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3.3.2 非相干诱偏

1.一般情形

设雷达信号、诱饵信号(由于其高频相位相互无关,故可忽略)分别为: ,则导引头通过波束 1、2 收到的干扰信号分别为

经相位检波器后输出的误差电压为

式中, 是与和支路、差支路增益及相位检波器增益有关的常量。

与前面相同,令 θ = θ 1 ,则 θ 2 θ - θ ,代入式(3-37)可得:

该误差电压通过伺服系统控制天线转动,直到 u ε ( θ ) =0天线进入跟踪状态。因此天线的平衡条件为

假设在天线方向图的最大值附近,即 θ 很小时,可做如下近似:

将式(3-40)、式(3-41)代入式(3-39)可得4 F ( θ 0 ) F ′( θ 0 )[ (Δ θ - θ )- β 2 θ ]=0,即(Δ θ - θ )- β 2 θ =0,整理为

如果用偏差角 来描述,式(3-42)可以写为

式(3-42)和式(3-43)表明:当 β =1 时, v =0,即天线跟踪在雷达和诱饵的中心;当 β >1时, ,天线跟踪靠近雷达;当 β <1 时, ,天线跟踪靠近诱饵。一般而言,非相关诱偏干扰使导引头天线跟踪在多点源的等效能量中心。

在非相干诱偏中,各干扰源辐射信号在导引头天线平面处的合成场强只存在幅度信息,相位信息由于各点源相位的随机变化并经过时间 t 的积累将消失,即反辐射武器将最终攻击诱偏系统的能量“质心”。

当然,这种情形下也对 β 的具体取值范围有一定约束,如果大于某个界限,PRS将跟踪功率大的辐射源,这在后面将论述。

为更直观起见,对非相干诱偏的讨论也立足于二维空间。对于非相干诱偏,可以假设Δ ϕ 的分布为

即在(0,π)区间内均匀分布。则非相干诱偏时反辐射武器导引头瞄准误差Δ x 的概率密度函数为 [4]

式中,

1) K < β β >1 的情况

此时,可以推出 的数学期望为

根据式(3-44)可知命中雷达的概率密度为

命中诱饵的概率密度为

由此可见,当 β → 1时, p ( x 0 =-1)→ 0。

由式(3-46)可给出 的数学期望分布曲线如图3.13所示。由图可见,在 K < β β >1 条件下,反辐射武器导引头的瞄准误差Δ x 永为负值,因此雷达是安全的,诱饵是危险的。

2) K > β β <1的情况

同理,可求出 概率分布密度函数、数学期望为

图3.13 K < β β >1 时 的数学期望分布曲线

命中诱饵的概率密度为

命中雷达的概率密度为

由式(3-50 )可给出 的数学期望分布曲线如图3.14所示。由图可见,在 K > β β <1条件下,反辐射武器导引头瞄准误差Δ x 永为正值,因此诱饵是安全的,雷达是危险的。

3) K > β > 1和 K < β <1 的情况

这些条件下,因为式(3-34)不连续,不符合求 x 0 概率分布密度函数的条件,所以无法求解其平均值和均方差。

2.闪烁诱偏

闪烁干扰是非相干干扰的一种典型状态。闪烁干扰通常由两部或多部同类型的干扰机,按一定程序开关机来破坏反辐射导引头对其中任一目标的跟踪。在这种情况下,反辐射武器时而跟踪这一目标,时而跟踪另一目标,其导引头天线会随着干扰转换的节拍而产生追摆,因而无法测定和跟踪目标。若各干扰机采取顺序开机的方法,将可以把反辐射武器引导到远离目标和诱饵之外。

图3.14 K > ββ ,<1时 的数学期望分布曲线2

根据式(3-34),对于闪烁诱偏有 β =0 或 β →∞,即 E 10 =0 或 E 20 =0。这意味着只有一个辐射源开机。可以看出当 β =0 时,Δ x = ;当 β →∞时,Δ x =-

3.异频诱偏

异频诱偏也是非相干干扰的一种典型状态,它主要利用反辐射武器导引头测频局限性实施诱偏。目前反辐射武器被动雷达导引头多采用比相法测频设计,而该电路可以较好地满足高测频精度的要求,其主要缺点是对同时到达的诱偏信号测频误差大,甚至造成测频错误或丢失信号。

根据式(3-34),对于异频诱偏,当 β =1 且 ω 1 ω 2 时,此时的诱偏误差为

可见此时的诱偏误差Δ x 同Δ ϕ 无关;诱偏误差Δ x 恒小于 ,即导引头永远指向两点源之间;只有当 K =1 时Δ x 才等于零。但是当 R 1 R 2 相差太远时,要调整 ω 1 ω 2 使得 K =1, ω 1 ω 2 就会相差很大,此时有可能使反辐射导引头通过它的载频分选只取一个信号,舍去另一个信号,反而无法达到诱偏的目的。

β ≠1 时,此时意味着雷达和诱饵到达导引头的场强不等。诱偏误差完全由式(3-34)决定,只有通过实验测量进行统计分析。

参考文献

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