Методы повышения скрытности функционирования радиосистем

Функционирование радиосистем связано, в основном, с их радиоизлучениями. При этом излучение может быть основным (как в полосе спектра излучаемого ра­диосигнала около частоты заполнения f₀, так и по главному лепестку диаграммы направленности) и побочным (как излучение на частотах вне полосы спектра сиг­нала, так и по боковым лепесткам диаграммы направленности). Повышение скрытности функционирования радиосистем сводится к снижению уровней этих излучений.

Диаграмма направленности. Основными компонентами в выражении (5.42), подлежащим уменьшению для обеспечения требуемой маскировки функциониро­вания радиосистемы, являются величины Р_ИЗЛ и G_ИЗЛ. Отметим, что в указанном выражении не делается акцента на принадлежность данных величин основному или боковым лепесткам диаграммы направленности маскируемой радиосистемы. Поэтому рассмотрим оба варианта.

Для основного лепестка улучшение маскировки достигается снижением либо мощности излучения Р_ИЗЛ, либо коэффициента усиления G_ИЗЛ. Однако эти очевидные пути используются не всегда, поскольку уменьшение Р_ИЗЛ влечет за собой снижение дальности действия радиосистемы R_max, а уменьшение G_ИЗЛ ведет к расширению диаграммы направленности и, следовательно, к ухудшению точно­стных характеристик углометрии. Поэтому в целях улучшения маскировки исполь­зуется временной фактор — снижается длительность (вплоть до одного импуль­са) излучения в одном и том же направлении.

Что касается боковых лепестков, то их уменьшение обеспечивается на прак­тике формированием того или иного закона распределения электромагнитного поля в раскрыве антенны. Так, например, наибольшие уровни боковых лепестков соответствуют равномерному распределению этого поля по раскрыву. С другой стороны, снижение мощности излучения по боковым лепесткам обычно ведет к рас­ширению главного лепестка и, как следствие, к уменьшению коэффициента уси­ления. Иными словами, именно остронаправленные антенны и создают макси­мальные боковые лепестки.

Наилучшим законом распределения электромагнитного поля по раскрыву ан­тенны является чебышевский закон (с использованием функций Чебышева). Лег­че всего его получить на активных антенных решетках.

Излучаемые радиосигналы. Подход к выбору радиосигнала, излучаемого радиосистемой, чье функционирование подлежит маскировке, основывается на анализе уравнения (5.39) и сводится к выводу, что маскирование выполняется тем лучше, чем больше база сигнала .

Дело в том, что обладающие большой базой (широкополосные) радиосигналы имеют не только весьма малую спектральную плотность мощности, что затрудня­ет их обнаружение средствами радиоразведки противника, но и обладают повы­шенной неопределенностью параметров при приеме этих сигналов указанными средствами.

Первое из данных соображений означает, что для обеспечения достаточной степени маскировки параметры и широкополосного сигнала должны удов­летворять неравенствам

(5.43)

где и — полоса пропускания и интервал наблюдения радиосистемы противника.

Второе из указанных соображений говорит о повышенной способности широ­кополосного сигнала противостоять усилиям системы радиоразведки противника по определению его параметров — таких, например, как частота, особенности модуляции, полная картина спектра и т. п. Классическим примером такого радио­сигнала является частотно-модулированное (гармоническим сигналом) колеба­ние с большим (много более 1) отношением частоты девиации к частоте моду­ляции F_M. На практике, однако, используют колебания, частотно-модупированные не гармоническим, а пилообразным сигналом, что технически проще. При этом значение базы линейно-частотно-модулированного радиосигнала достигает сотен и даже тысяч.

Устройствами, с помощью которых формируется частотно-модулированное колебание, являются частотные модуляторы, построенные с использованием лампы бегущей волны, либо лампы обратной волны. Такие электромагнитные приборы способны вырабатывать широкополосные сигналы с очень большой ба­зой, высокой выходной мощностью, хорошим КПД и при достаточном постоян­стве уровня выходного сигнала во всем диапазоне перестройки частоты.

Исторически наиболее ранним, однако используемым до сих пор, способом обеспечения маскировки является перестройка центральной частоты f₀заполне­ния радиосигнала. При этом конкретный вид радиосигнала не слишком важен — в том смысле, что перестройка частоты f₀ может быть осуществлена практически для любого радиосигнала. Важным, с позиции радиомаскировки, является дру­гое — закон перестройки частоты f₀ не должен быть известен противнику. Поэто­

му в современных радиосистемах чаще всего обращаются к случайному закону изменения частоты f₀. При этом наличие случайных скачков данной частоты дела­ет излучаемый радиосигнал широкополосным.

Следует отметить, что помимо целенаправленного излучения у радиосистемы существует и так называемое побочное излучение. Это побочное излучение появ­ляется за счет несовершенства (существования щелей) в стыках узлов антенно­фидерного блока, наличия мощных электронных потоков в устройствах формиро­вания и преобразования радиосигналов и т. п. Данное побочное излучение явля­ется нежелательным для работающей радиосистемы, но оказывается информа­тивным для радиосистемы противника.

Большинство технических решений по снижению побочного излучения (и, сле­довательно, по улучшению качества радиомаскировки) сводится к использованию электромагнитных экранов. Экранирование применяется на всех уровнях, начи­ная от отдельных узлов (усилители, модуляторы) и кончая крупными объектами (радиосистема, самолет).

С теоретической точки зрения любой экран позволяет подавить (более чем на 100 дБ) радиоизлучение любой частоты, но на практике экранирование низкочас­тотных излучений осуществить труднее, чем высокочастотных. Это объясняется тем, что экранирование (использование медных и стальных конструкций) низко­частотных излучений (кроме магнитных полей) достигается, в основном, за счет эффекта отражения электромагнитных волн экранами, а высокочастотных излуче­ний — использованием эффекта поглощения. Вообще, лучшее экранирование при помощи поглощения обеспечивают магнитные материалы, а эффективнее от­ражают электропроводящие материалы. Однако на высоких частотах, где эффект экранирования обусловлен явлениями как поглощения, так и отражения, выбор материала экрана не слишком критичен.

Поиск по сайту: