СПОСОБ ЗАЩИТЫ ОТ ИМПУЛЬСНЫХ ПОМЕХ (ВАРИАНТЫ) Российский патент 2015 года по МПК G01S13/00 

Заявляемые технические решения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных помех.

Большие проблемы работе РЛС создают импульсные помехи со структурой, близкой к структуре зондирующего сигнала. Для постановщика помех импульсная помеха является наиболее энергетически выгодной. Частным случаем импульсных помех являются синхронные ответные помехи (Защита от радиопомех, под ред. М.В. Максимова, М., Сов. Радио, 1976 г., с.60), которые переизлучаются только после приема постановщиком ответной помехи (ПОП) зондирующего сигнала, и несинхронные импульсные помехи, которые излучают независимо от приема зондирующего сигнала на основе ранее разведанных параметров РЛС. В результате их действия происходят ложные обнаружения целей, так как принятые сигналы ответных помех не отличаются по структуре от сигналов, отраженных от реальных целей. Высокая эффективность ответной помехи достигается тем, что постановщик помехи переизлучает усиленную копию зондирующего сигнала независимо от его уровня. Это при радиолокационном обзоре пространства обеспечивает ее обнаружение не только в главном луче, но и по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны (ДНА), в результате чего создается большое число ложных сигналов (отметок) хаотических или неподвижных, в простейшем случае, либо движущихся с установленной постановщиком помехи скоростью в случае синхронной ответной помехи (в последнем случае будет формироваться пространственный пакет сигналов). Во всех случаях импульсы помехи воспринимаются как отраженные от целей, поэтому по ним выполняют захват и завязку трассы (С.З. Кузьмин. Основы проектирования систем цифровой обработки радиолокационной информации, с.109) с последующим ее сбросом в случае несинхронной импульсной помехи или ведением ложной трассы в случае синхронной помехи с изменяющейся задержкой. В результате импульсная помеха вообще и синхронная ответная помеха в частности приводит к перегрузке устройств обработки сигнала и сопровождения трасс целей.

Особенно сложной является задача выделения целей, маскируемых ложными сигналами, при действии ответной помехи в главном луче ДНА.

Известны способы защиты от импульсных помех, которые обеспечивают подавление помех в главном луче ДНА однопозиционной РЛС за счет применения АРУ, ограничения или компенсации (Теоретические основы радиолокации, под редакцией Я.Д. Ширмана, М., Сов. Радио, 1978 г., с.298-302, 346-347), а также диаграммообразующие (патент RU 209209 от 10.10.1999 г.).

Недостаток известных способов защиты от импульсных и, в первую очередь, от ответных помех, состоит в том, что в случае действия помехи с высоким уровнем мощности они не обеспечивают подавления помехи, поскольку она по своей структуре не отличается от сигналов, отраженных от реальных целей, а по уровню может значительно превосходить уровень этих сигналов.

Таким образом, известные способы защиты РЛС не обеспечивают подавление импульсной помехи. Но исключить перегрузку устройств обработки и сопровождения трасс целей можно и без подавления помехи, если распознать ее импульсы.

Известен наиболее близкий к предлагаемым способ защиты от синхронных ответных помех (Защита от помех, Максимова Н.В., Сов. Радио, 1976 г., с.295), заключающийся в эпизодическом увеличении периода зондирования в процессе обзора. Кроме этого этот способ используют во многих других случаях. Например, для исключения слепых скоростей или для устранения неоднозначности по дальности (Защита от радиопомех, под ред. М.В. Максимова, М., Сов. Радио, 1976 г., с.339-341).

Суть работы известного способа защиты РЛС заключается в увеличении с последующим восстановлением исходного значения периода зондирования. При этом сигналы от ПОП в интервале дальностей от РЛС до ПОП становятся хаотичными и не могут накапливаться, в отличие от сигналов, отраженных от реальных целей, которые остаются синхронными. Однако при этом не формируется признак помехи, по которому можно обеспечить ее распознавание во всем интервале дальностей. В этом состоит недостаток прототипа.

Таким образом, поставленной задачей (техническим результатом) является формирование признаков импульсной и, в частности, синхронной ответной помехи и ее распознавание на любой дальности.

Задача решается на основе использования свойств сигналов, излученных из одной точки, определения параметров этих свойств по полученным образцам помехи и использование их в качестве признаков синхронной ответной и несинхронной импульсной помехи.

Поставленная задача (технический результат) по первому варианту решается тем, что в способе защиты от синхронной ответной помехи, основанном на использовании увеличенного периоде зондирования, согласно изобретению, при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих максимальную дальность обнаружения РЛС реальной цели, считают их сигналами помехи, определяют ее признаки и используют их для обнаружения этой помехи в совокупности принимаемых сигналов на любой дальности.

Поставленная задача (технический результат) по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты начала и конца пространственного пакета сигналов.

Поставленная задача (технический результат) по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты центра пространственного пакета сигналов.

Поставленная задача (технический результат) по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют уровень сигналов помехи.

Поставленная задача (технический результат) по второму варианту решается тем, что в способе защиты от импульсной помехи, основанном на использовании увеличенного периода зондирования, согласно изобретению, при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих дальность обнаружения РЛС реальной цели, считают их помехами, измеряют разность их фаз в разнесенных в пространстве точках приема и используют ее в качестве признака помехи.

Поставленная задача (технический результат) по второму варианту решается также тем, что разность фаз определяют между сигналами, принятыми основной и вспомогательной антеннами РЛС.

Суть работы способа по первому варианту основывается на том, что сигналы синхронной ответной помехи, излученные ПОП, образуют в процессе обзора пространственные пакеты сигналов, располагающиеся на разной дальности. При увеличенном периоде зондирования принимают сигналы с предельной дальности и считают их сигналами ответной помехи, так как сигналы на этой дальности, отраженные от реальных целей, будут ниже порога обнаружения, а превысить порог обнаружения могут только сигналы ответной помехи, поскольку ПОП продолжает их излучать до момента времени, когда он примет сигналы следующего периода. ПОП излучает сигналы, уровень которых не зависит от уровня принимаемого зондирующего сигнала, поэтому угловые координаты пространственных пакетов ложных сигналов не будут зависеть от дальности, на которой их принимает РЛС так же, как и их уровень, поскольку эти сигналы излучаются из одной точки, точки расположения ПОП, т.е. угловые координаты пространственных пакетов ложных сигналов, принимаемые на дальности, как до, так и после ПОП, будут совпадать. Это используют в качестве признака помехи.

Если РЛС не выдает угловые координаты начала и конца пакетов, то для распознавания помехи может быть использованы угловые координаты центра пакета.

Таким образом решается поставленная задача и достигается технический результат по первому варианту.

Суть работы по второму варианту заключается в том, что прием ведут в двух или более разнесенных в пространстве точках и определяют разность фаз, принимаемых в этих точках сигналов. При увеличенном периоде повторения принимают сигналы с предельной дальности и считают их сигналами импульсной помехи, так как сигналы на этой дальности, отраженные от реальных целей, будут ниже порога обнаружения, а превысить порог обнаружения могут только сигналы импульсной помехи. Поскольку постановщик помех излучает их независимо от уровня зондирующих сигналов и из одной точки, точки расположения постановщика помехи, то они обнаруживаются на всех дальностях. Измеряют разность фаз сигналов, принятых основной и вспомогательной антеннами на предельной дальности. Измеренная разность фаз служит признаком импульсной, в том числе и ответной, помехи, и его использует для распознавания помехи на любой дальности. Угловые положения сигналов, отраженных от реальной цели, в общем случае, не совпадают с положением сигналов помех. Крупные цели на ближних дальностях могут быть кратковременно потеряны только в момент пересечения линии, соединяющей РЛС и постановщик помех, поскольку все сигналы, принятые с этого направления, будут содержать признаки помехи. Цели, размер которых не позволяет их обнаруживать с помощью вспомогательной антенны, не будут потеряны при любых их положениях относительно указанной линии, поскольку разность фаз для них не будет формироваться. Для получения признака используют отдельные импульсы, поэтому не требуется формирование пространственных пакетов, и это позволяет распознавать помеху по отдельным импульсам, что может быть использовано при защите как от несинхронных импульсных, так и от синхронных ответных помех.

Таким образом решается поставленная задача и достигается технический результат по второму варианту.

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от импульсных помех. Достигаемый технический результат - формирование признаков импульсной и, в частности, синхронной ответной помехи и ее распознавание на любой дальности. Указанный результат по первому варианту решается тем, что в способе защиты от синхронной ответной помехи, основанном на использовании увеличенного периода зондирования при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих максимальную дальность обнаружения РЛС реальной цели, считают их сигналами ответной помехи, определяют ее признаки и используют их для обнаружения этой помехи в совокупности принимаемых сигналов на любой дальности. Указанный результат по первому варианту решается также тем, что в качестве признака используют угловые координаты начала и конца пространственного пакета сигналов, угловые координаты центра пространственного пакета сигналов, уровень сигналов помехи. Указанный результат по второму варианту решается тем, что в способе защиты от импульсной помехи, основанном на использовании увеличенного периода зондирования при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих дальность обнаружения РЛС реальной цели, считают их помехами, измеряют разность их фаз в разнесенных в пространстве точках приема и используют ее в качестве признака помехи. Технический результат по второму варианту решается также тем, что разность фаз определяют между сигналами, принятыми основной и вспомогательной антеннами РЛС. 2 н. и 4 з.п. ф-лы.

1. Способ защиты от синхронных ответных помех, основанный на использовании увеличенного периода зондирования, отличающийся тем, что при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих максимальную дальность обнаружения радиолокационной станцией реальной цели, считают их сигналами помехи, определяют ее признаки и используют их для обнаружения этой помехи в совокупности принимаемых сигналов на любой дальности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве признака используют угловые координаты начала и конца пространственного пакета сигналов.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве признака используют угловые координаты центра пространственного пакета сигналов.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве признака используют уровень сигналов помехи.

5. Способ защиты от импульсных помех, основанный на использовании увеличенного периода зондирования, отличающийся тем, что при обнаружении сигналов на дальностях, превышающих дальность обнаружения радиолокационной станцией (РЛС) реальной цели, считают их помехами, измеряют разность их фаз в разнесенных в пространстве точках приема и используют ее в качестве признака помехи.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что разность фаз определяют между сигналами, принятыми основной и вспомогательной антеннами РЛС.