Файл: Радиотехнические системы в ракетной технике..pdf

Для РЛС с фазо-кодовой модуляцией сигнал наиболее просто представляется в виде

Ти= Ксж1: (Ксж— коэффициент сжатия импульса длительностью Ти

В многочисленных работах, посвященных бифазному кодирова­ нию с большим коэффициентом сжатия (Ксж>Ю0), показано, что наименьшим уровнем остатков сжатия обладают бинарные псевдо­ случайные последовательности fj (линейные М-последовательности сдвигового регистра максимальной длительности, Ксж —2м—1).

Типичными образцами РЛС с фазированными антенными ре­ шетками, обладающими высокой средней мощностью, приведенной ко входу антенны (единицы мегаватт), являются РЛС системы ПРО «Сейфгард». РЛС излучают модулированные импульсы боль­ шой длительности, при этом необходимая точность измерения даль­ ности до космических целей достигается за счет оптимальной обра­ ботки широкополосных сигналов, приводящей к укорочению им­ пульсов в Kcm = T„AF раз. Основным недостатком кодирования сиг­ налов является то, что в процессе обработки сигналов на выходе приемника наряду с основным импульсом длительностью Т„/Ксж

мощности, что приводит к ухудшению разрешающей способности системы. Одним из способов уменьшения уровня остатков является переход к неоптимальной (весовой) обработке сигналов, напоми­ нающий способы снижения боковых лепестков в антенной техни­ ке. Данный способ применим для коррекции функции неопределен­

89

ности сигналов любого типа (ФМ-сигналов, ЧМ-сигналов и др.) ^ сводится к коррекции импульсной реакции согласованного прием­ ника или его амплитудно- и фазо-частотных характеристик. При этом допустимое снижение мощности главного отклика приемника составляет не более 1—2 дб. Теоретически доказана возможность снижения уровня остатков сжатия до —40 дб. Различного рода искажения и нестабильности, имеющие место в реальной приемно­ передающей аппаратуре РЛС, приводят к повышению фона остат­

ков сжатия.

Кодированные сигналы обеспечивают повышенную устойчивость РЛС по отношению к дезориентирующим помехам, так как по­ мимо разведки несущей частоты РЛС от станции помех требует­ ся воспроизведение закона кодирования сигнала.

Работа радиолокационных систем в большей или меньшей сте­ пени зависит от степени ионизации атмосферы. Ядерное и тепловое излучения, сопровождающие ядерный взрыв, вызывают ионизацию воздуха. Степень ионизации зависит от мощности ядерного заряда и высоты его подрыва. Энергия, затрачиваемая на ионизацию, со­ ставляет (в зависимости от высоты подрыва) от 10 до 75% полной энергии взрыва.

Хотя резкой границы изменения физической картины ядерного взрыва в зависимости от высоты не существует, условно выде­ ляют четыре зоны: ниже 16 км, от 16 до 64 км, от 64 до 112 км и выше 112 км.

На высотах ниже 16 км значительная ионизация воздуха, вызы­ ваемая начальным гамма-излучением, потоком нейтронов и рентге­ новскими лучами, имеет место только вблизи огненного шара (на расстоянии не свыше нескольких сот метров). Это связано с тем, что из-за высокой плотности атмосферы свободные электроны почти мгновенно захватываются нейтральными частицами воздуха. Высокая температура внутри огненного шара (свыше миллиона градусов) в течение долей секунды создает ионизацию, достаточ­ ную для некоторого ослабления электромагнитного излучения. Однако этот эффект быстро исчезает. Диаметр огненного шара от взрыва мегатонного заряда на уровне моря приблизительно со­ ставляет 1 км. Диаметр огненного шара для высот не свыше 100 км удобно подсчитывать по формуле

где р0 — плотность воздуха на уровне океана.

Если тротиловый эквивалент боезаряда взят в мегатоннах, то Дш получится в километрах. Например, шар диаметром 1 км на высоте 30 км (ро/р= 102) может быть получен с помощью взрыва, мощность которого равна только 10 кт, взрыв же боезаряда мощ­ ностью 1 Мт на высоте 50 км (р0/р= 103) создаст шар диаметром около 10 км.

При взрывах на высотах 16—64 км гамма-лучи и нейтроны, до­ стигая слоя «Д» нормальной атмосферы, могут вызвать в нем знц-

90

чительную ионизацию. Расчетные зависимости плотности электро­ нов на высоте 72 км от расстояния по горизонтали для взрывов мощностью 1 Мт на различных высотах представлены на рис. 3.3. Именно на высоте 72 км и расположена середина шестнадцатики­ лометровой полосы слоя «Д», в котором следует ожидать наиболее интенсивного влияния ионизации.

На высотах от 64 до 112 км становится значительной ионизация,

Расстояние от цент ра взрыва, нм

Рис. 3.3. Расчетные значения плотности электронов на высоте 72 км при взрыве боезаряда мощностью 1 Мт (на различных высотах) в зависимости от расстояния

порциональное повышение давления, которое выталкивает огнен­ ный шар вверх со скоростью, превышающей 1,6 км/сек. По мере подъема продуктов деления вверх электрически заряженные части­ цы будут перемещаться вдоль силовых линий магнитного поля Земли.

При ядерном взрыве на высотах свыше 112 км столкновения электронов с атомами воздуха становятся весьма редкими, и усло­ вием ослепления РЛС является сам факт наличия высокой плотно­ сти электронов (109 эл/см3). Рекомбинация ионов воздуха (по­ стоянная рекомбинация Cr = 1 C H 2 см3/сек) с электронами происхо­ дит лишь под воздействием радиации. Если начальная электронная концентрация превышает 109 эл/см3, то число свободных электро­

91