Физические основы и применение радиолокации

Противорадиолокационные покрытия предназначены для защиты от РЛС противника своих объектов путем уменьшения их ЭПР. Различают поглощающие и интерференционные покрытия.Поглощающие покрытия изготовляют из материалов, которые интенсивно преобразуют энергию электромагнитных волн в тепловую. Для этого пригодны специальная керамика, ткань из неопрена с нейлоном и др. Покрытие делают негладким, многослойным и с возрастающей к поверхности защищаемого объекта проводимостью, так как все это способствует поглощению энергии [9, c. 82–83].

Интерференционные покрытия ослабляют отраженную волну другим способом: толщина покрытия выбирается равной четверти длины волны, чтобы волны, отраженные от его внешней поверхности и от поверхности объекта, были противофазными. Интерференционные покрытия изготовляются, например, из смеси каучука и карбонильного железа.

Покрытия из перечисленных поглощающих материалов уменьшают мощность отраженного сигнала в широком диапазоне волн (до 1-7%), они теплостойкие, механически прочные и относительно легкие. Интерференционные покрытия более легкие, но узкодиапазонные, поскольку действие их жестко связано с длиной волны.

Одной из важнейших характеристик активных помех является их плотность, то есть мощность помех, приходящаяся на единицу спектра. Прицельные помехи отличаются большей плотностью, чем заградительные, так как излучаемая энергия первых сосредоточена в узком диапазоне частот, а вторых – в широком [9, c. 83].

Активные помехи распространяются непосредственно от передатчика помех к РЛС. По виду модуляции активные помехи делятся на немодулированные, модулированные регулярным сигналом, шумовые непрерывные и импульсные.

Немодулированные помехи должны иметь несущую частоту подавляемой РЛС. Если мощность такой помехи достаточно велика, то она вызывает перегрузкуприемника. Помеха, модулированная синусоидальным колебанием, при большой мощности перегружает приемники, а при малой мощности создает маскирующей эффект, вызванный тем, что при детектировании выделяется синусоидальная огибающая помехи. Оба вида помех узкополосные, и это облегчает защиту от них.

Непрерывные шумовые помехи имеют примерно такой же спектр, как внутренние шумы приемника, а действие их равнозначно увеличению коэффициента шума приемника. Такое сходство энергетических спектров крайне затрудняет защиту от шумовых помех как при импульсном, так и при непрерывном излучении подавляемых РЛС. Универсальность этих помех выражается еще в том, что они могут быть прицельными, прицельно – заградительными и заградительными [9, c. 83].

Импульсные помехи, как правило, прицельные, а станции синхронных импульсных помех принимают радиоимпульсы подавляемой РЛС, усиливают и  преобразуют их, затем на каждый из них отвечают одним или несколькими импульсами с различной задержкой.

К классу имитирующих относятся также уводящие импульсные помехи. Это ответные импульсы с плавно изменяющейся задержкой, предназначенные для имитации движения цели.

Импульсные помехи производят маскирующее действие, если в передатчике помех колебания СВЧ модулируются и амплитуда которых беспорядочно изменяются [9, c. 83–84].

Таким образом,специфика противодействия радиолокационному наблюдениюпредставляет собой создание радиолокационные помехи, то есть умышленных помех, которые затрудняют или нарушают нормальную работу радиолокационных средств.

 

 

 

 

 

 

Заключение

 

На современном этапе развития науки радиолокацию можно рассматривать как область радиоэлектроники, занимающаяся обнаружением объектов (целей), определением их пространственных координат, параметров движения и физических размеров с помощью радиотехнических средств и методов. При этом под радиолокацией понимают также сам процесс радиолокационногонаблюдения (локации) объектов, а устройства такого назначения – радиолокационными станциями или радиолокаторами.

Следует отметить, что радиолокация основана на использовании ряда физических законов и свойств, связанных с распространением и рассеянием электромагнитных волн. При этом важнейшим для радиолокации свойством электромагнитных волн является их рассеяние при падении на объекты, что позволяет, принимая рассеянные объектом волны и измеряя их параметры, судить о наличии и свойствах объекта.

Также в радиолокации используется закон о прямолинейности и постоянства скорости распространения электромагнитных волн в однородной среде. И именно постоянство вектора скорости распространения электромагнитных волн в однородной среде, то есть его модуля и направления, служит физической основой радиолокационных измерений.

В радиолокационном наблюдении местоположение объекта характеризуется положением центра объекта в некоторой опорной системе координат. Так в современной радиолокации используются местные иглобальные системы координат, при этом местные СК подразделяются на цилиндрические исферические СК, глобальные СК – на географические и геосферические.

Также на сегодняшний день можно выделить основные методы радиолокации, которые в свою очередь условно объединены в две группы:

- методы образования радиолокационных сигналов;

- методы определения местоположения объектов.

Так по принципам образования радиолокационных сигналов методы радиолокации разделяются на активные, полуактивные и пассивные, но на практике часто их совмещают при проектировании радиолокационных систем.

Практические применения радиолокации в настоящее время отличаются большим разнообразием, и некоторые из наиболее важных задач радиолокации связаны с ее применением в военной технике; сюда относится обзор пространства и обнаружение самолетов противника и наземных подвижных объектов, обеспечение данных для управления орудийным огнем, а также данных для управления ракетами в полете.

Кроме того, радиолокационные средства широко используются в навигации как самолетов, так и кораблей (особенно в ночное время и в условиях тумана), они являются важным элементом современных систем управления воздушным движением, используются с целью управления движением автомашин и имеют большое значение для обеспечения прогнозов погоды.

Радиолокация – отличное средство для исследования земной атмосферы и ионосферы, а также для изучения метеоров. В настоящее время радиолокационные устройства используются для обзора космического пространства, обнаружения и слежения за искусственными спутниками Земли, а также в системах противоракетной обороны. Также радиолокация применяется для астрономических наблюдений соседних космических тел солнечной системы. Области применения радиолокации по мере дальнейшего освоения космического пространства, по всей вероятности, будут все больше расширяться.

Следует отметить, что радиолокация применяется также в таких отраслях и науках как сельское и лесное хозяйство, география, геология, гидрология, океанография. Но, несмотря на то, что, сфера гражданского применения радиолокации достаточно велика,она требует дальнейшего развития.

На сегодняшний день специфика противодействия радиолокационному наблюдениюпредставляет собой создание радиолокационные помехи, то есть умышленных помех, которые затрудняют или нарушают нормальную работу радиолокационных средств, которые можно классифицировать по происхождению, по способу образования, по характеру воздействия, по их источникам, по структуре, по возможностям селектирования, по взаимному расположению источника помех и защищаемого им объекта.

Таким образом, современная радиолокация – это высокоинтеллектуальный продукт инженерной мысли, которая является очень важной частью технической революции двадцатого века.

 

 

Библиографический список

 

1. Бердышев, В.П. Радиолокационные системы: учеб. / В.П. Бердышев, Е.Н. Гарин, А.Н. Фомин; под общ.ред. В.П. Бердышева. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т . – 2011. – 400 с.
2. Васин, В.А. Информационные технологии в радиотехнических системах: Учебное пособие/ В.А. Васин, И.Б. Власов, Ю.М. Егоров и др.; под ред. И.Б.Федорова. – М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э.Баумана, 2003.
3. Горохов, В.Г. Социальный и методологический анализ становления технических наук / В.Г. Горохов // Мысль. – 2009. – №8. – С. 180–193.
4. Гришин, Ю.П. Радиотехнические системы: Учеб.для вузов по спец. «Радиотехника» / Ю.П. Гришин и др.; Под ред. Ю.М. Казаринова. –М.: Высшая школа, 1990. – 496 с.
5. Кондратенков, Г.С.Радиовидение. РЛС дистанционного зондирования земли / Г.С Кондратенков, А.Ю. Фролов.– М.: Радиотехника, 2005.– 370 с.
6. Мелихов, Ю.Н. Радиолокационные системы. Ч I –II: Конспект лекции / Ю.Н. Мелихов, Н.В.Новоселов, А.А Филонов. – Тверь: ВА ВКО, 2006.
7. Орхименко, А.Е. Основы радиолокации и радиоэлектронная борьба: Учебник /А.Е. Охрименко. –М.: «Воениздат», 1983. – 456 с.
8. Сосулин, Ю.Г. Теоретические основы радиолокации и радионавигации: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1992. –  304 с.
9. Тяпкина, В.Н. Теоретические основы радиолокации. Радиолокационные системы. Практические занятия: учебно-методическое пособие / В.Н. Тяпкин, А.Н. Фомин, И.В. Лютиков. – Красноярск: Сиб. федер. ун-т, 2012. – 93 с.

10. Ширман, Я.Д Теоретические основы радиолокации: Учебное пособие / Я.Д. Ширман. – М.: изд-во «Советское радио», 1970. – 560 с.

11. Ширман, Я.Д.Теория и техника обработки радиолокационной информации на фоне помех / Я.Д. Ширман, В.Н. Манжос. М.:Радио и связь,1981. –416с.
12. Введение в радиолокацию [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://mil.mipt.ru/students/f_2gsnog/f_2m1fpb/f_4rgtfm/f_4rgtmt-arpgfp5mv. –Загл. с экрана.
13. Космическая радиолокация[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://help-mastera.ru/radiolokacija-chto-jeto/kosmicheskaja-radiolokacija/. –Загл. с экрана.
14. Плавающие радиолокационные станции[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.mobila2008.ru/mobileprom/336/8/index.html. –Загл. с экрана.
15. Радиолокация [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%E0%E4%E8%EE%EB%EE%EA%E0%F6%E8%FF. –Загл. с экрана.
16. Радиолокация [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://slovari.yandex.ru/~книги/БСЭ/Радиолокация. –Загл. с экрана.
17. Радиолокация [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://femto.com.ua/articles/part_2/3251.html. –Загл. с экрана.
18. Радиолокационная станция [Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://ru.wikipedia.org/wiki/Радиолокационная_станция. –Загл. с экрана.
19. Радиолокация и ФАР[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://www.physicedu.ru/phy-2761.html. –Загл. с экрана.
20. Физические основы радиолокации и радионавигации[Электронный ресурс]. – Режим доступа: http://obrzv.ru/docs/2580/index-69408.html. –Загл. с экрана.