Средства постановки помех и помехозащиты

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

	УТВЕРЖДАЮ Зав. кафедрой радио- технических систем ____________ В.И.Кошелев "___"__________ 2007 г.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к курсовой работе по дисциплине:

«Теоретические основы радиоэлектронной борьбы»

на тему:

 «СРЕДСТВА ПОСТАНОВКИ ПОМЕХ И ПОМЕХОЗАЩИТЫ»

Рязань 2007 г.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

РЯЗАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

КАФЕДРА РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

ЗАДАНИЕ НА КУРСОВУЮ РАБОТУ

по дисциплине «Теоретические основы радиоэлектронной борьбы»

Студент Егоров Сергей Валерьевич код ________ группа 311

1. Тема: «СРЕДСТВА ПОСТАНОВКИ ПОМЕХ И ПОМЕХОЗАЩИТЫ РЛС»

2. Срок представления курсовой работы к защите « 10 » мая 2007 г.

3. Исходные данные для проектирования:

а). Исходные данные к курсовой работе:

Тип РЛС: дальнего обнаружения;

Параметры РЛС: дальность обнаружения цели не менее R= 200+10*7=270км (7 –номер по журналу);

определяемые координаты цели: азимут, дальность, угол места

Параметры цели: ЭПР цели Е=(7 ‑ 7/5)= 5.6 м², максимальная скорость цели V=(1000-10*7)= 930 м/с;

Виды применяемых помех: помеха от земной поверхности, уводящая по дальности;

б). Требования к проекту

Разработать алгоритмы, структурные схемы постановщика помех и средств помехозащиты радиолокационной станции, провести анализ эффективности применения средств помехопостановки и помехозащиты.

4.   Обязательные разделы пояснительной записки курсовой работы

4.1. Титульный лист.

4.2. Задание на курсовую работу.

4.3. Содержание.

4.4. Введение.

4.5. Анализ задачи и ее формализация.

4.6. Расчет параметров помехопостановщика (мощность передатчика помех, средств создания помех, параметров помех).

4.7. Расчет зон прикрытия помехами (пассивными и активными).

4.8. Расчет параметров средств помехозащиты (алгоритма помехозащиты структуры и параметров).

4.9. Анализ эффективности применения комплекса помех и средств помехозащиты.

4.10. Оценка требований к аппаратно-программным ресурсам средств конфликтующих сторон.

4.11. Выбор и технико-экономическое обоснование технологической базы для реализации проекта.

4.12. Составление структурной схемы устройства и описание ее работы

4.13. Заключение

4.14. Список использованных источников

4.15. Графические материалы (1 л.)

Руководитель работы В.И. Кошелев

Задание принял к исполнению студент ______________________

^{подпись}

Содержание.

1. Введение

2. Анализ задачи и её формализация

3. Расчет параметров помехопостановщика (мощность передатчика помех, средств создания помех, параметров помех)

4. Расчет зон прикрытия помехами (пассивными и активными)

5. Расчет параметров средств помехозащиты (алгоритма помехозащиты, структуры и параметров)

6. Анализ эффективности применения комплекса помех и средств помехозащиты

7. Оценка требований к аппаратно-программным ресурсам средств конфликтующих сторон

8. Выбор и технико-экономическое обоснование технологической базы для реализации проекта

9. Составление структурной схемы устройства и описание её работы

10. Заключение

11. Список использованных источников

12. Графические материалы(1 л.)

1.Введение

радиоэлектронный конфликт помехозащита

В современном вооруженном конфликте уже невозможно обойтись без различных радиоэлектронных средств. Более того, к РЭС предъявляются всё более высокие технические требования, для обеспечения заданных ТТХ. Порой эти требования входят друг с другом в противоречия. Поэтому разработка РЭС является очень сложной и интересной задачей, которая по силам, только ведущим странам. Исследования по этим направлениям проводятся в ведущих КБ.

В связи с этим, данная курсовая является очень актуальной в современных условиях, и даёт возможность с инженерной точки зрения проанализировать обе стороны радиоэлектронного конфликта, выяснить достоинства и недостатки тех или иных методов радиоэлектронного подавления и защиты РЭС.

2. Анализ задачи и её формализация

В данной курсовой работе предлагается произвести эскизный расчёт РЛС, в соответствии с параметрами этой радиолокационной станции разработать алгоритмы работы и структурные схемы постановщика помех и устройств защиты для этой РЛС.

В соответствии с ТЗ, дальнейшие рассуждения проводятся для трехкоординатной РЛС дальнего обнаружения. Дальность обнаружения цели выбирается не менее 270 км (R_max= 300 км). ЭПР цели (E= 5.6 м²) типично для тяжёлого истребителя-бомбардировщика (например: F-111, Су-27). Предлагаемый ТЗ тип помех: помеха от земной поверхности, и уводящая по дальности.

Первый тип помех относится к естественным помехам и возникает из-за наличия у антенной системы РЛС боковых лепестков в угломестной плоскости. Главный луч при этом непосредственно земли не касается, так как для РЛС дальнего обнаружения характерна слегка приподнятая ДН. Также к данному виду помехи относятся так называемые «местные предметы», которые возникают из-за больших углов закрытия на местности вокруг точки стояния РЛС, при этом помеха приходит и по главному лучу. Для данной помехи характерно нулевое доплеровское смещение частоты, следовательно, для борьбы с ней лучше всего использовать режекторный фильтр.

Второй тип помех относится к преднамеренным. Данная помеха предназначена для нарушения работы системы автоматического сопровождения по дальности (АСД). При наличии такого рода помех происходит срыв селекции цели, срыв сопровождения, как минимум автоматического, а как максимум система АСД берёт на сопровождение ложные цели. Генерируемая уводящая помеха должна быть точной копией полезного сигнала, для чего в аппаратуре постановщика помех необходимо предусмотреть разведывательный приёмник, который передавал бы информацию о сигнале в режиме реального времени. При проектировании также надо учесть, что постановщик работает по боковым лепесткам ДН. Борьба с такого рода помехой возможна на этапе вторичной обработки РЛИ, из сопоставления данных канала доплеровского измерителя скорости и канала вычисления скорости на основе траекторной обработки. Однако, как правило, в РЛС дальнего обнаружения однозначного измерения по скорости достичь не удаётся, следовательно, в данном случае канал ДИС отсутствует. Исходя из этого, алгоритм помехозащиты существенно упростится и, будет представлять собой процесс сравнения данных канала вычисления скорости на основе траекторной обработки с порогом скорости, заданным в ТЗ (V_max=930 м/с).

 

Эскизный расчёт РЛС.

Для РЛС дальнего обнаружения характерен импульсный режим работы. Рассчитаем период повторения зондирующих импульсов исходя из заданной однозначно измеряемой дальности R_max= 300 км:

Для данного вида радиолокационных станций характерен метровый диапазон рабочих частот от 1 до 10 метров. В соответствии с атмосферными окнами прозрачности и допустимыми размерами раскрыва антенной системы приемлема несущая частота . Реализуемая ширина ДН в азимутальной плоскости на этих частотах составляет от 2.5 до 4 градусов. Достаточная ширина ДН . Рассчитаем раскрыв антенны необходимый для формирования заданной ширины ДН:

,

где - коэффициент, учитывающий величину амплитудных искажений.

Для определения радиолокационной станцией угла места необходимо обеспечить качание луча в угломестной плоскости (последовательный режим обзора). Зададимся такой же шириной ДН что и в азимутальной плоскости, соответственно таким же будет и эквивалентный раскрыв антенны в этой плоскости. Конструктивно антенную систему можно выполнить в виде двух ФАР, одна из которых, синфазная, будет обеспечивать узкую ДН в азимутальной плоскости, а другая, наклонного излучения, качание луча в угломестной плоскости. Вся же АС будет вращаться в азимутальной плоскости, обеспечивая последовательный обзор в секторе от 0 до 360 градусов. Скорость вращения антенны выберем стандартной для данного типа РЛС:

Рассчитаем коэффициент усиления АС:

Круговая частота вращения антенны:

Ширина ДН в радианах:

Рассчитаем длительность пачки отражённого от цели сигнала, т.е. время, в течение которого цель находиться в главном луче ДН АС:

Количество импульсов в пачке:

 

Зададимся разрешением по дальности  и рассчитаем длительность импульса зондирующего сигнала:

Эффективная ширина спектра сигнала:

 

Рассчитаем пороговое отношение сигнал/шум:

Рассчитаем мощность шума:

,

где - постоянная Больцмана, К_ш-коэффициент шума приёмного устройства. Минимальная мощность сигнала необходимая для его обнаружения:

 .

Рассчитаем среднюю мощность РЛС, исходя из обеспечения необходимой энергетической дальности, применив основное уравнение радиолокации (Рис.1):

Импульсная мощность РЛС:

, где Q-скважность зондирующего сигнала:

Полученные энергетические характеристики излучения соответствуют реально допустимым и реализуемым на практике.