Радиоелектронно подавяне на системите за управление


 Радиоелектронно подавяне на системите за управление
 
 Тодор К. Петков
 

         Един от най-често срещаните способи за нарушаване работата на ра­диоелектронните средства (РЕС) са смущенията и в частност радиосмущенията.

 

          При въздействие на радиосмущенията върху радиоелектронните устрой­ства се получават ефекти, които дават пряко отражение върху изходния сигнал. Смущенията предизвикват влошаване на контрастността при визу­ално наблюдение, чувствителността и разбираемостта на сигналите. В следствие на приемането им се предизвиква погрешно (неправилно) сра­ботване на крайните устройства, увеличаване на грешките на автоматич­ните устройства, намаляване на яснотата на образите, неразбиране на приетите предавания. Всичко това заблуждава операторите относно получа­ваната по радиоелектронен принцип информация.

 

          Така, че смущение е всяко нежелано и нередно явление в канала за управление или следене. То се получава в резултат на ефекти от различ­ни видове шум: прослушване; напрежения, индуцирани от линии за високо напрежение; паразитна енергия; сигнали от различни предаватели и т.н.

 

            Основна област в ефира, в която се използуват смущенията е радиоелектронното подавяне (РЕП). Създава се умишлено за въздействие вър­ху радио-приемните устройства.

 

1. СЪЩНОСТ И ОСОБЕНОСТИ НА РАДИОЕЛЕКТРОННОТО ПОДАВЯНЕ

 

               1.1. Общи положения

 

        Радиоелектронното подавяне е основа на електронното разузнаване и борба ( ЕРБ ).

 

          То се организира с цел затрудняване или нарушаване работата на раз­личните РЕС и системи за управление на войските и оръжията на противни­ка, за намаляване ефективността от неговите бойни действия и осигурява­не на успешно изпълнение на задачите от своите войски.

 

          За изпълнение на основните задачи по радиоелектронното подавяне се използуват части и подразделения за ЕРБ, въоръжени със специална техни­ка, както и средства разположени на самолети, кораби и подводни лодки.

 

        В зависимост от типа на радиоелектронните системи и средства за управление на войските и оръжията на противника радиоелектронното подавя­не включва:

 

          - радиоподавяне - създаване на средствата за свръзка, радиолокация, радионавигация, взривяване на радиовзриватели;

 

          - оптико-електронно подавяне - създаване на смущения на инфрачерве­ни, лазерни, телевизионни и оптически прибори;

 

          - хидроакустично подавяне - създаване на смущения на хидроакустич­ните  станции във водата.

 

              1.2. Същност на радиосмущенията

 

          Създаването на радиосмущенията е един от основните и най-ефективни способи за борба с радиоелектронните системи и средства на противника.

 

        В сравнение с поразяването те са по-икономични, тъй като с по-малко сили и средства позволяват да се постигнат по-големи резултати. Често пъти те са и единственото средство за нарушаване работата на системата за управление ( СУ ) на противника. Имат някои предимства:

 

          - за създаване на радиосмущенията не е необходимо да се знаят точ­ните координати на РЕС;

 

        - ефективни радиосмущения се създават не само на стационарни, но и на подвижни обекти - ПУ на автомобили, самолети, вертолети и кораби; отделни РЕС за управление на войските и оръжието, монтирани на автомо­били, танкове, бронетранспортьори, самолети, кораби и други;

 

          - с радиосмущения може да бъде нарушена работата на няколко РЕС ед­новременно, работещи на една честота или честотен диапазон, разположе­ни в един район;

 

          - радиосмущенията позволяват бързо и на голямо разстояние от източ­ника за смущения да се подавят РЕС на противника, и то почти веднага след разкриване на тяхното местоположение и основните параметри на сиг­нал.

 

          Същността на радиосмущенията е в излъчването от специални предава­тели на електромагнитни колебания, които по структура, честотни и вре­менни параметри са аналогични на колебанията на сигналите на радиоелек­тронните средства на противника. В точката на приемане заедно с елек­тромагнитното поле на полезния(истинския) сигнал ще съществува и поле на смущаващия сигнал.

 

          Радиосмущението действува върху радиоприемните устройства и може да доведе до:

 

          - изкривяване или маскиране на полезния сигнал;

 

          - до лъжливо сработване на крайните устройства - телефони слушалки, буквопечатащи апарати, високоговорители, индикатори и други;

 

          - до заблуда на радиотелеграфистите или операторите относно индика­цията на полезния сигнал;

 

          - до увеличаване на грешките или пълно нарушаване работата на автоматиката и на РЕС, като цяло.

 

          Следователно радиосмущенията могат да доведат до разрушаване на по­лезния сигнал или до изменение на неговите основни параметри (честота, амплитуда, фаза, продължителност, структура и др.), в резултат на което качеството на радиообмена се влошава или става невъзможно приемането на полезния сигнал.

 

          Радиосмущенията се създават от специални радиопредавателни устрой­ства, в които честотите от задаващия генератор се модулират с помощта на специални шумови генератори или схеми за формиране на смущаващите сиг­нали. Независимо от предназначението им в състава на станцията за сму­щения влизат антени, приемник анализатор, модулатор, предавател и апа­ратура за управление.

 

        Антените (една или няколко) осигуряват приемане на противниковите радиосигнали и излъчване на радиосмущението.

 

          Радиоприемникът усилва приемания сигнал. В зависимост от станцията за смущение приемникът може да бъде линеен (с пряко усилване) или суперхетеродинен. Съвременните приемници, използувани в състава на стан­циите за смущения, обикновено са панорамни.

 

          Анализаторът позволява да се разузнават параметрите на разкрития сигнал (носеща честота, странични честоти, продължителност, импулсов интервал, честота на следване и др.) и съответствуват ли те на парамет­рите на подавяното РЕС. Въз основа на анализа се взема решение за съз­даване на радиосмущения.

 

          Модулаторът (амплитуден, честотен или фазов) е предназначен за фор­миране на високочестотния сигнал на смущението. Той осигурява съответ­ствие на параметрите на смущенията с тези на полезния сигнал.

 

        Предавателят създава непрекъснати или импулсни високочестотни колебания с определена мощност в зададен честотен диапазон. Той се състои от генератор на високочестотни колебания и модулатор.

 

          Апаратурата за управление е предназначена за избиране най-ефективния вид на смущенията в зависимост от параметрите на приемания сигнал. В нея се изработват напрежения, които настройват предавателя на работната честота на подавяното РЕС с необходимата точност и управляват работата на предавателя. При несъвпадение на честотите на смущаващия и на полез­ния сигнал в апаратурата за управление се изработват команди за донас­тройване на предавателя.

 

          В повечето случаи процесът на разкриване на сигналите, на формиране и създаване на смущението е автоматизиран.

 

          По същество радиоелектронните смущения могат да имат и случаен ха­рактер, дължащ се на работата на електрически апаратури и машини, ат­мосферни изпразвания и други.

 

 

              2. ВИДОВЕ СМУЩЕНИЯ И НАЧИН НА ИЗПОЛЗУВАНЕ

 

               2.1. Класификация на смущенията

 

           Радиоелектронните смущения са различни по произход, способ за форми­ране, ефект на въздействие, структура (специални и временни параметри) и направление на излъчване смущения. Това дава възможност те да бъдат класифицирани по различни начини. Тази класификация може да бъде:

 

          - по вида на излъчването - електромагнитни и акустични;

 

          - по способа на формиране - активни и пасивни;

 

          - по ефекта на въздействие - маскиращи и имитиращи;

 

          - по съответствие на спектрите на смущението и противниковия сигнал - прицелни и заградителни;

 

- по структурата на излъчването - непрекъснати и импулсни;

 

- в зависимост от диапазона - радиосмущения, светлинни и акустични;

 

- по интензивността на излъчването - слаби, средни и силни;

 

- по начина на възникване - естествени и изкуствени и т.н.

 

          С цел по-точно изясняване същността на видовете смущения възприема­ме съответна класификация. Най-общо радиоелектронните смущения могат да се разделят на непреднамерени (неорганизирани) и преднамерени (органи­зирани).

 

       2.2. Непреднамерени смущения

 

           В зависимост от начина на възникване непреднамерените смущения би­ват естествени (природни) и изкуствени.

 

           2.2.1. Естествени непреднамерени смущения

 

          Към смущенията с естествен произход се отнасят земните и извън зем­ните радиосмущения.

 

          Земните радиосмущения се обуславят от електрически процеси, извър­шващи се в атмосферата, и на първо място от гръмотевични разряди в об­лаците.

 

          Извънземните, или космическите, смущения се причиняват от излъчва­нията на Слънцето, звездите и цялата Галактика, предизвикващи йонизация на въздуха. Освен тях към природните смущения се отнасят още спорадич­ните (нерегулярните) електромагнитни излъчвания от околоземното прост­ранство, предизвикани от потоци заредени частици йоносферата и магнито­сферата на Земята; отраженията от метеорните образувания, земната и водната повърхност.

 

        Към естествените смущения могат да се отнесат още шумовете от антенните системи и вътрешните шумове на радиоприемните устройства.

 

               2.2.2. Изкуствени непреднамерени смущения

 

           Непреднамерените смущения с изкуствен произход се предизвикват от излъчванията на радиоелектронните средства, които не са свързани с из­пълнение на поставената задача и редица други причини.

 

        Най-общо непреднамерените смущения си дължат на работата на:

 

          - радиоелектронните средства - обуславя се от наличието на голямо количество РЕС в гражданските ведомства и въоръжените сили, нараснала­та мощност излъчвана от радиопредавателите, наличието на странични ли­пистоци в диаграмите на насочено действие на антените и т.н.

 

          Те се появяват при работата на радиостанциите във свързочния възел, предавателите на РЛС, извънлентовите излъчвания на навигационните пре­даватели, радиоразпръскването.

 

          - източници на електроенергия - генератори на електроенергия, пре­образувателни устройства, линии и средства за пренасяне на енергия,сред­ства за разпределение на енергия.

 

          - оборудвания и машини - мощни съоръжения и устройства, прибори, средства от организационна техника, промишлено оборудване и конвейери.

 

          - системи за запалване - двигатели, транспортни средства, станове и инструменти.

 

          - промишлена апаратура за широко потребление - заваръчни апаратури, нагреватели, ултразвукови очистители, медицинско оборудване, системи за контрол на производството и ЕИМ, осветителни тела. Непреднамерените смущения, както се вижда от казаното до тук са много и се предизвикват от различни източници. Трудно се предвиждат, но могат да се вземат някои мерки за радиоелектронна защита, които не са обект на тази лекция. Някои от тях са - използуване на честотен, време­нен и пространствен разнос при работата на РЕС; екраниране на проводни линии и апаратури и други.

 

               2.3. Преднамерени смущения

 

          Преднамерените смущения могат да бъдат активни и пасивни. Те се създават специално за подавяне на противниковите РЕС или за намаляване на ефективността на тяхното действие.

 

               2.3.1. Активни преднамерени смущения

 

          Активните преднамерени смущения се създават от специални предавате­ли за различни видове смущения. Това са електромагнитни или акустични излъчвания, които затрудняват или изключват приемането на сигнали и от­делянето от тях на информация с помощта на радиоелектронни средства.

 

          В зависимост от начина на въздействие върху радиоелектронните сред­ства активните смущения се подразделят на маскиращи, имитиращи (дезин­формиращи) и подавящи.        

 

        МАСКИРАЩИТЕ смущения изкривяват структурата на полезния сигнал и затрудняват (напълно изключват) възможността за отделяне на полезния сигнал. Това довежда до намаляване на точността на изменение на харак­теристиките на сигнала. Като правило маскиращите смущения се сумират на с полезния сигнал на входа на приемника, поради което са получили наименованието адитивни.

 

          С увеличаване на мощността на смущенията маскиращото им действие нараства. По правило тези смущения намират приложение за създаване на смущения в радиолокацията и радиосвръзката.        

 

          ИМИТИРАЩИТЕ (ДЕЗИНФОРМИРАЩИТЕ) смущения имитират сигнала на подавяното РЕС и внасят лъжлива информация в него. Ефективността им се пови­шава с приближаване на структурата на спектъра на имитиращите смущения към структурата на спектъра на сигналите. При това в крайните устрой­ства на подавяното РЕС се създават лъжливи сигнали или отметки на цели, които са подобни на реалните.

 

          Това намалява пропускателната способност, води до загуба на полез­на информация, увеличава вероятността за лъжлива тревога, а при въздей­ствие върху средствата за управление на оръжието се срива автоматичното съпровождане на целта по направление, далечина, скорост или се предиз­виква пренасочване на системата по целите, които се имитират от смуще­нията.

 

          За разлика от маскиращите смущения, които могат да имат достатъчно широк честотен спектър, имитиращите се излъчват в тесен участък от чес­тотния диапазон, който е съизмерим с ширината на спектъра на полезния сигнал. Имитиращите смущения се считат за високоефективни поради факта, че за тяхното създаване е необходима минимална мощност. С тяхна помощ се смущават радиолокацията, радионавигацията, линиите за управление на оръжията, радиосвръзката.        

 

         ПОДАВЯЩИТЕ смущения действат в резултат на значително превишаване на тяхното ниво над нивото на полезния сигнал. Това предопределя изис­кването за създаването на ефективни смущения да се използуват големи мощности на излъчване (необходимо е превишение по мощност 4-5 пъти). Използуват се за създаване на смущения главно на радиосвръзката.

 

        По съотношение на спектрите на смущенията и полезните сигнали те могат да бъдат прицелни и заградителни.

 

        Прицелните смущения имат широчина на спектъра, която е съизмерима с лентата на пропускане на приемното устройство. Тази широчина превиша­ва два до три пъти ефективната честотна лента на пропускане на приемни­ка. За да бъдат ефективни тези смущения, необходимо е да се извърши точна настройка на честотата, на която работи подавяното РЕС. Допусти­мо отклонение в настройката на предавателя за смущения при зададен ефект на подавяне ще зависи от широчината на спектъра на смущенията и отношението на тяхната спектрална плътност към спектралната плътност на подавяния сигнал (Спектралната плътност е отношението на мощността на предавателя, разпределена равномерно в честотния спектър на генерирани­те от него колебания, към ширината на този спектър, W/MHz). За някои видове предавания допустимата разстройка не трябва да превишава полови­ната от широчината на лентата на пропускане на приемника. Благодарение на това по-голяма част от излъчваната мощност се използува за създаване на смущения, което позволява със сравнително малка мощност да се създа­ва голяма плътност на смущенията. Прицелните смущения имат и друго пре­димство, заключаващо се в запазване на честотния диапазон и изключване на възможността за въздействие върху собствените РЕС. Недостатък е необходимостта от точна настройка на честотата за кратко време. Това налага сложна апаратура за управление на станцията за прицелни радио-смущения. Трудностите по създаването на прицелни радиосмущения се уве­личават при увеличаване на броя на обектите за подавяне и при използ­ване на бързо пренастройваща се апаратура.

 

                   Заградителните радиосмущения имат много по-широк честотен спектър в сравнение с лентата на пропускане на приемното устройство (спектъра на полезния сигнал). Това позволява да се подавят едновременно няколко РЕС, работещи на различни честоти.

 

                   Предимство на заградителните смущения е липсата на необходимост от точна настройка. Те се създават в спектър, който десетки и стотици пъ­ти превишава лентата на пропускане на приемника, поради което не е не­обходимо точно честотно съвпадение. Ето защо те могат да се създават и в случаите, не са известни пълните данни за параметрите на подавяните РЕС, което довежда до рязко опростяване на апаратурата за създаване на заградителни смущения.

 

                   Друга особености при тези смущения е, че при неизменна мощност на предавателя спектралната плътност на мощността се намалява с разширява­не на излъчвания спектър.

 

                   Съвременните предаватели за заградителни смущения могат да създадат спектрална плътност до десетки вата на мегахерц от честотната лента.

 

           2.3.2. Пасивни преднамерени смущения

 

                    Пасивните преднамерени смущения оказват съществено влияние върху работата на радиоелектронните средства. Те се създават за сметка на из­менение на условията за разпространение на електромагнитните вълни,ка­то смущенията се получават в резултат на отразяване,вторично излъчване, поглъщане и разсейване от естествени или изкуствени отражатели, обекти и среди. На практика отражател на електромагнитните вълни може да бъде всяко тяло с електрически характеристики, различни от характеристиките на средата, в която се разпространяват.

 

                    Възможността за създаване на пасивни смущения се обуславя от това, че белезите (отметките) на екраните на индикаторите на РЛС, образувани от сигналите, отразени от различните изкуствени и естествени обекти и среди, не се различават от образуваните от сигналите, отразени от реал­ните цели (самолети, ракети, танкове, кораби и други).

 

                    Използуването на тези ефекти при разпространението на електромаг­нитните вълни позволява да се организира противорадиолокационна маски­ровка на отделни земни (морски, въздушни) обекти или даже изменение на изменение на радиолокационата картина. Отражатели поставени в опреде­лен ред на земята или на водата, отразяват интензивно енергията и операторите  на самолетните радиолокационни станции могат да ги приемат за отразени сигнали от различни обекти (цели). С група от такива отражате­ли могат да се имитират железопътни гари, промишлени предприятия, мос­тове, летища, позиционни райони на ракети, артилерийски и бронетанкови части и подразделения, командни пунктове и други обекти, включително и кораби.

 

                    Смущения в работата на РЛС могат да възникнат и от отразяването на електромагнитната енергия от водни частици, намиращи се във въздуха, и от местни предмети (сгради, далекопроводи за високо напрежение, планин­ски масиви и други). За радиовълните от сантиметровия и милиметровия диапазон отраженията от този род имат голяма интензивност, вследствие на което буреносните облаци, дъждът, мъглата, местните предмети съкра­щават значително разстоянието на откриване на станцията или скриват от наблюдаване цели области от нейната зона на откриване.

 

                    Отразяващите свойства на обектите се оценяват по тяхната ефективна отразяваща повърхност, характеризираща способността им да отразяват па­дащата върху тях електромагнитна енергия в направление към облъчващото устройство.

 

                    Ефективната отразяваща повърхност на обектите зависи от размерите и конфигурацията на облъчваните обекти, от материалите, от които са из­готвени, а също така и от дължината и поляризацията на електромагнитни­те вълни на РЛС, облъчващи обектите. Средните значения на ефективните отразяващи повърхности на някои обекти са следните:

 

          - изтребител - 1 - 5 квм;

 

          - бомбардировач -  7 - 10 квм;

 

          - тежък бомбардировач - 15 - 20 квм;

 

          - човек - 0,5 - 1 квм;

 

          - товарен автомобил -  1 - 10 квм;

 

          - малък транспортен кораб - до 150 квм.

 

          Пасивните преднамерени смущения се подразделят на естествени и из­куствени.

 

          ЕСТЕСТВЕНИ посивни преднамерени смущения се явяват в следствие от­разяването (поглъщането, разсейването, вторичното излъчване) от облаци предмени и нееднородности.

 

          ИЗКУСТВЕНИ средства за създаване на преднамерени смущения са дипол­ни и ъглови отражатели, поглъщащи електромагнитните вълни материали и други.





{START_COUNTER}