Методы пеленгации источников радиоизлучений

Селекция и классификация источников радиоизлучения

Селекция связных и радиолокационных станций производится в первую очередь по длительности принимаемого сигнала. Длительность излучения связных станций продолжается секунды, минуты и более, а длительность зондирующих сигналов РЛС лежит в пределах от 0,1 до 300 мкс.

Селекция источников РИ по несущей частоте возможна, если диапазон несущих частот интересующего ПРК объекта не перекрывается диапазонами частот других источников РИ, которые являются помехами.

тип ИР

помеха Df₁ Df₂

цель Df_ц

f

Рис. 3.1

Для примера на рис. 3.1 представлены диапазоны излучения трех станций, одна из которых принадлежит интересующему нас объекту-цели, а две другие - посторонним объектам или помехам. При равномерном распределении несущей частоты внутри диапазона Df_ц вероятность селекции öели на фоне одной помехи (Df₁) по этому признаку определяется соотношением

(3.1)

а на фоне двух помех (Df₁ и Df₂), соответственно

(3.2)

В более общем случае, когда закон pаспpеделения частот неpавномеpный и учитываются погрешности изменения частоты (pис.3.2), вероятность селекции по одному признаку определяется не только исходной информацией, но и выбранным кpитеpием селекции.

Для селекции цели на фоне помех используется критерий Неймана - Пирсона, т. е. задается величина допустимой вероятности принятия помехи за цель (P_лт ), в соответствии с которой выбиваются подоги f_п1, f_п2 и f_п3, обеспечивающие максимальное значение вероятности селекции P_с.

Рис. 3.2

Применительно, к примеру, на рис. 3.2,

, (3.3)

а , (3.4)

где w_ц(f), w₁(f), w₂(f) - плотности вероятности распределения несущей частоты цели и помех.

Для классификации цели используют критерий идеального наблюдателя, который дает равную оценку (плату) за принятие ошибочного решения в одном и другом классе наблюдаемых объектов. Например, если w_ц(f) и w₁(f) принадлежат объектам-целям разных классов, то значения порогов f_п1 и f_п2 выбираются из условия:

. (3.5)

Для селекции и классификации источников РИ используются не один, а несколько признаков принимаемых сигналов. Например, по нескольким принятым сигналам можно оценить несущую частоту f₁, длительность импульса t и период повторения T. В этом случае вероятность ошибочного решения (принятие помехи за цель) и вероятность правильной селекции определяются совместным объемом пространства перекрывающихся параметров. Здесь пороги необходимо выбивать для каждого изменяемого параметра и плотности распределения будут многомерными. Их размерность определяется словарем признаков селекции и классификации.

Специфичным признаком селекции источников РИ для ПРК является амплитудная модуляция принимаемых сигналов, отражающая лепестковую структуру антенных систем обзорных радиолокационных станций.

U_c

T_обз t

Рис.3.3

Как показано на рис. 3.3, где представлена зависимость амплитуды сигнала U_c обзорной РЛС, принимаемого ПРК, от времени t наблюдения, пи значительном превышении уровня сигнала над уровнем шума. Хорошо прослеживаются шесть неосновных лепестков антенной системы и период обзола T_обз.

Пеленгация источника РИ - это определение направления на него относительно антенной системы ПРК. Существуют различные методы пеленгации источников РИ, используемые в ПРК. Рассмотрим основные из них.

Амплитудный метод аналогичен рассмотренному в подразд. 2.7. Он используется в режиме обзора в ПРК, антенная система которых совмещена с антенной РК. Точность пеленгации составляет примерно 0,1q.

Фазовый метод (рис. 3.4.) основан на измерении разности фаз излучения, принимаемого на две разнесенные в пространстве антенны. Если на антенну А₁ поступает сигнал от источника РИ u₁=u_1msin wt, то на антенну А₂, соответственно, u₂=u_2msin(wt-Dj). Разность фаз Dj определяется соотношением:

Dj = w d sin y_ц / с, (3. 6)

где w - частота принимаемого излучения, d - расстояние между антеннами А₁ и А₂, y_ц - пеленг источника РИ, c - скорость распространения электромагнитного излучения. Tак как w = 2p c / l, где l - длина волны излучения, Dj = 2p d / l sin y_ц, откуда

. (3.7)

y_ц

A₂

D

d

y_ц

РИ A₁

Рис. 3. 4

Обычно ПРК используют многоотсчётные системы (двух или трехотсчётные). Антенны, близко расположенные друг к другу (d < l), образуют грубую базу, а антенны, расположенные на расстоянии d = 2¸10 l, являются системой точного отсчета, соответственно, в 2-10 раз повышающие точность пеленгования. Грубая база необходима для ликвидации неоднозначности отсчета пеленга.

Отметим, что база d может быть образована не только антеннами, расположенными в плоскости, перпендикулярной предполагаемой линии визирования, но и вдоль корпуса БПЛА.

Комбинированный метод предполагает одновременное или последовательное использование амплитудного и фазового методов.