Принципы построения и функционирования станции помех

Структурная схема станции помех. Состав и назначение элементов

ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ И ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ СТАНЦИЙ ПОМЕХ РАДИОСВЯЗИ

Для создания активных радиопомех линиям (каналам) радиосвязи применяются специальные станции радиопомех. Их конструкция, габаритные размеры, масса определяются назначением, мощностью, диапазоном волн, применяемой элементной базой, возможностями транспортной базы[5].

К основным системам и устройствам современной станции (рис.3.5.1) относятся:

аппаратура приемного тракта и анализа;

аппаратура управления станцией;

аппаратура передающего тракта;

аппаратура канала дистанционного управления и ведения служебной связи;

аппаратура и оборудование системы электропитания;

аппаратура системы навигации;

аппаратура и оборудование системы жизнеобеспечения;

контрольно-измерительная аппаратура.

Аппаратура приемного тракта и анализа предназначена для приёма сигналов ИРИ в заданном частотном диапазоне, их усиления и обработки. В состав аппаратуры входят: приемо-пеленгаторная антенно-фидерная система (набор антенн); приемо-пеленгационные устройства с аппаратурой технического анализа.

Приемо-пеленгаторная антенно-фидерная система предназначена для приема сигналов и преобразования ВЧ энергии в ВЧ напряжение, содержащее информацию о пеленге на ИРИ.

Приемо-пеленгаторные устройства и аппаратура технического анализа могут составлять комплект отдельных приемных, анализирующих и пеленгаторных устройств; устройств обработки и преобразования сигналов в нужную форму, объединенных общей системой управления. В современных станциях применяется многофункциональная аппаратура, выполненная единым моноблоком и выполняющая параллельно или последовательно:

цифровую обработку поступившего от антенной системы сигнала с целью получения информации о пеленге на ИРИ;

визуальное отображение ИРИ и его работы в удобной форме (например, на экране монитора);

определение вида сигнала ИРИ и его параметров;

С целью обеспечения слухового контроля и регистрации передачи может устанавливаться отдельное приемное устройство.

Рис.3.5.1

Приемо-пеленгаторное устройство в период поиска (разведки) работает обычно в панорамном режиме и ведет обнаружение и обработку сигналов в заданном участке (нескольких участках) диапазона и азимутальном секторе (секторах) с высокой скоростью. Высокая скорость перестройки и цифровая обработка сигналов позволяет обнаруживать и распознавать не только традиционные сигналы, но и сигналы с программной перестройкой частоты и сигналы малой длительности. Режимы работы приемной, пеленгационной и анализирующей аппаратуры обычно выбираются (задаются) оператором в зависимости от выполняемой задачи по разведке и подавлению, а также определяются конструктивными особенностями станции.

Аппаратура управления станцией предназначена для управления составными частями станции по заданному алгоритму с целью выполнения задач по разведке и подавлению в различных режимах с поста оператора.

Может представлять специальное устройство управления станцией (УУС), работающее по жестким алгоритмам.

В современных станциях основу системы управления составляет бортовая ЭВМ на базе персонального компьютера (ПК) со специальным программным обеспечением (СПО). Компьютер обменивается информацией с составными устройствами станции обычно через дополнительные устройства управления и сопряжения. С помощью компьютера может производиться диагностирование аппаратуры станции.

Аппаратура передающего тракта предназначена для формирования и излучения сигналов помехи с параметрами, обеспечивающими эффективное радиоподавление. В состав аппаратуры передающего тракта большинства станций помех входят: устройство модулирующих сигналов (УМС); несколько возбудителей или один многоканальный (до четырех); блок коммутации или коммутатор-усилитель; усилитель мощности; коммутатор передающих антенн; передающая антенно-фидерная система; эквивалент нагрузки. Несколько возбудителей применяется с целью возможности создания квазиодновременной (почти одновременной) помехи на нескольких частотах (по количеству возбудителей) из числа назначенных для подавления.

УМС предназначено для формирования различных видов сигналов помехи, обеспечивающих эффективное подавление различных видов передач, как правило, на так называемых промежуточных частотах (215 кГц, 128 кГц) и имеет число выходных каналов по числу возбудителей. В качестве первичных модулирующих сигналов широко применяется сигналы шумовые и имитирующие различные телеграфные передачи, копии реально принимаемых сигналов или внешние модулирующие сигналы от специальных устройств. Вид сформированной помехи обычно назначается оператором по результатам обработки и анализа или автоматически системой управления станции.

Возбудители при их самостоятельной конструкции обеспечивают преобразование сигнала помехи, поступающего от УМС на промежуточной частоте в ВЧ сигнал рабочего диапазона станции. УМС и возбудители могут объединяться в одно устройство, а в некоторых станциях возбудители входят в состав аппаратуры приемного тракта.

Усилитель мощности (УМ) предназначен для усиления сигналов помехи, поступающих с возбудителей через блок коммутации до требуемой мощности. Для повышения быстродействия применяются широкополосные, не перестраиваемые по частоте усилители, выполненные по схеме усилителя с распределенным усилением (усилители бегущей волны). Перестройка заключается в ручном или автоматическом выборе поддиапазона усилителя за счет переключения специальных фильтров подавления гармоник с помощью ВЧ реле. Усилители имеют, как правило, полное дистанционное и частичное местное управление. Подключение нужного возбудителя к входу УМ производится с помощью блока коммутации, по командам аппаратуры системы управления. В состав современного УМ входят: тракт усиления; система электропитания переменным и постоянным током; система управления, блокировки и сигнализации (УБС); система контроля и защиты.

Передающая антенно-фидерная система предназначена для излучения в пространство ВЧ сигнала помехи. Для эффективного излучения сигнала во всем рабочем диапазоне станции, особенно в диапазоне коротких волн, может применяться несколько типов антенн. Выбор типа антенны производится автоматически с помощью коммутатора передающих антенн по сигналам управления. Предусматривается ручное переключение антенн.

Эквивалент нагрузки предназначен для обеспечения работы УМ во всех режимах без излучения в эфир, представляет собой активное сопротивление и устанавливается обычно на станциях средней мощности (до 1000 Вт). Подключается к выходу УМ вместо антенны вручную или дистанционно.

Аппаратура канала дистанционного (централизованного) управления и ведения служебной связи в зависимости от конструкции станции предназначена для обмена цифровой информацией в виде кодограмм и обеспечения служебной связи между станцией помех и автоматизированным пунктом управления при работе в составе комплекса РЭП, или между однотипными станциями, одна из которых может выполнять роль пункта управления (ведущей станции). Обычно включает: малоканальную радиорелейную радиостанцию и аппаратуру передачи данных и синхронизации (АПДС).

В зависимости от типа применяемой аппаратуры, каналы радиорелейной станции могут использоваться для обмена цифровой информацией, обеспечения служебной связи и передачи (приема) синхронизирующих сигналов раздельно друг от друга или может использоваться один широкополосный канал группового спектра.

АПДС предназначена для преобразования цифровой информации к виду, пригодному для передачи по стандартным телефонным каналам и для защиты передаваемой информации от ошибок, а также в некоторых случаях обеспечивает служебную связь с цифровым кодированием передаваемой информации в телефонном канале. С помощью передаваемого в канале управления синхронизирующего сигнала обеспечивается синхронная работа станций по циклам «разведка-подавление» при работе их в составе комплекса РЭП.

Для обеспечения связи на марше, а в некоторых случаях и между позиционными районами станций при работе в комплексе РЭП, в комплект аппаратуры входят УКВ радиостанции достаточной мощности (до 30 Вт).

Аппаратура и оборудование системы электропитания станций предназначена для обеспечения их электропитания переменным трехфазным током частотой 50 Гц, напряжением 380/220 В как от внешней промышленной сети, так и от собственных электропитающих станций (подвижных, на прицепах, контейнерных).

Аппаратура системы топопривязки (навигации) предназначена для быстрого автоматического определения координат местоположения станции с возможностью их ввода в память компьютера с целью топографической «привязки» станции на местности.

Аппаратура и оборудование системы жизнеобеспечения является стандартным оборудованием кузовов-фургонов (бронированных объектов), предназначена для обеспечения нормальных температурных режимов внутри объектов и для защиты личного состава от поражающих факторов оружия массового уничтожения. В состав входят кондиционеры, отопители-вентиляторы, фильтровентиляционные установки.

Контрольно-измерительная аппаратура может включать в свой состав электроизмерительные приборы различного назначения, выносные контрольные гетеродины (генераторы), оптические приборы и предназначена для проверки работоспособности станции при подготовке ее к работе или при техническом обслуживании.

Станции помех имеют два основных режима: режим «разведка» и режим «разведка-подавление». Каждый из режимов может иметь в свою очередь специальные подрежимы работы.

Для обеспечения работы в память управляющих устройств аппаратуры сначала вводятся исходные данные и выбирается вид управления (автономный или централизованный) и род работы.

В зависимости от типа станции и степени ее автоматизации в качестве исходных данных могут быть:

частотный диапазон разведки (один или несколько);

сектора разведки или координаты зон разведки и подавления при работе в комплексе РЭП;

координаты местоположения станции и необходимые данные топографических карт; картографическая информация (обычно вводится заранее в зависимости от театра военных действий и хранится в памяти бортовой ЭВМ);

запрещенные для анализа и подавления значения частот (участки диапазона частот); назначенные для подавления значения частот с параметрами помехового сигнала;

приоритеты зон подавления; секторов разведки и подавления и частот, назначенных для подавления;

пороговые уровни сигналов и другие данные.

В станциях нового поколения с помощью специального программного обеспечения включается в конфигурацию необходимый состав аппаратуры для работы и назначается соответствующий ее режим работы. Одновременно происходит программное тестирование аппаратуры с индикацией ее состояния до отдельных устройств (плат).

В режиме «разведка» приемо-пеленгационная аппаратура включается в режим поиска. Полностью обрабатываются и фиксируются сигналы тех источников, которые принадлежат разрешенным участкам диапазона и секторам разведки (зонам при расчете координат местоположения ИРИ) и если значения частот обнаруженных ИРИ не занесены уже в память, как обработанные ранее или запрещенные для анализа.

В зависимости от типа станции, приемо-пеленгационная аппаратура при обнаружении работы ИРИ (в том числе только заданного типа), может прекращать перестройку и выдавать параметры сигнала для анализа оператору и обеспечивать слуховой контроль на неограниченное время для принятия по нему решения, или вести непрерывный поиск и отображать обнаруженные источники условными знаками на специальных панорамах монитора или на фоне карты местности.

Особенно сложным является поиск и обнаружение новых видов передач, например, с программной перестройкой частоты. В этом случае применяется параллельно-последовательный поиск (одновременно несколькими приемниками, сдвинутыми по частоте настройки) в достаточно широкой полосе частот и с максимальной скоростью. Основным критерием распознавания таких сигналов является однозначность пеленгов и одинаковая длительность сигналов по обнаруженным частотным позициям.

В любом случае, оператор должен вести непрерывный анализ получаемой информации по обнаруженным источникам, максимально используя возможности приемной и анализирующей аппаратуры с целью выявить из общей массы сигналы, принадлежащие радиоэлектронным средствам противника и принять верное решение.

Значения частот ИРИ (с параметрами сигнала или без них), по которым принято решение, как правило, заносятся в соответствующий банк данных аппаратуры управления (запоминающее устройство) с целью дальнейшего их использования для подавления или исключения из обработки при их повторном обнаружении.

Если на частоте обнаруженного ИРИ будет организовано подавление, с помощью комплекта анализирующей аппаратуры измеряются параметры сигнала (ширина спектра, разнос частот, скорость телеграфирования, тон звучания, длительность посылок) с целью правильного назначения вида помехового сигнала. При отсутствии параметров помехового сигнала при автоматическом подавлении обычно назначается ЧМ шумовая помеха с определенной девиацией частоты для всех видов сигналов.

В режиме «разведка-подавление» автоматизированные станции работают циклически. Цикл «подавление» чередуется с циклом «пауза». На временной диаграмме (рис. 3.5.2) представлен в упрощенном виде принцип работы серийной станции помех.

В паузе «500 мс» передатчик заперт и устройством управления вырабатываются ряд команд, под действием которых аппаратура приемного и передающего тракта станции выполняет следующие основные функции: поиск сигналов с их обработкой аналогично режиму «разведка» (доразведка); выбор частоты из списка подавляемых по случайному закону с учетом присвоенного приоритета для контроля работы на ней ИРИ; трансляция кода этой частоты на приемник контроля; настройка приемника контроля; контроль работы с выработкой команд «работает - не работает»; подсчет циклов контроля и индикация результатов контроля; выбор возбудителей, трансляция на них кодов частот по результатам контроля и настройка возбудителей.

Затем включается цикл «подавление», который в данном примере от цикла к циклу меняется по случайному закону и составляет 1,0…1,7 секунды.

Настроенные возбудители поочередно подключаются к входу передатчика, помеха является дискретизированной и почти одновременно создается четырем линия связи. Длительность импульсов меняется по случайному закону от цикла к циклу.

Рис. 3.5.2.

В специальных режимах может иметь место дополнительный контроль наличия работы также и в цикле «подавление» (при подавлении высокоскоростных передач). В следующей паузе «500 мс» по результатам контроля производится новое целераспределение. Подавление прекращается автоматически на тех частотах, на которых работа ИРИ не обнаружена.

Станции, способные создавать помехи каналам связи с ППРЧ, обеспечивают подавление только одного канала, независимо от числа возбудителей. Все выявленные частотные позиции канала сводятся в специальный банк.

Приемная аппаратура ведет сканирование участка диапазона с максимальной скоростью и в случае обнаружения сигнала на короткое время включается излучение помехи, а затем снова контроль. При наличии сигнала вновь возобновляется подавление (подавление способом «погони» по обнаруженным частотам). Естественно, что интервалы времени «контроль-подавление» в таких станциях будут значительно меньше, чем время работы ИРИ на одной частотной позиции.

Некоторые характеристики автоматизированных станций помех приведены в таблице 3.5.1.