УСЛОВИЯ ЭФФЕКТИВНОГО РАДИОПОДАВЛЕНИЯ

3.2 УСЛОВИЯ ЭФФЕКТИВНОГО РАДИОПОДАВЛЕНИЯ

Для осуществления эффективного подавления линии радиосвязи (ЛРС) необходимо выполнить следующие условия:

- обеспечить максимально точное частотно-временное совмещение интервалов работы подавляемой ЛРС и комплексов РЭП противника;

- сформировать наиболее рациональную или оптимальную структуру помехи;

- обеспечить требуемое соотношение помеха-сигнал на входе подавляемого приемника Квх., при котором достигается требуемое значение ИПЭ для данной ЛРС.

Для оценки эффективности воздействия помехи на канал связи (на приемник ЛРС) используют понятие коэффициента подавления.

Коэффициент подавления (Кп) – минимальное требуемое отношение помеха-сигнал (ОПС) по мощности или по напряжению на входе подавляемого приемника ЛРС, при котором обеспечивается заданная эффективность радиоподавления (ЭРП) или заданное значение ПЭ.

Кп = (Рп /Рс)вх.прм. при заданном ПЭ. (2)

Исходя из определения, Кп зависит:

- от заданного ПЭ (напомним, что в работе рассматриваются аналоговые каналы радиосвязи, поэтому ПЭ является разборчивость речи в подавляемом канале);

- от соответствия структуры помехи структуре сигнала;

- от алгоритмов обработки сигнала и помех в трактах подавляемого приемника.

Добавим, что чем выше значение Кп, тем выше устойчивость канала связи к данному виду помехи. Показатель Кп широко используется для энергетических расчетов при организации РЭП. При этом исходят из того, что для обеспечения заданного эффекта подавления необходимо выполнение условия:

Квх>=Кп при Кп =(Рп/Рс)min.треб при заданном ПЭ (3)

В соответствии с методикой оценки эффективности подавления аналоговых радиоканалов, образуемых средствами радиосвязи батальона, поэтапно произведем определенные расчеты с соответствующими выводами и обобщениями, т.е. решим прямую задачу РЭП:

- определяется отношение помеха-сигнал (ОПС) на входе подавляемого приемника Квх. и предельная дальность подавления Rп.пред (используется методика энергетических расчетов РЭП радиосвязи), в результате чего делается вывод о возможности энергетического подавления данной ЛРС;

- в соответствии с видом применяемого сигнала в подавляемой ЛРС и структурой помехи определяется ОПС на выходе подавляемого приемника (демодулятора) Квых, для чего предварительно необходимо провести синтез, обоснование и оценку оптимальной или рациональной структуры помехи для данной ЛРС;

- по полученному значению Квых определяется значение принятого для анализа ИПЭ – разборчивости речи W на выходе приемника подавляемой ЛРС.

По аналогичной методике решим обратную задачу РЭП – определение требуемого ОПС на входе подавляемого приемника Квх. по заданному значению разборчивости W при известных способе приема и структуре сигнала и помехи.

Рассмотрение возможности эффективного РП ЛРС начнем с определения энергетической возможности подавления ЛРС.

Энергетический расчет возможности РЭП ЛРС.

Противник, определяя наилучшие условия построения своего боевого порядка для РП и позиционные районы размещения средств РЭБ, будет руководствоваться оценкой возможностей разведки и РЭП (РиРЭП) ЛРС и, в первую очередь, электромагнитной доступностью (ЭМД) РЭС наших войск, под которой понимается возможность их обнаружения и подавления с заданной вероятностью в конкретной радиоэлектронной обстановке (РЭО). Мерой измерения ЭМД является расстояние от средств РиРЭП противника до разведываемых объектов и средств наших войск, обеспечивающее заданную вероятность обнаружения (вскрытия) и подавления с качеством не хуже требуемого (заданного).

Опытным путем установлено, что для каждой конкретной ЛРС, в частности для каждого вида радиопередач с учетом конкретных схем построения приемных устройств определены необходимые коэффициенты подавления Кп , т.е. наименьшее необходимое отношение мощности помехи и полезного сигнала на выходе приемного устройства Квыхmin (без учета вида помехи и сигнала соответственно), при которых с заданной вероятностью происходит искажение полезного сигнала. Как уже указывалось, для случая, рассматриваемого нами, в омсб используются исключительно радиосредства с аналоговыми видами модуляции. Это в частности ТЛФ-ЧМ и ТЛГ-АМ (иначе АТ, АТ-Т). Для данных видов модуляции рассчитано, что

Кп = 1.1 - 1.5 (ТЛФ-ЧМ) – «радиотелефон»

Кп = 1.0 - 1.2 (ТЛГ-АМ) – «слуховой телеграф»

По известным значениям Кп можно оценить максимальное расстояние (предельную дистанцию подавления Rп.пред) от СП до приемного устройства подавляемой ЛРС, при котором выполняется энергетическое условие РП: отношение мощности помехи к мощности сигнала на входе приемника подавляемого канала связи Квх должно быть не менее Кп : Квх > = Кп .

Рассчитаем предельную дистанцию подавления УКВ радиосвязи Rп в ТЗУ по формуле:

 (4)

где

Dc - дистанция связи;

Dп – дальность подавления (расстояние на местности между СП и подавляемым приемником);

hпп, hпс – высоты поднятия передающих антенн средств РЭП и связи соответственно;

Кп – требуемый коэффициент подавления по мощности;

Pпп, Рпс – мощности передающих устройств средств помех и связи соответственно;

Gпп, Gпс – коэффициенты усиления передающих антенн помех и связи соответственно;

γ – коэффициент поляризационных потерь в следствии различий в поляризации излучения антенн СП и приемника;

φ(Dп), φ(Dc) – ослабление радиоволн на дистанциях связи и РП соответственно.

Как видно из формулы, дистанция связи Rп значительно зависит от всех параметров в ней присутствующих, что усложняет задачу математических расчетов возможности РЭП ЛРС противником.

Так как приведенные в таблице данные по дальностям связи достаточно условны, и усреднены, то необходимо рассматривать при решении задачи эффективности РП противником нашей системы радиосвязи наилучший (Dcmin) и наихудший случай (Dcmax) с точки зрения наших войск.

Дальности РП Dп СП наших радиостанций состоят из дальности удаления от ЛСВ СП противника и подавляемых приемников. Dп в каждом конкретном случае будут варьировать в широких пределах в зависимости от местоположения самих СП и РЭС подавляемых ЛРС. Условимся, что положение СП противника будет соответствовать, указанным в таблице удалениям от ЛСВ, определяемыми их ТТХ и принятой тактикой ведения РЭБ, условиями РЭО и со временем изменяться не будет. Удаление же наших средств радиосвязи от ЛСВ будет постоянно изменять свое значение в зависимости от перемещений ПУ в условиях ведения боевых действий и массированного применения средств РЭП противником. Поэтому примем, 4 дальности удаления наших радиостанций от ЛСВ в соответствии с рассматриваемыми группами радиосетей.

Известно, что каждой из радиосетей назначается группа фиксированных частот, на которых ведется радиообмен. Как правило, назначаются рабочие (основные и дополнительные) и резервные частоты работы РЭС. Переход на резервные частоты осуществляется в соответствии с указаниями старшей станции сети и обусловлен рядом причин, основной из которых является радиоэлектронное воздействие противника на рабочие участки спектра радиостанций.

Исходя их состава радиосредств омсб, правильно предположить, что все основные и резервные частоты будут расположены в одном частотном диапазоне УКВ, общим для всех радиостанций, входящих в данную радиосеть. Учитывая частотные характеристики радиостанций батальона, имеем диапазон работы радиосетей, организуемых в ТЗУ (20…52 (75) МГц). Исходя из этого, дальнейшие расчеты возможностей РЭП нашей радиосвязи целесообразно проводить для указанного диапазона рабочих (резервных) частот.

Условимся, что средства РЭБ противника представлены комплексами радиоперехвата, пеленгации ИРИ, РиРЭП из состава роты РиРЭБ обркп АК США. Средства РиРЭП представлены следующими комплексами, в составе которых имеются СП: AN/TLQ-17A, AN/MLQ-34 и AN/ALQ-151. Табельные характеристики данных комплексов представлены в таблице.

Тип	Диапазон, МГц Точность пеленования	Мощн. излуч., кВт	Дальность действия, км	Удаление от ЛСВ, км	Время развертывания, мин	Место установки
AN/ALQ-151 Комплекс РР и РЭП (придается)	1,5-80 3-5	До 0,15	100	15	С ходу	Шесть вертолетов ЕН-60А
AN/MLQ-34 станция РЭП	20-150 -	1,3	25	3-5	С коротких ост	Гусеничный транспортер
AN/TLQ-17A Станция РЭП	1,5-80 -	0,55	20	1-3	С ходу	Гус. транс-р, 0,25-т авт-ль

В общем случае представляет сложность учет таких характеристик подавляемой ЛРС как постоянно изменяющееся в условиях боевой обстановки местоположение корреспондентов, высоты поднятия антенн радиостанций, их мощностные характеристики, коэффициенты усиления приемо-передающих антенн и их поляризационные свойства, условия РРВ на трассе РЭП. Предлагаемая математическая модель возможности РЭП ЛРС ТЗУ наших войск позволяет с определенной долей условности предусмотреть все возможные вариации изменения параметров, входящих в условие эффективного РЭП ЛРС.

Последовательность расчета Rп:

Рассчитывается длины волны λ работы подавляемой радиосети:

λ = с/fраб (5)

где с = 3∙108 м/с – скорость распространения ЭМВ.

2) Рассчитывается множитель, учитывающий вид поляризации, используемой в антеннах радиосети q:

 (6)

- для вертикальной поляризации, которая используется в СС ТЗУ.

ε, σ – диэлектрическая и магнитная проницаемость среды.

Причем, в условиях РРВ характерных для территории РБ, можно принять числовые значения параметров ε и σ строго фиксированными. Однако, для увеличения функциональных возможностей предложенного алгоритма, значения этих параметров будут задаваться исходя из реальных условий РРВ.

3) Рассчитывается минимальная эффективная высота поднятия антенны h0:

 (7)

4) Рассчитываются эквивалентные высоты антенн передатчиков связи и помех h*пп,пс,пр:

 (8)

5) Проводится сравнение эквивалентных высот поднятия антенн h*пп,пс,прпо отношению к минимальной эффективной высоте h0 на основании которых, делается вывод о проведении дальнейших расчетов в соответствии с условиями:

если h2пп,пс,пр>> h20, то h*пп,пс,пр = hпп,пс,пр.

если h2пп,пс,пр<< h20, то h*пп,пс,пр = h0. (9)

6) На основании сделанных выводов в пункте 5, проводится расчет функции ослабления радиоволн на дистанциях связи и подавления φ(Dп), φ(Dc):

 и  (10)

7) Производится расчет предельной дистанции радиоподавления УКВ радиосвязи Rп:

 (11)

8) Вследствие того, что в УКВ диапазоне (для которого и проводятся расчеты) дальность энергетического обнаружения ограничивается дальность прямой видимости, рассчитывается дальность прямой видимости Dпр.вид.. Эта характеристика линии РП с учетом кривизны Земли и нормальной атмосферной рефракции определяется по формуле:

 (12)

Учитывая влияние рельефа местности дистанция прямой видимости должна быть уменьшена на коэффициент рельефа. Так, для слабопересеченной лесистой местности, характерной для большей части территории РБ, формула дистанции прямой видимости примет вид:

 (13)

9) Производится сравнение полученных данных по выражениям (13 и 11). Предельная дистанция подавления Rп.пред находится как наименьшая из двух дистанций:

Rп.пред = min{ Rп, Dпр.вид} (14)

В случае, если реальное удаление СП от подавляемого приемника ЛРС УКВ меньше или равно полученной по формуле (14) предельной дистанции подавления Rп.пред, то данная линия радиосвязи может быть подавлена. Это условие называется пространственным условием возможности РП радиосвязи и является обязательным, но не достаточным. Для однозначного вывода о гарантированной возможности РП должно обязательно выполняться энергетическое условие РП, т.е. Квх > = Кп . (15)

Расчет отношения мощности помехи к мощности сигнала на входе приемного устройства подавляемого канала связи Квх проводится по формуле:

 (16)

По результату вычисления Квх проводится проверка условия (15).

В случае, если оба условия выполняются совместно, то делается вывод – рассматриваемая ЛРС в заданных условиях будет подавлена, в случае же не выполнения хотя бы одного из условий - ЛРС подавлена не будет. Следует уточнить, что выполнение только энергетического условия также как и пространственного является обязательным, но не достаточным.

ВЫВОДЫ

На основании результатов энергетических расчетов возможности радиоподавления радиосвязи омсб можно сделать следующие выводы:

группы радиосетей (1,4) батальона будут гарантированно подавлены во всем рабочем участке частотного диапазона, если не будут предприняты специальные мероприятия по обеспечению живучести и радиомаскировки средств связи. Что объясняется для радиосетей этих группы большими дальностями связи и недостаточными мощностями передатчиков связи. В рассмотренных случаях выполнены оба условия подавления: энергетическое и пространственное для имеющихся на вооружении вероятного противника средств РЭБ. Однако, расчеты показали также, что при сопоставимости высот передающих антенн СП и приемо-передающих антенн РЭС, мощности их передатчиков, и дальностях Dп и Dс некоторые ЛРС группы 2 и 3 подавлены не будут, что объясняется главным образом совместным не выполнением как пространственного, так и энергетического условия РП.

Важно заметить, что гарантированно подавлена радиосвязь батальона с вышестоящим командованием и взаимодействующими соединениями. Предположительно, при всем этом полной потери управления батальоном не произойдет, вследствие того, что в ТЗУ система радиосвязи обязательно резервируется системой проводной связи. Однако возникнут трудности в плане обеспечения своевременности, достоверности, непрерывности и устойчивости управления и взаимодействия с батальоном.

величина предельной дальности подавления для рассмотренных случаев (при фиксированном ИПЭ или Кп) имеет достаточно большое превышение значений над дальностями радиоподавления, характерными для батальона в указанных радиосетях (1 и 4 групп), что говорит уже не сколько о тактическом уровне противодействия системы ЛРС – ЛРП, сколько об уже оперативно – тактическом звене (ОТЗУ).

на основании этого целесообразно проводить дальнейший анализ возможностей противника (в рамках представленных комплексов РиРЭП) по формированию наиболее рациональных или оптимальных структур помех ЛРС ТЗУ в соответствии с ранее установленным алгоритмом, произвести расчеты и обосновать необходимые меры противодействия комплексам РиРЭП противника, применение которых позволит снизить отрицательные оценочные показатели воздействия средств РЭБ противника на нашу СС ТЗУ.

ЛИТЕРАТУРА

1.  Бабуль В.А., Быков И.М., Гордей В.В., Лукашевич А.Г., Ржевусский В.Л. Основы радиоэлектронной борьбы в ракетных войсках. Учебное пособие. - Минск: ВА РБ, 2000 год.

2.  Гордей В.В., Ржевусский В.Л. Основы энергетических расчетов радиоподавления радиосвязи. Учебно-методическое пособие. - Минск, 2001 год.

3.  Семашко Ю.А., Бобовик А.Н., Голубцов С.Г. Основы организации связи. – Учебное пособие. – Минск: УО ВОРБ, 2004 год.

4.  Никифоров В.А., Рудобелец Н.Г., Стасевич Л.К. Организация и средства связи Ракетных войск. – Учебное пособие. – Минск: ВАРБ, 2000 год.

5.  Курс лекций по дисциплине «Связь в бою», кафедра № 42.

6.  Курс лекций по дисциплине «Основы радиоэлектронной борьбы», кафедра № 201.