СПОСОБ ПОДАВЛЕНИЯ АКТИВНОЙ ПОМЕХИ И КОМПЛЕКС ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ Российский патент 2015 года по МПК G01S7/36 

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

Большие проблемы работе РЛС создают преднамеренные активные помехи (Справочник. Радиотехнические системы. Основы построения и теория. Под редакцией Я.Д. Ширмана, гл. 6.4.1, с.79), воздействующие на РЛС по главному лучу и боковым лепесткам диаграммы направленности антенны (ДНА), главным образом импульсные ответные помехи (Защита от радиопомех, под ред. М.В. Максимова, М. Сов.: Радио, 1976 г., с.60). В результате действия импульсных помех происходят ложные обнаружения целей, так как принятые сигналы ответных помех не отличаются по структуре от сигналов, отраженных от реальных целей. При достаточно большой мощности ответной помехи она обнаруживается не только в главном луче, но и по боковым лепесткам 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. 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 стр.109) с последующим ее сбросом в случае несинхронной помехи или ведением ложной трассы в случае синхронной помехи с изменяющейся задержкой. В результате ответная помеха 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 подавления помех в главном луче ДНА однопозиционной РЛС, заключающиеся в применении АРУ, ограничения, компенсации (Теоретические основы радиолокации, под редакцией Я.Д. Ширмана, «Сов. Радио», М. 1978, стр.298-302, 346-347), диаграммообразующие способы (RU 209209 С1 от 10.10.1999 г.).

Недостаток известных способов подавления помех состоит в том, что они не могут обеспечить обнаружение цели при воздействии активной помехи в главном луче ДНА, т.е. обеспечить подавление помехи в основном канале, принятой главным лучом при сохранении сигнала от цели.

Известен наиболее близкий к предлагаемому способ подавления помех, принятых по боковым лепесткам (Справочник. Радиотехнические системы. Основы построения и теория. Под редакцией Я.Д. Ширмана, гл. 25.4.2, с.436) основанный на приеме излучения источника помехи двумя приемными каналами - основным и вспомогательным, вычислении корреляции между сигналами в этих каналах и последующей автоматической компенсацией помехи.

Известен наиболее близкий к предлагаемому комплекс - РЛС (там же: гл. 25.4.3, с.436) (Фиг.1), содержащий два приемных канала - основной (ОК) 3 и вспомогательный (ВК) 2 и автокомпенсатор 4, выход ВК 2 соединен с первым входом автокомпенсатора 4, а выход ОК 3 соединен со вторым его входом.

Комплекс работает следующим образом. Помеха, принятая ВК 2, и помеха, принятая ОК 3, поступают на первый и второй входы автокомпенсатора 4 соответственно. В автокомпенсаторе корреляционным способом определяется соотношение уровней помехи, их выравнивание и противофазное сложение. При этом на выходе автокомпенсатора 4 происходит подавление помехи, принятой по боковым лепесткам, но если помеха принимается главным лучом ДНА, то может произойти подавление отраженного сигнала от цели, поскольку фазовые сдвиги сигнала и помехи в двух каналах могут совпадать.

Недостаток известных способа и комплекса состоит в том, что они не позволяют сохранить сигнал от цели при подавлении помехи, принятой главным лучом ДНА.

Таким образом поставленной задачей (техническим результатом) является сохранение сигнала от цели при подавлении помехи, в том числе импульсной ответной помехи, принятой главным лучом ДНА.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что в способе подавления активной помехи, основанном на приеме излучения постановщика помехи двумя приемными каналами - основным и вспомогательным, вычислении корреляции между сигналами в этих каналах и последующим автоматическим подавлением помехи, согласно изобретению принимают вспомогательным каналом помеху от постановщика помех (ПП), переизлученную ретранслятором, основным каналом принимают помеху от ПП с осматриваемого направления, задерживают сигналы в основном канале до получения максимума корреляции и производят автоматическое подавление помехи.

Поставленная задача (технический результат) решается так же тем, что ретранслятор принимает помеху с помощью направленной антенны, а антенну ВК ориентируют на ретранслятор.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что в качестве ретранслятора используют приемный модуль или соседнюю РЛС, работающую в пассивном режиме.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что комплекс содержит РЛС, РЛС включает основной приемный канал, вспомогательный приемный канал и автокомпенсатор, согласно изобретению в комплекс введен ретранслятор, он вынесен в пределах видимости РЛС, а его выход связан со входом ВК.

Поставленная задача (технический результат) решается так же тем, что в РЛС введены запоминающие устройства (ЗУ) для ОК и ВК, устройство установки задержки (УУЗ), многоканальное устройство задержки (МУЗ), многоканальный коррелятор (МК) и синхронизатор, при этом выход ВК соединен с первым входом ЗУ ВК и первым входом МК, выход ЗУ ВК соединен с первым входом автокомпенсатора, первый выход ОК соединен с первым входом ЗУ ОК, второй выход ОК соединен с первым входом МУЗ, выход МУЗ соединен со вторым входом МК, первый выход которого соединен со вторым входом УУЗ, а второй - со вторым входом МУЗ, выход УУЗ соединен со вторым входом автокомпенсатора, выход синхронизатора соединен с синхровходами ЗУ обоих каналов.

Поставленная задача (технический результат) решается так же тем, что ретранслятора связан с ВК радиоканалом, при этом антенны ретранслятора и антенна ВК выполнены направленными.

Поставленная задача (технический результат) решается также тем, что ретранслятором является приемный модуль или соседняя РЛС.

Суть работы комплекса состоит в следующем. Сигналы, принятые ОК с осматриваемого направления и ВК от ретранслятора, записываются в ЗУ соответствующего канала. Сигнал с выхода ОК поступает на первый вход многоканального устройства задержки и далее на второй вход многоканального коррелятора, на первый вход которого поступает сигнал с выхода ВК. При этом выбирается такая задержка, при которой коэффициент корреляции сигнала в ОК с сигналом в ВК максимален. Таким образом определяется необходимое время задержки сигнала в ОК относительно сигнала в ВК. Эта информация поступает в УУЗ, которое устанавливает задержку сигнала ОК, записанного в ЗУ ОК. Выравненные по времени прихода сигналы ОК и ВК поступают на соответствующие входы автокомпенсатора. В автокомпенсаторе корреляционным способом определяется соотношение уровней помех, их выравнивание и противофазное сложение, т.е. подавление. На выходе автокомпенсатора остаются сигналы, не коррелированные с помехой. При этом, благодаря разности задержек сигнала от цели, прошедшего через вынесенный ретранслятор, и сигнала, принятого главным лучом ДНА, направленном на ПП, они сдвинуты во времени. Поэтому сигнал от цели в главном луче, в отличие от помехи, не подавляется. Кроме того, благодаря направленным свойствам антенны ретранслятора сигналом от цели, принятым ВК можно пренебречь.

Суть работы комплекса в случае постановки импульсных ответных помех поясняется диаграммами (Фиг.3). Если вычисление корреляционных функций в автокомпенсаторе по каждому импульсу последовательностей производить после исключения сдвига во времени последовательности в ОК на величину разности хода Δt импульсов от ПП, принятых ОК и принятых ВК от ретранслятора, то коррелированными, а значит, подавленными, будут только импульсы помехи (Фиг.3, нижняя диаграмма), так как время разности хода для импульсов помехи и сигналов от цели будет различно. Величина сдвига во времени определяется по максимуму суммарной функции корреляции, с помощью МУЗ и МК

При Δt интеграл имеет максимальное значение, так как эти импульсы совпадают во времени, а равны нулю, так как импульсы от цели и помехи приходят в разное время. При этом и Ф_kΔt имеет максимальное значение, где:

П_i и Ц_i, - импульсы ответной помехи и цели в последовательности с осматриваемого направления, где i=1…n, n - число импульсов помехи и целей.

П_j и Ц_j - импульсы помехи и цели, в последовательности переотраженные ретранслятором, где j=1…k - число переотраженных импульсов ретранслятором.

Таким образом решается задача (достигается технический результат) сохранения сигнала от цели при подавлении помехи в главном луче ДНА, в том числе и импульсных ответных помех.

Изобретение иллюстрируется чертежами: фиг.1 - комплекс, реализующий способ - прототип; фиг.2 -заявленный комплекс, реализующий заявленный способ; фиг.3 - диаграммы, поясняющие работу изобретений.

Заявленный комплекс, для реализации способа подавления активной помехи (Фиг.2), содержащий РЛС 1 и ретранслятор 11, РЛС 1 включает вспомогательный 2 и основной 3 приемные каналы и автокомпенсатор 4, запоминающие устройства 5 и 6 для основного приемного канала 3 и вспомогательного приемного канала 2 соответственно, многоканальное устройство задержки 7, многоканальный коррелятор 8, устройство установки задержки 9 и синхронизатор 10, при этом выход ВК 2 соединен с первым входом ЗУ 5 и первым входом МК, выход ЗУ 6 соединен с первым входом автокомпенсатора 4, первый выход ОК соединен с первым входом ЗУ 6, второй выход ОК соединен с первым входом МУЗ 7, выход МУЗ 7 соединен со вторым входом МК 8, первый выход которого соединен со вторым входом УУЗ 9, а второй - со вторым входом МУЗ 7, выход УУЗ 9 соединен со вторым входом автокомпенсатора 4, ретранслятор 11 вынесен в пределах видимости РЛС 1.

Рассмотрим более подробно реализуемость способа (Фиг.2) на конкретном примере. Постановщик помех (ПП) 12 излучает активную, в рассматриваемом случае ответную помеху. Сигналы, принятые ОК 3 и ВК 2, записываются в ЗУ 6 и ЗУ 5 соответственно. Сигнал с выхода ОК 3 поступает на первый вход многоканального устройство задержки 7 и далее на второй вход многоканального коррелятора 8, на первый вход которого поступает сигнал с выхода ВК 2. При этом автоматически выбирается такая задержка, при которой коэффициент корреляции сигнала в ОК 3 с сигналом в ВК 2 максимален. Таким образом определяется необходимое время задержки сигнала в ОК 3 относительно сигнала в ВК 2. Эта информация поступает в УУЗ 9, которое устанавливает задержку сигнала ОК 3, записанного в ЗУ 6. Выровненные по времени прихода сигналы ОК 3 и ВК 2 поступают на соответствующие входы автокомпенсатора 4. В автокомпенсаторе 4 корреляционным способом определяется соотношение уровней помех, их выравнивание и противофазное сложение, т.е. подавление. На выходе автокомпенсатора остаются сигналы от цели, не коррелированные с помехой, так как, благодаря разности задержек сигнала от цели, прошедшего через ретранслятор, и сигнала от цели, принятого главным лучом ДНА, на входе автокомпенсатора они разнесены во времени. Поэтому сигнал от цели в главном луче, в отличие от помехи, не подавляется.

Таким образом достигается заявленный технический результат (решается поставленная задача).

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы в радиолокационных станциях (РЛС) для защиты от активных, в том числе, импульсных ответных помех. Достигаемый технический результат - компенсация помехи, принятой главным лучом ДНА, и сохранение сигнала от цели. Указанный результат достигается тем, что в способе подавления активной помехи, основанном на приеме излучения постановщика помехи двумя приемными каналами - основным и вспомогательным, вычислении корреляции между сигналами в этих каналах, при этом принимают вспомогательным каналом помеху от постановщика помех (ПП), переизлученную ретранслятором, основным каналом принимают помеху от ПП с осматриваемого направления, задерживают сигналы в основном канале до получения максимума корреляции и производят автоматическое подавление помехи. Указанный результат достигается также тем, что комплекс содержит РЛС, которая включает основной приемный канал (ОК), вспомогательный приемный канал (ВК) и автокомпенсатор, комплекс содержит также ретранслятор, который находится в пределах видимости РЛС, при этом его выход связан с входом ВК, кроме того, РЛС содержит запоминающие устройства (ЗУ) для ОК и ВК, устройство установки задержки (УУЗ), многоканальное устройство задержки (МУЗ), многоканальный коррелятор (МК) и синхронизатор. Перечисленные средства определенным образом соединены между собой. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Способ подавления активной помехи, основанный на приеме излучения постановщика помехи двумя приемными каналами - основным и вспомогательным, вычислении корреляции между сигналами в этих каналах и последующим автоматическим подавлением помехи, отличающийся тем, что принимают вспомогательным каналом помеху от постановщика помехи, переизлученную ретранслятором, основным каналом принимают помеху от постановщика помехи с осматриваемого направления, задерживают сигналы в основном канале до получения максимума корреляции и производят автоматическое подавление помехи.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что ретранслятор принимает помеху с помощью направленной антенны, а антенну вспомогательного канала ориентируют на ретранслятор.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве ретранслятора используют приемный модуль или соседнюю РЛС.

4. Комплекс для подавления активной помехи, содержащий РЛС, РЛС, включает основной приемный канал (ОК), вспомогательный приемный канал (ВК) и автокомпенсатор, отличающийся тем, что в состав комплекса введен ретранслятор, а в РЛС введены запоминающие устройства (ЗУ) для ОК и ВК, устройство установки задержки (УУЗ), многоканальное устройство задержки (МУЗ), многоканальный коррелятор (МК) и синхронизатор, при этом выход ВК соединен с первым входом ЗУ ВК и первым входом МК, выход ЗУ ВК соединен с первым входом автокомпенсатора, первый выход ОК соединен с первым входом ЗУ ОК, второй выход ОК соединен с первым входом МУЗ, выход МУЗ соединен со вторым входом МК, первый выход которого соединен со вторым входом УУЗ, а второй - со вторым входом МУЗ, выход УУЗ соединен со вторым входом автокомпенсатора, выход синхронизатора соединен с синхровходами ЗУ обоих каналов, ретранслятор вынесен в пределах прямой видимости РЛС, а его выход связан с входом ВК.

5. Комплекс по п. 4, отличающийся тем, что ретранслятор связан с ВК радиоканалом, а антенны ретранслятора и ВК выполнены направленными.

6. Комплекс по п. 4, отличающийся тем, что ретранслятором является приемный модуль или соседняя РЛС.