Спосіб захисту наземної рлс від пасивних перешкод

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано для защиты наземных РЛС обнаружения от обратных помеховых отражений землей зондирующи х сигналов и обеспечения возможности обнаружения малоскоростных и неподвижных воздушных целей в области эти х отражений. В качестве прототипа выбран способ когерентной селекции движущихся целей. Способ-прототип заключается в излучении зондирующи х сигналов в виде периодической последовательности когерентных радиоимпульсов на стабильной несущей частоте, приеме эхо-сигналов цели и пассивных помех от земли, фазовом детектировании принятых сигналов, задержке сигнала с выхода фазового детектора на период Т следования зондирующих импульсов и вычитании задержанного из принимаемого в данный момент сигнала. Способ-прототип основан на том, что несущая частота эхо-сигнала движущейся цели будет отличаться от несущей часто ты пассивной помехи от земли из-за эффекта Допплера. Это отличие приводит к тому, что напряжение эхо-сигнала движущейся цели на выходе фазового детектора будет изменяться от периода к периоду, напряжение пассивной помехи от земли (при отсутствии эхо-сигнала цели) не будет изменяться от периода к периоду и буде т подавлено на выходе устройства вычитания. Ввиду того, что известный способ-прототип основан на отличии несущи х часто т эхо-сигнала движущейся цели и пассивной помехи от земли из-за эффекта Допплера, этот способ не обеспечивает высокой помехозащищенности при обнаружении малоскоростных и неподвижных целей, так как в этом случае эхосигналы таких целей почти не будут содержать допплеровского сдвига частоты и будут подавлены так же, как и пассивная помеха. В основу изобретения поставлена задача создания способа защиты наземной РЛС от пассивных помех, в котором благодаря излучению нового типа зондирующего сигнала и изменению времени задержки эхосигнала, обеспечивается высокая помехозащищенность от пассивных помех от земли и за счет этого повышается вероятность обнаружения малоскоростных и неподвижных воздушных целей. Поставленная задача решается тем, что в способе защиты наземной РЛС от пассивных помех, заключающемся в излучении зондирующи х сигналов, приеме эхо-сигналов, задержке эхо-сигнала и вычитании задержанного сигнала из принимаемого в данный момент сигнала, согласно изобретению: излучают несинусоидальный импульсный сигнал в виде периодической последовательности видеоимпульсов одинаковой полярности длительностью менее 1 нс и без несущей частоты, а время задержки эхо-сигнала выбирают равным где t3 - время задержки принимаемого эхо-сигнала; Т - период следования зондирующи х импульсов; h - высота подъема антенны над землей; Q - угол места цели; с - скорость света. При этом, имевшаяся в прототипе операция фазового детектирования в предложенном способе не используется, а частоту следования зондирующих импульсов F = 1/Т целесообразно выбрать равной отношению скорости света к диаметру области, "засвеченной" пассивными помехами от земли. Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого способа и достигаемым техническим результатом поясняется следующим. Излучение зондирующего несинусоидального сигнала в виде периодической последовательности видеоимпульсов одинаковой полярности и длительностью менее 1 нс без несущей частоты и выбор малого времени задержки t3 эхо-сигнала позволяет в совокупности с остальными существенными признаками повысить помехозащищенность и благодаря этому обеспечить высокую вероятность обнаружения малоскоростных и неподвижных целей на фоне пассивных помех от земли. Техническая сущность и принцип предложенного способа поясняются рисунками на фиг. 1,2. На фиг. 1 представлена упрощенная структурная схема наземной РЛС, реализующей предложенный способ помехозащиты, а также условно показаны приемно-передающая антенна РЛС, диаграмма направленности этой антенны F(Q), цель, поверхность земли и лучи радиоволн, отраженных от цели и земной поверхности. На фиг. 2 условно показаны а) эпюры напряжений эхо-сигналов цели и пассивных помех от земли на б) выходах приемника, в) линии задержки и г) устройства вычитания. В состав РЛС, реализующей способ защиты наземной РЛС от пассивных помех (фиг. 1), входят следующие элементы: приемно-передающая антенна 1 с антенным переключателем 2, передатчик 3 несинусоидальных импульсных сигналов в виде периодической последовательности видеоимпульсов одинаковой полярности длительностью 1 нс и менее без несущей частоты, приемник 4 для приема несинусоидальных импульсных сигналов, линия задержки 5. время задержки которого равно сверхширокополосное устройство 6 вычитания для вычитания задержанного сигнала из принимаемого в данный момент сигнала и индикатор 7 для визуального наблюдения принятых эхо-сигналов цели. Антенна 1 связана с антенным переключателем 2, который связан с передатчиком 3 и приемником 4. Выход приемника связан с линией задержки 5 и первым входом устройства вычитания 6, а выход линии задержки связан со вторым входом устройства вычитания 6, выход которого связан с индикатором. Физическая сущность предложенного способа защиты РЛС от пассивных помех поясняется следующим. Использованы особые свойства несинусоидальных импульсных сигналов, которые состоят в том, что при отражении таких сигналов от цели или земли они изменяют свою полярность на противоположную, а также то, что длительность импульса зондирующего сигнала очень мала и зачастую имеется возможность разделить по времени импульсы прямых радиоволн и отраженных от земли эхо-сигналов цели. Радиоволны от антенны до цели и обратно распространяются следующими четырьмя возможными путями; 1) антенна - цель - антенна; 2) антенна - цель - земля - антенна; 3) антенна - земля - цель - антенна; 4) антенна - земля - цель - земля -антенна. Импульсы радиоволн, распространяющихся первым путем, имеют минимально возможное время запаздывания; время запаздывания для путей 2} и 3) одинаково и больше минимального на величину а время запаздывания для пути 4) максимально и больше минимального на величину В результате одному зондирующему импульсу будет соответствова ть три импульса эхо-сигнала цели. При этом импульсы, соответствующие путям 1) и 4), будут иметь полярность противоположную полярности зондирующего импульса, а один импульс, соответствующий путям 2) и 3), будет совпадать по полярности с зондирующим импульсом. Напряжение пассивной помехи от земли будет представлять собой протяженный уменьшающийся со временем помеховый сигнал, полярность которого противоположна полярности зондирующего сигнала. Это можно видеть из эпюр напряжений сигналов и помех в схеме РЛС. условно показанных на фиг. 2 а, б, в. г. При положительном импульсе зондирующего сигнала эхо-сигнал цели состоит из трех импульсов, первый и третий из которых отрицательные, а второй - положительный и обычно превышает по амплитуде два др уги х импульса. Эти импульсы эхо-сигнала цели накладываются на протяженный помеховый сигнал отрицательной полярности от земли. В линии задержки 5 сигналы задерживаются на время В результате, первый отрицательный импульс задержанного сигнала совпадает по времени со вторым положительным импульсом приходящего в данный момент эхо-сигнала, вызываемого другим очередным зондирующим импульсом. После вычитания задержанного сигнала из принимаемого в данный момент сигнала пассивная помеха от земли на выходе устройства 6 вычитания будет подавлена, а положительные и отрицательные импульсы эхо-сигналов сложатся. При этом напряжение сигнала на выходе устройства 6 вычитания будет примерно таким, как указано на фиг. 2 г. Для реализации предложенного способа принципиально необходимо использовать несинусоидальные импульсные зондирующие сигналы с очень малой длительностью импульса (менее 1 не). Это необходимо для того, чтобы импульсы прямых радиоволн и отраженных от земли эхо-сигналов цели не накладывались друг на др уга. Э ти импульсы имеют противоположную полярность и при наложении подавляли бы друг др уга. Для реализации способа не требуется обязательного наличия допплеровского сдвига частот пассивной помехи от земли. То есть, предложенный способ эффективно защищает РЛС от обратных помеховых отражений от земли и обеспечивает возможность обнаружения малоскоростных и неподвижных воздушных целей в области этих о тражений.