и излучаются передающей антенной станции помех. Известен также способ создания имитационных импульсных помех [1, с. 125] который принят за прототип изобретения, состоящий в следующем. Радиоимпульс, излученный подавляемой РЛС, поступает на вход приемной антенны станции помех, а затем усиливается и анализируется разведывательным приемником. В результате анализа определяется направление на РЛС (азимут и угол места), период следования ее импульсов и длительность пачек импульсов. С выхода разведывательного приемника сигнал поступает на схему задержки, обеспечивающую его задержку на заданное время. Затем в ответ на каждый принятый импульс РЛС формируется один импульс помехи, который усиливается и излучается передающей антенной станции помехи. Время задержки импульса РЛС выбирается так, чтобы имитируемый ложный объект располагался на определенном расстоянии от станции помех, выбираемом из технических соображений. Однако в способах-аналогах и прототипе отсутствует изменение мощности помехи в зависимости от расстояния между РЛС и прикрываемыми объектами, поэтому указанные способы не позволяют уменьшить среднюю мощность излучения. Кроме того, при изменении мощности помеху необходимо излучать так, чтобы помеха с большей мощностью прикрывала ближайшую к РЛС зону пространства, а с малой более удаленную. Такой режим излучения в способах-аналогах и прототипе невозможен по двум причинам. Во-первых, для его реализации необходимо знать время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС-станция помех и обратно; однако определение этого времени в аналогах и прототипе не предусмотрено. Во-вторых, отсутствует способ использования информации о времени прохождения. Предлагается способ создания помех радиолокационным станциям, позволяющий изменять мощность помехи в зависимости от того, на каком расстоянии от РЛС находятся объекты, прикрываемые помехами. Способ может быть применен для подавления импульсных и импульсно -доплеровских РЛС. Техническим результатом способа является уменьшение средней мощности излучения и, как следствие, снижение энергопотребления передатчика станции помех. Результат достигается в двух вариантах исполнения изобретения, связанных одним изобретальским замыслом. 1-й и 2-й варианты. Способ создания помех заключается в том, что в станции помех с помощью разведывательного устройства принимают радиоимпульсы, излучаемые подавляемыми РЛС, измеряют угловые координаты РЛС относительно станции помех (азимут и угол места), измеряют периоды следования радиоимпульсов при подавлении импульсных РЛС или длительности пачек радиоимпульсов, имеющих одинаковый период следования, при подавлении импульсно-доплеровских РЛС и излучают радиоимпульсы помехи в ответ на каждый радиоимпульс импульсной РЛС или в ответ на первый импульс каждой пачки радиоимпульсов импульсно-доплеровской РЛС с задержкой относительно момента их приема. Согласно изобретению для создания помехи измеряют время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС-станция помех-РЛС (величину 2tp) и задержку излучения помехи![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
где Tи период следования импульсов РЛС (при подавлении импульсной РЛС) или длительность пачки импульсов РЛС, имеющих одинаковый период следования (при подавлении импульсно-доплеровских РЛС). С момента начала излучения в течение времени
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
при подавлении импульсных РЛС разности периода следования импульсов РЛС и величины
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
при подавлении импульсно -доплеровских РЛС разности длительности пачки импульсов РЛС, имеющих одинаковый период следования, и величины
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
Значения величин
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-5t.gif)
где С скорость распространения электромагнитной энергии;
Rмин минимальное расстояние между РЛС и маскируемым помехой объектом, при котором еще сохраняется эффективное отношение мощностей помеха/сигнал на входе приемника РЛС при максимальной мощности излучения станции помех. Для определения величины 2tp станция помех излучает в направлении на РЛС серию радиоимпульсов, принимает импульсы, отраженные от РЛС или объекта, на котором она установлена, и измеряет временной интервал между моментами их излучения и приема. Сопоставительный анализ первого варианта заявляемого способа с аналогами и прототипом показывает, что отличительными признаками изобретения являются:
измерение времени прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС-станция помех-РЛС (величины 2tp);
задание задержки излучения помехи равной величине, определяемой по формуле (1);
излучение помехи в течение времени
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
задание параметров
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
определение величины 2tp с помощью станции помех путем излучения в направлении на РЛС серии импульсов, приема отраженных импульсов и измерение временного интервала между моментами излучения и приема. Отличительные признаки изобретения позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении способов создания помех радиотехническим устройствам и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". 3-й и 4-й варианты. Способ создания помех заключается в том, что в станции помех с помощью разведывательного устройства принимают радиоимпульсы, излучаемые подавляемыми РЛС, измеряют угловые координаты РЛС относительно станции помех (азимут и угол места), измеряют периоды следования радиоимпульсов при подавлении импульсных РЛС или длительности пачек радиоимпульсов, имеющих одинаковый период следования, при подавлении импульсно-доплеровских РЛС и излучают радиоимпульсы помехи в ответ на каждый радиоимпульс импульсной РЛС или в ответ на первый импульс каждой пачки радиоимпульсов импульсно-доплеровской РЛС с задержкой относительно момента их приема. Согласно изобретению для создания помехи измеряют время прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС-станция помех-РЛС (величину 2tp) и задержку излучения помехи
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-6t.gif)
где Tи период следования импульсов РЛС (при подавлении импульсной РЛС) или длительность пачки импульсов РЛС, имеющих одинаковый период следования (при подавлении импульсно-доплеровских РЛС);
С скорость распространения электромагнитной энергии;
Rмин минимальное расстояние между РЛС и маскируемым помехой объектом, при котором еще сохраняется эффективное отношение мощностей помеха/сигнал на входе приемника РЛС при максимальной мощности излучения станции помех. С момента начала излучения в течение времени
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
при подавлении импульсных РЛС разности периода следования импульсов РЛС и величины
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
при подавлении импульсно-доплеровских РЛС разности длительности пачки импульсов РЛС, имеющих одинаковый период следования, и величины
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
Значения величин
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-7t.gif)
Для определения величины 2tp станция помех излучает в направлении на РЛС серию радиоимульсов, принимает импульсы, отраженные от РЛС или от объекта, на котором она установлена, и измеряет временной интервал между моментами их излучения и приема. Сопоставительный анализ второго варианта заявляемого способа с аналогами и прототипом показывает, что отличительными признаками изобретения являются:
измерение времени прохождения электромагнитным излучением расстояния РЛС-станция помех РЛС (величины 2tp);
задание задержки излучения помехи равной величине, определяемой по формуле (4);
излучение помехи в течение времени
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
задание параметров
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
определение величины 2tp с помощью станции помех путем излучения в направлении на РЛС серии импульсов, приема отраженных импульсов и измерение временного интервала между моментами излучения и приема. Отличительные признаки изобретения позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "новизна". Признаки, отличающие заявляемое техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении способов создания помех радиотехническим устройствам и, следовательно, обеспечивают заявляемому решению соответствие критерию "изобретательский уровень". Предложенный способ поясняется чертежами. На фиг. 1 представлено взаимное расположение радиолокационной станции, станции помех и маскируемых помехой объектов; на фиг. 2 изменение мощности помехи во времени и положение импульсов помехи относительно импульсов, излучаемых РЛС и отраженных от целей; на фиг. 3 положение импульсов помехи относительно импульсов, излучаемых РЛС и отраженных от целей, при подавлении импульсной РЛС; на фиг. 4 положение импульсов помехи относительно импульсов, излучаемых РЛС и отраженных от целей, при подавлении импульсно-доплеровской РЛС; на фиг. 5 положение импульсов, излучаемых РЛС, и импульсов помехи при запаздывании последних относительно момента окончания излучения импульсов РЛС; на фиг. 6 положение импульсов, излучаемых РЛС, и импульсов помехи в случае одновременного подавления двух РЛС; на фиг. 7 зависимость энергетического выигрыша от отношения мощностей Pмакс/Pмин; на фиг. 8 - зависимость величины lg(Pмакс/Pмин) от аргумента lg(2Rмин/CTи); на фиг.9 функциональная схема станции помех реализующей предлагаемый способ (оба варианта). При этом здесь введены следующие обозначения:
1 приемная антенна; 2 разведывательный приемник; 3 приемник режима радиолокации; 4 вычислительно -командное устройство; 5 формирователь импульса помехи; 6 коммутатор; 7 источник питания выходного усилителя; 8 - задающий генератор передатчика; 9 предварительный усилитель передатчика; 10 делитель мощности; 11 выходной усилитель передатчика; 12 сумматор; 13 - передающая антенна. Все устройства, входящие в станцию помех, могут быть выполнены на базе известных схем и конструкций, выбранных в зависимости от требований, предъявляемых к станции. Антенна 1 может быть, например, зеркальной, рупорной или вибраторной. Разведывательный приемник 2 может быть построен по схеме прямого усиления или по супергетеродинной схеме. Приемник режима радиолокации 3 должен иметь высокую чувствительность, поэтому он должен быть построен по супергетеродинной схеме. Вычислительно-командное устройство 4 может быть выполнено в виде совокупности фильтров, аналого-цифровых и цифроаналоговых преобразователей микропроцессоров, малогабаритной вычислительной машины и т. п. Формирователь импульса помехи 5 может быть выполнен, например, в виде мультивибратора. Коммутатор 6 может быть выполнен, например, по схеме электронного ключа на мощном триоде [4] Источник питания 7 может быть выполнен, например, по схеме трансформатор -выпрямитель. Задающий генератор передатчика 8 может быть выполнен, например, в виде шумового твердотельного генератора. Предварительный усилитель 9 может быть выполнен, например, на базе лампы бегущей волны. Делитель мощности может быть выполнен в виде волноводного, коаксиального или коаксиально -волноводного ответвителя [3, с. 344, 354] Выходной усилитель 11 может быть выполнен, например, на базе лампы бегущей волны. Сумматор 12 может быть выполнен на базе циркуляторов или волноводных мостов [4, с. 426, 474] Антенна 13 может быть например, зеркальной, вибраторной. Покажем причинно-следственные связи отличительных признаков изобретения с достигаемым техническим результатом. Для этого обратимся к фиг. 1, 2, 3 и 4. Пусть радиолокационная станция (РЛС) наблюдает две цели (А и В), находящиеся от нее на расстояниях RA и RB, причем RA < RB (см. фиг. 1). Мощность сигнала РЛС, отраженного от цели, на входе ее приемника равна величине [2, с. 28]
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-8t.gif)
где a постоянный множитель. Следовательно, при равных условиях (равные эффективные поверхности рассеяния целей, одинаковое ослабление в среде распространения электромагнитных волн и т.д.) мощность сигнала от первой цели (qA) будет больше, чем от второй (qB). В то же время, для маскировки сигналов помехами необходимо, чтобы мощность P на входе приемника РЛС превосходила мощность сигнала в Кп раз, где Кп коэффициент подавления [1, с. 79] Поэтому при постоянном Кп будем иметь
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-9t.gif)
Следовательно, чем больше расстояние между целью и РЛС, тем меньше мощность помехи, необходимая для маскировки сигнала с заданным коэффициентом подавления. Поэтому мощность излучения станции помех можно уменьшать по мере увеличения расстояния РЛС-цель. Желательно, чтобы уменьшение мощности помехи сопровождалось адекватным снижением энергопотребления передатчика. Но при использовании современных электронных приборов это условие не выполняется. Так, например, в лампах бегущей волны, клистронах, полупроводниковых приборах и т.п. изменение в n раз интенсивности потока электронов, являющегося источником излучения и основным потребителем энергии, приводит к изменению мощности излучения в N > n раз, т. е. изменения мощности излучения и энергопотребления далеко не адекватны. Адекватность достигается только в том случае, если поток электронов прерывается и возобновляется скачкообразно, что имеет место при импульсной подаче питающих напряжений на прибор. Перечисленные условия позволяют предложить помеху в виде импульсов, форма которых показана на фиг. 2 сплошной линией. В момент открывания приемника РЛС (время t0), т. е. в момент окончания излучения зондирующего радиоимпульса (ЗИ), мощность помехи на входе приемника должна быть максимальной (Pмакс) и оставаться такой в течение некоторого времени
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093066/8805.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
2tр +
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
где Tи период следования зондирующих радиоимпульсов РЛС, то начало помехового импульса на входе приемника РЛС совпадает с моментом окончания зондирующего импульса ЗИ2, т.е. с моментом открывания приемника для приема отраженных импульсов. После приема зондирующего импульса ЗИ2 станция помех излучает второй импульс ИП2, поступающий на вход приемника РЛС в момент окончания излучения зондирующего импульса ЗИ3 и т.д. Из (9) следует, что время задержки излучения станции помех должно быть равно
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
Процесс подавления импульсно -доплеровских РЛС поясняется с помощью фиг. 4. Как известно, эти РЛС излучают импульсы с малым периодом следования tи [5, с.63] Для обеспечения однозначного отсчета дальности при расстояниях РЛС -цель, превышающих величину 0,5Ctи, применяется смена периодов следования импульсов. Обычно смена выполняется через постоянные периоды времени Tc
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093066/8805.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093034/8773.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-10t.gif)
Величина Rмин, входящая в формулу для
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
ввести весь диапазон Rмин в систему управления станции и выбирать нужную величину в процессе боевой работы в зависимости от обстановки;
из всего диапазона выбрать одну-две величины Rмин по какому-либо критерию (например, эффективная маскировка целей с наибольшей поверхностью рассеяния) и использовать их при разработке станции. Предлагаемый способ может быть применен для одновременного подавления нескольких РЛС, причем средняя мощность помехи не превысит мощность при излучении с постоянной мощностью. На фиг. 6 показан случай подавления двух РЛС. Станция помех последовательно принимает зондирующие импульсы двух РЛС (ЗИ1 и ЗИ2). В ответ на первый импульс через время
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093018/8800.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-11t.gif)
В то же время из соотношения (8) следует, что
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-12t.gif)
Решая уравнение (13) относительно R0 и подставляя полученную величину в (12), будем иметь
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-13t.gif)
При излучении с постоянной мощностью Pмакс энергия помехи Qп за период между двумя импульсами РЛС будет равна
Qп Pмакс
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093012/183.gif)
При предлагаемом способе и случае, когда начало действия помехи совмещается с моментом окончания зондирующего импульса РЛС, энергия помехи Qc за период между двумя импульсами будет равна
Qc = Pмакс
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
Поэтому энергетический выигрыш по сравнению со случаем излучения с постоянной мощностью будет равен величине
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-14t.gif)
Подставляя значение
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-15t.gif)
Для случая, когда начало действия помехи запаздывает по отношению к моменту окончания излучения зондирующего импульса РЛС на величину
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-16t.gif)
На фиг. 7 представлены зависимости Qп/Qc= f(Pмакс/Pмин), причем сплошные линии для случая совпадения начала действия помехи с моментом окончания зондирующего импульса, а пунктирные для случая, когда начало действия запаздывает на величину
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093012/183.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-17t.gif)
Результаты численного решения этого уравнения для наиболее вероятных значений параметра L, лежащих в пределах 10-4. 10-1, представлены на графике фиг. 8 в виде зависимости lg(Pмакс/Pмин) f[lg(2Rмин/CTи)] Видно, что зависимость представляет собой прямую линию. Поэтому, используя уравнение прямой, проходящей через две точки с известными координатами, получим, что максимальный энергетический выигрыш будет иметь место при отношении Pмакс/Pмин, равен
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-18t.gif)
Поэтому, если задана максимальная мощность излучения станции помех и известно, что при этой мощности обеспечивается минимальное расстояние РЛС-цель, при котором помеха еще эффективна, равное величине Rмин, то для получения максимального энергетического выигрыша величину Pмин необходимо выбрать равной
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-19t.gif)
Подставляя (22) в (14) и (19), получим продолжительность излучения помехи с максимальной мощностью, при которой обеспечивается наибольший энергетический выигрыш:
при совпадении начала действия помехи с окончанием излучения зондирующего импульса РЛС
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-20t.gif)
при запаздывании действия помехи на время
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-21t.gif)
Соотношения (23), (24) и (25), обеспечивающие наибольший энергетический выигрыш, положены в основу предлагаемого способа. Приведем пример. Пусть Rмин 10 км, Tи 10-3 с, Pмакс 1000 Вт. Используя (22), получим, что оптимальное соотношение Pмакс/Pмин, обеспечивающее наибольший энергетический выигрыш, равно 23,9. При этом мощность излучения с малым уровнем должна быть равна 42 Вт. Энергетический выигрыш по сравнению с излучением с постоянной мощностью и длительность излучения с максимальным уровнем мощности будут равны:
при совпадении начала действия помехи с окончанием излучения зондирующего импульса РЛС:
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-22t.gif)
при запаздывании действия помехи на время
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-23t.gif)
При Rмин 5 км и том же, что и ранее, Tи 10-3 с, наибольший энергетический выигрыш будет при Pмакс/Pмин 42,1. Величина выигрыша, а также длительность излучения с максимальной мощностью составят:
при совпадении начала действия помехи с окончанием излучения зондирующего импульса:
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-24t.gif)
при запаздывании действия помехи на время
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093965/2093965-25t.gif)
Пример показывает, что предлагаемый способ позволяет значительно снизить среднюю мощность излучения станции помех и, как следствие, энергопотребление передатчика. Рассмотрим возможный вариант построения станции помех, реализующий предлагаемый способ (оба варианта). Ее функциональная схема представлена на фиг. 9, а принцип действия заключается в следующем. Радиоимпульсы РЛС, подлежащей подавлению, поступают на приемную антенну 1, а с нее на вход разведывательного приемника 2. В приемнике импульсы усиливаются, фильтруются, детектируются и поступают на вход вычислительно-командного устройства 4. Устройство 4 измеряет угловые координаты РЛС (азимут и угол места), период следования импульсов РЛС при подавлении импульсной РЛС или длительность пачек импульсов при подавлении импульсно-доплеровских РЛС (величину Tи). Затем по команде устройства 4 задающий генератор передатчика 8 генерирует серию радиоимпульсов, которые усиливаются предварительным 9 и выходным 11 усилителями и излучаются передающей антенной 13 в направлении на подавляемую РЛС. Импульсы, отраженные от РЛС или объекта, на котором она установлена, принимаются антенной 1, усиливаются и детектируются приемником режима радиолокации 3 и поступают в вычислительно-командное устройство 4. Здесь определяется время запаздывания отраженных импульсов по отношению к моменту их излучения и тем самым определяется величина 2 tp. Затем в устройстве 4 вычисляются задержка излучения помехи
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
![способ создания помех радиолокационным станциям (варианты), патент № 2093965](/images/patents/379/2093068/964.gif)
1. Вакин С.А. Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М. Советское радио, 1968, с. 123 (аналоги), 125 (прототип), 79, 83. 2. Справочник по радиолокации. т. 1. М. "Советское радио", 1979, с. 28. 3. Вольман В. И. Пименов Ю.В. Техническая электродинамика. М. Связь, 1971, с. 344, 354, 426, 474. 4. Хомский И.Г. Верховская Е.Э. Липатов В.С. Способ управления электронным вентилем и устройство для его осуществления. Авт. свид. N 736347 от 18.11.77. БИ N 19, 1980. 5. Справочник по радиолокации. т. 3. М. Советское радио, 1979, с. 363.
Класс H04K3/00 Создание искусственных помех; устранение искусственных помех