Где высоко стоит наука,
стоит высоко человек.
А. И. Полежаев
А. И. КУПРИЯНОВ, Л. Н. ШУСТОВ
РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ
БОРЬБА
Основы теории
А. И. КУПРИЯНОВ, Л. Н. ШУСТОВ
РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ
БОРЬБА
Основы теории
Москва
«Вузовская книга»
2011
УДК 623.61:621.391
ББК 32.84
К92
Рецензенты:
кафедра радиоэлектронной и информационной борьбы
Военной академии РВСН им. Петра Великого
д-р техн, наук, проф. А. А. Хорев;
ОАО «Концерн Радиоэлектронные технологии»
д-р техн, наук, ст. науч. сотр. Ю. М. Шабатура
Куприянов А. И.
К92 Радиоэлектронная борьба. Основы теории / А. И. Куприянов, Л. Н. Шу-
стов. — М.: Вузовская книга, 2011. — 800 с.: ил.
ISBN 978-5-9502-0444-9
В наиболее полном объеме рассматриваются радиоэлектронные системы и сред-
ства, функционирующие в условиях информационного противоборства и борьбы с
информационным терроризмом, когда ведется радиоэлектронная разведка, органи-
зуется радиопротиводействие, применяется радиомаскировка и защита от специаль-
но организованных радиопомех.
Для студентов и аспирантов радиотехнических специальностей вузов, а также для
специалистов в области радиоэлектронной борьбы.
УДК 623.61:621.391
ББК 32.84
ISBN 978-5-9502-0444-9
© Куприянов А. И., Шустов Л. Н., 2009
© ЗАО «Издательское предприятие
«Вузовская книга», 2011
ПРЕДИСЛОВИЕ
Человек (и человечество) существует в информационном пространстве. Это
утверждение, справедливое на всех прошлых этапах развития цивилизации, особенно
актуально в настоящее время . На всех этапах существования систем, обслуживаю-
щих информационные потребности человечества, их функционирование протекало
в конфликтных условиях. Именно информационный конфликт, диалектический по
своей природе, всегда был основным фактором и главной движущей силой развития
систем передачи, извлечения, хранения и обработки информации. Наиболее вы-
пукло и отчетливо это конфликтное взаимодействие проявляется в форме борьбы
систем, которые в процессе взаимодействия используют сигналы, содержащие и
переносящие информацию, и систем разрушения информации, создающих помехи
взаимодействию информационных систем.
Самый распространенный, традиционный вид помех имеет естественное, при-
родное происхождение. Но природа, по меткому афористичному замечанию А. Эйн-
штейна, «изощренна, но не злонамеренна». Она довольно слабо сопротивляется кол-
лективному техническому интеллекту инженеров — создателей информационных
систем. Во всяком случае, инженеры располагают основательным опытом и мощ-
ным конструктивным теоретическим аппаратом, позволяющим прогнозировать и
парировать негативное и деструктивное воздействие природных факторов на инфор-
мационные системы.
В наше время это положение изменилось. Сейчас информационным системам
все чаще противостоит изощренный разум человека. Точнее, коллективный разум
противника в информационном конфликте. Именно такая ситуация определяет осо-
бенности современного конфликтного взаимодействия информационных и, в част-
ности, радиоэлектронных систем.
Вообще говоря, противоборство радиоэлектронных систем не всегда носит анта-
гонистический характер и не всегда целенаправленно на нарушение помехами ра-
боты других, не собственных радиосистем. Мощный пласт помех обязан своим про-
исхождением нарушениям электромагнитной совместимости радиоустройств и
радиосредств (РЭС) в условиях использования ими общего ресурса (частотного, вре-
менного, пространственного). Тем не менее, антропогенные и техногенные факторы,
влияющие на эффективность и даже на работоспособность радиосистем и радио-
средств, в настоящее время приобрели определяющее значение. Именно эти факторы
являются основным объектом рассмотрения в предметной области, именуемой ра-
диоэлектронной борьбой (РЭБ) и именно они обсуждаются в предлагаемой чита-
телю книге.
Термин РЭБ, хоть он и обозначает обширную предметную область, довольно
конкретен и позволяет дистанцироваться от обсуждения и описания разнообразных
не технических аспектов Конфликтов в информационном пространстве. Главная цель
книги виделась авторам в попытке систематизировать сведения, с которыми опери-
рует теория и техника РЭБ, рассмотреть содержание и направления РЭБ, принципы
построения и технические решения, используемые при создании систем и средств
4
Предисловие
РЭБ, эффективность функционирования радиоэлектронных систем в условиях РЭБ.
Вторая цель, жестко связанная с первой, — иллюстрировать конкретными приме-
рами влияние технических решений и идей на эффективность средств и способов
РЭБ в разных ситуациях, складывающихся как в военное, так и в мирное время.
В силу целого ряда известных причин, доступной литературы по вопросам ра-
диоэлектронной борьбы не много. Во всяком случае, много меньше, чем нужно,
исходя из современных общественных потребностей. Авторы надеются, что предла-
гаемая книга в какой-то мере восполнит этот пробел. Материал книги целиком осно-
вывается на монографической и учебной литературе, на публикациях в научной пе-
риодике. Значительный объем в книге занимают материалы учебных курсов, которые
авторы вели в некоторых российских вузах.
Специфика сложной комплексной проблемы РЭБ такова, что далеко не все ее
аспекты могут излагаться с одинаковой степенью подробности в общедоступной
литературе. Разумеется, в настоящее время в силу изменений известных политиче-
ских, экономических и социальных факторов многие проблемы, задачи и техниче-
ские решения с области РЭБ открылись (или скорее «приоткрылись»). Многое стало
обсуждаться в расширившихся кругах специалистов и вообще заинтересованных лиц.
Но, тем не менее, в целом предметная область РЭБ содержит еще очень много дели-
катных тем, которые не могут рассматриваться с одинаковой степенью подробности
в книге, адресованной широкому кругу читателей. Авторы надеются, что бла-
госклонный читатель найдет это обстоятельство извинительным и не будет сурово
осуждать книгу за неполноту и непоследовательность.
Авторы считают своим приятным долгом поблагодарить уважаемых рецензен-
тов профессора А. А. Хорева и профессора Ю. М. Шабатуру. Отдельная благодар-
ность всем, кто принял участие на разных этапах подготовки предлагаемой читате-
лю книги и способствовал улучшению качества ее формы и содержания.
При подготовке книги авторы использовали открытые материалы по РЭБ и
собственный опыт работы в некоторых научных и учебных учреждениях. При этом
авторы стремились к тому, чтобы книга по своему научно-методическому содержа-
нию соответствовала требованиям к учебным пособиям. Некоторые повторы и
пояснения приведены для облегчения понимания и усвоения материала специали-
стами, которые стремятся ознакомиться лишь с отдельными проблемами РЭБ. При
этом авторы не претендуют на всеобъемлющее изложение всех разделов РЭБ — этой
молодой, многообразной, бурно развивающейся отрасли научного знания и техни-
ческих возможностей.
СПИСОК СОКРАЩЕНИИ
АД
АЗ
АМШ
АП
АР
АРК
АРУ
АСД
АСН
АСОД
АСС
АСУ
АСУ-Н
АСУ-РЭБ
АФАР
АФМ
АЦП
АЧТ
АЧХ
ББКО
БВТД
БКО
БП
БПФ
БХАД
БЦВМ
ВВ
ВВС
ВИМ
ВМГ
ВС
Г
ГАР
ГВШ
ГЛИН
глц
гми
гон
ГПФ
ген
гч
ДНА
ДОР
дос
ДПЛА
ДПФ
ДРЛОУ
дто
дч
—	амплитудной детектор
—	аэрозольные завесы
—	амплитудно-модулированная шумовая помеха
—	аппаратура потребителя абонентский пункт
—	акустическая разведка
—	авиационные ракетные комплексы
—	автоматическая регулировка усиления
—	автоматическое сопровождение по дальности
—	автоматическое сопровождение по направлению
—	автоматизированная система обработки данных
—	автоматическое сопровождение по скорости
—	автоматизированная система управления
—	АСУ наземными комплексами РЭБ
—	АСУ комплексами РЭБ
—	активная фазированная антенная решетка
—	амплитудно-фазовая модуляция
—	аналогово-цифровой преобразователь
—	абсолютно черное тело
—	амплитудно-частотная характеристика
—	базовый бортовой комплекс обороны
—	блок выдачи текущих данных
—	бортовой комплекс обороны
—	боевой порядок
—	быстрое преобразование Фурье
—	блок хранения априорных данных
—	бортовая цифровая вычислительная машина
—	взрывчатое вещество
—	военно-воздушные силы
—	времяимпульсная модуляция
—	взрывомагнитный генератор
—	временная селекция
—	генератор, гетеродин
—	гидроакустическая разведка
—	генератор видеошума
—	генератор линейно изменяющегося напряжения
—	генератор ложных целей
—	генератор мощных видеоимпульсов
—	генератор опорного напряжения
—	генератор помеховых функций
—	головка самонаведения
—	головная часть ракеты
—	диаграмма направленности антенны
—	диаграмма обратного рассеяния
—	диаграммообразующая схема
—	беспилотный дистанционноуправляемый летательный аппарат
—	дискретное преобразование Фурье
—	[самолеты] дальнего радиолокационного обнаружения и управления
—	данные о текущей обстановке
—	делитель частоты
6
Список сокращений
ЗАК — зенитно-артиллерийские комплексы
ЗРК	— зенитные ракетные комплексы
ЗСУ	— зенитные самоходные установки
ЗУР	— зенитные управляемые ракеты
ИА	— истребительная авиация
ИВО — индивидуально-взаимная оборона
ИВС — информационно-вычислительная система
ИК — инфракрасная
ИКГС — инфракрасная головка самонаведения
И КО — индикатор кругового обзора
ИО	— индивидуальная оборона
ИП	— источник питания
ИСЗ — искусственный спутник Земли
КА	— космический аппарат
КВ	— короткие волны
КИМ — кодово-импульсная модуляция
КН И — квазинепрерывное излучение
КР	— компьютерная разведка
КРЛ	— командная радиолиния
КРУ — командное радиоуправление
ЛА —летательный аппарат
ЛБВ — лампа бегущей волны
Л ГС — лазерная головка самонаведения
ЛЗ —линия задержки
ЛЛ — лазерный локатор
ЛОВ — лампа обратной волны
ЛПД — линия передачи данных
ЛЧМ — линейная частотная модуляция
МАР — многолучевая антенная решетка
МААР — многолучевая активная антенная решетка
МБР — межконтинентальная баллистическая ракета
МИЧ — приемник мгновенного измерения частоты
МККР — международный консультативный комитет по радиочастотам
ММР — магнитометрическая разведка
МОД — модулятор
НИСЗ — навигационный ИСЗ
НО — направленный ответвитель
НСД — несанкционированный доступ
ОГ — опорный генератор (гетеродин)
ОД ПФ — обратное дискретное преобразование Фурье
ОЗУ — оперативное запоминающее устройство
ОИП — ответные имитационные помехи
ОНЦ	— обнаружение, наведение	и	целераспределение
ОР	— устройство распознавания	сигналов
ОРЭБ — объекты радиоэлектронной борьбы
ОС	— операционная система
ОУ	— оконечный усилитель
ОЭП — оптико-электронное подавление
ОЭР — оптико-электронная разведка
ОЭС — оптико-электронные системы (средства)
ПАВ — поверхностные акустические волны
ПВО — противовоздушная оборона
ПВРД — прямоточный двигатель
ПВС — пространственно-временная селекция
ПЗ — помехозащищенность
ПЗРК — переносные зенитные ракетные комплексы
ПНВ — приборы ночного видения
Список сокращений
7
ПОАРИ — процессор анализа и обработки разведывательной информации
ПОД	— передатчик помех одноразового действия
ПП	— постановщик помех
ППРЧ	— псевдослучайная перестройка частоты
ПРД	— передатчик
ПРЛО	— противорадиолокационный отражатель
ПРМ	— приемник
ПРО	— противоракетная оборона
ПРР	— противорадиолокационная ракета
ПС	— пространственная селекция
ПсО	— психологические операции
ПУ	— предварительный усилитель
ПУ-Н — пункт управления наземными комплексами
ПЭМ ИН — побочные электромагнитные излучения и наводки
РГС	— радиолокационные головки самонаведения
РДР	— радиационная разведка
РК	— ретрансляционный	канал
РЛ	— радиолокационная	ловушка
РЛР	— радиолокационная	разведка
РЛС	— радиолокационная	система (станция)
РПГ	— радиопоглощающее покрытие
РР	— радиоразведка
РРТР	— радио- и радиотехническая разведки
РСА	— радиолокационная станция с синтезированной антенной
РСН	— равносигнальное направление
РСПИ	— радиосистема передачи информации
РТЛС	—радиотеплолокационная станция
РТР	— радиотехническая разведка
РУК	—разведывательно-ударный комплекс
РЭА	— радиоэлектронная аппаратура
РЭБ	— радиоэлектронная борьба
РЭЗ	— радиоэлектронная защита
РЭК	— радиоэлектронный комплекс
РЭП	— радиоэлектронное подавление (противодействие)
РЭПр	— радиоэлектронное поражение
РЭР	— радиоэлектронная разведка
РЭС	— радиоэлектронная система (средство)
САП	— станция формирования активных помех
САР	— самофокусирующая (самонастраивающаяся) антенная решетка
СВН	— средство воздушного нападения
СВЧ	— сверхвысокая частота
СВЧО	— СВЧ-оружие
СД	— синхронный детектор
СДУС	— измеритель с датчиком угловых скоростей
СДЦ	— селекция движущихся целей
СИО	— система информационного обеспечения
СИУ	— система исполнительных устройств
СКТС — система контроля технического состояния (и боевой эффективности БКО)
СМ О — система массового обслуживания
СНРТР — станция непосредственной радиотехнической разведки
СНРЭР — станция непосредственной радиоэлектронной разведки
СП	—	станция помех
СР	—	сейсмическая разведка
СРТР	—	станция радиотехнической разведки
ССК	—	схема коммутации каналов
ССРНС	—	сетевая спутниковая радионавигационная система
СУ	—	система управления
СУБД	—	система управления базой данных
8
Список сокращений
СУР	— система управления ракетой
СЭУ	— сильноточный электронный ускоритель
ТВГС —телевизионная головка самонаведения
ТВД — театр военных действий
ТВРД — турбовентиляторный двигатель
ТГС —тепловая головка самонаведения
ТКС	— типовые комплексы связи
ТЛ	— тепловая ловушка
ТЛЦ	— тепловая ложная цель
ТП	— теплопеленгаторы
ТРД — турбореактивный двигатель
ГГГ	— тактико-технические требования
ТТХ	—тактико-технические характеристики
УАД — устройство анализа данных
УВ — устройство выброса
УВКА — устройство выдачи команд антенне
УВКГ — устройство выдачи команд генератору
УВТД — устройство выработки тактики действий
УЗ —управление задержкой
УЗВА —устройство запоминания и воспроизведения амплитуды
УЗВС — устройства запоминания и воспроизведения сигналов
УЗП — устройство задания параметров
УЗЧ	— устройство запоминания частоты принятого сигнала
УКВ	— ультракороткие волны
У ПР	— устройство принятия решений
УПЧ — усилитель промежуточной частоты
УУ	— устройство управления
ФАР	— фазированная антенная решетка
ФД	— фазовый детектор
ФКМ	— фазокодовая модуляция
ФМШ — фазомодулированная шумовая помеха
ФНЧ — фильтр нижних частот
ФОФ — фильтр — ограничитель — фильтр
ФП	— функциональное поражение
ФЦУ	— формуляр целеуказания
ФЧХ — фазочастотная характеристика
ХИП	—хаотические импульсные	помехи
ХР	—химическая разведка
ЦВМ	— цифровая вычислительная машина
ЦОС	— цифровая обработка сигналов
ЦУЗВС — цифровое устройство запоминания и воспроизведения сигнала
ЧМ — частотная модуляция
ЧМШ — частотно-модулированная шумовая помеха
ЧПК — череспериодная компенсация
ШОУ — широкополосный усилитель — ограничитель — узкополосный усилитель
ШПИ — ширина полосы излучения
ШУ	— широкополосный усилитель
ЭДС	— электродинамическая структура
ЭМБ — электромагнитный боеприпас
ЭМИ — электромагнитное излучение, электромагнитный импульс
ЭМО	— электромагнитное оружие
ЭМП	— электромагнитное поле
ЭМС	— электромагнитная совместимость
ЭПР	— эффективная поверхность	рассеяния
ЭС	— электронное средство
ВВЕДЕНИЕ
Изобретение радио и внедрение в вооруженные силы в начале XX в. радиоэлект-
роники стимулировали разработку и внедрение способов и средств их радиоразведки
и подавления радиопомехами. Применение радиопомех потребовало защиты РЭС,
т. е. создания средств и методов радиоэлектронной защиты. Так как вначале из всего
многообразия РЭС применялись исключительно средства радиосвязи прежде всего
в военно-морском флоте, то впервые радиоразведка и радиопомехи были применены
в боевых действиях на море экипажами русских военных кораблей в 1904 г. во вре-
мя Русско-японской войны. 15 апреля 1904 г. боевые японские корабли предприняли
артиллерийский обстрел внутреннего рейда Порт-Артура и самого города, а разведы-
вательный корабль японцев «Таракаро», стоявший в пределах прямой видимости
результатов стрельбы, вел по радиотелеграфу корректировку этой стрельбы. В про-
цессе обстрела работа японского корректировщика огня была подавлена нашими
средствами радиопомех. В официальной истории Русско-японской войны этот факт
нашел такое отражение: командовавший эскадрой контр-адмирал Ухтомский прика-
зал броненосцу «Победа» и береговому посту «Золотая гора» «перебивать телеграммы
(радиограммы) большой искрой, что и исполнено было с большим успехом, так как
из японских источников известно, что с трудом удавалось корректировать попада-
ния снарядов с крейсера «Таракаро» [4]. Контр-адмирал Ухтомский в своем докладе
командованию писал: «Неприятелем выпущено более 60 снарядов большого калибра.
Попаданий в суда не было».
Но были и примеры противоположного отношения к РЭБ. Адмирал 3. П. Рожест-
венский, командовавший Второй и Третьей Тихоокеанскими эскадрами з Цусим-
ском сражении, запретил использование радиопомех в ситуациях, когда их необхо-
димость была очевидной для многих офицеров российского флота. Сразу после окон-
чания Русско-японской войны причины и обстоятельства Цусимской трагедии стали
предметом особого рассмотрения специальной комиссии под председательством ад-
мирала А. В. Колчака, созданной при Главном морском штабе. Выводы комиссии
были совершенно конкретны: «Адмиралу Рожественскому надлежало, как только
он был открыт японцами, сделать все возможное, чтобы нарушить радиотелеграфную
связь между отрядами противника. Японцы, дабы не упустить нашей эскадры, были
принуждены рассеять свои силы по большому пространству, и радиотелеграфная
связь являлась существеннейшим элементом их сил. Нарушение этой связи радио-
станциями нашей эскадры, шедшей соединенно и потому не столь нуждающейся в
радиотелеграфе, было тем преимуществом нашей эскадры, которым грех было не
воспользоваться. Несколько мощных, умело примененных радиотелеграфных стан-
ций на русской эскадре, нарушив связь между отрядами, сделали бы больше, чем
десяток пушек» [5].
Современная история создания отечественной техники РЭБ начинается с двух
крупных событий. Первое — это подписанное И. В. Сталиным Постановление
Государственного Комитета Обороны (ГКО) от 16 декабря 1942 г. № ГОКО 2633сс
«Об организации в Красной Армии специальной службы по забивке немецких ра-
диостанций, действующих на поле боя» [6]. И второе событие — Постановление
10
Введение
ГКО от 7 июля 1943 г. об образовании Совета по радиолокации, в компетенцию
которого входили вопросы разработки техники радиопротиводействия (РПД) [7].
В том же году был основан центр по разработке средств РПД (по современной
терминологии — средств радиоэлектронной борьбы) — Всесоюзный научно-исследо-
вательский институт № 108 (ныне ГосЦНИРТИ — Государственный центральный
научно-исследовательский радиотехнический институт).
В локальных войнах и конфликтах в Корее, во Вьетнаме и на Ближнем Востоке
радиоэлектронная борьба велась всеми видами вооруженных сил воюющих стран,
но наиболее интенсивно — ВВС и ПВО (достаточно сказать, что в США до 70 % мате-
риальных ресурсов, предназначенных для развития и совершенствования РЭБ, по-
ступают в авиацию [!’]). Благодаря эффективной РЭБ потери в самолетах снизились
в 3...7 раз [9]. Опыт локальных войн свидетельствует: вкладывать деньги в развитие
средств РЭБ сегодня очень выгодно. По подсчетам специалистов на каждый доллар,
вложенный в информационную войну, можно ожидать 10 долларов прибыли.
Не вдаваясь в подробности, следует отметить, что во время двух войн США в
Ираке (операции «Буря в пустыне» в 1991 г. и «Шок и трепет» в 2003 г.) силы и
средства РЭБ до начала удара создавали сильные помехи радиоэлектронным средст-
вам Ирака, прежде всего РЭС системы ПВО. Под прикрытием радиопомех, предва-
ряя удары самолетов из эшелона прорыва ПВО, были нанесены удары крылатыми
ракетами (КР) морского базирования со стороны Персидского залива и Красного
моря. Прорыв системы ПВО Ирака был обеспечен широким применением высоко-
точных КР «Томагавк» и большого числа управляемых ракет «воздух — РЛС» в со-
четании с сильными радиопомехами радиоэлектронным средствам. В 1991 г. во
время операции «Буря в пустыне» американское командование применило в Ира-
ке и некоторые новые средства РЭБ. Так, с целью повышения эффективности
информационной войны, ведущейся в интересах идеологической обработки граж-
данского населения, для подавления телевизионных передач в Багдаде в район рас-
положения телецентра была сброшена так называемая «электронная бомба», явля-
ющаяся оружием функционального поражения радиоэлектронных систем. В резуль-
тате взрыва специального заряда этой бомбы образовался мощный
электромагнитный импульс, действие которого нарушило работу телецентра. Во
время этой же операции ВМС США для подавления радиоэлектронных систем уп-
равления и связи Ирака использовали в нескольких из 116 запущенных ракет «То-
магавк» боевые части (БЧ), создающие мощный электромагнитный импульс. При-
мененная в ракете БЧ при взрыве излучала СВЧ-сигнал мощностью 5 МВт [10].
Будущее техники РЭБ в значительной степени определяется двумя взаимосвя-
занными научно-технологическими направлениями развития элементной базы
современной радиоэлектроники: созданием разнообразных схем с использовани-
ем нанотехнологий и расширением возможностей цифровой обработки сигналов
(ЦОС), обеспечивших преобразование совокупности средств РЭБ по существу в
цифровые системы.
В 70-х гг. прошлого века самолет, летящий на высоте 12 000 м, облучался при-
мерно 40 тыс. импульсами в секунду. В 80-х гг. плотность облучения возросла до
1...2 млн импульсов в секунду, а в начале нынешнего века прогнозируется
увеличение этой плотности до 10...20 млн импульсов в секунду [3]. Справиться с
селекцией, фильтрацией и анализом поступающей информации в этих условиях
может только специализированный процессор. Для примера укажем, что САП са-
молетов F-15 различных модификаций ALQ-135 (V) имеет 20 параллельно работа-
ющих процессоров. В начале 90-х гг. прошлого века фирма «Вестингауз» разрабо-
Введение
11
тала сигнальный процессор, размещаемый в стандартном блоке 14,6x16,0x1,5 см3
и имеющий быстродействие 3,3 млрд операций в секунду [14]. Такое быстродействие
способно обеспечить адекватную реакцию средств и систем РЭБ на быстро меня-
ющуюся радиоэлектронную обстановку на театре военных действий (ТВД).
Современная РЭБ требует создания помех, прицельных по частоте, но с упреж-
дением по времени. Применяемые в качестве упреждающих широкополосные загра-
дительные шумовые помехи являются энергетически невыгодными. Однако с этим
приходится мириться, так как только обеспечив упреждение, можно рассчитывать
на исключение преимуществ, которые имеют РЛС от изменения несущей частоты
от импульса к импульсу или от пачки импульсов к пачке.
Принципиальная возможность создания энергетически выгодных упреждающих
прицельных по частоте помех появилась только после внедрения в системы РЭБ
цифровых устройств запоминания частоты перехватываемых сигналов на длительное
время. Такие устройства позволяют вместо заградительной шумовой помехи фор-
мировать «гребенку» прицельных по частоте маскирующих шумовых помех. Спектр
каждого «зубца» гребенки сосредоточен в пределах минимально необходимой полосы
около частоты, соответствующей одной из множества дискретных составляющих
запомненных, а затем воспроизведенных частот РЛС. При этом перестройка час-
тоты, осуществляемая РЛС путем перехода скачком на одну из конечного множе-
ства фиксированных частот, не защищает РЛС от такой помехи.
Важно подчеркнуть, что цифровые устройства обеспечивают запоминание не
только частоты, но и сигнала РЛС в целом. Это позволяет решить проблему фор-
мирования сигналоподобных помех в ответ на каждый импульс когерентным РЛС
(импульсно-доплеровским и со сжатием импульсов).
В запоминающее устройство ЭВМ системы РЭБ вводится библиотека параметров
всех известных РЛС и режимов их работы. Эта ЭВМ выявляет тип и степень угрозы,
определяет приоритеты и стратегию радиоэлектронного подавления, вид и мощность
помехи на каждую цель в порядке снижающейся приоритетности. Аналоговая ЭВМ
с таким объемом задач и такой степенью быстродействия справиться не в состоянии.
Формирование (синтезирование) помех полностью цифровым способом посредством
коммутируемой матричной логической структуры позволяет перепрограммировать
весь процесс радиоэлектронного подавления, включая пространственно-временную
модуляцию помеховых сигналов, настройку по частоте, калибровку по мощности и
момент излучения помехи. А это значит, что по мере совершенствования средств
ПВО и авиации потенциального противника нет необходимости создавать новую ап-
паратуру РЭБ; достаточно изменять (обновлять) ее математическое обеспечение.
Комплекс РЭБ должен практически мгновенно реагировать на внезапно возни-
кающие угрозы. Реакция комплекса на угрозу не должна превышать 0,05...0,1 с.
Такую реакцию способна обеспечить только цифровая техника. Только цифровые
ЭВМ с высоким быстродействием и большим объемом памяти способны управлять
ресурсами комплексов РЭБ, включающими:
•	совокупность станций активных помех;
•	расходуемые средства создания помех (буксируемые активные ловушки; про-
тиворадиолокационные управляемые ракеты; передатчики помех одноразового
действия; дипольные отражатели, подсвечиваемые помеховым сигналом; сна-
ряды с электромагнитной боевой частью);
•	набор видов помех и способов их боевого применения;
•	средства функционального поражения РЭС (СВЧ- и лазерное оружие функ-
ционального поражения);
12
Введение
•	распределение энергетического потенциала станций активных помех для од-
новременного подавления нескольких РЭС;
•	способность быстрого изменения ориентации и ширины лучей диаграммы
направленности антенн (фазированных антенных решеток) станций активных
помех в заданных секторах пространства;
•	способность управления последовательностью временных интервалов созда-
ния помех нескольким РЭС одной ведущей станцией активных помех.
Существует тенденция объединения многочисленных радиотехнических и оп-
тико-электронных средств на одном летательном аппарате (средств радиолокации,
РЭБ, госопознавания, радионавигации, передачи данных, лазерных, инфракрасных
и других датчиков информации) в единый интегрированный радиоэлектронный
комплекс (ИРЭК). Такое объединение возможно только при наличии централизо-
ванного управления с помощью цифровой ЭВМ с большими ресурсами быстро-
действия и памяти.
Значительный рост возможностей, интенсивности и влияния РЭБ на боевые
действия, на все виды боевой работы информационной техники и оружия требует
глубокого изучения и учета исторического опыта, условий возникновения разви-
тия РЭБ, ее влияния на современные войны и вооруженные конфликты.
В мирное время все элементы РЭБ не утрачивают своего значения. Нападение
и защита всегда были неразрывными составными частями информационного обще-
ства. В примитивно организованном обществе большую роль в информационном
противодействии играют колдуны, шаманы, оракулы. При формировании общности
людей в государства начинают применяться технические средства РЭБ. Во многих
исторических документах, не исключая Библию, отмечаются случаи применения
световых и звуковых сигналов для передачи различных сообщений, в том числе лож-
ных и пугающих.
Информационная борьба ведется на политическом, экономическом, военном
и даже на бытовом уровне. Средства информационной борьбы используют акустиче-
ские и электромагнитные поля всех освоенных техникой диапазонов. Угонщики
автомобилей применяют электронную разведывательную аппаратуру для
определения кодов противоугонных устройств, а органы охраны правопорядка
используют средства радиотехнической разведки и РЭП для борьбы с ними.
Радиотехнические устройства применяются для слежения за перемещениями под-
надзорных лиц. Акустические средства используют для борьбы с пиратами, терро-
ристами и толпами экстремистов. Имеются сообщения о разработке электронной
аппаратуры для воздействия на психику людей, не говоря уже о технических сред-
ствах, используемых для промышленного шпионажа и совершения экономических
преступлений.
Непредвзятый анализ современного состояния РЭБ свидетельствует о состояв-
шемся переломе качественной оценки влияния РЭБ на все стратегические направле-
ния развития современного общества. Техника РЭБ бурно развивается, используя,
с одной стороны, все новейшие достижения науки, а с другой — способствует разви-
тию наукоемких отраслей.
Организация РЭБ требует устойчивых знаний современной информационной
техники, высокого интеллекта и широкой системной эрудиции.
ГЛАВА 1
ОСНОВЫ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ БОРЬБЫ
1.1. Радиоэлектронная борьба — составная часть
информационного конфликта
Человечество вступило в XXI в. на волне бурного, опережающего развития ин-
формационных систем. Основной движущей силой этого развития было и остается
конфликтное взаимодействие радиоэлектронных систем и средств, являющихся
основными элементами информационной среды прошлого и нынешнего столетия,
с противодействующими факторами и явлениями. Наиболее очевидны проявления
конфликта информационных систем с природой. Именно природа ограничивает
скорость и помехоустойчивость передачи информации по каналам связи, произво-
дительность источников информации, емкость хранилищ информационного ресурса.
Но природа, как афористично заметил А. Эйнштейн, изощренна, но не злонамеренна.
В соревновании коллективного инженерного интеллекта создателей информацион-
ных систем с природой чаще всего побеждают инженеры. Другое дело — конфликт
информационных систем с противодействующими системами антропогенной при-
роды, когда сталкиваются интересы разных людей (групп, коалиций). Исход этого
конфликта совсем не так однозначен, как результат конфликтного взаимодействия
с природой. Формы проявления информационного конфликта развиваются и изме-
няются. Также меняются и термины, в которых он описывается. Но самое устойчи-
вое название для конфликтного взаимодействия информационных систем — «радио-
электронная борьба» (РЭБ).
Зарождение и развитие РЭБ вызвано объективными процессами, обусловленны-
ми диалектическим противоречием средств нападения и защиты. Наиболее выпукло
это противоречие проявляется в среде функционирования систем и средств, сопро-
вождающих и обеспечивающих вооруженную борьбу. История развития вооружен-
ной борьбы показывает, что появление любого нового оружия и боевой техники
неизбежно приводило к созданию средств и способов борьбы с ними. Так случилось
и при внедрении в вооруженные силы средств радиоэлектроники. Методы и средства
РЭБ создавались в скрытой от посторонних взглядов среде проектных институтов
и промышленных предприятий, но становились доступными участникам вооружен-
ной борьбы после применения в военных действиях. Поэтому именно войны и во-
оруженные конфликты отмечают последовательные вехи развития техники и тактики
РЭБ. Соответственно, историю РЭБ как историю развития технической и тактиче-
ской мысли, как событийную цепь появления и проявления новых взглядов, подхо-
дов, технических и тактических решений легче и удобнее всего прослеживать в про-
екции на цепь войн и вооруженных конфликтов, которыми, к величайшему сожале-
нию, так богат XX в.
Особо следует подчеркнуть, что средства РЭБ в настоящее время рассматривают-
ся как оружие ведения боевых действий, а мероприятия по ведению РЭБ из обеспечи-
вающих переходят в категорию одного из элементов содержания боевых действий
и операций. Операция РЭБ может рассматриваться (в сочетании с другими one-
14
Глава 1. Основы радиоэлектронной борьбы
циями) как самостоятельное звено в решении задач стратегического замысла. В тече-
ние всей операции РЭБ будет сохраняться высокая спектральная плотность мощ-
ности преднамеренных помех всех видов, создаваемых высокоорганизованными
группировками РЭБ на земле, в воздухе, на море и в космосе. Это существенно
затруднит возможности использования потенциальным противником РЛС, средств
связи, управления, навигации и других радиоэлектронных средств и систем во всех
частотных диапазонах [11].
Нельзя не отметить возрастающую роль радиоэлектронной борьбы с радио- и
оптико-электронными средствами гражданского назначения в мирное время. Радио-
и оптико-электронная разведка используются террористами и бандитами для получе-
ния информации о предполагаемых объектах нападения и степени их защиты [12,13].
Вскрываются секретные банки данных правительственных учреждений и различных
частных фирм. Созданы устройства радиоподавления линий связи федеральных
служб. В частности, в настоящее время бандитские группировки применяют предна-
меренные помехи для подавления радионавигационных систем (например, систем
поиска угнанных автомобилей). Мобильные радиотелефоны используются для под-
рыва боеприпасов. Активно ведутся поиски путей создания психотропного оружия.
В качестве контрмер антитеррористические подразделения вынуждены приме-
нять специальные станции контрпомех. Разработаны и прошли испытания техниче-
ские средства, создающие сверхмощные электромагнитные и звуковые поля, дей-
ствующие на органы чувств нападающих людей и вызывающие у них чувство страха,
припадки и даже кому [13, 14]. Все это свидетельствует о необходимости глубокого
и системного изучения всех многоликих проблем РЭБ для обеспечения эффектив-
ной борьбы с бандитскими и террористическими группировками.
Таким образом, суть РЭБ — это конфликтное взаимодействие информационных
систем, проявление конфликта в информационном пространстве. Специфичность
форм и методов проявления информационного конфликта позволяет в последнее
время говорить об «информационной борьбе», «информационном оружии» и об «ин-
формационных войнах» как о дальнейшем естественном развитии и трансформации
методов РЭБ [2, 3].
1.2. Цели и задачи радиоэлектронной борьбы
Военный энциклопедический словарь [1] определяет радиоэлектронную борь-
бу как совокупность взаимосвязанных по цели, задачам, месту и времени меро-
приятий, действий, направленных на выявление радиоэлектронных средств и сис-
тем противника, их подавления. Также под радиоэлектронной борьбой понимают
радиоэлектронную защиту своих радиоэлектронных систем и средств от средств РЭБ
противника.
Радиоэлектронное подавление (РЭП) — действия, выполняемые с целью предот-
вращения или уменьшения эффективности использования противником электро-
магнитного спектра.
Защита от помех (ПЗ) — действия, предпринимаемые для того, чтобы, не-
смотря на использование противником электромагнитного спектра для ведения
РЭБ, обеспечить эффективное использование электромагнитного спектра своими
радиоэлектронными средствами.
Радиоэлектронные средства непосредственной поддержки РЭБ — приводят дей-
ствия, направленные на поиск, перехват, определение местоположения, регистрацию
1.2. Цели и задачи РЭБ
15
и анализ излучаемой средствами противника электромагнитной энергии с целью
использования полученной информации для поддержки своих военных операций.
Эти средства создают источник информации, необходимой для функциониро-
вания систем РЭП, защиты РЭС от помех, обнаружение РЛС и предупреждения
экипажа самолета об облучении и сопровождения самолета РЛС, а также наведе-
нии на него управляемого радиоэлектронными средствами оружия.
Электромагнитная совместимость (ЭМС) — действия, направленные на обес-
печение способности своей радиоэлектронной аппаратуры систем связи и управле-
ния оружием функционировать в определенных условиях без заметного ухудшения
качества работы вследствие непреднамеренного электромагнитного излучения.
Между перечисленными подобластями существует взаимодействие и происхо-
дит непрерывное состязание в части совершенствования средств радиоэлектронной
борьбы.
Чтобы представить взаимодействие средств РЭП и помехозащиты, а также ос-
новные закономерности этого взаимодействия, необходимо прежде всего предпо-
ложить, что все развитые страны имеют примерно одинаковую научно-техническую
и технологическую базу и что всякий раз, когда в одной стране изобретается новый
принцип построения радиоэлектронной системы, то же самое и в то же время может
быть сделано в других странах. Поэтому, как только новый тип радиолокатора раз-
рабатывается и поступает на вооружение или для использования в мирных целях,
можно предположить, что немедленно будут предприняты попытки создать проти-
водействие радиолокаторам этого типа. Виды средств РЭП, которые могут быть при
этом использованы, определяются на основе сведений о противнике, включая его
тактику и стратегию, аппаратуру, рабочие диапазоны, технологию и т. д.
В соответствии с этим успешная разработка средств РЭП требует наличия данных
о РЭС вероятного противника. Эти данные получают с помощью радиоразведки, для
чего соответственно оборудованные наземные станции, корабли, самолеты и искусст-
венные спутники перехватывают сигналы РЭС, измеряют рабочую частоту и другие
параметры радиосигналов. Для получения информации также используется шпио-
наж, аварии военных самолетов, изменение политической обстановки при экспорте
военной техники, а в военное время — захват радиоэлектронных средств противника.
Целями радиоэлектронной борьбы являются:
•	вскрытие (выявление) радиоэлектронной обстановки, т. е. радиоэлектронная
разведка;
•	радиоэлектронное поражение систем и средств управления войсками и ору-
жием противника, а также его средств разведки и РЭБ;
•	уничтожение и (или) внесение искажений в программное обеспечение инфор-
мационных систем и средств противника, его автоматизированных систем уп-
равления (АСУ);
•	снижение эффективности применения противником средств радиоэлектрон-
ного поражения — радиоэлектронную защиту;
•	обеспечение электромагнитной совместимости радиоэлектронных систем и
средств.
Таким образом, емкое синтетическое понятие РЭБ объединяет радиоэлектрон-
ную разведку (РЭР), радиоэлектронное поражение (РЭПр), радиоэлектронную за-
щиту (РЭЗ).
В свою очередь РЭР включает в себя радиотехническую (РТР), радиоразведку
(РР), радиолокационную (РЛР), радиотепловую (тепловизионную), инфракрасную
16
Глава 1. Основы радиоэлектронной борьбы
(ИКР), и оптико-электронную (ОЭР), акустическую и гидроакустическую развед-
ки. РТР осуществляет поиск, обнаружение и идентификацию, а также определе-
ние параметров сигналов РЭС противника. Радиоразведка, кроме того, перехваты-
вает сообщения, циркулирующие в системах и сетях передачи информации. Радио-
локационная разведка добывает сведения об объектах (целях) противника, используя
для этого средства радиолокации. Радиотепловая и инфракрасная разведки обна-
руживают цели по их собственному электромагнитному излучению в разных диа-
пазонах волн. Средства оптико-электронной разведки обнаруживают, распознают
и определяют координаты объектов, используя их собственное или отраженное
излучение диапазона оптических волн. Для акустической и гидроакустической раз-
ведок информативны сигналы, переносимые полями упругих деформаций в газо-
вых, твердых и жидких средах.
Радиоэлектронное поражение (РЭПр) предусматривает воздействие на радио-
электронные системы противника средствами радиоэлектронного противодействия
(РЭП), функционального поражения (ФП), предусматривающего изменение харак-
теристик и свойств РЭС вследствие воздействия на них мощных электромагнит-
ных и (или) акустических излучений; поражение высокоточным оружием, самона-
водящимся на источники электромагнитного излучения, а также модификацией
свойств среды распространения электромагнитных и акустических волн.
Радиоэлектронная защита (РЭЗ) — это совокупность мер по уменьшению нега-
тивного воздействия средств РЭПр противника на собственные радиоэлектронные
системы и средства, а также снижение информативности средств его РЭР. РЭЗ объ-
единяет защиту от помех, создаваемых средствами РЭП, защиту от средств функ-
ционального поражения и поражения самонаводящимся оружием. РЭЗ предусмат-
ривает также меры по обеспечению электромагнитной совместимости (ЭМС) соб-
ственных РЭС различной структуры и функционального назначения.
Структура проблемы РЭБ и взаимодействие ее перечисленных составных час-
тей иллюстрируется на рис. 1.1.
Для разработки средств РЭП имеют значение многие характеристики, свойства
и параметры средств вооружения и военной техники, а именно:
•	диапазон рабочих частот;
•	тип сигнала — импульсный с малой или большой скважностью, непрерыв-
ный, непрерывный с частотной модуляцией (ЧМ) и т. д.;
•	вид внутриимпульсной модуляции сигналов — линейная частотная (ЛЧМ),
фазокодовая (ФКМ) или иная;
•	использование скачкообразной перестройки несущей частоты РЛС или рабо-
та на разнесенных частотах;
•	эффективная излучаемая мощность передатчика РЛС;
•	длительность импульса, модуляция длительности импульсов, использование
групп импульсов;
•	период повторения радиоимпульсов, модуляция периода повторения;
•	характеристики диаграмм направленности антенн в главном луче и в боко-
вых лепестках;
•	модуляция сигнала из-за сканирования антенного луча;
•	поляризационные характеристики антенной системы РЭС;
•	способ сопровождения цели по угловым координатам;
•	способность работать в пассивном режиме по импульсным и непрерывным
сигналам;
1.2. Цели и задачи РЭБ
17
Рис. 1.1. Структура проблемы РЭБ
•	способ наведения ракет;
•	характеристики неконтактных взрывателей;
•	способы взаимодействия с другими системами оружия и их носителями;
•	число, местоположение, максимальная дальность действия и другая инфор-
мация;
•	имеющиеся сведения о назначении РЭС;
•	используемые способы защиты от воздействия помех и их характеристики.
Среди возможных способов защиты РЭС от воздействия помех представляют
интерес для РЭП следующие сведения [15]:
•	способы селекции движущихся целей (СДЦ);
•	принцип и особенности работы системы автоматического регулирования уси-
ления (АРУ) приемника;
•	способы накопления сигнала в приемнике;
•	наличие схемы, состоящей из широкополосного усиления, ограничителя и
узкополосного усилителя (ШОУ);
•	способ поддержания в приемнике постоянного уровня ложных тревог;
•	применение корреляционных методов;
•	алгоритм обработки сигнала в приемнике;
•	наличие сторожевых стробов в каналах автосопровождения;
•	обработка сигнала в фазированной антенной системе РЛС;
•	способы подавления приема сигналов помех, воздействующих через боковые
лепестки;

18
Глава 1. Основы радиоэлектронной борьбы
•	способы пассивного определения дальности;
•	другие меры защиты РЛС от диполей, помех по дальности, скорости и угло-
вым координатам.
На определенном этапе РЭП может быть достаточно эффективным для подавле-
ния РЛС, но разработка средств защиты РЛС вновь восстанавливает баланс, отбрасы-
вая радиоэлектронное подавление назад, т. е. сводя к нулю его эффективность. В це-
лом данная ситуация имеет вид цепной реакции: радиолокационная аппаратура —
средства РЭП-РЛС со средствами защиты — модернизированные средства РЭП —
усовершенствованная радиолокационная аппаратура — усовершенствованные сред-
ства РЭП и т. д. до бесконечности. Поскольку все факторы равноценны, соперни-
чество может продолжаться долгие годы. Можно видеть, что средства РЛС и РЭП
развиваются параллельно и каждое их взаимодействие приводит к ответной реакции
другой стороны и появлению все новых и новых технических решений и средств. Для
того чтобы выстоять или одержать верх в таком соперничестве, необходимо знать сла-
бые места в системе радиоэлектронных средств противника, с тем, чтобы при необ-
ходимости оказать им эффективное противодействие. Сюда относится создание
помех РЛС противника, вывод из строя средств и линий связи, создание помех для
систем наведения его самолетов и ракет, а также ухудшение условий для оптического
наблюдения.
На основании накопленного опыта можно сделать вывод, что наиболее эффек-
тивный способ сохранения преимущества в области РЭБ заключается в комбиниро-
ванном применении всех существующих методов ведения РЭБ. Сочетание чрезвы-
чайно сложных технических средств и строго согласованных тактических способов
их применения может обеспечить успех только в случае комплексного применения
и полного использования всех имеющихся возможностей РЭБ. Это предполагает
наличие большого количества самой разнообразной по назначению аппаратуры
РЭП, а также средств доставки, чтобы они, включенные в виде составных частей в
системы оружия, могли найти оптимальное применение в любых условиях боевой
обстановки на суше, море, в воздухе и космосе.
Все способы ведения боевых действий с применением средств РЭП должны
учитывать то обстоятельство, что пренебрежение какой-то технической или тактиче-
ской возможностью может привести в ходе РЭБ к образованию уязвимого звена в
обороне. Поэтому при разработке и создании систем оружия и средств РЭП необ-
ходимо учитывать все технические возможности и то, что ни одна страна не оста-
новится перед необходимостью даже крупных затрат, чтобы удержать приоритет в
этой области. Важной отличительной чертой вновь создаваемых систем радиоэлект-
ронной борьбы должна быть их минимальная уязвимость к потенциальной угрозе,
создаваемой новыми и усовершенствованными радиоэлектронными средствами
противника.
Техника РЭП представляет собой очень обширную область, которая включает
разнообразные методы, технические решения и тактические приемы и находится в
постоянной эволюции. В связи с этим можно дать только первоначальную ориен-
тацию относительно методов, которые используются в РЭП. Если попытаться пред-
ставить в общем аспекте характеристику методов и техники РЭП, то можно обна-
ружить почти полное отсутствие общих решений для большинства проблем и, наобо-
рот, наибольшая эффективность достигается обычно при использовании аппаратуры
помех, в максимальной степени адаптированной к индивидуальным характеристи-
кам подавляемого РЭС.
1.3. Характеристика комплексов и средств РЭБ
19
При организации РЭП необходимо учитывать, что любая система управления
оружием выполняет все или, по крайней мере большинство, функций из следующего
набора:
•	поиск и обнаружение нарушителя;
•	опознавание государственной принадлежности («свой — чужой»);
•	передача по линии связи информации об обстановке в зоне ответственности;
•	обработка этой информации;
•	выработка команд управления;
•	передача команд управления по линии связи;
•	наведение оружия и открытие огня по нарушителю.
В соответствии с этим усилия при организации РЭП должны быть направлены на:
1)	ухудшение радиолокационной видимости цели с помощью радиопоглощаю-
щих материалов и других мер, снижающих эффективную поверхность рассеяния
(ЭПР) цели;
2)	ухудшение условий радиолокационной видимости цели путем создания мас-
кирующих активных или пассивных помех;
3)	дезинформацию системы опознавания относительно государственной при-
надлежности цели путем создания ей имитационных помех;
4)	нарушение работы каналов передачи информации и команд управления пу-
тем создания им соответствующих преднамеренных помех.
1.3.	Характеристика комплексов и средств радиоэлектронной борьбы
В зависимости от степени интеграции отдельных элементов аппаратуры РЭБ в
различные объединения и группы целесообразно выделить и определить несколько
категорий таких объединений и групп, как устройства, средства, подсистемы, комп-
лексы и системы РЭБ.
Устройство — это совокупность элементов (модулей), решающих простейшие
задачи. Примером устройства служат схема запоминания частоты сигнала в станциях
создания активных помех, антенна станции РТР и многие другие.
Средство РЭБ представляет собой совокупность отдельных устройств РЭБ.
Средство РЭБ предназначено для выполнения нескольких простых задач. Напри-
мер, средством РЭБ является станция формирования активных помех (САП). Сред-
ства РЭБ могут быть автономными и неавтономными. Первая группа средств пред-
назначена для решения самостоятельных задач (например, забрасываемые передат-
чики помех), тогда как вторая — для решения простых задач в составе комплексов
РЭБ (например, устройства выброса средств РЭБ).
Средства РЭБ, находящиеся на вооружении, в зависимости от решаемых задач
подразделяются на индивидуальные и групповые.
Индивидуальные средства РЭБ предназначены для зашиты самолетов, верто-
летов, кораблей и других объектов от обнаружения и поражения огневыми средст-
вами противника. Индивидуальные средства РЭБ нарушают работу (точнее — сни-
жают эффективность функционирования) РЭС управления оружием противника.
В состав индивидуальных средств РЭБ могут входить станции непосредственной
радиоэлектронной разведки (СНРЭР), радиотехнической разведки (РТР); аппара-
тура предупреждения о радиолокационном облучении, пуске ракет; станции и пе-
редатчики активных помех РЭС управления оружием (в том числе инфракрасные
и лазерные) устройства выброса средств РЭБ (противорадиолокационных, проти-
20
Глава 1. Основы радиоэлектронной борьбы
воинфракрасных снарядов, ловушек различного назначения); устройства управле-
ния заметностью ЛА; аппаратура управления, контроля и индикации.
Объектами воздействия индивидуальных средств РЭБ являются РЛС зенитно-
ракетных комплексов (ЗРК), зенитно-артиллерийских комплексов (ЗАК), бортовые
РЛС самолетов, вертолетов и кораблей; оптические, инфракрасные и лазерные при-
целы зенитных средств и бортового оружия, головки самонаведения управляемых
ракет, радиовзрыватели и оптические взрыватели средств поражения.
Групповые средства РЭБ предназначены для обеспечения прорыва (преодоле-
ния) обороны противника путем подавления помехами радиоэлектронных систем
и средств управления войсками и оружием , а также его технических средств разведки.
Групповые средства РЭБ устанавливаются на специальных самолетах, вертолетах
РЭБ, дистанционно пилотируемых ЛА, автоматических аэростатах, а также на зем-
ных объектах и кораблях.
В состав групповых средств РЭБ могут входить станция непосредственной радио-
технической разведки (СНРТР); аппаратура предупреждения об облучении и анализа
радиоэлектронной обстановки; станции и передатчики активных помех РЭС управле-
ния войсками и оружием; станции активных помех линиям радиоуправления и ра-
диосвязи; устройства выброса (выстреливания) расходуемых средств РЭБ; ложные
цели; устройства создания аэрозольных (дымовых) завес; забрасываемые станции и
передатчики помех; устройства управления заметностью ЛА, ракеты «воздух — РЛС»;
аппаратура управления, контроля и индикации.
Объектами групповых средств РЭБ являются РЛС обнаружения, определения
высоты, опознавания, наведения истребителей и целеуказания ЗРК и ЗАК; радио-
линии органов управления ПВО и наведения авиации; РЛС управления оружием
ПВО; головки самонаведения управляемых ракет; пассивные РЭС обнаружения и
сопровождения постановщиков активных помех; радиовзрыватели средств пораже-
ния; средства радиоэлектронной разведки и радиоэлектронной борьбы; радиоэлект-
ронные средства разведывательно-ударных комплексов (РУК).
Подсистема объединяет несколько видов взаимосвязанных устройств и средств.
Подсистемы предназначены для решения однородной задачи в составе комплекса
РЭБ. Примером подсистем РЭБ может служить система информационного обеспе-
чения БКО, принимающая и обрабатывающая информацию о радиоэлектронной
обстановке. В подсистему информационного обеспечения входят различные средст-
ва: станции непосредственной РТР, пеленгаторы, станции разведки в инфракрасном
диапазоне и другие средства.
Индивидуальные и групповые средства РЭБ объединяются в комплексы и си-
стемы РЭБ.
Комплекс РЭБ — это совокупность средств огневого и функционального пора-
жения, а также радиоэлектронного подавления РЭС, средств разведки, управления
и контроля, функционально связанных и совместно используемых для решения за-
дач РЭБ.
Системой РЭБ называется совокупность комплексов и средств РЭБ, расположен-
ных на нескольких объектах, объединенных единым управлением (единой автома-
тизированной системой управления — АСУ) для решения задач РЭБ. Так в систе-
му РЭБ могут входить как средства и комплексы РЭБ различных летательных ап-
паратов, так и наземные комплексы и средства РЭБ.
Назначение и состав комплекса РЭБ определяются боевыми задачами, способа-
ми боевых действий и боевыми возможностями системы вооружения, использующей
1.4. Основные функции комплексов РЭБ
21
комплекс РЭБ. Базовый принцип построения комплексов РЭБ означает, что стаци-
онарная часть (основа) комплекса, решает определенный минимум задач РЭБ. Комп-
лекс РЭБ может наращиваться за счет включения в его состав различных устройств
РЭБ (станций помех, отдельных модулей станций разведки, устройств выброса
средств РЭБ и других).
Наращивание комплекса РЭБ позволяет значительно расширить задачи, реша-
емые комплексом, и увеличить его эффективность. Однако следует иметь в виду,
что усиление боевых возможностей комплекса РЭБ может происходить только за
счет расхода ограниченного ресурса. Так, например, для авиационного комплекса
РЭБ усиление боевых возможностей происходит за счет уменьшения запаса топли-
ва и вооружения. Поэтому в каждом конкретном случае необходимо проводить
оптимизацию удельного веса комплекса РЭБ в общей системе вооружения.
Базовый принцип построения бортовых комплексов РЭБ значительно сокращает
объем работ по их модернизации, отвечает требованиям стандартизации и унифи-
кации авиационного радиоэлектронного оборудования, позволяет быстро реагиро-
вать на изменение вооружения и тактики противника.
Комплексы РЭБ ударных самолетов и самолетов-постановщиков помех отлича-
ются как по составу средств РЭБ, так и по решаемым задачам. Комплекс РЭБ удар-
ных самолетов включает, как правило, индивидуальные средства РЭБ на каждом
самолете. В некоторых случаях на ударных самолетах могут размещаться групповые
средства РЭБ, решающие задачи коллективно-групповой защиты (подавление РЭС
управления оружием и войсками).
Специальные вертолеты и самолеты-постановщики помех оснащаются комплек-
сами групповых и индивидуальных средств РЭБ. Групповые средства РЭБ этих
самолетов решают задачи коллективно-групповой защиты при борьбе с РЭС управ-
ления войсками и оружием противника. Индивидуальные средства РЭБ в основном
подавляют РЭС управления оружием. Однако они могут быть использованы и для
борьбы с РЭС управления войсками.
1.4.	Основные функции комплексов радиоэлектронной борьбы
Современный комплекс РЭБ осуществляет сбор информации о радиоэлектрон-
ной обстановке, а также информации о состоянии собственных сил и средств РЭБ;
производит обработку этой информации и отображает ее на соответствующих инди-
каторах; принимает решение по выбору РЭС, подлежащих огневому поражению или
радиоэлектронному подавлению, и определяет целесообразные виды маневра и спо-
собы применения средств РЭБ; управляет средствами РЭБ; контролирует эффектив-
ность и работоспособность комплекса РЭБ.
В соответствии с выполняемыми задачами комплекс РЭБ имеет несколько функ-
ционально связанных систем (подсистем), см. рис. 1.2, а именно — систему инфор-
мационного обеспечения (СИО), представляющую собой совокупность средств
электронной разведки; систему управления (СУ), основу которой составляют БЦВМ;
систему исполнительных устройств (СИУ), состоящую из совокупности средств по-
ражения РЭС, средств РЭП и устройств управления заметностью; систему конт-
роля (СК), состоящую из устройств контроля работоспособности и боевой эффек-
тивности комплекса РЭБ.
Различают несколько способов интеграции различных устройств комплекса РЭБ.
Так в самолетах первого и второго поколений применялся принцип раздельного
22
Глава 1. Основы радиоэлектронной борьбы
Рис. 1.2. Структура комплекса РЭБ
(автономного) размещения и функционирования средств РЭБ. Каждое средство
решало свою ограниченную группу задач. Объединение средств РЭБ осуществля-
лось оператором РЭБ. Такой принцип интеграции породил сложную проблему сбора,
отображения информации и принятия решения.
Прогрессивным является построение единого комплекса РЭБ на основе цент-
рализованной, иерархической или гибридной интеграции различных устройств.
Централизованный принцип характеризуется наличием единой системы обра-
ботки информации и управления на базе ЦВМ.
Иерархический принцип заключается в построении ряда подчиненных друг другу
устройств, систем, комплексов так, что задачи устройств, систем, комплексов низше-
го ранга определяются задачами устройств, систем, комплексов более высокого ран-
га. В иерархической системе каждый из подчиненных комплексов управляется соб-
ственной системой управления в соответствии с поставленной задачей. Такой прин-
цип закладывается, когда невозможно организовать сбор информации и управление
из одного центра. Недостаток иерархической системы состоит в трудностях ее адап-
тации и в значительном времени прохождения команд.
В гибридных системах предусматривается как подчиненность комплексов и
взаимный обмен информацией снизу вверх и сверху вниз, так и возможность цен-
трализованного сбора информации и управления подчиненными звеньями. Гибрид-
ный принцип наиболее часто используется при построении современных и пер-
спективных комплексов и систем РЭБ (комплексы РЭБ самолетов третьего и чет-
вертого поколений).
Различные составные части комплексов и систем РЭБ (подсистемы СИО, СУ,
СИУ, СК; авиационные, вертолетные и другие комплексы РЭБ) могут размещаться
на разнотипных летательных аппаратах, на кораблях и на земле. При этом их объеди-
нение в комплекс или систему РЭБ происходит на этапе выполнения боевой зада-
чи. Примером такого объединения может служить расстановка самолетов-постанов-
щиков помех в едином боевом порядке с самолетами-носителями управляемого
оружия, предназначенного для уничтожения РЭС.
Показательна история технических решений, принимавшихся при создании
авиационных средств РЭБ. Средства РЭБ самолетов первых поколений не были
функционально связаны с другими бортовыми радиоэлектронными средствами. Для
самолетов третьего и последующих поколений характерным является наличие раз-
ветвленной функциональной связи комплекса РЭБ с другими бортовыми комп-
лексами и с радиоэлектронным комплексом (РЭК) в целом. В РЭК перспективных
летательных аппаратов специального комплекса РЭБ может и не быть. Различные
устройства РЭБ могут использоваться в интересах решения задач навигации, связи,
управления оружием и т. д. В свою очередь, ряд устройств и систем РЭК может при-
влекаться для решения задач РЭБ. Например, передающие устройства РЛС и система
ФАР могут применяться для целей РЭБ на этапе прорыва ПВО, а при нанесении
удара передатчики САП могут использоваться для решения задач управления ору-
жием или наращивания энергетического потенциала РЛС.
1.4. Основные функции комплексов РЭБ	23
Степень взаимосвязи бортовых и наземных систем и комплексов РЭБ опреде-
ляется боевой задачей и радиоэлектронной обстановкой в зоне боевых действий.
В некоторых случаях наземные и бортовые системы и комплексы РЭБ могут функ-
ционировать независимо друг от друга. Например, при действии самолетов дальней
авиации в глубоком тылу противника характерным является автономная работа бор-
товых комплексов РЭБ.
Структурная схема объединенной системы РЭБ представлена на рис. 1.3. Она
состоит из воздушной и наземной систем РЭБ, в состав которых входят бортовые
комплексы РЭБ (БК РЭБ); АСУ бортовыми комплексами (АСУ-Б) и пункт управ-
ления бортовыми комплексами (ПУ-Б); наземные комплексы РЭБ (НК РЭБ), АСУ
наземными комплексами РЭБ (АСУ-Н) и пункт управления наземными комплекса-
ми (ПУ-Н).
Рис. 1.3. Структурная схема большой объединенной системы РЭБ
Управление большой автоматизированной системой РЭБ осуществляется с на-
земного или воздушного пункта управления (ПУ-РЭБ) с помощью автоматизиро-
ванной системы управления бортовыми и наземными комплексами РЭБ (АСУ-РЭБ).
Автоматизированное управление силами и средствами РЭБ предусматривается
во всех звеньях: фронтовом, армейском, дивизионном, полковом, включая автома-
тизированное управление комплексами РЭБ авиационных эскадрилий, звеньев и
отдельных ЛА. В связи со сложностью решения задач РЭБ и большим влиянием
результатов РЭБ на ход и исход боевых действий управление силами и средствами
РЭБ является сугубо творческим процессом и осуществляется соответствующим
должностным лицом РЭБ под руководством авиационных командиров.
Данные о своих силах и средствах РЭБ, о радиоэлектронной обстановке обоб-
щаются на КП объединений, соединений и частей ВВС. Управление силами и сред-
ствами РЭБ производится с наземных или воздушных командных пунктов, где пре-
дусмотрено специальное рабочее место начальника РЭБ (пункт управления РЭБ)
с устройствами отображения информации, управления, ЭВМ и каналами связи.
24
Глава L Основы радиоэлектронной борьбы
Основное управление комплексами РЭБ в воздухе предусматривается с помощью
аппаратуры управления в типовых комплексах связи (ТКС) ведущих самолетов групп.
В процессе предварительной подготовки в память БЦВМ ведущих самолетов закла-
дываются исходные данные о ПВО противника, полученные в процессе ведения всех
видов разведки. В полете с помощью бортовой аппаратуры радиоэлектронной раз-
ведки и систем информационного обеспечения ведется непосредственная разведка
РЭС противника, производится анализ радиоэлектронной обстановки, определяются
типы РЭС и объекты РЭБ, выбираются способы и средства РЭБ из состава комплек-
сов групповых и индивидуальных средств РЭБ, вырабатываются команды управле-
ния исполнительными системами, оценивается эффективность ведения РЭБ.
В процессе выполнения разведки выявляются ранее неизвестные РЭС против-
ника. Одновременно с подавлением РЭС разведданные о них и состоянии комп-
лексов РЭБ передаются на наземные и воздушные КП, где они используются для
пополнения сведений о противнике, для принятия мер по РЭЗ своих РЭС, а также
для оценки эффективности проводимых мероприятий по РЭБ.
Жизненный цикл комплекса РЭБ, состоящий из этапов НИР, ОКР, испыта-
ний, производства и эксплуатации, определяется условиями быстро меняющейся
радиоэлектронной обстановки. Основное требование на стадиях НИР, ОКР и про-
изводства — выполнение ТТТ в заданные сроки с минимальными затратами. Цикл
эксплуатации должен иметь наибольшую продолжительность.
Нормативной базой для сокращения сроков разработки и выпуска большой
серии комплексов РЭБ при заданных материальных ресурсах и обеспечении взаимо-
заменяемости элементов и узлов комплексов различных видов и родов авиации
является стандартизация техники РЭБ. Здесь под стандартизацией понимается уста-
новление и упорядочение соответствующих современному уровню развития норм
и требований к характеристикам средств РЭБ и их составным частям с целью со-
кращения времени разработки и максимальной экономии материальных затрат при
обеспечении функционирования требований по боевой эффективности.
Разбиение средств РЭБ на функциональные узлы и блоки и выделение наиболее
общих функциональных связей между ними позволяют упорядочить технические
решения по построению комплексов РЭБ — унифицировать схему функциональ-
но-блочного построения и перейти на функционально-блочный принцип констру-
ирования средств на этапах ОКР. Применение функционально-блочного принци-
па конструирования позволяет увеличить серийность выпуска блоков (модулей) и
приводит к снижению стоимости комплексов на 20...30 % и сокращению сроков
разработки на 40...60 %. За основу комплексов РЭБ могут быть взяты базовые эле-
менты САП, средств управления и серийные ЕЦВМ. Базовые элементы разрабаты-
ваются для одного или нескольких видов Вооруженных сил.
1.5.	Критерии эффективности комплексов радиоэлектронной борьбы
При разработке, эксплуатации и боевом применении средств и комплексов РЭБ
первостепенное значение придается выбору критериев их эффективности. Правиль-
ный выбор критерия эффективности определяет глубину и качество исследований,
проектирования и испытаний средств РЭБ. Особое значение имеет выбор соответст-
вующего критерия при планировании боевого применения средств РЭБ. В этом слу-
чае выбранный в качестве критерия тот или иной показатель эффективности средств
РЭБ в значительной степени может оказать влияние на выполнение боевой задачи.
1.5. Критерии эффективности комплексов РЭБ
25
По общепринятому определению критерий (от греч. kriteriori) представляет со-
бой средство суждения, мерило для оценки какого-либо явления или предмета.
Практикой установлено, что в качестве критерия эффективности средств и комп-
лексов РЭБ должен быть выбран такой показатель, который удовлетворяет следую-
щим основным требованиям [16—18]:
•	показатель должен соответствовать цели исследования (проектирования, ис-
пытания, эксплуатации, боевого применения) и отражать основное назначе-
ние изучаемого комплекса или средства РЭБ;
•	показатель должен быть функционально связан с характеристиками (парамет-
рами) комплекса или средства РЭБ и чувствителен к изменениям этих харак-
теристик;
•	показатель должен быть наглядным и в максимальной степени простым.
Можно определить две группы критериев эффективности средств и комплек-
сов РЭБ.
Первая группа критериев, называемых ниже критериями боевой и технической
эффективности, определяет степень выполнения комплексом или средством РЭБ
стоящих перед ним задач в заданное время.
Вторая группа критериев, называемых экономическими критериями, характери-
зует затраты на создание и эксплуатацию комплекса РЭБ.
В качестве критериев боевой эффективности применяются оперативно-тактиче-
ские критерии [19]: вероятность прорыва ПВО, число атак истребителей, число сби-
тых самолетов (потери), вероятность поражения самолета, промах ракеты, среднее
число подавленных радиопомехами РЛС и др.
Оперативно-тактические критерии являются определяющими при разработке
концепции РЭБ на определенном этапе развития ВВС. С помощью оперативно-
тактических критериев формируются исходные положения для разработки новых
комплексов РЭБ, оцениваются мероприятия по организации РЭБ и боевым дей-
ствиям ВВС.
Критерии технической эффективности позволяют оценивать качество отдельных
технических решений, проводить сравнение различных средств РЭБ, определять ра-
циональные технические характеристики и оценивать степень совершенства эксплуа-
тационных характеристик комплексов РЭБ. Нашли применение различные техни-
ческие критерии: информационные, используемые для оценки качества помеховых
сигналов; энергетические, определяющие различные энергетические характеристики
средств РЭБ; эксплуатационные, используемые при эксплуатации средств РЭБ.
Такие экономические критерии как абсолютная или относительная стоимость
средств РЭБ, применяется при оценке деятельности предприятий промышленности.
Эти критерии позволяют оценить экономические показатели различной техники РЭБ
при ее эксплуатации и боевом применении. Они является одними из основных кри-
териев при принятии решения о разработке комплексов РЭБ.
На практике возникает необходимость оценить эффективность того или иного
комплекса РЭБ по некоторому обобщающему критерию, учитывающему как его
боевую (техническую) эффективность, так и стоимость. Такая потребность связана
с поиском оптимальной структуры комплекса РЭБ или способов его применения,
которые позволяют выполнять поставленные задачи при наименьших затратах на
разработку, эксплуатацию и боевое применение комплекса РЭБ.
Обобщающим критерием, учитывающим боевую (техническую) и экономиче-
скую эффективность комплекса РЭБ может служить отношение показателя боевой
26
Глава 1. Основы радиоэлектронной борьбы
(технической) эффективности Рб(Т) к затратам С на создание (эксплуатацию, при-
менение) комплекса [15]:
3 = -^-.	(1.1)
с
Критерий (1.1) получил название «эффективность — стоимость». Возможно
применение и другой разновидности обобщающего критерия «эффективность —
стоимость», который представляет собой разность показателей Рб<Т) и С:
ЭР = /б(т)~С'-	(1.2)
Однако критерий (1.2) не в полной мере отвечает третьему требованию, а именно,
он не является наглядным, а определение его не является простым вследствие необ-
ходимости выражения показателей и С в стоимостном виде (например, в руб-
лях). Показатель эффективности (1.1) удовлетворяет всем трем требованиям, предъ-
являемым к обобщающим критериям. Этим показателем удобно пользоваться при
сравнительной оценке однотипных средств и комплексов РЭБ. Сравнение эффек-
тивности однотипных средств РЭБ производится с помощью «критерия относи-
тельной эффективности — стоимости»:
Эотн—,	U-3)
э2
где
э, =^-; э2 =^;	(1.4)
Ч Ч
Рб1, Q, Рб2, С2 — показатели боевой эффективности и стоимости, относящиеся к
исследуемому первому или второму средству (комплексу) РЭБ или соответственно
к различным условиям эксплуатации (боевого применения) одного и того же средст-
ва (комплекса) РЭБ.
Если имеется большое число исследуемых средств РЭБ, то удобно оценивать их
эффективность путем сравнения с эффективностью некоторого эталонного средства:
Ээт=~,	(1-5)
Чт
где Рбэт, СЭТ — соответственно боевая эффективность и стоимость эталонного сред-
ства РЭБ. За эталонное средство можно принимать какое-либо простейшее сред-
ство, эффективность которого может быть просто и достоверно определена. Одна-
ко показатель Ээт должен быть функционально связан с теми параметрами средства,
которые изучаются в рассматриваемой задаче.
При использовании эталонного показателя Ээт критерий относительной эффек-
тивности — стоимости для у-го исследуемого средства РЭБ записывается в виде
Э	^бо ^эт	(1.6)
OTHJ хпг р
гб эт
При сравнении эффективности различных способов боевого применения оди-
наковых средств РЭБ часто можно полагать экономический показатель (стоимость)
всех используемых средств одинаковым. Поэтому относительная эффективность
оцениваемых способов РЭБ оценивается выражением
3	(1.7)
^ОТН Jp
*6 эт
1.5. Критерии эффективности комплексов РЭБ
27
Для проведения исследований по оценке эффективности средств (комплексов
РЭБ) на различных этапах жизненного цикла (разработка, изготовление опытного
или серийного образца, испытания, эксплуатация, боевое применение) необходи-
мо установить функциональные зависимости Рб и С от технических и оперативно-
тактических характеристик исследуемого средства.
Под техническими характеристиками понимается совокупность параметров ве-
личин а = (аь а2, •••» ап)» описывающих схемные, конструктивные, энергетические,
информационные и другие особенности средства. Вид и значения технических хара-
ктеристик зависят от состояния элементной базы, уровня профессиональной подго-
товки разработчиков и заказчиков. К техническим характеристикам комплекса РЭБ
можно отнести энергетический потенциал станции помех, силу излучения тепло-
вой ложной цели, чувствительность разведывательного приемника, рабочий диапа-
зон частот САП, массу, надежность и др.
Оперативно-тактические характеристики Р = (Pi, Р2»•••» Р/и) определяют способы
и условия боевого применения средств, комплексов и систем РЭБ. Примерами таких
характеристик являются: варианты комплекса РЭБ, число САП в комплексе или
системе РЭБ, пропускная способность комплекса, виды помеховых сигналов, пара-
метры боевых порядков самолетов и, возможно, некоторые другие.
Оперативно-тактические и технические характеристики взаимосвязаны. Так, про-
пускная способность комплекса зависит от таких технических характеристик, как
быстродействие ЭВМ, чувствительность разведывательных приемников, энергетиче-
ские возможности передатчиков и др.
Учитывая зависимость боевой эффективности и стоимости j-го средства (комп-
лекса, системы) РЭБ от технических и оперативно-тактических характеристик, мож-
но записать показатель «эффективность — стоимость» в виде
/	^б(а,Р)
Э(а,р) = —..-7,	(1.8)
k	С(а,р)
где а = (а1?а2,...,аЛ)— вектор технических признаков средства РЭБ;
Р = (Р1,Р2,...,Р/Л) — вектор оперативно-тактических признаков средства РЭБ.
Определение зависимостей вида (1.8) дает возможность приступить к решению
различных задач, связанных с исследованием эффективности средств, комплексов
и систем РЭБ. Можно сформулировать несколько таких задач:
1)	синтез средства, комплекса или системы РЭБ;
2)	оптимизация отдельных характеристик средства РЭБ;
3)	оценка эффективности применения комплексов РЭБ при решении конкрет-
ных боевых задач;
4)	поиск и определение рациональных путей совершенствования комплексов
РЭБ;
5)	определение новых способов боевого применения комплексов РЭБ.
Как следует из (1.8), для определения аналитической зависимости показателя
эффективности Э от параметров аир необходимо выявить аналогичные зависи-
мости для критериев боевой и технической эффективности Рб, а также стоимости
комплексов РЭБ.
Подробно содержание критериев обсуждается в заключительной гл. 18.
ГЛАВА 2
ОБЪЕКТЫ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ БОРЬБЫ
2.1. Общая характеристика объектов
радиоэлектронной борьбы
Объекты радиоэлектронной борьбы (ОРЭБ) — это различные системы управ-
ления (СУ) силами (войсками), оружием, техникой, отдельные радиоэлектронные
средства извлечения, передачи и обработки информации, входящие в состав сис-
тем управления, а также энергетические подсистемы, входящие в состав любых
информационных систем.
Системы управления силами как объекты радиоэлектронной борьбы в зависимо-
сти от важности решаемых задач подразделяют на системы стратегического, опера-
тивно-стратегического, оперативного, оперативно-тактического и тактического уров-
ней. К ОРЭБ стратегического назначения могут относиться системы государствен-
ного и военного управления, СУ вооруженными силами и их отдельными видами.
Объекты РЭБ оперативно-стратегического уровня — это СУ оперативно-стратегиче-
скими объединениями. На оперативном уровне объектами РЭБ выступают СУ кора-
бельными оперативными соединениями, военно-воздушными силами флотов и дру-
гие. Примерами ОРЭБ оперативно-тактического уровня являются СУ авианосными
ударными соединениями, оперативными эскадрами, военно-морскими базами. На
тактическом уровне к ним относятся СУ отдельными дивизиями, корабельными
тактическими соединениями, тактическими группами, надводными кораблями,
подводными лодками, самолетами.
Системы управления оружием (боевыми средствами) как ОРЭБ классифици-
руют на СУ ударным ракетным, зенитно-ракетным, артиллерийским, торпедным и
другим оружием, средствами РЭБ. Надводные корабли и наземные объекты осна-
щаются зенитно-ракетным оружием большой, средней и малой дальности с соот-
ветствующими СУ. Системы управления торпедным оружием, как правило, харак-
терны для подводных лодок и надводных кораблей.
К СУ специального назначения как ОРЭБ относят системы управления косми-
ческими, воздушными, наземными, корабельными средствами наблюдения, радио-
электронными средствами передачи, обработки радиолокационной, гидроакусти-
ческой, радиотехнической и другой информации. В качестве радиоэлектронных
средств добывания информации выступают активные и пассивные радио-, оптико-
электронные и гидроакустические комплексы, станции, устройства. Средства пере-
дачи информации как ОРЭБ — это средства радио-, оптической, гидроакустиче-
ской, кабельной и радиорелейной связи. К системам и средствам обработки ин-
формации как ОРЭБ относятся различные электронно-вычислительные системы и
устройства, вычислительные сети, вычислительные центры, боевые информационно-
управляющие системы, отдельные вычислительные машины, микроконтроллеры и
иные микропроцессорные устройства.
Пример обобщенной структуры системы управления как объекта РЭБ приве-
ден на рис. 2.1.
2.1. Общая характеристика объектов РЭБ
29
Рис. 2.1. Обобщенная структура системы управления как объекта РЭБ. Стрелками
обозначены потоки информации, циркулирующие в СУ, а также внешнее воздействие
Объекты и способы действий РЭБ во многом определяются конкретными ус-
ловиями радиоэлектронной обстановки и характером решаемых задач. Способы
действий РЭБ могут носить как наступательный, так и оборонительный характер.
Наступательные действия предусматривают, в первую очередь, применение средств
радиоэлектронного подавления и средств поражения, самонаводящихся на источ-
ники излучения. Оба этих наступательных способа действий применяются как для
подавления (поражения) РЭС управления войсками и оружием противника, так и
для защиты своих РЭС от технической разведки и средств создания преднамерен-
ных помех. В первом случае объектами действия преднамеренных помех являются
приемные устройства средств радиолокации, радиосвязи, радионавигации. Во вто-
ром случае — приемники радио- и радиотехнической разведки (РРТР), электрон-
но-вычислительные системы комплекса РЭБ.
К оборонительным действиям РЭБ относится защита соответствующего сред-
ства от помех и от технической разведки. Такая защита предусматривает увеличе-
ние эквивалентного удельного энергетического потенциала, изменение временных,
частотных, пространственных и иных характеристик, повышение скрытности (при-
менение маскировки и имитации) защищаемых РЭС.
Как правило, радикальная защита от преднамеренных помех достигается при
сочетании оборонительных действий с наступательными. Конкретно — уничтоже-
нием постановщиков помех или радиоэлектронным подавлением средств радиотех-
нической разведки и управления станциями активных помех. Таким образом, РЭБ
должна рассматриваться как системная совокупность средств и способов как РЭП,
так и РТР.
Сказанное можно иллюстрировать и другими соображениями. В оперативно-так-
тическом плане, по современным взглядам, РЭП представляется элементом содержа-
ния операций и боевых действий, тогда как оборонительные мероприятия РЭБ (защи-
та от помех и технической разведки) являются видом оперативного (боевого) обеспе-
чения. На тактическом уровне определение РЭП как элемента боя может быть
подтверждено примером ведения боевых действий подразделениями фронтовой авиа-
ции с зенитно-ракетными комплексами (ЗРК) ПВО. Прикрытие боевых порядков
30	Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
авиации средствами РЭП позволяет ей наносить удары по позициям ЗРК, не неся
значительных потерь. Авиационные средства РЭП в данном случае являются неотъем-
лемым элементом боя. Они непосредственно участвуют в нанесении материально-
го ущерба, предварительно нанося радиоэлектронным системам управления ЗРК
информационный ущерб. Мерой такого ущерба может, в частности, служить размер
участка, изъятого в динамике РЭБ из зоны (области пространства), в которой подав-
ляемое РЭС добывало информацию, работая в штатном режиме. Следовательно,
средства РЭП представляют собой оружие, а не средство обеспечения.
На оперативном уровне утверждение о средствах РЭП как об оружии подтвержда-
ется примером боевых действий в оборонительной операции по отражению ударов
противника, осуществляющего наступательную воздушно-наземную операцию. На
средства РЭП в данном случае может возлагаться решение задачи срыва массирован-
ного удара высокоточным оружием. Путем нанесения информационного ущерба
радиолокационным станциям с синтезированной антенной (РСА), станциям радио-
технической разведки разведывательно-ударных комплексов, средствам высокоточ-
ной радионавигации средства РЭП существенно снижают вероятности поражения
авиационной и ракетной группировок, средств ПВО и других объектов обороняю-
щейся стороны. Тем самым, значительно увеличивается среднее время их боевой
работы. В данном случае средства РЭП предотвращают материальный ущерб, кото-
рый мог бы нанести противник, и создают условия для ответного удара. Для этого
средства РЭП наносят информационный ущерб РЭС, работающим в контуре управ-
ления войсками и оружием противника.
2.2. Радиоэлектронные системы управления войсками
как объекты радиоэлектронной борьбы
Особенности систем управления войсками как объектов РЭБ иллюстрируются
схемой рис. 2.2. Система управления войсками включает органы управления, пун-
кты управления, систему связи, систему разведки, систему навигации и позицио-
нирования, автоматизированную систему подготовки и принятия управляющих
решений (АСУ) и другие специальные системы [1].
В качестве простейшей математической модели, отражающей в первом прибли-
жении наиболее существенные элементы функционирования АСУ войсками (си-
лами) ПВО, может быть принята многоканальная система массового обслуживания
с отказами [19]. Система рассматриваемого вида ориентирована на предписанный
ей вид обслуживания случайного потока заявок, поступающих с заданной интенсив-
ностью. Она включает в себя определенное число независимых каналов, каждый из
которых может осуществлять обслуживание только одной заявки, и систему управле-
ния, распределяющую поступающие заявки между свободными каналами. Послед-
нее достигается с помощью соответствующих средств информационного обеспече-
ния, позволяющих выявлять как новые заявки, так и свободные каналы. Предпо-
лагается, что любая заявка данного класса будет принята на обслуживание, если в
системе имеется хотя бы один свободный канал. В противном случае, имеет место
отказ, заявка уходит необслуженной.
Полный цикл обслуживания в системе ПВО реализуется в два этапа. На пер-
вом (управление войсками) решаются задачи обнаружения и распознавания воз-
душных целей и их распределения по свободным огневым канал акт. Второй этап
2.2. Радиоэлектронные системы управления войсками как объекты РЭБ
31
Рис. 2.2. Схема системы управления войсками как объекта РЭБ
обслуживания (индивидуальное наведение) обеспечивается системами управления
боевыми средствами (оружием).
В рассматриваемых условиях в зависимости от уровня противостоящих груп-
пировок (оперативного, тактического) элементы потока заявок и каналы системы
обслуживания определяются по-разному. В группировках оперативного уровня в
качестве исходной единицы потока заявок может быть полк (эскадрилья), а каналом
обслуживания — батарея (дивизион) ЗРК, центр управления и оповещения (ЦУО),
осуществляющий наведение истребителей ПВО. В группировках тактического уров-
ня (авиационная дивизия (полк), дивизион (батарея) ЗРК, ЦУО тактической авиа-
ции) входной поток образуют отдельные самолеты или другие летательные аппара-
ты, преодолевающие (прорывающие) систему ПВО. Каналами обслуживания яв-
ляются огневые секции ЗРК, каналы наведения истребителей, зенитные самоходные
установки (ЗСУ) и другие каналы управления боевыми средствами ПВО. Техни-
ческую основу систем информационного обеспечения группировок, как оператив-
ного так и тактического уровня ПВО, составляют РЛС обнаружения, наведения,
целераспределения (ОНЦ). Но и сами эти РЛС, в свою очередь, также могут рас-
сматриваться как объекты радиоэлектронного подавления группировкой станций
активных помех, представляемой своей математической моделью как многоканаль-
ная система массового обслуживания с отказами [19].
' Математическая модель многоканальной системы массового обслуживания
(СМО) с отказами и централизованным управлением, представляющая собой сис-
32
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
тему дифференциальных уравнений для вероятностей состояний, может быть по-
строена при следующих допущениях. Случайный поток входных заявок пуассонов-
ский, время обслуживания заявки распределено по экспоненциальному закону, все п
каналов идентичны. Каждый из них может обслужить любую из поступающих зая-
вок. Система может находиться с определенной вероятностью в любом из п + 1 со-
стояний %0, Xh ..., Хп.
Случайные процессы в системе с дискретными состояниями удобно иллюстриро-
вать с помощью ориентированных графов. Графы — это множества вершин и ребер.
Каждая вершина соответствует определенному состоянию системы, каждое из ребер
со стрелкой определяет направление возможного перехода в смежное состояние.
Ориентированный граф, приведенный на рис. 2.3, отображает динамику изменения
состояний в л-канальной системе массового обслуживания с отказами, на вход ко-
торой поступает поток заявок. Поток имеет интенсивность X. Каждый из каналов
обслуживает поступающие заявки с интенсивностью ц. Когда функционируют все
п каналов, система обслуживает в единицу времени иц заявок. Если заявки отсут-
ствуют, система находится в состоянии Уо. Время пребывания заявки в системе
обслуживания предполагается много большим, чем среднее время обслуживания.
Рис. 2.3. Граф изменения состояний в л-канальной
системе массового обслуживания
Реальные случайные процессы могут быть отнесены к пуассоновским, если
удовлетворяются два условия: ординарности и независимости (отсутствие послед-
ствий). Если выполнено еще третье условие — стационарности, то поток называет-
ся простейшим. Опираясь только на эти три условия, можно получить аналитичес-
кое выражение для одномерного пуассоновского распределения, не пользуясь асим-
птотическим переходом от биномиального распределения, как это обычно делается
в учебниках по теории вероятностей. Условие ординарности позволяет утверждать,
что в течение достаточно малого интервала времени Д/ вероятность поступления
только одной заявки с точностью до бесконечно малых более высокого порядка равна
АД/. Вследствие условия независимости (отсутствие последствия), вероятность прихо-
да заявки в течение некоторого интервала времени не зависит от того, сколько раз
и как приходили заявки в предшествующие моменты времени. Предполагая, что
все три условия выполнены, определим вероятность Рл(/ + Д/) прихода ровно п
заявок в течение времени (/ + Д/). Наступление такого события может иметь место
вследствие двух несовместных событий, а именно: за интервал времени t поступи-
ло ровно п заявок, а за &t не поступило ни одной; за время t поступила п - 1 заявка,
а за Д/ еще одна. Вероятность наступления первого события Рп (/)(!- АД/), вероят-
ность второго события Р(/)АД/, следовательно
Р„ (1 + А/) = Р„ (/)(! + Щ + Рй_, (/)АА/.	(2.1)
После очевидных преобразований и перехода к пределу при Д/ —> О можно по-
лучить исходное для решения поставленной задачи дифференциальное уравнение
-^ = _ХРп^ + ХРп_^.	(2.2)
2.2. Радиоэлектронные системы управления войсками как объекты РЭБ
33
В случае п = 0 уравнение (2.2) преобразуется к виду
JP0 (')
——=-ХР0(/).	(2.3)
Решение уравнения (2.3) при начальном условии t= О, Ро(/) = 1 имеет вид
/>о(0 = е’Х'-	(2-4)
Формула (2.4) определяет вероятность непоступления за время / ни одной заявки
при средней плотности потока X. Используя решение (2.4), уравнение (2.3) и последо-
вательно увеличивая п, получим искомую формулу пуассоновского распределения:
Р(А = ^-е-ь.	(2.5)
п\
Для последующего анализа необходимо определить среднее время между
смежными заявками в простейшем потоке со средней интенсивностью X. В соот-
ветствии с определением математического ожидания случайной величины
=]//>(/) Л,	(2.6)
о
где р(/) — плотность вероятности рассматриваемых временных интервалов; плот-
ность вероятности р(/), в свою очередь, может быть определена с помощью функции
распределения £(/) указанных временных интервалов. По определению
F(/) = P(T</),	(2.7)
где Р(Т </) — вероятность того, что интервал между смежными заявками будет
меньше t. Эта вероятность вместе с вероятностью противоположного события, т. е.
непоступления за время t ни одной заявки, образует полную группу событий, т. е.
Р(Т</) + Р(Т>/) = 1.	(2.8)
Вероятность Р(Т</) для простейшего потока определяется формулой (2.4), сле-
довательно
Р(т</) = 1-/’0(/) = 1-е’Хт.	(2.9)
Искомая плотность вероятности /?(/) будет равна
= = (210)
т. е. случайные интервалы между смежными заявками в простейшем потоке рас-
пределены по экспоненциальному закону. В соответствии с (2.6) и (2.10)
ik=p	(211)
Л
Поскольку время обслуживания в каналах также подчиняется экспоненциаль-
ному закону, время обслуживания и средняя плотность потока обслуженных за-
явок р связаны соотношением, аналогичным (2.11):
1=-.	(2.12)
И
Для вывода дифференциальных уравнений вероятностей состояний системы
массового обслуживания, представленной на рис. 2.3, ограничимся вначале случаем
34
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
одноканальной системы (л = 1), в которой могут быть только два состояния XQ и
Х{, соответственно с вероятностями Ро и Р}:
PQ+P{=1.	(2.13)
Pq (г + Аг) — это вероятность того, что в момент времени (г + Аг) одноканальная си-
стема массового обслуживания с отказами будет находиться в состоянии JV0. В рас-
сматриваемых условиях это может иметь место вследствие наступления двух несов-
местных событий: в момент времени t система была свободна и за время А/ не
поступило ни одной заявки; в момент времени t + АГ система была занята обслужи-
ванием (находилась в состоянии Xt), и за время АГ канал освободился. В соответ-
ствии со сказанным
Ро (/ + Д/) = Ро (/)(1 - АД/) + Р, (1)цА/.	(2.14)
После алгебраических преобразований и перехода к пределу при АГ 0 можно
получить дифференциальное уравнение для вероятности Р0(г):
^ = -ХР„(() + мШ	(215)
at
Аналогичным образом можно получить дифференциальное уравнение для Р} (г):
Р{ (г + А/) = Рх (г)(1 - рАг) + Ро (г)ХАГ.	(2.16)
В результате предельного перехода
+ХОД.	(2.17)
at
Уравнения (2.15) и (2.17) иллюстрируют известное мнемоническое правило
составления дифференциальных уравнений для вероятностей состояний и-каналь-
ной системы [34]. В соответствии с этим правилом производная по времени от ве-
роятности данного состояния равна алгебраической сумме вероятностей, число
членов которой равно числу ребер, входящих и выходящих из рассматриваемой
вершины графа. Члены, соответствующие выходящим ребрам, имеют отрицатель-
ный знаки, равны произведению вероятностей состояний на интенсивности пото-
ков, переводящих систему в смежные состояния. Входящим ребрам соответствуют
положительные слагаемые, представляющие собой произведения вероятностей
смежных состояний на интенсивности потоков, обусловливающих переход в дан-
ное состояние. Число входных и выходных ребер одинаково. Опираясь на мнемо-
ническое правило и исходный ориентированный граф, запишем искомую систему
дифференциальных уравнений для вероятностей состояний и-канальной системы
массового обслуживания с отказами (рис. 2.3):
^1 = -ХР0(/) + ИР1(/);
^7^ = -(X+/g) Р{ (/) +	(/) + (/ + 1)ц^+1 (/);	(2.18)
^Л(г)	, .	..
Система уравнений (2.18) решается при начальных условиях
Ро(О) = 1;	(0) = 0;(/= о7л).	(2.19)
2.2. Радиоэлектронные системы управления войсками как объекты РЭБ
35
Кроме того, должны удовлетворяться условия нормировки
Х^(/) = 1.	(2.20)
/=0
В данном случае рассматривается математическая модель массового обслужи-
вания, отражающая в первом приближении функционирование автоматизированной
системы распределения целей между огневыми каналами. Под X понимается средняя
интенсивность потока самолетов (вертолетов, крылатых ракет), входящих в зону
ответственности. Параметр р определяет среднюю плотность потока обстрелянных
самолетов в том случае, когда централизованное управление огневыми средствами
не нарушено. Боевые возможности АСУ определяются ее пропускной способностью,
вероятностью обслуживания каждой из заявок входного потока, средним числом
каналов, осуществляющим обслуживание. Определим эти показатели для АСУ, ра-
ботающей в установившемся режиме. В этом случае производные от вероятностей
состояний обращаются в нуль и система уравнений преобразуется к виду
О = ХРо+цР1;
0 = -(Х+ц)Р1	+2цР2;
............................................... (2.21)
0 = -ицР„+ХР„_1.
С помощью системы алгебраических уравнений (2.21) можно выразить вероят-
ности состояний Pt через Ро:
2
э — р • р — р •
1 ц °’^2’ 2!	°’
> _ «3 р. р _ «'р.
з -’7Г/0’ -ч “ТЛ),
(2.22)
где
X
а = —
Н
Вероятность Ро можно определить, используя условие нормировки (2.20):
п ,4	1
(2.23)
/=0
0 п I
Syr
|=о '•
(2.24)
Следовательно,
az
> = i\
/=0 '
i = 0: п.
(2.25)
Обслуживание самолета состоится, если во время его полета в зоне ответственно-
сти АСУ хотя бы один из огневых каналов будет свободен. Вероятность обслужива-
ния Робс соответственно будет равна
г> = 1 - р
1 обе 1 J п ’
(2.26)
36
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
где
п
(2.27)
а"
TL
Ет
/=0 ь
В соответствии с (2.26) при централизованном управлении
St
п — /=1
'обе п i •
St
/=0
Вероятность обслуживания Робс можно также определить и непосредственно,
как отношение плотности потока обслуженных заявок Хо к плотности входного
1 п
потока —. В свою очередь
(2.28)
(2.29)
где К — среднее число каналов, занятых обслуживанием. Знание К необходимо
при оценке эффективности системы массового обслуживания по оперативно-так-
тическим показателям:
п
(2.30)
1=0
По определению, а также с учетом (2.29)
(2.31)
(2.32)
гобс л л
л л а
/Г — осРОбС.
Чтобы увязать функционирование АСУ с рассмотренными ранее моделями РЭС,
являющимися непосредственными объектами РЭБ, необходимо уточнить, в чем
состоит обслуживание на данном этапе функционирования системы ПВО.
Как уже отмечалось ранее, на рассматриваемом этапе управления войсками (си-
лами) решаются задачи обнаружения (разведки) целей, целераспределения между ог-
невыми каналами, слежения за траекториями взятых на сопровождение целей. В си-
стемах управления истребительной авиацией этот этап назывался дальним наведе-
нием. Качество (достоверность) обслуживания в полном объеме на данном этапе не
оценивается. Радиоэлектронное подавление РЛС обнаружения, наведения и целерас-
пределения (целеуказания) (ОНЦ), входящих в АСУ, приводит лишь к различной
степени нарушения централизованного управления.
В качестве варианта функционирования СМО при нарушенном централизован-
ном управлении можно рассмотреть случай, когда АСУ практически нет и каждый
огневой канал осуществляет наведение средств поражения на воздушные цели только
в пределах своей достаточно ограниченной по размерам зоны ответственности, а
заявки на обслуживание (воздушные цели) распределяются между огневыми кана-
лами равновероятно вне зависимости от того, занят ли данный канал обслуживанием
(наведением средств поражения) или нет [35]. Соответствующий ориентированный
граф представлен на рис. 2.4. Если / каналов из п заняты обслуживанием, то при
общей средней плотности входного потока целей X средняя плотность потока целей,
2.2. Радиоэлектронные системы управления войсками как объекты РЭБ
31
Рис. 2.4. Граф установившегося процесса обслуживания
при нарушенном управлении
поступающих на оставшиеся свободными п - i каналов, будет равна . Цели,
п
попадающие в зону ответственности занятых каналов, оказываются необслуженны-
ми. Предполагая процесс обслуживания установившимся, в соответствии с графом,
представленным на рис. 2.4, и изложенным ранее правилом, запишем сразу систе-
му алгебраических уравнений для вероятностей состояний />.,/ = 0:л:
О = -ХРо+цР1;
О = -ХРо
(2.33)
О— Рп-1
п
Начальные условия: Ро (0) = 1; Pj (0) = 0, i = 1: п.
С помощью системы уравнений (2.33) можно вероятности состояний (о) =
= 0, i = 1: п выразить через Ро [35]:
или
где Сп
(2.35)
nl	п
————, а Ро определяется из условия нормировки =1, поэтому
i \[n-i)\	i=Q
п	п
= Р0 = Р0 (1+%)" = 1.	(2.36)
/=0	/=0
X _ а
иц п
(2.37)
(2.38)
Среднее число занятых обслуживанием каналов в данном случае будет равно
п	п /=0	/-0	(2.39)
С учетом (2.37)	_	Д „ к=—-—-УУх'сй, (1+х)"ЭхЙх	(2.40)
38
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
откуда, после преобразований:
К=-^.	(2.41)
1 + Х
Вероятность обслуживания заявки Р^5с по аналогии с (2.31) будет равна
Р' _	1	(2.42)
обс X X 1+х 1+V
На рис. 2.5 показаны зависимости вероятностей обслуживания Робс и Р°бс от
числа огневых каналов п и величины а — отношения средних плотностей потоков
входных (X) и обслуженных заявок (воздушных целей) (ц). Расчеты проводились
по формулам (2.38) и (2.42). Наибольшее снижение вероятности обслуживания
вследствие децентрализации управления имеет место для средних значений парамет-
X
ра а = —, а= 8,20 и числа каналов п = 6,..., 24. В зависимости от конкретных
Ц
условий это снижение составляет примерно 15...40 %. В обоих случаях обслуживание
предполагалось достоверным.
Рис. 2.5. Зависимость вероятности обслуживания Робс от числа огневых каналов
Рассматриваемая система ПВО осуществляет обслуживание в условиях конф-
ликта. Вследствие ответных действий авиации оно не является достоверным. Гово-
рить об успешном обслуживании, завершающимся поражением цели, можно лишь
с определенной вероятностью. Представляется целесообразным это обстоятельство
количественно учесть, введя среднюю плотность потока успешно обслуженных са-
молетов р, под которой следует понимать среднюю плотность потока обслужива-
емых самолетов без учета ответных действий ц, умноженную на вероятность успеш-
ного обслуживания /уо:
Й = НЛ-о-	(2.43)
В данном случае просматривается аналогия с известным понятием средней
плотности потока успешных выстрелов Л, под которой понимается произведение
средней плотности потока выстрелов X на среднюю вероятность поражения цели
в каждом выстреле Рпор [34]:
Л = ХРпор.	(2.44)
Вероятность успешного обслуживания Руо во многом зависит от количествен-
ных и качественных показателей эффективности мероприятий по РЭБ, осуществ-
ляемых авиацией. В частности, в условиях преднамеренных помех РЭС автомата-
2.3. Системы управления оружием как объекты РЭБ
39
зированной системе управления войсками ПВО может иметь место децентрализа-
ция управления, один из вариантов которого был рассмотрен выше (срыв автома-
тического сопровождения целей в системе целераспределения). Преднамеренные
помехи, воздействуя на РЭС управления оружием, могут привести, как и в рассмот-
ренном случае (АСУ), к срыву слежения или к значительному увеличению диспер-
сий ошибок в определении координат целей следящими измерителями. Все это в
конечном счете определяет вероятность успешного обслуживания Руо. Приведен-
ные соображения показывают, что в процессе РЭБ вероятности обслуживания АСУ
управления войсками ПВО Робс и Р^бс должны определяться с учетом Руо, т. е.
средней плотностью потока успешных обслуживаний ц. Последнее требует оце-
нок качества функционирования РЭС непосредственного управления боевыми сред-
ствами (оружием) ПВО.
Аналогичные проблемы имеют место и при рассмотрении моделей многоканаль-
ной СМО, отражающих динамику радиоэлектронного подавления РЛС типа ОНЦ
группировкой станций активных помех.
2.3. Системы управления оружием как объекты
радиоэлектронной борьбы
Для управления ударным ракетным, авиационным, противолодочным, ракетным,
зенитно-ракетным, артиллерийским, торпедным и другим оружием применяются
системы, существенно отличающиеся друг от друга. Для всех этих систем как объек-
тов РЭБ характерны свои особенности. Но есть и общие черты.
Динамика функционирования автоматизированных систем управления боевыми
средствами (оружием) ПВО, в принципе, может быть описана канонической сис-
темой дифференциальных стохастических уравнений состояния и наблюдения. Далее
рассматриваются отдельные частные вопросы, связанные прежде всего с радиоуправ-
ляемыми средствами поражения, применяемыми в системах ПВО. Поэтому основ-
ные модели систем управления как объектов РЭБ рассматриваются в виде обобщен-
ных структурных схем систем управления ракетами; законов наведения ракет; при-
ближенных методов оценки качества линеаризованных систем управления ракетами
и их боевой эффективности. На такой основе удается в первом приближении оце-
нивать возможности систем управления как объектов РЭБ при воздействии поме-
ховых сигналов ограниченной интенсивности и определять пороговые значения
параметров преднамеренных помех.
На рис. 2.6, 2.7 и 2.8 в качестве примеров приведены обобщенные структурные
схемы систем самонаведения и командного наведения ракет [19].
Системы самонаведения ракет являются автоматическими. Параметры относи-
тельного движения ракеты и цели измеряются радиолокационными или оптико-
электронными средствами, размещенными непосредственно на ракете. Бортовые
измерительные системы ракет называются головками самонаведения (ГСН). В за-
висимости от принципа построения и диапазона излучений различают радиолока-
ционные (РГС), телевизионные (ТВГС), тепловые или инфракрасные (ТГС или
ИКГС) и лазерные (ЛГС) ГСН. С выхода ГСН сигналы подаются в систему управле-
ния ракеты (СУР), которая включает в себя датчики информации о параметрах соб-
ственного движения ракеты, а также вычислительное и управляющее устройства,
которые используются для формирования сигналов траекторного управления ра-
кетой и обеспечения ее стабилизации.
40
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Рис. 2.6. Структурная схема системы командного радиоуправления
истребителем-перехватчиком
Рис. 2.7. Структурная схема системы командного радиоуправления первого вида
Рис. 2.8. Структурная схема системы командного радиоуправления второго вида
Системы командного управления ракетами могут быть двух видов. В системах
первого вида (рис. 2.7) следящие измерители параметров относительного движе-
ния цели и ракеты размещаются на пункте управления (неподвижном или подвиж-
ном). Устройство формирования сигналов траекторного управления оценивает
параметры движения ракеты и цели относительно пункта управления и вырабаты-
вает параметры рассогласования для всех каналов управления. Устройство формиро-
вания команд осуществляет преобразование входных сигналов в требуемые команды
управления. С помощью командной радиолинии (КРЛ) они передаются в систему
управления ракетой (СУР). Последняя выполняет те же функции, что и в системах
самонаведения. Возможен вариант, когда на пункте управления могут формиро-
2.3. Системы управления оружием как объекты РЭБ
41
ваться заданные значения параметров движения ракеты, которые на ее борту, в СУР,
сравниваются с фактическими параметрами движения, в результате определяется
сигнал рассогласования. При неавтоматическом управлении информационная под-
система содержит дополнительный индикатор (например, телевизионный, тепло-
визионный), позволяющий оператору с помощью датчика команд осуществлять
коррекцию траектории ракеты.
Структурная схема системы командного радиоуправления второго вида приведе-
на на рис. 2.8. Ее отличительная особенность состоит в том, что первичные источни-
ки информации о параметрах относительного движения цели находятся на ракете,
а их выходные сигналы передаются на пункт управления, где они используются
оператором для выработки команд управления.
В современных зенитно-ракетных комплексах на разных участках траектории
полета применяются системы командного наведения обоих видов. Как правило, на
среднем участке применяется система первого вида, а на конечном участке — вто-
рого (наведение через ракету).
В общем случае пространственное движение ракет характеризуется достаточно
сложной системой нелинейных дифференциальных уравнений с переменными ко-
эффициентами. Исследования в полном объеме на их основе практически возможны
только с помощью современных ЭВМ. Задача существенно упрощается, если про-
странственное движение ракеты представлять как сумму двух независимых плоских
движений — продольного и бокового. Основанием для такого представления явля-
ется практически реализуемые системы, в которых управление движением ракеты
осуществляется независимо по курсу и тангажу (высоте). Соответственно рассмат-
риваются раздельно два независимых канала управления продольным и боковым
движением ракеты [36].
Ракеты, применяемые в системе ПВО, являются, как правило, осесимметричны-
ми (обладают осевой аэродинамической симметрией). Поэтому для таких ракет урав-
нения продольного и бокового движения совпадают по форме. Последнее обстоя-
тельство позволяет ограничиваться рассмотрением движения только в одной плоско-
сти с последующим пересчетом полученных результатов на ортогональную плоскость.
Для траекторного управления самонаводящимися ракетами ПВО («земля —
воздух» и «воздух — земля») по курсу и тангажу применяется метод пропорциональ-
ного наведения. Командное наведение первого вида (рис. 2.7) осуществляется ча-
сто по методу совмещения, называемого также методом трех точек. В системах
командного управления второго вида (рис. 2.8) реализуется тот же закон пропор-
ционального наведения, что и в случае самонаведения. Метод пропорционального
наведения может быть реализован и в трехточечном варианте [36].
В системах управления ракетой по методу пропорционального наведения, на-
зываемому также методом пропорциональной навигации, нормальная составляющая
ускорения ун наводимой ракеты пропорциональна угловой скорости линии визиро-
вания цели со. Соответственно, уравнение рассогласования Д, определяющее алго-
ритм траекторного управления ракетой, записывается в следующих двух эквивален-
тных друг другу вариантах:
Д = ^со-ун,	(2.45)
Д = JVoKc6co-JH,	(2.46)
где N и /V() — коэффициенты пропорциональности; Исб — скорость сближения ра-
кеты с целью (самолетом).
42
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
На рис. 2.9 показана кинематическая схема относительного движения самона-
водящейся ракеты Р при наведении на цель (самолет) С в одной плоскости. Нача-
ло системы координат совмещено с центром масс самолета — точкой С. Коорди-
наты ракеты и цели зафиксированы в некоторый момент времени /, которому со-
ответствуют векторы скорости сближения Vc6, векторы скоростей цели и ракеты
Vc и Vp, расстояние между ними Z), углы е и у, отсчитываемые от некоторого фик-
сированного (гиростабилизированного) направления АА и определяющие ориента-
цию линии визирования цели PC и вектора скорости Vp, 0 — курсовой угол раке-
ты. Вектор относительной скорости ракеты V0TH, в системе координат с началом в
точке Р будет равен разности векторов скоростей ракеты Vp u Vc.
Рис. 2.9. Кинематическая схема движения ракеты
при самонаведении в одной плоскости
В качестве показателя эффективности системы наведения ракет (и других средств
поражения воздушных целей) используют минимальную ошибку наведения Л, име-
ющую место в данный момент времени и называемую обычно промахом (мгновен-
ным промахом). Промах определяется в картинной плоскости, т. е. в плоскости,
перпендикулярной линии визирования цели. Под промахом ракеты понимается
минимальное расстояние Л(/), на котором ракета пролетит от цели, если, начиная с
данного момента времени /, ракета и цель будут двигаться равномерно и прямоли-
нейно. В картинной плоскости рассматриваются две ортогональные проекции векто-
ра промаха hx и hy на оси координат Сх и Су (по курсу и тангажу) с началом коорди-
нат в точке С:
h2 =h2+h2.	{2 Al)
Значение промаха Л(/) для фиксированного момента времени / в соответствии
с рис. 2.9 будет равно
Действительно,
/? = Z)sinof.,	(2.49)
РР
sina = —(2.50)
V
г отн
2.3. Системы управления оружием как объекты РЭБ
43
Вектор РРХ представляет собой трансверсальную (поперечную) составляющую
относительной скорости Иотн. По определению
Ип=Ао = ПЁ,	(2.51)
где Ё = со — угловая скорость линии визирования цели.
Из (2.49), (2.50) и (2.51) непосредственно следует (2.48).
Уравнения (2.45) и (2.48) показывают, что качество функционирования угло-
мерного канала ГСП во многом определяет боевые возможности ракеты как огне-
вого средства ПВО. Это позволяет рассматривать угломерный канал ГСН как ос-
новной и непосредственный объект РЭП, осуществляемого с помощью соответству-
ющих помеховых сигналов. Следует иметь ввиду, что в тех случаях, когда реализуется
оптимальный алгоритм траекторного управления ракетами, то наряду с измерени-
ями углов (угловых скоростей) цели требуется знание дальности D до цели, а также
скорости сближения с целью Ксб [36].
Радиоэлектронное подавление каналов автоматического сопровождения по даль-
ности и скорости (АСД и АСС) представляет значительно меньшие трудности, чем
подавление угломерного канала. При подавлении каналов АСД и АСС процесс
самонаведения ракеты может иметь место, если функционирует канал автомати-
ческого сопровождения по направлению (АСН). Это обстоятельство еще раз под-
тверждает высказанный ранее тезис о первоочередной необходимости подавления
угломерных каналов в современных системах управления ракетами ПВО.
Достаточно полные количественные оценки эффективности преднамеренных
помех могут быть получены при рассмотрении их воздействия на замкнутые сле-
дящие системы управления ракетой, учитывающие ее кинематические и динамиче-
ские звенья.
Элемент, отражающий кинематику относительного движения ракеты при само-
наведении (наведении) на цель (самолет, вертолет), принято называть кинемати-
ческим звеном [36]. В случае самонаведения кинематическое звено отражает изме-
нение во времени вектора дальности ракета-цель. В качестве примера определим
параметры кинематического звена при относительном движении ракеты в одной
плоскости (рис. 2.10).
Рис. 2.10. К определению кинематического звена при самонаведении
Положение вектора дальности PC в относительном движении характеризуется
двумя уравнениями, отражающими поступательное и вращательное движение цент-
ров масс ракеты и цели. Оба уравнения непосредственно следуют из геометрических
44
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
построений рис. 2.10. Поступательному относительному движению, соответствует
уравнение, определяющее скорость сближения Исб =-R :
R = VC cos(e - \|/с) - Ир cos(e - \|/).	(2.52)
Вращательному относительному движению соответствует уравнение, определя-
ющее трансверсальную составляющую скорости
ЛЁ = Гр sin(e - Vc) - К sin (е - v)-	(2.53)
Кинематические уравнения (2.52) и (2.53) нелинейные. Их линеаризация воз-
можна на курсах близких к догонному и встречному. В этих случаях разности углов
(е-\|/) и (е“’М/с) оказываются достаточно малыми и уравнения (2.52) и (2.53) преоб-
разовываются к следующему виду:
л=гс-кр,
Rt-Rz = Ис\|/С - Vp V-
(2.54)
Предположив, что скорости Ир и Кс постоянны и продифференцировав (2.54)
по /, можно получить
-2Исбё + Лё = Исх|/с - Исv.	(2.55)
В рассматриваемом случае линеаризации трансверсальные и нормальные состав-
ляющие ускорений ракеты и самолета достаточно близки, что позволяет записать
(2.55) следующим образом:
. 2Кс6	1 ,	. .
IX	IX
(2.56)
где jHC и jH — нормальные составляющие ускорений цели (самолета) и ракеты; со = Ё.
Уравнение (2.56) в операторной форме имеет вид
(2.57)
где р — символ дифференцирования.
По определению [36] передаточная функция кинематического звена W(pt] мо-
жет быть определена как отношение угловой скорости линии визирования со(/) к
разности нормальных составляющих ускорений цели и ракеты A/(f) = 7НС - jH.
Поэтому
(2.58)
С учетом (2.56)

1	_ Кк>
Rp-2Vc6~ Т^р-1’
(2.59)
где
1
2Ксб
— коэффициент передачи кинематического звена; Ткз
R
2Гсб
— по-
стоянная времени кинематического звена.
Кинематическое звено является, в принципе, нестационарным вследствие изме-
нения в динамике наведения дальности Л = Л(/). Звено, представленное переда-
точной функцией (2.59), можно рассматривать как квазистатическое и представить
в виде интегратора, охваченного положительной обратной связью (рис. 2.11).
2.3. Системы управления оружием как объекты РЭБ
45
Рис. 2.11. Кинематическое звено
Действительно, в соответствии с правилами преобразования динамических зве-
ньев передаточная функция замкнутого звена приведенного вида с положительной
обратной связью будет равна
1 1 1
Rp = 2Исб
2Кб 1 ТкзР^
R Р
(2-60)
что совпадает с (2.59). Вследствие указанной положительной обратной связи кинема-
тическое звено является неустойчивым. За счет введения в модель цепи отрицатель-
ной обратной связи положительная обратная связь может быть нейтрализована. Цепь
отрицательной обратной связи содержит динамические звенья ракеты и ее системы
управления. При самонаведении по закону пропорциональной навигации, когда
формируется сигнал, линейно зависящий от Исб, система сохраняет устойчивость
для всех ракурсов атаки [37].
Динамическими звеньями в системе траекторного управления самонаведением
ракеты, определяющими величину ее промаха на всех этапах наведения в условиях
РЭБ, являются измерители углов и угловых скоростей линии визирования. Как
правило, они представляют собой следящую систему, включающую пеленгатор, уси-
литель мощности, привод и датчики корректирующих сигналов. Пеленгаторы могут
быть радиолокационными, тепловыми, телевизионными и лазерными. В последу-
ющем большее внимание будет уделено радиолокационным пеленгаторам и соответ-
ственно радиолокационным угломерам. Обязательным элементом измерителей углов
и угловых скоростей на ракете (самолете, вертолете) являются гироскопические при-
боры, обеспечивающие требуемую коррекцию измерителей и их стабилизацию в
пространстве. Различают позиционную и скоростную коррекцию. Позиционная кор-
рекция связывается с измерительными индикаторами углов, скоростная — с изме-
рителями (датчиками) угловых скоростей (СДУС) [37].
Приближенные методы оценки качества систем управления могут быть получены
из линеаризованных моделей угломеров и других следящих измерителей. Ниже рас-
сматриваются, в качестве примеров, некоторые конкретные варианты соответствую-
щих динамических звеньев, позволяющие количественно оценивать динамические
и флуктуационные ошибки угломерных каналов.
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
На рис. 2.12 показаны геометрические соотношения, иллюстрирующие процесс
самонаведения истребителя в упрежденную точку встречи [37].
Рис. 2.12. Геометрические соотношения при самонаведении
На рис. 2.12 ИС — линия визирования цели; г — требуемый угол упреждения;
еи — измеренное в данный момент значение угла упреждения; РСН — мгновен-
ное положение равносигнального направления антенны бортовой РЛС истребителя;
Их — направление продольной оси истребителя. Упрощенная структурная схема
автоматического угломерного устройства со скоростной коррекцией и индикатор-
ной стабилизацией, обеспечивающей указанное самонаведение истребителя по
курсу, приведена на рис. 2.13.
Рис. 2.13. Структурная схема угломера со скоростной стабилизацией
Здесь 1Р|(/?),И^(р)и Wi(p) — передаточные функции пеленгатора, привода
антенны бортовой РЛС совместно с усилителем мощности, а также датчика угло-
вой скорости (ДУС). Предполагается, что контур стабилизации обеспечивает вы-
сокую степень развязки движения антенны РЛС и рысканий истребителя, что по-
зволяет исключить из рассмотрения угол рыскания.
Мгновенная динамическая ошибка
Де = е-еи,	(2.61)
где еи=Ф1(р)Де; Ф^р) — функция передачи замкнутого контура пеленгатора,
включающего ^i(p) и И^.т(/?). В соответствии с рис. 2.13
, / ч И/1(р)Фст(р)
ф„ (р)=—^4—
1+^2(р)ж3
(2.62)
где
(2.63)
— передаточная функция замкнутого контура стабилизации антенн РЛС.
Можно полагать [37]:
(ТПР^У ^(р) = ^УсА	(2.64)
'пуР + 1	/^Гпр/> + 1)
2.3. Системы управления оружием как объекты РЭБ
47
где Тщ и Гпр — постоянные времени пеленгатора и привода антенны; /fnp,
Кус — коэффициенты передачи пеленгационного устройства, выходом которого
является инерционный усилитель постоянного тока, привода антенны РЛС вместе
с усилителем мощности, а также датчика угловой скорости, являющегося в данном
случае дифференцирующим звеном. Используя принятые значения передаточных
функций и полагая 7"11у »--—---, с помощью (2.62) и (2.61) можно получить:
1+^пр^ус
Фст (р) =
пр______
ТпрР
(2.65)
пр'хус
где
К' к
_ 74 пу 74 пр
V"l+tfny*np
(2.66)
— коэффициент передачи по угловой скорости для рассматриваемого варианта угло-
мерного канала.
Необходимо отметить, что выражение (2.65) для функции передачи замкнутого
контура пеленгатора Ф| (р) является общим и справедливо в случае иных вариан-
тов угломеров. Формула (2.66), определяющая Kv, относится к пеленгатору рассмот-
ренного вида. Например, если в угломере осуществляется позиционная коррекция
и силовая стабилизация, то [37]
К^К^КуК^,	(2.67)
где К[1у — коэффициент передачи пеленгатора, который предполагается безынер-
ционным; Ку — коэффициент передачи усилителя мощности; Кш — коэффициент
передачи гиропривода.
Важными параметрами пеленгатора как объекта РЭБ являются его амплитудно-
частотная характеристика и эффективная полоса пропускания ДТ^ф. Последняя мо-
жет быть определена, если известна амплитудно-частотная характеристика Ф| (/со).
Чтобы ее найти, необходимо в (2.65) заменить р на усо:
|ф1(усо)| =~-------v—2-----•	(2.68)
т;рсо2) +со2
Соответственно
1	°°
Д^эф = — J ф1(л°) <*со.	<2-69)
2п о
Из (2.68) и (2.69) следует, что
(2-70)
Эф д
На рис. 2.14 приведены амплитудно-частотные характеристики следящего уг-
ломера, построенные в соответствии с (2.68) для разных значений Kv и 7^.
Обращает на себя внимание зависимость (Jco) от указанных параметров. Это
открывает, в частности, возможность-снижения качества слежения по углу путем
преднамеренного изменения коэффициента передачи угломерного канала по угловой
48
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Рис. 2.14. Амплитудно-частотные характеристики следящего угломера
скорости линии визирования Kv помеховыми воздействиями, создаваемыми про-
странственно распределенными источниками излучения.
Величина мгновенной динамической ошибки Ас в соответствии с (2.61), (2.62)
и (2.63) в операторном виде определяется формулой
М1-Ф,Ш=	е.	(2.71)
ТпуР +P + KV
Установившееся значение динамической ошибки Аеу определяется передаточ-
ной функцией

+ Р^гту )
Т^р1 + p + Kv
(2.72)
и входным воздействием е, представляемыми в виде соответствующих рядов. В рас-
сматриваемом варианте автоматического угломера [37]
ДЕу =-М £0 -T-+rnA l+V^’	<2’73)
у у	у	J ** у
где ё0 и ё0 — угловая скорость и угловое ускорение линии визирования при / = 0.
Мгновенная динамическая ошибка Асо измерения угловой скорости линии ви-
зирования в соответствии с рис. 2.12 и структурной схемой на рис. 2.13 определя-
ется из равенства
Асо = со-сои,	(2.74)
где со = £ и сои = Ёи — входное и измеренное значения угловой скорости линии ви-
зирования:
ё„ =Ф1(т’)ре = Ф|(р)е;
„ <,	р(1+Л,)	<2-75>
Дсо = (1 - Ф, (р))<о =	\	' СО.
^пу Р Р + Ку
Установившееся значение динамической ошибки Асоу = АЁу определяется по
аналогии с Агу. Это непосредственно вытекает из сравнения (2.71) и (2.75):
Дсо	(2.76)
Из (2.73) и (2.74) следует, что установившиеся значения динамических оши-
бок Абу и А(Оу обратно пропорциональны Kv.
Эффективная полоса пропускания ААЭф следящей системы, у которой входным
сигналом является угол е, а выходным — угловая скорость соп = £п, определяется
2.3. Системы управления оружием как объекты РЭБ
49
из (2.75) передаточной функцией Ф](р)р = Ф2(р) после перехода к комплексному
коэффициенту передачи Ф2 (усо)|2. В отличие от ранее рассмотренного случая амп-
литудно-частотной характеристики Ф! (/со)2 эквивалентную прямоугольную ампли-
тудно-частотную характеристику с полосой Л/^ф нормируют не на единицу, а по мак-
симальному значению |ф2 (усо)|2, равному Kv [37]:
AF3(b = —“т! Ф2 (7 ю)2	= ——
2пКгЭ0 U ’ 4Гпу
Максимальное значение |ф2 (усо)12 сдвинуто по оси частот относительно начала
координат на величину
(2.77)
2
(2.78)
2
,2	2
+ С0
(2.79)
* у
пу
£
2
V ' nyw
В соответствии с (2.79) рассчитаны и на рис. 2.15 приведены амплитудно-частот-
ные характеристики следящего измерителя угловой скорости линии визирования
Ф2 (/со)2 для различных значений Kv. Как и в случае угломера, изменения Kv приво-
дят к деформации амплитудно-частотной характеристики, что может снизить качест-
во измерения угловой скорости линии визирования цели.
Рис. 2.15. Амплитудно-частотные характеристики следящего
измерителя угловой скорости линии визирования
Принципиальная возможность преднамеренного изменения Kv обусловливается
его зависимостью от коэффициента передачи пеленгационного устройства Кпу, кото-
рый в свою очередь непосредственно связан с крутизной пеленгационной характери-
стики угломера Ка:
К =К К'	(2.80) .
где К'^у — учитывает коэффициенты передачи других элементов АСН.
50
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Крутизна пеленгационной характеристики определяется нормированной диа-
граммой направленности антенны (ДНА) пеленгатора 1>гс (ф,0); ср и 0 — углы в сфе-
рической системе координат. Если пеленгация осуществляется в одной плоскости, то
JF(0)
J0
^(е)
О’
(2.81)
где 0О — угол, соответствующий равносигнальному направлению.
Формула (2.81) предполагает обычно, что ДНА определяется по одному точеч-
ному источнику излучения. Если источник излучения не один или он не является
точечным, то форма ДНА и соответственно пеленгационной характеристики дефор-
мируется, что в конечном счете приводит к изменениям Kv.
Проведенное рассмотрение угломерных каналов бортовых РЛС и РГС дает воз-
можность оценивать, в основном, детерминированные воздействия. Рассмотрим в
линейном приближении методы определения флуктуационных ошибок следящих
угломеров.
Флуктуационные ошибки могут иметь место вследствие воздействия на пелен-
гатор совокупности случайных во времени и пространстве источников излучения.
Их воздействие на пеленгатор можно рассматривать как пространственно-времен-
ной шум. В последующем чаще будет использоваться термин «угловой шум».
При воздействии углового шума угол е (рис. 2.12) будет изменяться по случай-
ному закону. Как следует из структурной схемы, представленной на рис. 2.13, мгно-
венная угловая ошибки Де будет также изменяться по случайному закону и опреде-
ляться функцией передачи замкнутого контура пеленгатора Ф1 (р):
Де(г)=Ф,(р)е(/).	(2.82)
Если е(/) представляет собой случайный процесс со спектральной плотностью
Scn (®), то дисперсия De угла Де в линейном приближении находится из равенства
А =2- Лф1 С/со)2 Sen	(2.83)
2710
где |Ф1(у®)| определяется в данном случае формулой (2.68).
Если 5СП (со) = const, то из (2.83) и (2.68) следует, что
A=Scn(co)-^.	(2-84)
Дисперсия флуктуаций угловой скорости линии визирования Асо также мо-
жет быть определена на основании структурной схемы, представленной на рис. 2.13.
Из нее, в частности, следует, что
Д£о = Ф1(/>)Ж3(р)е = рФ](р)е.	(2.85)
Флуктуации е порождают флуктуации и Де. Если SE (со) спектральная плотность
входного углового шума, то дисперсия D(} в линейном приближении будет равна
17	2
А=тН фг(>) Д£(со)Ло,	(2.86)
2л о
где |ф2 (со)! определяется формулой (2.79).
2.4. Радиоэлектронные средства разведки как объекты РЭБ
51
Если 5£ (со) = const, то с учетом (2.77) можно получить
Л£=5£(со)—
t t \	/ дгр
(2.87)
Для рассматриваемой динамической структуры оптимальный переходный про-
цесс реализуется, если
Vv=L	(2.88)
Из (2.86) и (2.87) с учетом (2.88) следует, что среднеквадратические ошибки
и а£ связаны между собой линейной зависимостью
= KV°V	<2-89)
где ош = ТдГ, о£ =	•
Существует оптимальное значение Kv, которому соответствует минимальное
значение итоговой ошибки, равной сумме квадратов динамической и флуктуацион-
ной ошибок.
2.4.	Радиоэлектронные средства разведки как объекты
радиоэлектронной борьбы
Современные технические средства разведки используют для добывания ин-
формации практически все известные к настоящему времени физические поля [38].
И все технические средства применяют радиоэлектронные системы для обработки
сигналов.
Техническая разведка (ТР) классифицируется по видам, по решаемым задачам
и по физическим полям, создаваемым источниками разведывательной информа-
ции — объектами разведки.
По видам ТР подразделяется на космическую, воздушную, морскую и назем-
ную. Этот классификационный признак связан, очевидно, с местом размещения
разведывательной аппаратуры.
По решаемым задачам и по оперативности представления результатов различа-
ют стратегическую, оперативную и тактическую ТР.
В основу классификации ТР по виду используемых информационных физиче-
ских полей положены физические принципы построения разведывательной аппа-
ратуры. По этому признаку различают оптическую (ОР), оптико-электронную (ОЭР),
радиоэлектронную (РЭР), гидроакустическую (ГАР), акустическую (АР), химичес-
кую (ХР), радиационную (РДР), сейсмическую (СР), магнитометрическую (ММР)
и компьютерную разведку (КР).
На рис. 2.16 представлена классификационная схема возможных источников
информации о скрываемых объектах и разновидностей ТР, добывающей (извлека-
ющей) информацию.
Оптическая разведка (ОР) добывает информацию, принимая и обрабатывая сиг-
налы электромагнитных колебаний инфракрасного, видимого и ультрафиолетово-
го диапазонов, излученных или отраженных объектами и местными предметами.
При этом оптическая разведка обнаруживает и выявляет военные и военно-промыш-
ленные объекты (ВиВПО), определяет их пространственные координаты, назначе-
ние, ведомственную принадлежность и другие характеристики; осуществляет конт-
роль выполнения принятых обязательств (договоров, соглашений) по ограничению
52
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Техническая разведка		
	Оптическая	
		Фотографическая
		Визуально-оптическая
	Оптико-электронная	
		Т ел евизионная
		Лазерная
		Инфракрасная
	Радиоэлектронная	
		Радиоразведка
		Радиотехническая
		Радиолокационная
		Радиотепловая разведка
		Разведка ПЭМИН
	Акустическая	
		Речевая
		Сигнальная
	Г идроакустическая	
		Г идролокационная
		Г идроакустическая
		Звукоинформационные связи
	Радиационная	
	Химическая	
	М агнитометричсская	
	Сейсмическая	
	Компьютерная	
Рис. 2.16. Классификация технической разведки
по используемым физическим полям
вооружений; наблюдает за коммуникациями и вскрывает перемещения военных гру-
зов и техники; производит съемку территории для картографирования местности.
Воздушное наблюдение с передачей данных по радиоканалам считается наибо-
лее оперативным способом разведки, который позволяет получать необходимые
разведывательные сведения о войсках и их действиях на большую глубину и в крат-
чайшие сроки.
Наземное наблюдение ведется с наблюдательных пунктов (постов) в любой
обстановке и является важным способом добывания разведданных.
Визуальное наблюдение является также одним из основных способов ведения
разведки при действиях диверсионно-разведывательных и террористических групп.
При ведении визуального наблюдения широко используются оптические при-
боры, позволяющие улучшить видимость объектов разведки и увеличить дальность
их обнаружения. Чтобы повысить видимость объекта до величины, когда его мож-
но обнаружить и опознать, оптические приборы должны уменьшать величину по-
рогового контраста и увеличивать контраст объекта на окружающем фоне. Для этого
применяются специальные меры [75].
Фотографическая разведка (ФР) обладает существенными преимуществами перед
другими способами разведки: она позволяет получать детальные оптические изобра-
жения объектов. Изучение фотографических изображений дает наибольшее количе-
2.4. Радиоэлектронные средства разведки как объекты РЭБ
53
ство информации по сравнению с визуальным, телевизионным или радиолокаци-
онным наблюдением. Данные фоторазведки позволяют обнаруживать и идентифи-
цировать объекты.
Средства фотографической разведки широко используются при ведении кос-
мической, воздушной, морской и наземной разведки.
Для противодействия работе ОР и ФР средства РЭБ должны воздействовать на
среду распространения, снижая контраст наблюдаемых и регистрируемых оптичес-
ких излучений объектов разведки.
Оптико-электронная разведка (ОЭР) добывает информацию с помощью средств,
включающих входную оптическую систему с фотоприемником и электронные схемы
обработки электрического сигнала, которые обеспечивают прием электромагнитных
волн видимого и инфракрасного диапазонов, излученных или отраженных объектами
и местностью. ОЭР выявляет военные и военно-промышленные объекты; опреде-
ляет их характеристики, в том числе и боеготовность; вскрывает характер и объем
выпускаемой ВПО продукции; производит съемку территорий при картографиро-
вании местности.
Аппаратура ОЭР устанавливается на космических и воздушных носителях, а так-
же может применяться в наземных условиях, например, при ведении технической
разведки на территории России.
Работа аппаратуры ОЭР основана на приеме и анализе собственного излучения
объектов и фона или отраженного ими излучения Солнца, Луны. Аппаратура ОЭР
позволяет отличать объект от фона при условии, что яркость объекта превышает
яркость фона. Соответственно аппаратура ОЭР подразделяется на пассивную и ак-
тивную. Активная аппаратура разведки использует для подсвета местности собствен-
ные излучатели. Зондирующее излучение рассеивается объектами, местными пред-
метами и местностью и часть этого излучения поступает на вход оптической системы
аппаратуры разведки с последующим его преобразованием, обработкой и индикаци-
ей. Аппаратура пассивной ОЭР подразделяется на телевизионную, инфракрасную
и аппаратуру разведки лазерных излучений. К аппаратуре ИКР относятся теплови-
зоры, телепеленгаторы, радиометры и приборы ночного видения. Аппаратура раз-
ведки лазерных излучений предназначена для обнаружения, определения местополо-
жения и распознавания средств вооружения и военной техники, в состав которых
входят лазерные излучатели.
Аппаратура активной ОЭР подразделяется на лазерную со сканированием зон-
дирующего светового луча и инфракрасную с использованием ИК излучателя для
подсвета местности.
Для оценки предельных возможностей фотоприемников аппаратуры ОЭР по ре-
гистрации ЭМИ используются характеристики пороговой чувствительности: мини-
мальной мощности светового потока, еще воспринимаемого на фоне помехового
излучения, а также разрешающей способности, которая определяется способностью
передавать и воспроизводить мелкие детали изображения с заданным контрастом.
Разрешающая способность зависит как от параметров оптической системы аппара-
туры, так и от характеристик используемых фотоприемников и окружающих усло-
вий функционирования аппаратуры разведки.
Средства РЭБ, противостоящие ОРЭ, должны не только воздействовать на сре-
ду распространения полей оптических сигналов, но активно поражать электронные
элементы фотоприемников.
54
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Инфракрасная разведка (ИКР) получает информацию, принимая и анализируя
сигналы электромагнитных полей ИК-диапазона, излученных или отраженных
объектами и предметами окружающей местности. Средства ИКР — это приборы
ночного видения (ПНВ), тепловизоры, теплопеленгаторы, радиометры.
ПНВ могут быть активными, пассивными и полуактивными, работающими с
подсветом местности специальным излучателем.
Пассивные средства тепловой разведки — тепловизоры — предназначены для
получения визуального изображения земной поверхности и наземных объектов,
имеющих различную температуру или излучательную способность. Теплопеленга-
торы позволяют определить направление на источник ИК-излучения и определить
его температурный контраст по отношению к окружающему фону.
Радиометры используются для измерения распределения температур по иссле-
дуемым участкам поверхности земли или объектов.
Тепловая разведка может проводиться в любое время суток, но она более эф-
фективна ночью, когда наземные объекты не отражают солнечного света.
Приборы тепловой разведки могут обнаруживать объекты, температура кото-
рых отличается от фона на десятые доли градуса.
Лазерная разведка и разведка лазерных излучений решает те же задачи, что и
фоторазведка, но по сравнению с ней обеспечивает возможность скрытного веде-
ния разведки в ночных условиях; оперативную обработку и передачу разведыватель-
ной информации на пункт сбора и обработки данных. Поэтому противодействие
работе средств лазерной разведки в принципе может организовываться также, как
и для фоторазведки.
Изображение местности в лазерных системах разведки может регистрировать-
ся на фотопленку, воспроизводиться на дисплее, сохраняться в файлах данных.
Возможна также передача данных лазерной разведки на землю по радиоканалу.
Радиоэлектронная разведка (РЭР) — это процесс получения информации в ре-
зультате приема и анализа электромагнитных излучений (ЭМИ) радиодиапазона,
создаваемых работающими РЭС.
ЭМИ, создаваемые объектами разведки, могут быть первичными (собственны-
ми) или вторичными (отраженными, рассеянными). Прежде всего, для РЭР инфор-
мативны основные, собственные излучения, обеспечивающие функционирование
РЭС по предназначению. Но, наряду с основными, работу передатчиков РЭС со-
провождают и неосновные, побочные электромагнитные излучения, которые лежат
вне пределов полосы частот, отведенной для передачи информации, и создаются
боковыми лепестками диаграмм направленности антенн. Поля этих излучений также
информативны для средств разведки.
Вторичные ЭМИ — это излучения, возникающие в результате отражения (рас-
сеяния) электромагнитных волн (ЭМВ), облучающих объект. Вторичные излучения
реальных объектов разведки (самолетов, кораблей, другой военной техники) зависят
как от параметров зондирующих сигналов, так и от отражательной способности,
геометрической формы и размеров объекта, поляризации падающей волны, взаим-
ной ориентации источника излучения и облучаемого объекта и, наконец, от пара-
метров их относительного движения.
Средства РЭР обнаруживают объекты, определяют их типы и принадлежность,
назначение, местоположение и параметры движения, перехватывают передаваемую
по каналам связи информацию.
2.4. Радиоэлектронные средства разведки как объекты РЭБ
55
РЭР охватывает большие районы, пределы которых определяются особенно-
стями распространения ЭМВ; функционирует непрерывно в любое время года и
суток и при любых метеоусловиях; действует без непосредственного контакта с
объектами разведки, обеспечивает получение достоверной информации, исходящей
непосредственно от объекта разведки.
Средства РЭР устанавливаются на космических, воздушных, морских платфор-
мах, наземных постах.
Обычно термин «радиоэлектронная разведка» объединяет радиоразведку (РР),
радиотехническую разведку (РТР), радиолокационную разведку (РЛР) — видовую
и параметрическую; радиотепловую разведку; разведку побочных электромагнит-
ных излучений и наводок (ПЭМИН).
Радиоразведка (РР) — пассивная разновидность РЭР, имеющая целью получе-
ние данных о противнике путем поиска, пеленгования и анализа излучений, пере-
хвата сообщений его РЭС передачи информации (связи, передачи данных).
Радиотехническая разведка (РТР) — также пассивная разновидность РЭР, обес-
печивающая получение сведений о противнике, на основе обнаружения и анализа
сигналов, излучаемых РЭС локации, навигации, управления и средств РЭБ, а также
радиоизлучений технических устройств и технологического оборудования, не связан-
ного с передачей информации (электрогенераторов и электродвигателей, ВЧ-гене-
раторов и других излучающих устройств).
Средства РТР используются для определения назначения, типа и местоположе-
ния РЭС по данным измерений параметров принятых сигналов; вскрытия дисло-
кации и назначения объектов ВиВПО; определения состава группировок и деятель-
ности вооруженных сил; вскрытия систем радиотехнического обеспечения проти-
вовоздушной, противоракетной и противокосмической обороны; определения
состояния и перспектив развития радиоэлектронного вооружения.
Как объекты РЭБ средства РР и РТР могут подвергаться помеховым воздействи-
ям и дезинформации. Но организация активного противодействия работе средств
РР и РТР помехами имеет ряд особенностей по сравнению с подавлением РЭС про-
тивника: маскируя помехами работу собственных РЭС, средства РЭБ неизбежно
будут мешать и им самим. Поэтому средства РР и РТР как объекты РЭБ выдвига-
ют специальные требования по развязке излучений помех и собственных излучений
защищаемых РЭС.
Радиолокационная разведка (РЛР) — разновидность РЭР, обеспечивающая извле-
чение информации из электромагнитных полей, рассеянных объектами разведки.
РЛР делится на видовую и параметрическую. Видовая РЛР добывает информа-
цию, содержащуюся в радиолокационных изображениях различных объектов и
окружающей их местности, а параметрическая РЛР связана с получением инфор-
мации о пространственных, скоростных и отражательных характеристиках подвиж-
ных объектов (космических, воздушных, наземных и морских).
Для ведения РЛР применяются в основном шесть типов РЛС: РЛС бокового
обзора космического и воздушного базирования; наземные загоризонтные РЛС дека-
метрового диапазона; РЛС контроля космического пространства; РЛС разведки дви-
жущихся наземных целей и засечки артиллерийских и минометных позиций по
траектории полета снаряда; РЛС разведки метеоусловий.
Применение РЛС для ведения разведки обусловлено рядом преимуществ радио-
локационного наблюдения перед наблюдением в других диапазонах ЭМВ. Прежде
56	Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
всего РЛР обеспечивает возможность ведения разведки в любых условиях погоды
и освещенности (дымка, облака, туман, дождь, пыль, снег, дым). Также средства
РЛР позволяют наблюдать объекты, замаскированные от оптической разведки,
селектировать движущиеся объекты на фоне неподвижных местных предметов.
Основные характеристики качества РЛС — это надежность обнаружения и рас-
познавания целей, а также точность определения параметров их движения. С пока-
зателями точности и надежности связаны и другие характеристики. Это дальность
или зона действия, в пределах которой обеспечивается требуемые точность измере-
ния и надежность обнаружения. Помехоустойчивость и помехозащищенность опре-
деляется тем пороговым уровнем помех, ниже которого уже не обеспечивается точ-
ность и надежность. Другие важные характеристики РЛС, такие как стоимость, масса
и габариты, безотказность функционирования и способность восстанавливаться
после отказов, также связываются с точностью.
Как объекты РЭБ средства радиолокационной разведки могут подавляться по-
мехами и поражаться противорадиолокационными ракетами. При этом разведка
параметров сигналов РЛС РЛР, необходимая для создания прицельных помех, об-
легчается известным фактом: эффективность РЛС, определяемая мощностью при-
нимаемого сигнала, обратно пропорциональна четвертой степени расстояния (7?),
а эффективность радиотехнической разведки оперативной поддержки РЭБ пропор-
циональна R~2. Выбор структуры и основных характеристик помех, используемых
для подавления средств радиолокационной разведки, ничем не отличается от тех,
которые применяются при РЭБ с РЛС.
Значительный прогресс в области ведения РЛР был достигнут в последнее вре-
мя благодаря изобретению радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны
(РЛС с РСА), применяющих цифровую обработку радиоголограмм [52]. Такие си-
стемы открыли возможность для получения радиолокационных изображений, про-
странственная информативность которых почти не уступает изображениям, фор-
мируемым оптическими приборами. За этим новым направлением РЛР закрепи-
лось название «радиовидение» [52].
Радиотепловая разведка обнаруживает и определяет местоположение наземных,
морских, воздушных и космических объектов по их тепловому излучению в радио-
диапазоне. Характеристики радиотеплового излучения, такие как интенсивность и
спектральный состав, зависят от физических свойств вещества и температуры объек-
та. Разведка ведется с помощью радиотеплолокационных станций (РТЛС), устанав-
ливаемых на воздушных и космических платформах. Радиотепловая разведка воз-
можна только при наличии контрастности теплового излучения объектов и фона
(земной поверхности, неба и т. д.). Контрастность объекта и окружающего фона
оказывает существенное влияние на дальность действия РТЛС.
Радиотепловое излучение представляет собой непрерывный шум с очень ши-
роким сплошным спектром, простирающимся от метрового до миллиметрового
диапазона волн. Спектральная плотность радиотеплового шума весьма мала.
Существенными преимуществами радиотепловой разведки являются абсолютная
скрытность ее ведения и независимость от метеоусловий. Скрытность обусловлена
пассивным режимом работы РТЛС, а всепогодность работой в диапазонах санти-
метровых и миллиметровых волн. Зависимость условий распространения от состоя-
ния среды в этих диапазонах не столь значительна по сравнению с ИК-диапазоном.
Разведка побочных ЭМИ и наводок (ПЭМИН) ведется путем извлечения инфор-
мации из сигналов, непреднамеренно излучаемых техническими средствами обра-
2.4. Радиоэлектронные средства разведки как объекты РЭБ
57
ботки информации. Такие излучения сопровождают формирование, обработку, ото-
бражение и передачу телефонных, телеграфных, телеметрических и других сооб-
щений. Средства перехвата ПЭМИН используют радиоэлектронную аппаратуру,
регистрирующую ЭМИ и электрические сигналы, наводимые первичными ЭМИ в
токопроводящих цепях различных технических устройств и конструкциях зданий.
Технические средства разведки ПЕМИН как объекты РЭБ могут быть подавле-
ны активными помехами. Разумеется, параметры таких помех должны быть согла-
сованы с параметрами прикрываемых излучений. Кроме того, естественным спо-
собом снижения эффективности средств разведки ПЭМИН является снижение
уровня опасных излучений за счет специальных приемов разработки и конструиро-
вания технических средств обработки информации и экранирования непреднаме-
ренных электромагнитных излучений.
Акустическая разведка (АР) получает информацию, переносимую упругими
колебаниями воздушной среды и вибрационными колебаниями строительных кон-
струкций. При этом принимаются и анализируются акустические сигналы инфра-
звукового, звукового и ультразвукового диапазонов.
АР обеспечивает получение информации, содержащейся непосредственно в
произносимой, либо воспроизводимой речи (акустическая речевая разведка), а также
в параметрах акустических сигналов, сопутствующих работе средств вооружения и
военной техники, механических устройств оргтехники и других технических сис-
тем (акустическая сигнальная разведка). АР обеспечивает дистанционный перехват
смысловой речевой информации; определение технических и тактических характе-
ристик вооружения и военной техники (оценку мощности взрывов боеприпасов и
взрывчатых веществ при их испытаниях, определение параметров авиационных и
ракетных двигателей при их стендовых испытаниях и т. д.), определение характера
и направленности работ на военно-промышленных объектах. Для решения пере-
численных задач АР использует портативную аппаратуру приема и регистрации
акустических сигналов и стационарную аппаратуру их анализа и обработки.
Работа аппаратуры АР основана на использовании свойств среды передавать
звуковые колебания. Акустические приборы обеспечивают получение самой раз-
нообразной информации (секретная речевая информация, акустические сигналы
и шумы, создаваемые различными видами техники).
Информационная ценность извлеченной разведкой речевой информации зависит
от ее качества, которое определяется соотношением физических характеристик речи
и шума в месте приема.
Полоса частот, занимаемая речевым сигналом, лежит в пределах от 100 до
10000 Гц и имеет максимум спектральной мощности в области 300...500 Гц (440 Гц
соответствует тону «ля» второй октавы). В телефонии используется полоса от 300 до
3400 Гц, что достаточно для безошибочного восприятия речи и распознавания голоса
говорящего.
Дальность действия акустических приборов лежит в пределах от нескольких
десятков метров до нескольких километров и зависит от мощности источника аку-
стических сигналов и от состояния среды распространения.
В качестве акустических разведывательных приборов используются: измеритель-
ные микрофоны, перекрывающие инфразвуковой, звуковой и ультразвуковой ди-
апазоны, прецизионные шумомеры, позволяющие с большой точностью измерять
уровни шумов, звука и вибраций в широком диапазоне частот (в комплекте с анали-
заторами спектра акустических сигналов), геофонные датчики, измеряющие сейсми-
58
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
ческие волны; частотные анализаторы и спектрометры, обеспечивающие определе-
ние АЧХ источников акустических шумов. Обработка и анализ принятых акустиче-
ских сигналов может потребовать реализации сложных вычислительных процедур,
реализуемых с использованием ЭВМ.
Для противодействия перехвату акустической информации используют ослаб-
ление интенсивности информативных для разведки акустических полей. Этой цели
служат специальные конструктивные решения и различные звукопоглощающие ма-
териалы. РЭБ со средствами акустической разведки предусматривает и создание ак-
тивных помех перехвату акустических сигналов.
Гидроакустическая разведка (ГАР) получает информацию, принимая и анали-
зируя упругие колебания водной среды в инфразвуковом, звуковом и ультразвуко-
вом диапазонах.
ГАР предусматривает разведку гидроакустических шумовых полей, создаваемых
работающими гребными винтами, различными двигателями и механизмами надвод-
ных кораблей и подводных лодок, гидролокационную видовую разведку, обеспечива-
ющую добывание информации о рельефе дна. Также ГАР обеспечивает гидролокаци-
онную параметрическую разведку информации, которая содержится в пространст-
венных, скоростных и других характеристиках объектов, разведку гидроакустических
сигналов, создаваемых различными работающими средствами гидроакустического
вооружения надводных кораблей и подводных лодок. Осуществляется также пере-
хват сигналов звукоподводной связи для выделения сообщений (информационных
потоков), а также определение тактических и технических характеристик систем
звукоподводной связи. По принципу использования энергии акустического излу-
чения средства ГАР делятся на активные (гидролокаторы) и пассивные. Гидролока-
тор работает на принципе излучения в водной среде зондирующих акустических
сигналов с последующим приемом и анализом отраженных от объектов и морского
дна эхо-сигналов.
При ведении пассивной ГАР используются шумопеленгаторы, которые прини-
мают и анализируют шумовые акустические излучения в водной среде, возникаю-
щие при работе двигателей, гребных валов, машин и механизмов различных агрега-
тов надводных кораблей (НК), подводных лодок (ПЛ) и других плавсредств, а также
средства разведки, предназначенные для приема и анализа акустических сигналов,
создаваемых гидролокаторами, эхолотами, системами гидроакустической связи и
другим гидроакустическим вооружением НК, ПЛ, иных судов.
Основными характеристиками аппаратуры ГАР являются: диапазон рабочих
частот, акустическая мощность, ширина диаграммы направленности акустической
антенны, чувствительность акустических приемников. По сути, эти характеристи-
ки не отличаются от соответствующих характеристик РЛС.
Среда распространения гидроакустических сигналов существенно неоднород-
на. Поэтому при оценке возможностей средств ГАР важную роль играют простран-
ственно-временные характеристики среды распространения: распределение темпе-
ратуры и солености воды; гидростатическое давление; отражающие свойства мор-
ской поверхности и дна. Кроме того, на дальность действия аппаратуры ГАР влияет
отражающая способность цели (сила цели), уровень создаваемого объектом шумо-
вого излучения, взаимное расположение аппаратуры разведки и цели.
Большую, а в некоторых случаях и решающую роль играет уровень акустических
помех на входе приемного устройства.
2.4. Радиоэлектронные средства разведки как объекты РЭБ
59
Компьютерная разведка (КР) — это деятельность, направленная на получение
информации из электронных баз данных ЭВМ, включенных в компьютерные сети,
а также информации об особенностях их построения и функционирования. Компью-
терная разведка добывает сведения о предмете, конечных результатах, формах и спо-
собах деятельности субъектов, являющихся пользователями информационно-вычи-
слительной сети, используемом аппаратурном и программном обеспечении, про-
токолах управления и информационного взаимодействия и используемых средствах
и методах защиты информации.
Появление компьютерной разведки связано с развитием в современной военной
науке концепции информационной войны. Так, в США выпущены два полевых уста-
ва FM-100-S и FM-100-6, в которых излагаются концептуальные основы информа-
ционной войны и информационной операции.
Важнейшая роль в достижении информационного господства отводится развед-
ке, ведущейся в информационных потоках. Такие потоки огромной интенсивности
создаются государственными и частными структурами, частными лицами и поддер-
живаются вычислительными системами и средами. Поэтому компьютерная разведка
представляет собой целый комплекс взаимосвязанных действий оперативного и тех-
нического характера.
Компьютерную разведку разделяют на добывающую и обрабатывающую. В по-
левом уставе США FM-100-6 приводится иерархия ситуационной осведомленности,
представляющая собой пирамиду, в основании которой лежат данные. На втором
уровне находится информация, получаемая путем обработки данных. Изучение
информации приводит к формированию знаний (следующий уровень осведомлен-
ности), а знания посредством суждения способствуют пониманию (верхний уро-
вень). Задача добывающей разведки состоит в получении данных, а обрабатываю-
щей — в преобразовании данных в информацию и приведение ее в форму, удобную
для пользователя.
Цели предварительной разведки достигаются в результате добывания открытых
и закрытых сведений. К открытым сведениям можно отнести данные о характере и
режиме работы автоматизированных систем обработки данных (АСОД) объекта
разведки; квалификации его персонала; составе и структуре самой АСОД, используе-
мом программном обеспечении; протоколах управления и взаимодействия; средствах
и методах защиты информации, используемых в АСОД. Для получения этих сведе-
ний нет необходимости прибегать к приемам оперативной работы (подкупу персона-
ла, краже документации и т. п.). Эти сведения, как правило, не являются закрытыми
и могут быть получены при перехвате сетевого трафика интересующей АСОД либо
при попытке установить сетевое соединение непосредственно с самой АСОД, ког-
да по характеру получаемого отклика можно сделать соответствующие выводы.
Установление первичного контакта с АСОД противника, как правило, еще не
дает доступа к интересующей информации. Для этого необходимо получить допол-
нительные сведения закрытого характера. К таким сведениям относятся пароли,
коды доступа, информация о принятых в АСОД правилах разграничения доступа,
сетевые адреса вычислительных средств противника. Для получения подобных све-
дений создаются разнообразные деструктивные программные средства.
На стадии непосредственной разведки, как и на всех остальных, добываются не
только закрытые, но также и открытые сведения. Роль открытых сведений в достиже-
нии общей ситуационной осведомленности о противнике достаточно велика.
60
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Важнейшим достоинством перехвата открытых сведений при ведении компью-
терной разведки является то, что эти сведения могут быть получены без наруше-
ния принятых в АСОД правил разграничения доступа к информации.
Добывание закрытых сведений всегда связано с несанкционированным досту-
пом к информации противника и имеет своим следствием утечку информации.
Получение закрытых сведений осуществляется как в самой АСОД объекта, так и в
информационно-вычислительных сетях, внешних по отношению к АСОД.
Новизна проблем, решаемых средствами компьютерной разведки, обостряет РЭБ
в вычислительных системах и средах.
2.5.	Системы связи и командного управления
как объекты радиоэлектронной борьбы
Передача информации имеет большое значение для всех областей современной
жизни. Успешное управление войсками и оружием в современной войне также
предусматривает эффективное применение систем связи и передачи данных раз-
личной структуры и функционального назначения. Поэтому в сфере действия ра-
диосистем передачи информации существует и развивается конфликтное взаимо-
действие со средствами РЭБ.
Радиосистемы передачи информации используют все диапазоны электромагнит-
ных волн. Сверхдлинноволновой диапазон 3...30 кГц используется для связи с погру-
женными подводными лодками. В длинноволновом 30...300 кГц условия распростра-
нения сигналов практически не зависят от состояния ионосферы, и следовательно,
от влияния на нее ядерных взрывов. Средневолновый — 300...3000 кГц. Для гло-
бальной связи используется декаметровый (коротковолновый) диапазон 3...30 МГц.
В тактическом звене управления и связи с кораблями, самолетами, вертолетами,
подвижными наземными объектами применяют системы метрового (ультракоротко-
волнового) диапазона, работающие на частотах 3...30 МГц в пределах прямой види-
мости, но с весьма высокой пропускной способностью. В дециметровом диапазоне
(30...300 МГц), для волн которого прозрачна ионосфера Земли, работают косми-
ческие системы связи и передачи данных. В этом же очень емком диапазоне рабо-
тают сотовые системы мобильной связи. Постоянно расширяются области приме-
нения для связи и передачи данных более коротковолновых диапазонов — санти-
метрового и миллиметрового.
Широта применения, а также важность роли радиолиний связи и передачи
команд обуславливает актуальность проблемы повышения эффективности. Преж-
де всего — помехозащищенности.
В самом общем случае под помехозащищенностью РЭС понимают их способ-
ность функционировать с заданным качеством в условиях применения РЭП. Ко-
личественно помехозащищенность РЭС оценивается степенью выполнения РТС
поставленных перед ней задач. Поскольку любая РТС всегда является информаци-
онной системой, помехозащищенность количественно характеризуется вероятностью
успешного выделения полезной информации в условиях действия помех. Так, для
систем радиосвязи и радиоуправления адекватным показателем помехозащищен-
ности может служить средняя вероятность ошибок при различении сигналов.
Очень часто, помехозащищенность оценивается энергетическим критерием —
отношением средней мощности (или энергии) сигнала к средней мощности (или
2.5. Системы связи и командного управления как объекты РЭБ
61
спектральной плотности) помехи, т. е. по критерию максимума отношения сигнал/
помеха [24]. Это достаточно универсальным критерий, но он не достаточно точно
отражает цель функционирования систем передачи связной и командной инфор-
мации. В общем случае нельзя утверждать, что максимизация отношения сигнал/
помеха обеспечивает извлечение наибольшего количества информации о полезном
сигнале. Действительно, приемник сигнала системы связи может собрать его энер-
гию за некоторое время, обеспечив значительное превышение этой энергии над
спектральной плотностью шума, но разрушив при этом внутреннюю, временную
структуру сигнала,
В общем случае процесс РЭП предусматривает две основные последовательно
выполняемые операции: радиотехническую разведку сигнала системы передачи
информации и радиопротиводействие ее работе. При этом помехозащищенность
(ПЗ) следует оценивать вероятностью
^ПЗ — 1 ~~ ^орг ^ПД »	(2.90)
где Рорг — вероятность того, что радиопротиводействие вообще будет организова-
но; РП — вероятность того, что спектр помех при РЭП перекроет спектр подавля-
емого сигнала и попадет в полосу приемного устройства РЭС; Рщ — вероятность
подавления РЭС, т. е. вероятность того, что мощность помехи РЭП на входе при-
емного устройства РЭС будет превышать пороговое значение, достаточное для
нарушения его работы.
Прицельная по частоте помеха может быть организована только при условии
разведки параметров сигнала. Если параметры сигнала, прежде всего его несущая
частота и ширина спектра, скрыты от разведки, организация РЭП путем постанов-
ки прицельной помехи, перекрывающей спектр сигнала, невозможна. Поэтому
вероятность организации прицельной помехи, очевидно, связана с показателем
скрытности РЭС
-1- Лжр-	(2.91)
С учетом (2.91), вероятность Рпз в (2.90) можно записать в развернутом виде
орг»
(2.92)
связывающем основные составляющие вероятностного показателя помехозащи-
щенности.
Из (2.92) ясно, что помехозащищенность радиосистем связи и передачи данных,
прежде всего командной информации, определяется скрытностью, количественной
мерой которой является вероятность Рскр, помехоустойчивостью, количественно
определяемой вероятностью Р^, а также вероятностью организации радиопроти-
водействия Рорг. Но вероятность Рорг зависит от того, как организована радиотех-
ническая разведка, насколько надежно она обнаруживает сигнал РТС и определяет
параметры этого сигнала. Поэтому помехозащищенность имеет две составляющие:
скрытность и помехоустойчивость.
При анализе конфликтного взаимодействия систем передачи информации и
средств РЭП обычно оперируют со схемой рис. 2.17.
Показанная на рис. 2.17 подсистема радиотехнической разведки РТР для опе-
ративной поддержки РЭБ содержит аппаратуру обнаружения и определения парамет-
ров радиосигнала (пространственных координат, рабочей частоты, ширины спектра
и, возможно, других). На основании данных оперативной радиотехнической развед-
ки формируются помехи w(r) и воздействия, модифицирующие среду распростра-
62
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Трасса
Рис. 2.17. Структурная схема системы передачи информации,
работающей в условиях РЭП
нения радиосигнала v(f). В результате изменений свойств среды создаются мульти-
пликативные (модулирующие) помехи. В совокупности подсистемы разведки, по-
становки помех и модификации среды составляют систему РЭП.
Источник информации на передающей стороне радиолинии выдает сообщения
на вход шифратора. Шифрация сообщений практически не увеличивает избыточ-
ности сообщений, разве что незначительно, за счет вставок аутентификаторов.
Сигналы 5, (/) на временных интервалах te [0; тс] соответствуют символам переда-
ваемых сообщений. Множество возможных символов составляет алфавит А. Мощ-
ность этого множества — полное число возможных символов — равна N, ie 1 ...N.
Обычно рассматривают двоичные коды, при которых N= 2. Таким сигналам обычно
присваиваются противоположные значения логической переменной, т. е. «0» и «1».
Сообщения образуются как кодовые последовательности символов и моделируют
несущее колебание. Особенности многоканальных линий и многоступенчатых видов
модуляции не меняют дела.
Модулированные радиосигналы усиливаются по мощности и излучаются. Пе-
редатчик (ПРД), вообще говоря, может изменять структуру кодированных сигналов.
Например, расширяя их спектр за счет дополнительной модуляции амплитуды, фазы
или частоты. Типичный и широко распространенный случай — скачкообразная
псевдослучайная перестройка частоты (ППРЧ).
На приемной стороне сигналы усиливаются, фильтруются и демодулируются в
приемнике (ПРМ), декодируются и дешифруются.
При длине кодовой последовательности (значности кода) равной п > 1 и без-
ызбыточном кодировании мощность множества передаваемых сообщений равна
М = Nn. При кодировании с коррекцией ошибок мощность этого множества мень-
ше М = Nk < Nn, поскольку число избыточных символов к < п.
Излучаемые радиосигналы можно представить в виде модулированных по ам-
плитуде и/или по фазе (частоте) гармонических колебаний:
= a(f)cos[co0f + <р(/) + <р0 ],	(2.93)
2.5. Системы связи и командного управления как объекты РЭБ
63
где изменяющаяся под действием модулирующего сигнала 5, (/) фаза модулиро-
ванного колебания равна
при фазовой модуляции (ФМ);
при частотной модуляции (ЧМ).
(2.94)
В (2.94) cpw — это максимальное отклонение фазы, т. е. индекс фазовой модуля-
ции, а (Од — амплитуда отклонения частоты, т. е. девиация частоты при частотной
модуляции.
В условиях РЭП прием сигнала (2.93) будет сопровождаться действием естествен-
ных аддитивных и(/) и мультипликативных (модулирующих) помех v(/). Поэтому
на входе приемника радиолинии передачи информации будет присутствовать коле-
бание
x(z)=v(z)s(/)+w(z).	(2.95)
Средства РЭБ могут уменьшить мощность принимаемого сигнала Рправ за счет
такой модификации среды, которая приводит к увеличению затухания и рассеяния
сигнала, а также создает аддитивную помеху. В результате уменьшается соотноше-
ние сигнал/шум Я = ~£~ в полосе приемника РСПИ. От этого соотношения зави-
Лл
сит вероятность правильного приема сигнала
прав
ош»
(2.96)
где Рош — вероятность ошибки приема каждого символа сигнала.
Зависимость вероятности правильного приема от соотношения сигнал/шум
всегда монотонно неубывающая. Поэтому уменьшение сигнал/шум всегда снижа-
ет вероятность правильного приема вплоть до пороговой величины, количествен-
но измеряемой вероятностью Р^.
Радиосистема передачи информации может, вообще говоря, парировать действия
средства РЭП, применяя помехоустойчивое кодирование. Такое кодирование всегда
связано со снижением скорости с передачи информации. Действительно, как следует
из известной формулы К. Шеннона [39],
с —A/"log2 (1 + д) = A/~log2( l+^-i = A/~log2[ 1+	*
I	\ Мш ЦТ J
(2.97)
где А/ — ширина спектра сигнала и соответственно полоса пропускания радиоси-
стемы передачи информации (РСПИ); Т — длительность сигнала, т. е. В-Д/Г —
база сигнала; Q — энергия сигнала, имеющего длительность Т; NU1 — спектральная
плотность шумовой помехи.
Создаваемые средствами РЭП помехи за счет увеличения спектральной плот-
ности помехи Ащ уменьшают пропускную способность РСПИ. Но, как следует из
(2.97), можно компенсировать снижение пропускной способности, увеличивая энер-
гию сигнала Q или ширину его спектра А/ И тот и другой способ увеличения про-
пускной способности предполагает введение в состав сигнала избыточных элементов
(символов).
Объектами РЭП могут быть все виды систем связи и передачи данных, такие как
линии подвижной и фиксированной связи, радиорелейные линии, спутниковые си-
стемы связи и передачи данных, системы сотовой связи. Также объектами РЭП могут
64	Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
быть и сети стационарной кабельной (проводной) связи. С переходом на програм-
мно-управляемые коммутационные станции резко возросла уязвимость этих стан-
ций от блокирования базовой телефонной станции преднамеренными помехами,
дезорганизующими работу многих пользователей сети на длительное время.
2.6.	Электронно-вычислительные системы
как объекты радиоэлектронной борьбы
К одним из основных объектов РЭБ относят также системы обработки инфор-
мации, основу которых составляют вычислительные системы и среды (ВС). Это раз-
личные локальные и глобальные вычислительные сети, боевые информационно-
управляющие системы, отдельные вычислительные машины, микропроцессорные
устройства и микроконтроллеры, сигнальные процессоры радиоэлектронных ин-
формационных систем и еще многое другое.
В системах управления силами различных уровней с помощью ВС обрабатыва-
ется, сохраняется, распределяется и отображается информация о противнике, о
взаимодействующих и своих силах. Решаются различные задачи планирования,
оперативного управления и боевого применения сил и средств.
Быстродействие мощных вычислительных систем достигает порядка 109...10и
операций в секунду. Объем оперативной памяти ЭВМ находится в пределах от сотен
килобайт до сотен мегабайт. Емкость внешних запоминающих устройств может
исчисляться терабайтами. Существующие операционные системы позволяют под-
держивать как однозадачные, так и многозадачные режимы работы ЭВМ, обеспе-
чивать работу в вычислительной сети. Состав и характеристики используемого
специального программного обеспечения ВС определяются задачами, возлагаемы-
ми на системы. Современные вычислительные сети могут объединять сотни, тыся-
чи и даже миллионы ЭВМ.
ВС могут иметь различную структуру. На рис. 2.18 приведен пример распреде-
ленной ВС, входящей в СУ силами на море [40]. Распределенная ВС базируется на
системе автоматизированной радиосвязи, включающей космический, наземный ста-
ционарный и мобильный сегменты.
На рис. 2.18 показана система программного подавления ВС (иногда ее называют
системой программно-технического воздействия).
Несмотря на все меры защиты, ВС уязвимы для преднамеренных воздействий.
Это обусловлено рядом слабых сторон ВС как объектов РЭБ. К ним относятся:
открытость ВС, как для полезных внешних, так и для преднамеренных вредных
воздействий; несовершенство организационно-технических и логических структур
ВС; несовершенство систем защиты ВС от преднамеренных деструктивных воздей-
ствий; длительное существование негативных и деструктивных программ в памяти
ВС; возможность размножения программных помех в ВС и реализации ими раз-
личных деструктивных функций; принципиальная возможность функционального
поражения (вывода из строя элементов ВС) за счет воздействия на них мощными
электромагнитными импульсами.
Разумеется, угрозам нормальному функционированию противостоят меры защи-
ты. Такие меры предусматривают жесткие требования к системам идентификации
законного пользователя ВС и установления компетентности пользователей; конт-
роль для обнаружения и нейтрализации нештатных действий программного обес-
2.7. Энергетические системы и сети как объекты РЭБ
65
Рис. 2.18. Пример распределенной ВС
печения; каналы передачи данных должны быть защищены от ошибок и отказов,
от несанкционированного доступа к данным, опасного нарушением конфиденци-
альности и возможностью дезинформации.
2.7.	Энергетические системы и сети как
объекты радиоэлектронной борьбы
Энергетические системы (энергосистемы, ЭС) — это совокупность электростан-
ций, линий электропередачи, подстанций и распределительных сетей, связанных
вследствие непрерывности процесса производства и потребления электрической
энергии в единое целое общим режимом. Нарушение работы ЭС приводит к сбою
или прерыванию обеспечиваемого процесса управления силами, оружием и други-
ми объектами. Как правило, непосредственным объектом РЭБ выступает только
часть энергосистемы — электрическая система. Она состоит из генераторов, рас-
пределительных устройств, электрических сетей (подстанций и линий электропе-
редачи различных напряжений) и потребителей энергии.
Потоки электроэнергии, передаваемые в разных ступенях электрической системы
от электростанций к потребителям, различны и определяются числом, мощностью
и удаленностью потребителей от источников питания. Для снижения потерь пере-
дачи электроэнергии с увеличением мощности и дальности передачи применяют
более высокие напряжения, вплоть до сотен киловольт. Применяемые номиналы
напряжений и частоты стандартизованы.
66
Глава 2. Объекты радиоэлектронной борьбы
Многие внешние и внутренние условия функционирования энергетических си-
стем обуславливают их высокую уязвимость от перенапряжений. В лучшем случае
перенапряжения вызывают срабатывание систем защиты электротехнического обо-
рудования и отключение электропитания. Но возможен также пробой (физическое
разрушение) изоляционных материалов, диэлектрических сред, выгорание контак-
тов, обмоток трансформаторов, линий электропитания, выход из строя целых под-
станций и устройств потребления электрической энергии. Все эти аварийные си-
туации могут привести к дезорганизации систем управления войсками (силами) и
оружием, в интересах которых используются поражаемые системы электропитания.
К непреднамеренным внешним и внутренним перенапряжениям в электричес-
ких системах относятся грозовые, которые возникают при ударе молнии в элект-
рическую установку или вблизи нее в землю, и перенапряжения от различных нор-
мальных или аварийных коммутаций, а также от неумышленных повреждений.
Преднамеренные внешние перенапряжения могут быть вызваны специальны-
ми сверхмощными источниками электромагнитной энергии.
Внутренние преднамеренные перенапряжения могут быть вызваны применением
против воздушных линий электропередачи и открытых электрических подстанций
электропроводящих материалов. Например, графитовых бомб, металлических или
металлизированных лент.
ГЛАВА 3
РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ РАЗВЕДКА
3.1.	Назначение и задачи радиоэлектронной разведки
Радиоэлектронная разведка, добывая сведения о противнике в информацион-
ном конфликте, использует физические поля различной природы. Чаще всего —
электромагнитные поля разных частотных диапазонов. Но общим является исполь-
зование радиоэлектронных средств для выделения и обработки информации.
Постоянное развитие и совершенствование средств вооруженной борьбы (в част-
ности, увеличение дальности их действия, поражающей способности и скорости
доставки к цели), динамичность и скоротечность боевых действий обусловливают
повышение требований к разведке. Все большую важность приобретают своевремен-
ность и достоверность разведки, ее непрерывность и скрытность. Практически сняты
ограничения на внешние условия разведки — она должна проводиться в любое время
года и суток, при любых метеоусловиях и при различном характере боевых действий.
Объекты доступны разведке с применением технических средств (радио- и оп-
тико-электронных, акустических, оптических и др.) постольку, поскольку они об-
ладают демаскирующими признаками. К этим признакам объектов относят внешний
вид, форму, цвет, геометрические размеры и физические поля, сопровождающие
работу объектов разведки. Это электромагнитные, электрические, магнитные, теп-
ловые, сейсмические, акустические поля. Многообразны и демаскирующие при-
знаки действий противника. Так, при подготовке наступления таковыми являют-
ся: сосредоточение группировок войск и военной техники на возможных направ-
лениях наступления, увеличение количества огневых средств на огневых позициях,
повышение активности всех видов разведки и интенсивности функционирования
радиоэлектронных средств. В свою очередь, действиям противника при переходе к
обороне свойственны такие признаки, как отвод части сил в глубину, усиление
инженерного оборудования в тылу.
На основании анализа демаскирующих признаков объектов и действий против-
ника возможно опознавание объектов, определение их типов и образцов, предназ-
начения, вскрытие замысла противника по подготовке боевых действий.
Одним из существенных демаскирующих признаков, присущих всем без исклю-
чения объектам, являются электромагнитные излучения. Природа их возникновения
различна. Они могут быть естественного (природного) или искусственного проис-
хождения, первичными (собственными) или вторичными (отраженными). К собст-
венным относятся тепловые (температурные) излучения объектов и излучения ра-
дио- и оптико-электронных средств (РЭС и ОЭС).
Тепловое излучение — электромагнитное излучение, испускаемое объектами,
температура которых отлична от абсолютного нуля. Собственное тепловое излуче-
ние отличается от искусственно генерируемых излучений тем, что по своей времен-
ной структуре имеет случайный, шумоподобный характер и занимает очень широ-
кий диапазон длин волн (от ультрафиолетового до СВЧ). Спектр теплового излуче-
ния сплошной, но распределение энергии по частотам неравномерно. Спектральная
68
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
плотность излучения зависит от частоты и температуры. Она достигает максималь-
ных значений на определенных частотах, уменьшаясь с повышением и понижени-
ем частоты. С повышением температуры излучающей поверхности спектральная
плотность излучения на всех частотах возрастает, а значит, увеличивается и общая
энергия излучения объекта. Максимум спектральной плотности смещается при этом
в область более коротких волн (закон смещения Вина). Полная энергия излучения
единицы поверхности во всем диапазоне электромагнитных волн пропорциональ-
на четвертой степени абсолютной температуры излучающей поверхности. Это за-
кон Стефана — Больцмана (см. гл. 7).
Излучения РЭС и ОЭС — это прежде всего основные (преднамеренные) коле-
бания, сопровождающие функционирование средств разведки, связи, управления,
локации, навигации, радиоэлектронного подавления. Особенность основных излу-
чений — наличие закономерностей в их пространственной, временной и спектраль-
ной структуре. Регулярны диаграммы направленности излучений, длительность и
период следования излучаемых импульсов, несущая частота, вид амплитудного и
фазочастотных спектра и др. Наряду с основными, при работе передатчиков РЭС
и ОЭС имеются и неосновные (паразитные и непреднамеренные) излучения, т. е.
излучения вне пределов полосы частот, необходимой для передачи информации или
создания помех.
Вторичные электромагнитные излучения — излучения, возникающие за счет
отражения (рассеяния) электромагнитных волн, облучающих объект. Падающие на
объект электромагнитные волны рассеиваются им во всех направлениях, в том числе
и в направлении на источник излучения. Для вторичного излучения реальных объек-
тов (средств вооружения и военной техники, других объектов) характерна зависи-
мость параметров (интенсивности, спектра, поляризации, наклона фазового фронта)
от отражательной способности, геометрической формы и размеров объекта, поляри-
зации падающей волны, взаимной ориентации источника облучения и объекта и,
наконец, от параметров их относительного движения.
Первичные и вторичные электромагнитные излучения могут быть обнаружены
и проанализированы. По результатам анализа делаются выводы об объекте развед-
ки или намерениях противника. Иными словами, электромагнитные излучения
позволяют вести разведку объектов и их распознавание.
3.1.1.	Назначение, задачи и особенности радиоэлектронной разведки
Радиоэлектронная разведка (РЭР) предназначена для добывания данных о про-
тивнике с помощью РЭС и ОЭС путем приема и анализа электромагнитных излу-
чений объектов разведки. В качестве последних могут быть различные военные
объекты, среди них РЭС и ОЭС систем управления войсками и оружием, систем
разведки и радиоэлектронной борьбы (РЭБ). В зависимости от применяемых прин-
ципов и технических средств РЭР подразделяется на радио-, радиотехническую,
радиолокационную, радиотепловую и оптико-электронную разведки.
РЭР обнаруживает объекты, определяет их местоположение и параметры движе-
ния; определяет параметры объектов (в том числе РЭС и ОЭС) и характер их изме-
нения во времени; определяет предназначение объектов разведки и их типы — опо-
знает их образы. Для решения перечисленных задач применяются станции радио-
и радиотехнической разведки, радиолокационные и радиотеплолокационные стан-
ции (РЛС, РТЛС), оптико-электронные средства (тепловизоры, оптические локато-
3.1, Назначение и задачи РЭР
69
ры, телевизионные станции). Средства РЭР работают в активном или пассивном
режиме (с излучением или без излучения электромагнитных волн), в широком ди-
апазоне спектра — от оптического до сверхдлинноволнового. Они базируются на
земле, на море, в воздухе и в космосе, позволяют вести соответственно наземную,
морскую, воздушную и космическую РЭР. Как никакой другой вид разведки, РЭР
добывает наиболее полные данные о наземных, морских, воздушных и космических
объектах противника. Средства РЭР работают в широком диапазоне дальностей от
нескольких километров до нескольких тысяч километров; в высотном диапазоне от
нескольких метров до нескольких сот и тысяч километров; в простых и сложных ме-
теоусловиях, днем и ночью, в мирное и военное время, в наступлении и в обороне.
При этом информацию о большом количестве объектов, расположенных на обшир-
ной территории и на больших дальностях, получают практически мгновенно, так как
скорость распространения электромагнитных волн-переносчиков информации равна
скорости распространения света. РЭР может проводиться без непосредственного
контакта с объектом разведки. Поэтому она малоуязвима для противника [38, 41].
При ведении РЭР имеется возможность существенно ослабить зависимость
результатов разведки от внешних условий выбором средств РЭР и диапазона элек-
тромагнитных волн. Так, например, ночью, в сложных метеоусловиях (дождь, плот-
ная облачность) исключаются визуальное наблюдение и фотографирование объек-
тов разведки. В таких условиях применяются средства радио-, радиотехнической,
радиолокационной и радиотепловой разведки.
РЭР может проводиться скрытно от противника, так как многие ее средства
работают в пассивном режиме по собственным излучениям объектов разведки.
Высокая скорость изменения характера боевых действий требует значительного
уменьшения времени реакции системы разведки. В такой обстановке средства РЭР,
особенно при их комплексном применении, невозможно заменить никакими други-
ми техническими средствами, поскольку информация о противнике добывается в
кратчайшие сроки и обычно в реальном масштабе времени. Действительно, время,
необходимое для получения разведданных об объекте и передачи этих данных в за-
интересованные инстанции, практически значительно меньше времени, затрачива-
емого средством разведки на обнаружение, определение координат и параметров
объекта разведки.
На основании анализа результатов РЭР, особенно результатов разведки РЭС и
ОЭС, получают сведения о численном составе войск противника, их дислокации,
характере действий, определяют наиболее уязвимые места в системе управления
силами и средствами ПВО противника и т. д. Знание уязвимых мест позволяет пла-
нировать и проводить различные мероприятия, в том числе и мероприятия по подав-
лению систем управления войсками и оружием с применением средств поражения
или средств РЭП.
3.1.2.	Характеристика видов радиоэлектронной разведки
Эффективность ведения РЭР в значительной степени зависит от выбранного
вида разведки и используемых технических средств, так как каждому из них свой-
ственны свои возможности и особенности, преимущества и недостатки. Рассмот-
рим отдельно каждый из видов РЭР.
Радиоразведка добывает данные о противнике путем поиска, перехвата, пелен-
гования и анализа излучений его РЭС связи (радиостанций). Радиоразведка осу-
70
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
ществляется с помощью специальных радиоразведывательных станций, радиопе-
ленгаторов и радиоразведывательных комплексов.
В результате разведки определяются: содержание передаваемой информации,
ТТХ радиостанций, интенсивность их работы за некоторый интервал времени, си-
стема расположения радиостанций и плотность их размещения в определенном
районе. Анализ данных разведки дает возможность установить состав и местона-
хождение сил и средств противника, расположение его штабов и пунктов управле-
ния, вскрыть намерения противника.
Радиотехническая разведка (РТР) добывает сведения о противнике, обнаружи-
вая и анализируя сигналы, излучаемые РЭС локации, навигации, управления и
средствами РЭБ.
РТР ведется с помощью специальных станций радиотехнической разведки. По
данным РТР определяются назначение, тип и местоположение РЭС.
Как видно, между радио- и радиотехнической разведками (РРТР) больше общего,
чем различного.
РРТР занимают ведущее место среди других видов РЭР. Широкое применение
РРТР связано с насыщенностью войск РЭС различного назначения. Имея дальность
действия, превышающую дальность действия разведуемого РЭС, РРТР способны
как в мирное, так и в военное время получать практически одновременно инфор-
мацию о большом количестве РЭС.
Радиолокационная разведка обеспечивает обнаружение, определение координат
и параметров движения наземных, надводных, воздушных и космических объек-
тов противника в широком диапазоне дальностей и высот. В основу радиолокаци-
онной разведки положены принципы активной радиолокации.
Широкое применение РЛС для ведения разведки объектов противника обуслов-
лено преимуществами радиолокационного наблюдения объектов. Так, в отличие от
визуального наблюдения и фотографирования РЛС позволяют вести наблюдение
объектов при любых метеоусловиях (наличие дымки, облачности, тумана, дождя).
Качество радиолокационного изображения при этом не зависит от степени осве-
щенности объектов. Преимуществом радиолокационной разведки является также
то, что РЛС способны обнаруживать объекты на больших расстояниях — сотни и
тысячи километров.
Для ведения воздушной радиолокационной разведки наземных объектов при-
меняются панорамные РЛС кругового обзора и РЛС бокового обзора (РЛС БО).
Одной из существенно важных характеристик РЛС разведки является их разре-
шающая способность по дальности и угловым координатам, определяющая деталь-
ность радиолокационного изображения. Повышение разрешающей способности
РЛС достигается уменьшением длительности импульса, сужением диаграмм направ-
ленности антенн, а также использованием специальных способов преобразований
сигналов в РЛС.
Основной недостаток панорамных РЛС — это низкая линейная разрешающая
способность по азимуту.
Созданные в конце 50-х годов специальные РЛС БО с синтезированной апер-
турой (РСА) имеют существенно более высокую разрешающую способность по ази-
муту, что позволяет получать радиолокационные изображения земной поверхно-
сти и объектов, по детальности сравнимые с аэрофотоснимками. Достоинством РЛС
БО является также то, что самолеты-разведчики при ведении разведки могут осу-
ществлять полеты над своей территорией. При этом представляется возможным
3.7. Назначение и задачи РЭР
71
вести радиолокационное наблюдение объектов, находящихся на больших расстоя-
ниях от самолета-носителя средства разведки и замаскированных от наблюдения в
оптическом и ИК диапазонах.
РЛС БО подразделяют на РЛС с вдольфюзеляжной антенной и РЛС с синтези-
рованной (искусственной) апертурой антенны. Названные РЛС отличаются по
принципу действия и тактико-техническим характеристикам.
В РЛС с вдольфюзеляжной антенной повышение разрешающей способности по
азимуту достигается увеличением горизонтального размера (до 7... 15 м) приемопе-
редающей антенны. При таких размерах антенны ширина ее диаграммы направ-
ленности составляет доли градусов, а линейная разрешающая способность РЛС в
азимутальной плоскости — десятки метров. В вертикальной плоскости антенна РЛС
формирует широкую диаграмму направленности, обеспечивающую облучение зем-
ной поверхности в некотором диапазоне наклонных дальностей (от нескольких
километров до нескольких десятков километров) до наземных объектов. Обзор зем-
ной поверхности производится за счет перемещения летательного аппарата. При
этом просматривается боковая полоса поверхности. РЛС БО с вдольфюзеляжной
антенной позволяют получать детальные радиолокационные изображения только
на относительно небольших дальностях до объектов (от нескольких километров до
10-30 км). С увеличением наклонной дальности линейная разрешающая способ-
ность по азимуту ухудшается. Так, при длине антенны, равной 10 м, и длине волны
РЛС Х= 3 см линейная разрешающая способность по азимуту при изменении даль-
ности до объектов от 5 до 50 км ухудшается с 16 до 150 м.
Высокую угловую и линейную разрешающую способность по азимуту на боль-
ших дальностях от самолета-разведчика имеют РЛС БО с искусственной (синтези-
рованной) апертурой антенны при малых физических (реальных) ее размерах. Со-
здание эквивалентных апертур с увеличенной эффективной длиной достигается
благодаря когерентному суммированию отраженных сигналов, принимаемых на
определенном прямолинейном отрезке пути, пролетаемом самолетом. Синтезиро-
вание апертуры позволяет увеличить разрешающую способность РЛС по азимуту в
100 и более раз по сравнению с панорамными РЛС кругового обзора.
К недостаткам РЛС БО относятся необходимость точного выдерживания гори-
зонтального и прямолинейного полета и зависимость качества радиолокационного
изображения от пространственных флюктуаций траектории полета летательного
аппарата-носителя РЛС.
Радиотепловая разведка основана на обнаружении и определении местополо-
жения наземных, морских, воздушных и космических объектов по их тепловому
излучению в радиодиапазоне. Характеристики радиотеплового излучения (интен-
сивность, спектральный состав, спектральная плотность) зависят от физических
свойств вещества и температуры излучающего объекта.
Радиотепловая разведка ведется с помощью радиотеплолокационных станций
(РТЛС), устанавливаемых на ЛА. Известны применения РТЛС для ведения воздуш-
ной и космической разведки, работающих в диапазонах 0,4; 0,8; 1,25; 2 и 3,2 см.
Радиотепловая разведка возможна только при наличии контрастности интенсивно-
стей теплового излучения объектов и фона (земной поверхности, неба и др.), на
котором осуществляется наблюдение. Контрастность объекта и фона оказывает
существенное влияние на дальность действия РТЛС.
Реальный радиотепловой сигнал, излучаемый объектом разведки, представляет
собой непрерывный шум с очень широким сплошным спектром (от метрового до
72
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
миллиметрового диапазона волн) и низкой спектральной плотностью. Интенсив-
ность радиотеплового излучения объектов составляет (сотые и десятые доли про-
цента) от общей интенсивности теплового излучения в миллиметровых и субмил-
лиметровых диапазонах, а в сантиметровом и дециметровом диапазонах — сотые и
тысячные доли процента. Поэтому для увеличения мощности принимаемого сиг-
нала применяются приемные устройства с очень широкой полосой пропускания
по высокой частоте — сотни и тысячи мегагерц. Благодаря этому мощность излу-
чения, принимаемого РТЛС, может достигать величины 1О“10 Вт.
Отсутствие априорных данных о структуре сигналов объектов и наличие иска-
жений, обусловленных параметрами носителя и РТЛС, затрудняет (в отличие, на-
пример, от активных РЛС) применение оптимальных схем приемных устройств.
Несогласование структур сигнала и приемного устройства приводит к дополнитель-
ным искажениям реального радиотеплового сигнала.
Кроме того, в приемных устройствах РТЛС невозможно применение времен-
ной селекции сигналов и повышение благодаря этому помехоустойчивости сред-
ства разведки при воздействии нескольких сигналов. РТЛС уступают РЛС и по
разрешающей способности.
Несмотря на отмеченные недостатки, радиотепловая разведка позволяет решать
задачи, неразрешимые при применении средств радиолокационной разведки. Суще-
ственными преимуществами радиотепловой разведки являются абсолютная скрыт-
ность ее ведения и независимость от метеоусловий. Скрытность обусловлена пас-
сивным режимом работы средств разведки. Она затрудняет противнику разведку
параметров РТЛС и организацию ее радиоэлектронного подавления. Всепогодность
радиотепловой разведки обеспечивается за счет работы в диапазонах сантиметро-
вых и миллиметровых волн. Зависимость условий распространения от состояния
среды в этих диапазонах не столь значительна по сравнению с ИК-диапазоном.
Оптико-электронная разведка (ОЭР) предназначена для обнаружения и опозна-
вания объектов путем приема, преобразования и анализа их собственного или от-
раженного электромагнитного излучения оптического диапазона волн. Она подразде-
ляется на тепловую, оптико-локационную и телевизионную.
Тепловая разведка, как и радиотепловая, обнаруживает объекты противника по
их собственному тепловому излучению, но в инфракрасном (ИК) диапазоне элек-
тромагнитных волн. Тепловое излучение в ИК-диапазоне в отличие от радиотепло-
вого имеет более высокую интенсивность. В качестве средств тепловой разведки
применяются пассивные ИК разведывательные системы, прежде всего тепловизо-
ры. Для ведения тепловой разведки используются преимущественно диапазоны длин
волн от 3 до 5 мкм и от 8 до 15 мкм. Объясняется это тем, что электромагнитные
излучения этих диапазонов менее всего поглощаются и рассеиваются в атмосфере.
Кроме того, в указанных диапазонах сравнительно высокая интенсивность тепло-
вого излучения разведуемых объектов. Применяемые для ведения разведки тепло-
визоры устанавливаются на ЛА. Они обеспечивают круглосуточное скрытное веде-
ние разведки объектов противника, в том числе замаскированных и укрытых от
фотографирования, визуального и радиолокационного наблюдения.
В основе построения тепловизоров лежит регистрация контраста тепловых излу-
чений объектов и окружающего фона. Для получения изображения теплового конт-
раста объектов (тепловой карты местности) производится сканирование оптической
системы тепловизора в пределах заданного диапазона углов. Тепловое излучение
объектов, принимаемое тепловизором, преобразуется на выходе его приемника
3.1. Назначение и задачи РЭР
73
в электрические сигналы. Эти сигналы могут быть использованы для управления
интенсивностью луча света (при записи изображения на фотопленку) или интен-
сивностью электронного луча телевизионной трубки при визуальном наблюдении.
Пассивные ИК-системы имеют высокую чувствительность к разности темпера-
тур (температурная разрешающая способность) объектов или отдельных элементов
объекта — десятые и сотые доли градуса Цельсия и высокую угловую разрешаю-
щую способность 0,5...2 мрад.
Изображение теплового контраста объектов может записываться на любой но-
ситель данных, а также передаваться в реальном масштабе времени по радиокана-
лам на наземные командные пункты. Передача информации в значительной степе-
ни повышает оперативность разведки.
Воздушная тепловая разведка возможна (в отличие, например, от визуального
наблюдения и фотографирования) в любое время суток без искусственного подсвета
объектов. Дальность разведки даже при осадках, тумане и дымке в несколько раз
превышает дальность визуального наблюдения. Тепловая разведка, кроме того, по-
зволяет опознавать военную технику (авиационную, бронетанковую и другую) и
определять степень ее готовности к боевым действиям по отличительным призна-
кам теплового излучения объектов в различных состояниях (включенный или выклю-
ченный реактивный или поршневой двигатель, степень его нагрева, наличие вых-
лопных газов и т. д.).
Основным недостатком тепловой разведки является зависимость ее эффектив-
ности (вероятности обнаружения и опознавания объектов, дальности разведки) от
метеоусловий и интенсивности излучения фона местности.
Оптико-локационная разведка использует обнаружение, опознавание и опреде-
ление местоположения объектов по отраженным от них электромагнитным излу-
чениям оптического диапазона. Для обнаружения и определения местоположения
объектов используются принципы и устройства радиолокации и теплопеленгации.
Оптический локатор, как и радиолокатор, облучает наземные объекты электромаг-
нитными волнами, принимает отраженные излучения и преобразует их в электри-
ческие сигналы, а затем в видимое изображение.
В качестве средств разведки находят применение активные некогерентные и ко-
герентные разведывательные системы ИК-диапазона электромагнитных волн. В со-
став некогерентной разведывательной системы входят: аппаратура подсвета мест-
ности (набор ламп-вспышек с ИК-фильтрами), специальные системы линз и ИК-
фильтров. Система линз и ИК-фильтров предназначена для приема отраженного
от земной поверхности ИК-излучения и передачи его для регистрации в аэрофото-
аппараты.
Основным составным элементом аппаратуры подсвета когерентных разведыва-
тельных систем являются лазеры, работающие в широком диапазоне длин волн. При-
менение лазеров в существенной степени повышает возможности разведки: точность
определения координат и разрешение объектов разведки. Так, точность измерения
дальности может составлять ±1 м (в РЛС — 20...50 м), точность определения угловых
координат 1... 1,5' (в РЛС — порядка 30'). Высокая разрешающая способность обеспе-
чивает получение изображения местности при ведении воздушной разведки в ночных
условиях, качество которого не уступает аэрофотосъемкам в дневных условиях.
Телевизионная разведка позволяет получать видимые, изображения объектов, в
том числе ночью при низком уровне освещенности местности. Она основана на пре-
образованиях видимого изображения объекта — пространственного распределения
74
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
освещенности на наблюдаемом объекте — во временную последовательность элект-
рических сигналов (видеосигналов). Указанное преобразование производится с по-
мощью построчно сканирующей оптической системы и фоточувствительного пре-
образователя.
Для ведения телевизионной разведки необходимо иметь передающую телеви-
зионную станцию, располагаемую в районе объектов разведки, и приемник телевизи-
онных сигналов, находящийся на наземном пункте сбора и обработки разведы-
вательной информации. Телевизионные станции устанавливаются на земле и ЛА.
Дальность устойчивой передачи телевизионных сигналов может составлять 50 и более
километров.
Телевизионная разведка обеспечивает: высокую оперативность и достоверность
разведывательной информации; детальность изображений наблюдаемых объектов;
возможность обнаружения объектов, не обладающих радиолокационной контра-
стностью. Наконец, телевизионная разведка дает возможность наблюдения объек-
тов в инфракрасном и ультрафиолетовом диапазонах электромагнитных волн, т. е.
объектов, невидимых при визуальном наблюдении. Ограничения, накладываемые
на использование средств телевизионной разведки, обусловливаются зависимостью
эффективности разведки от метеоусловий и освещенности объектов.
3.1.3.	Разведка радиоэлектронных средств
РЭС, входящие в системы управления войсками и оружием, в системы РЭБ,
являются важнейшими объектами разведки. На основании анализа данных о РЭС
противника (их местоположении, тактико-технических характеристиках) могут быть
сделаны выводы о группировке сил и средств, дана оценка его возможным замыслам
на предстоящие боевые действия, выявлены слабые (уязвимые) элементы систем
управления, принято решение на проведение комплекса мер и действий по уничто-
жению группировок сил и средств, подавлению систем управления и т. д.
Как и любой объект разведки, РЭС имеет присущие ему демаскирующие (опозна-
вательные) признаки. К демаскирующим признакам РЭС относятся внешний вид
как единого целого, внешний вид отдельных элементов (прежде всего антенных
устройств). Но основным демаскирующим признаком РЭС, как уже отмечалось,
являются его собственные электромагнитные излучения. Поэтому для разведки РЭС
могут быть использованы практически все известные способы и средства анализа
и фиксации электромагнитных полей: визуальное наблюдение, фотографирование,
разведка с помощью РЭС. Так, например, при визуальном наблюдении, фотографи-
ровании, оптико-электронной и телевизионной разведке можно получить важные
данные о местоположении и внешнем виде РЭС. По внешнему виду РЭС можно
судить о назначении, типе РЭС и его некоторых технических характеристиках, о
системах управления, в состав которых входят эти РЭС. Дополнйтельную инфор-
мацию о РЭС можно получить при ведении радиотепловой и тепловой, радио- и
оптико-локационной разведок. Действительно, РЭС любого назначения как объект,
обладающий температурным контрастом с окружающей средой, имеет свои особен-
ности собственного теплового излучения. В зависимости от режима работы РЭС
(выключено, включены источники питания, включен передатчик и т. д.) характе-
ристики теплового излучения будут меняться. При облучении (подсвете) РЭС от-
раженный сигнал способен нести информацию о РЭС, в особенности — о его
антенном устройстве.
3.1. Назначение и задачи РЭР
75
Наиболее важные и достоверные данные о РЭС (режимах работы, принципах
и особенностях функционирования, параметрах средств и параметрах сигналов, их
назначении и типе) можно получить при ведении РТР. С помощью ее средств опре-
деляется направление на РЭС как на источник электромагнитного излучения; про-
странственные координаты местоположения РЭС; несущая частота закон изме-
нения несущей частоты во времени /(/); вид амплитудно-частотного спектра 5(/)
сигнала; временные параметры сигналов — длительность ти и период следования
Тп импульсов, длительность импульсной кодовой посылки и временные интерва-
лы между импульсами посылки; время облучения Гобл станции разведки (время
воздействия сигнала РЭС); временной интервал между облучениями; поляризация
электромагнитных волн, излучаемых РЭС; форма диаграммы направленности ан-
тенны РЭС; режим работы РЭС (импульсный или непрерывный режим излучения
передатчика, режим обзора пространства или режим автоматического сопровожде-
ния цели по направлению и т. д.).
На основании анализа тонкой структуры сигнала и диаграммы направленности
антенны можно опознать (идентифицировать) конкретное РЭС. Применительно к
мобильным РЭС это означает, например, то, что по их передвижениям можно судить
о передислокации сил и средств противника, о характере проводимых им меро-
приятий.
Каждое РЭС любого класса (локация, управление, навигация, разведка) обла-
дает определенной совокупностью параметров из перечисленного выше набора.
Совокупность параметров и диапазоны их значений являются разведывательными
(отличительными) признаками РЭС определенного класса и типа. На основании
анализа этой совокупности определяются назначение, тип, принцип функциони-
рования и упрощенная структурная схема РЭС. Определив в результате разведки
назначение, типы, местоположение и особенности расположения на местности РЭС,
можно установить предназначение и местоположение органов управления, состав
сил и средств противника.
Для определения параметров РЭС и параметров его сигналов используются раз-
личные методы и устройства. Эти параметры сигналов, действующих на входе при-
емного устройства станции разведки, могут в существенной степени отличаться от
параметров сигналов, излучаемых разведываемым РЭС. На форму и длительность
сигналов на входе приемника оказывают влияние чувствительность приемника: при
одной и той же мощности сигнала РЭС в зависимости от чувствительности возмо-
жен прием сигналов только по основному лепестку или вкруговую по основному,
боковым и задним лепесткам диаграммы направленности антенны. Влияет также
ширина диаграммы направленности антенны РЭС и антенны станции разведки,
скорость вращения (сканирования) этих антенн и взаимные пространственные пе-
ремещения объекта разведки и средства разведки. Очевидно, что чем больше раз-
личия сигналов, тем меньше достоверность разведданных, тем выше вероятность
принятия ошибочного решения об образе РЭС. Уменьшить эти различия можно
только согласованием пространственно-временных и частотных характеристик сред-
ства разведки с параметрами разведываемого РЭС.
Следует отметить, что возможности РТР в некоторых случаях ограничены, так
как переносчиком информации о разведываемом объекте (РЭС) являются излуча-
емые им сигналы. В частности, получение разведданных невозможно при выключен-
ном РЭС или его работе в пассивном режиме. Эффективность и достоверность раз-
ведки снижаются при принятии противником мер, направленных на скрытие как
If)
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
самих излучений, так и их параметров (применение остронаправленных передающих
антенн, снижение уровня боковых лепестков диаграмм направленности антенн, со-
кращение времени излучения, маскировка излучений ложными излучениями и т. д.).
Наиболее достоверные данные о РЭС противника можно получить только при
комплексном использовании различных способов и технических средств разведки.
3.1.4.	Упрощенная структурная схема станции
радиотехнической разведки
В соответствии с задачами, решаемыми РТР, станции РТР должны обеспечи-
вать прием сигналов РЭС в заданных диапазонах частот и направлений, обнаруже-
ние сигналов и пеленгацию их источников, анализ и определение параметров при-
нятых сигналов, регистрацию и документирование разведданных. Кроме того, мо-
жет быть предусмотрена передача полученных сведений на пункт сбора и обработки
информации. Указанные функции в станции РТР (рис. 3.1) выполняют: антенная
система, приемное устройство (приемник), анализатор параметров сигналов, уст-
ройства измерения параметров и регистрации разведданных.
Рис. 3.1. Обобщенная структурная схема станции РТР
Антенная система осуществляет пространственную селекцию (разделение) сиг-
налов, излучаемых разведываемыми РЭС. Она должна обеспечивать прием сигна-
лов в широком диапазоне несущих частот. Для определения направления на ис-
точники сигналов (пеленгации РЭС) применяют антенны с узкой диаграммой на-
правленности. Пеленгация нескольких РЭС производится путем одновременного
(беспоискового) или последовательного (поискового) пространственного разделе-
ния сигналов. Перспективны многолучевые ФАР с цифровой обработкой сигналов.
Одновременное разделение возможно при приеме сигналов РЭС с разных на-
правлений на несколько остронаправленных идентичных антенн, диаграммы на-
правленности которых смещены друг относительно друга на ширину основного
лепестка одиночной антенны. Суммарная диаграмма направленности всех антенн
перекрывает заданный диапазон направлений разведки.
Пространственная селекция сигналов осуществляется одной антенной, прини-
мающей сигналы в пределах основного лепестка диаграммы направленности. При-
ем сигналов нескольких РЭС в заданном диапазоне направлений разведки осуще-
ствляется за счет последовательного изменения во времени пространственного
положения диаграмм направленности антенны или применения многолучевых ФАР.
Приемное устройство производит прием и селекцию сигналов РЭС по несущей
частоте. Частотное разделение сигналов, так же как и пространственное, может быть
одновременным (беспоисковым) или последовательным (поисковым).
При одновременном разделении сигналы нескольких РЭС, имеющие различ-
ные частоты, принимаются независимо несколькими приемными устройствами; их
амплитудно-частотные характеристики разнесены на ширину полосы пропускания
3.1. Назначение и задачи РЭР
77
одиночного устройства. В этом случае приемное устройство станции разведки на-
зывают многоканальным. Приемное устройство одного канала может быть пост-
роено, в частности, по схеме приемника прямого усиления.
Сигналы разделяются по частоте при изменении частоты настройки приемника
в заданном диапазоне несущих частот сигналов РЭС. Приемное устройство станции
разведки в этом случае одноканальное. Для последовательного разделения могут
быть применены супергетеродинные приемники с перестраиваемым по частоте
гетеродином и узкополосным УПЧ.
К основными характеристиками приемных устройств станций РТР относят
чувствительность (минимальную мощность разведываемого сигнала, при котором
обеспечивается его обнаружение с заданными значениями вероятностей правиль-
ного обнаружения и ложной тревоги); перекрываемый диапазон несущих частот
разведываемых сигналов; точность измерения параметров принимаемых сигналов;
разрешающая способность по измеряемым параметрам сигнала.
Для определения направления (угловых координат) на РЭС применяются амп-
литудные, фазовые и частотные методы пеленгации. По угловым координатам
определяется местоположение РЭС.
Основными характеристиками пеленгационных устройств различного типа яв-
ляются точность измерения угловых координат РЭС и разрешающая способность
по угловым координатам.
Устройство анализа параметров сигналов предназначено для определения вре-
менных (длительность и период следования импульсов, длительность импульсных
посылок и временные интервалы между ними) и спектральных (спектр принимае-
мого сигнала и спектр модулирующей функции) параметров сигналов РЭС.
Основными характеристиками анализатора являются: количество измеряемых
параметров сигналов, диапазон значений измеряемых параметров, точность изме-
рения каждого параметра и разрешающая способность по каждому параметру. Для
измерения значений параметров сигналов применяются различные методы и устрой-
ства. Некоторые из них будут рассмотрены ниже.
Устройство регистрации разведданных служит для автоматической регистрации
параметров принятых сигналов в виде, удобном для анализа и документирования.
В качестве регистрирующих устройств применяются дисплеи, магнитная лента ви-
деомагнитофонов, фотопленка, устройства памяти ЭЦВМ. Данные разведки с по-
мощью устройства передачи данных (УПД) могут быть переданы на пункт сбора и
обработки информации. При этом повышается оперативность ведения разведки.
При организации и ведении разведки возникает необходимость решения задач по
оценке возможностей имеющихся средств разведки или применению таких средств,
которые обеспечивали бы выполнение определенных требований в процессе раз-
ведки. К этим задачам относятся так называемые прямая и обратная задачи РТР.
Прямая задача ставится так: определить максимально возможное количество
разведываемых РЭС с помощью имеющегося средства (станции) разведки с извест-
ной пропускной способностью сигналов.
В свою очередь, обратная задача формулируется следующим образом: опреде-
лить минимально необходимое число каналов разведки и максимальное значение
среднего времени разведки сигнала в одном канале при заданных параметрах дей-
ствующего на входе системы разведки потока сигналов и заданной вероятности раз-
ведки. Решение указанных задач возможно с применением математического аппа-
рата теории массового обслуживания.
78
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
3.1.5.	Радиоэлектронная разведка радиоэлектронных систем
в интересах организации и ведения радиоэлектронной борьбы
Организация и ведение РЭБ возможны только при наличии данных о РЭС
противника, их местоположении, предназначении и типах, тактико-технических
характеристиках, принципах функционирования и структуре построения приемных
устройств, видах используемых сигналов. Указанные данные позволяют спланиро-
вать и организовать радиоэлектронное подавление (РЭП) или уничтожение РЭС
противника (РЭС управления войсками и оружием, РЭС разведки и РЭБ), реали-
зовать мероприятия по защите собственных РЭС и мероприятия по снижению
эффективности применения противником средств разведки.
Наиболее надежные и полные сведения о РЭС противника в интересах РЭБ
получают при ведении РЭР и прежде всего РТР. Особенностью последней является
то, что добываемые ею данные предоставляют возможность: проанализировать и
оценить радиоэлектронную обстановку; принять решение на организацию и ведение
РЭБ; определить необходимость РЭП или уничтожения РЭС противника; опреде-
лить потребное для ведения РЭБ количество сил и средств; установить режимы
работы средств создания помех. Эффективность РЭБ при этом будет в значитель-
ной степени зависеть от точности определения местоположения РЭС, количества
разведанных параметров сигналов и точности определения их значений, от досто-
верности данных о принципах функционирования РЭС и их уязвимых местах.
Разведка РЭС в интересах РЭБ может быть предварительной (до выполнения
поставленной задачи) или исполнительной (в ходе выполнения поставленной за-
дачи). При ведении предварительной разведки получают данные как о заранее из-
вестных РЭС, так и о новых РЭС с неизвестными принципами функционирова-
ния и используемыми видами сигналов. Результаты предварительной разведки ис-
пользуются при принятии решения на организацию РЭП или уничтожение РЭС.
При ведении исполнительной (непосредственной) разведки получают дополни-
тельные данные о РЭС. Эти данные используются для предупреждения экипажей
об облучении самолетов бортовыми РЛС истребителей-перехватчиков, РЛС ЗРК и
ЗА, для радиоэлектронного подавления или поражения РЭС.
3.2.	Способы и устройства определения несущей
частоты радиосигнала
Определение и запоминание несущей частоты разведываемого радиоэлектронно-
го устройства — одна из наиболее важных функций станции радиотехнической раз-
ведки. Применяемые в радиотехнической разведке способы определения и запоми-
нания частоты являются специфическими. Специфичность методов определения
и запоминания несущей частоты обусловлена, с одной стороны, ограниченностью
времени разведки и, с другой стороны, широким диапазоном разведываемых частот.
Принципиально применяются два основных способа определения частоты: бес-
поисковый и поисковый.
Беспоисковый способ позволяет определять несущую частоту практически мгно-
венно, в то время как поисковые способы определения частоты требуют некоторого
времени в связи с необходимостью перестройки приемника. Данный способ опре-
деления частоты позволяет значительно сократить время разведки, однако сокра-
щение времени разведки дается ценой либо ухудшения точности и разрешающей
способности измерений, либо увеличением объема аппаратуры.
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
79
Поисковые способы, напротив, при значительном времени разведки позволя-
ют измерять несущую частоту с большой точностью и обеспечивают высокую раз-
решающую способность.
3.2.1.	Поисковые способы определения частоты
Поисковый способ определения частоты обычно реализуется в так называемом
панорамном приемнике, блок-схема которого приведена на рис. 3.2.
Панорамный приемник в простейшем случае представляет собой супергетеро-
дин, перестраиваемый автоматически или вручную в полосе разведываемых частот.
Рис. 3.2. Блок-схема панорамного приемника
В процессе поиска частоты перестройка приемника осуществляется по програм-
ме, определяющей частоту выходного сигнала синтезатора.
Принятый сигнал после усиления в УПЧ и детектирования подается на инди-
катор вместе с отметкой о мгновенной частоте синтезатора, определяющей значе-
ние частоты настройки приемника.
Важной характеристикой панорамного приемника является время поиска не-
сущей частоты (время разведки).
Обычно просмотр всего рабочего частотного диапазона производится периоди-
чески с периодом Гп по пилообразному закону (рис. 3.3). Поэтому при разведке
несущей частоты непрерывного сигнала максимальное время поиска не превыша-
ет Гп. Более сложным является определение несущей частоты кратковременно дейст-
вующих сигналов. Наглядное представление об этом дает частотно-временная диа-
грамма поиска частоты.
Как видно из рисунка, непрерывный сигнал частоты/^ обнаруживается с веро-
ятностью, равной единице, в то время как обнаружение (а следовательно, и изме-
рение частоты) импульсного сигнала не всегда возможно.
В общем случае процесс обнаружения и измерения частоты импульсного сигнала
носит вероятностный характер. В зависимости от соотношения периода перестройки
и длительности сигнала разведываемого устройства различают три поисковых спо-
соба определения частоты:
•	медленный поиск;
•	быстрый поиск;
•	поиск со средней скоростью.
80
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Рис. 3.3. Частотно-временная диаграмма, иллюстрирующая
поисковые способы определения частоты
При медленном поиске время перестройки приемника Тпр на ширину его полосы
пропускания больше периода следования импульсов Ти (рис. 3.3), т. е. Тпр > Ти.
Если определение частоты можно произвести по одному импульсу, то медлен-
ный поиск обеспечивает вероятность обнаружения периодического импульсного
сигнала Р= 1 за время перестройки Тп. Серьезным недостатком медленного поиска
является большое время обслуживания, малая пропускная способность и соответ-
ственно малая вероятность разведки кратковременно работающих радиоэлектрон-
ных средств.
Для уменьшения времени разведки при заданных диапазоне и скорости пере-
стройки необходимо расширять полосу пропускания приемника. Поэтому панорам-
ные приемники с медленным поиском, как правило, являются широкополосными.
Ширина полосы пропускания таких приемников примерно равна
дгпр=(о,1...о,О1))д/р,	(3.1)
где Л/р — диапазон перестройки (диапазон разведываемых частот).
Точность определения несущей частоты с помощью таких приемников невелика.
Примерно она составляет половину ширины полосы пропускания приемника, т. е.
5/тах = 0,5Д/пр = (0,05...0,005)Д/р.	(3.2)
Чувствительность приемных устройств с медленным поиском вследствие значи-
тельной полосы пропускания не может быть высокой. Часто эти приемники выпол-
няются также по схеме прямого усиления с перестраивающимися входными цепями.
Время гарантированного обнаружения при медленном поиске определяется пери-
одом перестройки = Тп.
При быстром поиске время перестройки приемника во всем рабочем диапазо-
не Д/р меньше длительности принимаемого сигнала (рис. 3.3), т. е. Тп < ти.
Скорости перестройки в этом случае чрезвычайно большие (сотни и тысячи ме-
гагерц в микросекунду). Такие скорости могут быть обеспечены только электрон-
ными способами [19].
Скорость перестройки ограничивается допустимыми пределами снижений чув-
ствительности, точности и разрешающей способности при определении частоты,
которые, в свою очередь, зависят от длительности переходных процессов в инерци-
онных резонансных устройствах.
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
81
Резонансные устройства, находящиеся под воздействием сигналов с изменяю-
щейся частотой, характеризуются динамической частотной характеристикой, под
которой понимают зависимость отношения выходного напряжения ко входному от
расстройки относительно собственной резонансной частоты системы при фикси-
рованной скорости перестройки.
Динамическая характеристика зависит как от параметров резонансной системы
(прежде всего от ширины статической полосы пропускания), так и от скорости пе-
рестройки или скорости изменения частоты внешнего сигнала. На рис. 3.4 для иллю-
страции изображено семейство частотных характеристик одиночного колебатель-
ного контура [42].
одиночного колебательного контура
Параметром семейства является коэффициент равный
где у = —--скорость изменения частоты воздействующего напряжения (скорость
dt
перестройки); A/Iip — ширина статической характеристики колебательного контура
на уровне 0,707.
Значению £ = <*> соответствует статическая амплитудно-частотная характеристика
одиночного колебательного контура.
Из анализа приведенных частотных характеристик можно сделать следующие
выводы:
1)	с ростом скорости перестройки максимум характеристики сдвигается в сто-
рону изменения частоты (в данном случае в сторону увеличения), а величина вы-
ходного напряжения уменьшается;
2)	ширина полосы пропускания на уровне 0,707 также увеличивается с ростом
скорости перестройки;
3)	появляются дополнительные максимумы частотных характеристик.
Перечисленные особенности являются причиной ухудшения характеристик раз-
ведывательного приемника рассматриваемого класса, поскольку они: уменьшают
чувствительность приемника; ухудшают точность и разрешающую способность; огра-
ничивают скорость перестройки, а следовательно, и время разведки; искажают пара-
метры разведываемого сигнала (форму, длительность).
У панорамных приемников с быстрой перестройкой существует взаимосвязь меж-
ду полосой пропускания резонансной системы и скоростью перестройки; увеличение
82
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
скорости перестройки ведет к потере точности измерения несущей частоты и сни-
жению чувствительности. Действительно, оптимальная полоса пропускания A/^p
радиоприемника и длительность импульса т, образующегося на выходе в результате
быстрой перестройки, в случае аппроксимации формы импульса и частотной харак-
теристики приемника прямоугольниками, связаны в первом приближении соотно-
шением
А/пр — “•	(3.4)
Длительность импульса при заданных скорости перестройки у и полосе пропус-
кания АЛП равна т =	. Отсюда следует, что
У	г-
Wnv-Jb	(3-5)
Более точные исследования [42] показывают, что в случае колоколообразной
частотной характеристики
4/пр“-7=>/Т-	(3-6)
Таким образом, каждой скорости перестройки соответствует своя оптимальная
полоса. Сокращая время поиска, мы проигрываем в точности определения частоты
и, наоборот, увеличивая точность определения частоты, одновременно должны уве-
личить время разведки. Так, например, если A/^p = 1 кГц, то максимально допускается
скорость перестройки Углах
= л-106
МГц
с
Потери чувствительности в зависимости от скорости поиска по частоте у могут
быть оценены с помощью выражения [19]:
а =
-1/4
(3.7)

где а — потери чувствительности по отношению к приемнику с нулевой скоростью
поиска по частоте (в децибелах); АЛ — диапазон разведываемых частот; Т — период
кг
поиска частоты; Л/11р — полоса пропускания приемника; у = —— скорость поиска.
Дня уменьшения динамического эффекта необходимо при неизменной скорости
перестройки у увеличивать полосу пропускания резонансной системы, но это, в свою
очередь, ведет к уменьшению чувствительности приемника и точности измерений.
Одновременное обеспечение значительной скорости перестройки и высокой
разрешающей способности по частоте может быть успешно достигнуто в приемни-
ке со сжатием импульсов [19]. Здесь, по сути дела, используется тот же принцип
увеличения разрешающей способности, что и в широкополосных РЛС с внутриим-
пульсной модуляцией.
На рис. 3.5 изображены временные диаграммы импульсов на выходе УПЧ, пояс-
няющие возможность улучшения разрешающей способности по частоте в прием-
нике со сжатием импульсов.
Если на разведывательный приемник воздействуют два непрерывных сигнала с
различными частотами и/2, то при перестройке гетеродина на выходе УПЧ с по-
лосой пропускания А4р образуются частотно-модулированные импульсы длительно-
стью тк. При суммировании этих импульсов в обычном панорамном приемнике
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
83
Рис. 3.5. Временные диаграммы, поясняющие возможность улучшения разрешающей
способности по частоте в разведывательном приемнике со сжатием импульсов
образуется один импульс длительностью ти, и нет возможности разрешить прини-
маемые сигналы по частоте.
В приемнике со сжатием импульсов сигналы с выхода УПЧ поступают на дис-
персионный фильтр, в котором импульсные сигналы укорачиваются до длительно-
стей т'. В результате сигналы разрешаются по длительности, а следовательно, и по
частоте.
Таким образом, разрешающая способность по частоте увеличивается. Установле-
но, что это увеличение пропорционально корню квадратному из коэффициента сжа-
тия (компрессии). Например, приемник со сжатием импульсов, перестраивающийся
в частотном диапазоне со скоростью у = 100 МГц/мкс и обладающий коэффициен-
том сжатия 100, имеет разрешающую способность по частоте, равную 1 МГц, т. е. в
10 раз более высокую, чем разрешающая способность типовых панорамных прием-
ников, имеющих ту же скорость перестройки. Блок-схема, иллюстрирующая рабо-
ту разведывательного приемника со сжатием импульсов, представлена на рис. 3.6.
Воздействующий сигнал усиливается широкополосным усилителем высокой
частоты и поступает на смеситель, куда подается также напряжение гетеродина,
периодически перестраиваемого по частоте. Изменение частоты гетеродина (син-
тезатора частот) производится с помощью схемы программной перестройки, кото-
рая управляет также схемой формирования частотной развертки. В результате пре-
образования сигналов в смесителе на входе УПЧ получаются сигналы с линейно
изменяющейся по времени частотой.	%
Для преобразования импульсов с линейно-изменяющейся частотой в сигналы с
меньшей длительностью и большей амплитудой в приемнике применяется схема
сжатия (дисперсионный фильтр), представляющая собой высокочастотную линию
задержки с отводами, в каждый из отводов включен полосовой фильтр. После схемы
сжатия сигнал детектируется, усиливается и подается на вертикально отклоняющие
84
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Рис. 3.6. Блок-схема разведывательного приемника
со сжатием импульсов
пластины электроннолучевой трубки. Частота сигналов определяется по положе-
нию импульса на частотной развертке. Измерение задержки импульсов может про-
изводиться специальными цифровыми процессорами.
Как уже было отмечено выше, быстрый поиск приводит к ухудшению характери-
стик разведывательного приемника. Осуществление быстрого поиска требует зна-
чительного усложнения оборудования.
Кроме медленного и быстрого, возможно применение и вероятностного поиска
(поиска со средней скоростью), обеспечивающего лучшие условия для компромисса
между скоростью перестройки и точностью определения частоты при заданной
вероятности радиотехнической разведки.
Поиск со средней скоростью по частоте наиболее характерен для радиотехниче-
ской разведки. Время перестройки разведывательного приемника Т'р на ширину его
полосы пропускания при поиске со средней скоростью определяется соотношением
кТс>Тпр>гс,	(3.8)
где Тс — период следования импульсов; тс — длительность разведуемых импуль-
сов; k- 1, 2, 3. Отличительной особенностью поиска со средней скоростью является
отсутствие гарантированного обнаружения работы импульсной РЛС в течение од-
ного периода перестройки разведывательного приемника. Иными словами, веро-
ятность обнаружения разведуемого сигнала, в рассматриваемом случае, в принци-
пе всегда меньше единицы (Робн < 1). По этой причине поиск со средней скоростью
иногда называют вероятностным поиском.
Анализ поиска со средней скоростью удобно проводить с помощью теории
случайных импульсных потоков. В рассматриваемом случае имеется два потока им-
пульсов (рис. 3.7). Первый характеризует поток импульсов разведываемого устрой-
ства с длительностью тс и периодом следования Тс. Второй характеризует готовность
разведывательного приемника обслужить поток сигналов; параметрами этого потока
являются период перестройки 7П и время перестройки приемника 7^р на величину,
равную полосе пропускания.
Обнаружение происходит в моменты «зацепления» потоков. Если длительность
«зацепления» 8 достаточна для надежной работы разведывательного приемника, то
одновременно с обнаружением может быть определена и частота разведуемого уст-
ройства.
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
85
Рис. 3.7. Частотно-временные диаграммы, иллюстрирующие
поиск частоты со средней скоростью
Теория случайных импульсных потоков дает следующие формулы для средней
частоты следования F и математического ожидания длительности импульсов потока
совпадений т5 [19]:
с "	<3.9)
— _ тс^пр
Ts - 1 +Т' ’
vc ~1 пр
где ^(З) — средняя частота следования импульсов на выходе разведывательного
приемника, длительность которых не менее 8.
Вероятность «зацепления» независимых потоков на длительность 8 в течение
одного периода следования импульсов Тс определяется формулой
, ^тс+г;р-28
3	гр
* с
(3.10)
Если 8 — длительность минимально необходимого для осуществления разведки
импульса, то Р3 определяет вероятность обнаружения РЛС за один период Тс. Учи-
тывая, что
н,, _ А/пр _ А/пр гр
пр —	~	“ А ^П’
(3.11)
для вероятности обнаружения РЛС за время перестройки приемника получим
тс+^Тп-25
Л>бн(И =--------------	(312>
С
Если считать, что тс«Тпр, 8~0, формула (3.12) упрощается:
D (чЛ  ^пр ^п
86
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Вероятность обнаружения сигнала за время /р >ТС может быть оценена выра-
жением
Р = 1 - ехр
А/пр гп
Vp К
(3.14)
3.2.2. Беспоисковые способы определения частоты
При беспоисковых способах определения частоты разведка ведется одновремен-
но во всех участках рабочего диапазона.
Приемные устройства, использующие беспоисковые способы определения часто-
ты, обеспечивают одновременный прием в широком диапазоне рабочих частот без
перестройки гетеродинов или фильтров. Время разведки частоты при беспоисковых
способах может быть очень малым, так как все составляющие спектра принимае-
мого сигнала выявляются одновременно и практически мгновенно. Для беспоиско-
вого определения частоты используются способы разведки с применением частот-
ных различителей; функциональные (интерференционные) способы; способы раз-
ведки с помощью многоканальных приемников.
Частотные различители преобразуют отклонения частоты принимаемого сигна-
ла от заданного значения в напряжение, пропорциональное этому отклонению, как
на рис. 3.8.
Рис. 3.8. Частотный дискриминатор приемника РРТР
А ^вых
Простейщими устройствами определения частоты могут служить обычные час-
тотные дискриминаторы. Однако для целей разведки лучше применять несколько
иные схемы. Это связано с особенностями их интеграции с приемными и индика-
торными устройствами разведывательной станции.
На рис. 3.9 представлена схема пассивного частотного различителя, выполнен-
ного на отрезках длинных линий.
Сигнал разведываемого устройства поступает в середину линии и распростра-
няется по этой линии в разные стороны (влево и вправо). Правые и левые плечи
линии равны по длине = L2) и имеют одинаковые волновые сопротивления IV
и сопротивления нагрузки Ао= W. Кроме того, отрезки линии имеют соответственно
разомкнутый и замкнутый шлейфы. Длина шлейфов выбирается равной четверти
максимально измеряемой длины волны Хтах, соответствующей наименьшей изме-
ряемой частоте У^йг
Учитывая, что входные сопротивления четвертьволнового короткозамкнутого
и разомкнутого шлейфов составляют соответственно
;K3 = H/tg^^L Zpa3=^ctg^
A 4	A 4
(3.15)
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
87
Рис. 3.9. Схема пассивного частотного различителя,
выполненного на отрезках длинных линий
для напряжений U{ и U2 можно записать
Щ = /qMtgy COS (со/ <рА), U2 = ~fc2MCtg^- ^*х cos (со? + <р2 )•	(3.16)
Если правое и левое плечи линии идентичны, то можно полагать к{ = к2, a cpj = <р2.
Тогда отношение напряжений
K(X) = -^ = -tg2-^-	(3.17)
t/2	2 4 к
определяет частоту входного сигнала:
^вых ^UCOSlnft.	(3.18)
На рис. 3.10 представлена зависимость, определяемая функцией (3.17).
Рис. 3.10. Зависимость нормированного выходного напряжения пассивного
частотного различителя от длины волны входного сигнала
Диапазон частот, в пределах которого возможно однозначное измерение часто-
ты, определяется размерами короткозамкнутого и разомкнутого шлейфов. Для чет-
вертьволновых шлейфов отношение K(f} = UJU2 будет однозначным примерно в
пределах одной октавы. На более высоких частотах, где применение двухпровод-
ной линии невозможно, используют пассивные частотные различители, выполнен-
ные на отрезках волноводов с включением шлейфов в узкие и широкие стенки.
Приемники с частотными различителями являются перспективными. С их по-
мощью возможно определение частоты в широком диапазоне с относительно вы-
сокой точностью.
В основу интерференционного способа определения несущей частоты положена
известная зависимость сдвига фаз от длины пути и частоты [19]. Принцип построе-
ния разведывательных приемников, в которых используется интерференционный
способ измерения частоты, иллюстрируется схемой рис. 3.11.
88
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Рис. 3.11. Функциональная схема интерференционного
измерителя частоты
Принятые колебания распространяются в общем волноводе. В сечении I-I вол-
новод разветвляется, и сигнал распространяется по различным волноводам а и б.
Длина волновода б больше длины волновода а на некоторую величину Д£. В сече-
нии П-П поля, поступающие из волноводов а и б, геометрически складываются.
Фазы суммируемых полей будут отличаться на величину
Д<р=-----,	(3.19)
ГФ
где Гф — фазовая скорость распространения электромагнитной волны в волноводе.
В сечении I-I (до разветвления)
мвх =	cos(°^ + Фо )•	(3.20)
На выходах волноводов а и б соответственно
и2
= kUcos со t4-
(3.21)
где L — длина волновода а\ L + Д£ — длина волновода б; к — постоянный коэффи-
циент.
Результирующее напряжение будет равно
Мд вх = «! + «2 = £2t/0 COS 032^ COS (со/ + Cpg ),
2 Уф
где
, соД/ соп£
Фо=Фо+—+ —
2уФ
(3.22)
(3.23)
После детектирования во втором детекторе формируется напряжение
Мвых2 =k2Ucos^,	(3.24)
2гф
где £д — постоянный коэффициент. Следовательно, выходное напряжение мвых2
является функцией частоты.
На рис. 3.12 изображена зависимость выходного напряжения мвых2 от частоты
воздействующего сигнала.
Диапазон частот Д/р, в пределах которого возможно однозначное измерение,
определяется разностью Д£ длин волноводов а и б.
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
89
Рис. 3.12. Зависимость выходного напряжения
интерференционного измерителя от частоты
Из формулы (3.24) следует, что это будет в пределах любой полуволны косинусо-
иды, когда ее аргумент приобретает значения от mt до [п +1) л. Отсюда минимальная
и максимальная разведываемые частоты определяются следующими равенствами:
(3.25)
(3.26)
где п = 1, 2, 3,....
Совместное решение (3.25) и (3.26) дает
г _ f п +
max ~ /min
И
(3.27)
Если п= 1, то однозначное определение частоты возможно в пределах
Алах ~ ^Лпт •	(3.28)
Выходное напряжение ивых2 само по себе не может быть использовано непо-
средственно для измерения частоты, так как его величина зависит от интенсивно-
сти принимаемого сигнала. Для исключения этой зависимости производится нор-
мировка напряжения ивых2 относительно амплитуды входного сигнала. Входной
сигнал детектируется до разветвления волновода и нормируется к напряжению wBbIxl.
В результате получается отношение
^(/) = ]fBb!x2. = ^cos^£>	(3.29)
^вых!	2 Уф
зависящее только от частоты.
Более совершенным является интерференционный измеритель частоты, исполь-
зующий в качестве основного элемента фазовый детектор на двойном волновод-
ном тройнике (рис. 3.13).
Рис. 3.13. Функциональная схема устройства определения
частоты на двойном волноводном тройнике
90
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Воздействующий сигнал мвх поступает в плечи Е и Н двойного волноводного
тройника от антенны по волноводу, который разветвляется в точке В на два отрез-
ка а и б разной длины. Последние, в свою очередь, соответственно подсоединяют-
ся к плечам двойного тройника. Электрические длины участков а и б отличаются
на некоторую величину Д/э, которая эквивалентна разнице в геометрических дли-
нах путей на Д£. На детекторы огибающей, включенные в плечи моста, соответ-
ственно воздействуют суммарное и разностные поля. С выходов детекторов сигна-
лы поступают на усилители низкой частоты УНЧД и УНЧЕ, после чего подаются
на фазовый детектор.
Операцию нормировки по амплитуде выполняет схема АРУ по суммарному
сигналу. Предполагая идентичность функционирования всей схемы (согласование
детекторов с волноводом, идентичность усилителей УНЧД и УНЧЕ, идеальность АРУ
и других элементов) можно описать работу схемы следующим образом.
Монохроматический сигнал на входе
wBX =J7cos(co/ + <p0).	(3.30)
В плечах волноводного тройника
Mgxi =£^cos(co/ + <p0 +ср);
/ х	(3.31)
^x2=f/cos(wZ + «Po)>
где
соД£
Уф — фазовая скорость волны в волноводе:
у
2(7
На входе суммарного и разностного каналов действуют напряжения
u^-U cos((D/ + (p0) + cos((DZ + (p0+ср) ;
д/д = t/[cos(co/ + (p0)-cos(co/ + (p0 + ф) ,
(3.32)
(3.33)
(3.34)
(3.35)
поэтому на выходах цепей, состоящих из детекторов огибающих и усилителей,
и^=2к^Ки cos~j
MM=2^^siny>
где Ад — коэффициент передачи детекторов, а К — коэффициент усиления УНЧ,
одинаковый для обоих параллельных ветвей.
При выборе параметров АРУ так, чтобы выполнялось условие
к=-----------------------------,
ф
2k п cos—
Л 2
после перемножения сигналов в фазовом детекторе на его выходе получается напря-
жение
(3.36)
Ф
2’
^вых
(3.37)
однозначно связанное с несущей частотой входного сигнала в довольно широком
диапазоне длин волн (рис. 3.14).
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
91
Рис. 3.14. Зависимость напряжения на выходе
фазового детектора от приращения длины волны
В принципе можно было бы получить искомую зависимость напряжения от
частоты непосредственно на выходе УНЧД. Применение же фазового детектора ФД
позволяет расширить диапазон частот, разведываемых таким устройством.
Другая разновидность измерителя для мгновенной беспоисковой оценки часто-
ты, близкая по принципу работы к интерференционному, — корреляционный из-
меритель.
Корреляционные измерители несущей частоты строятся по схеме рис. 3.15.
Рис. 3.15. Корреляционный измеритель частоты
Сигнал с выхода широкополосного усилителя подается на перемножитель вме-
сте со своей копией, задержанной в линии задержки (ЛЗ). Усредненное фильтром
нижних частот напряжение с выхода перемножителя пропорционально значению
автокорреляционной функции входного процесса для аргумента т = т3.
Задержка входного разведываемого сигнала на т3 эквивалентна сдвигу его фазы
на <р = сот3. Перемножение прямого и задержанного сигнала дает (с точностью до
быстропеременной составляющей, усредняемой фильтром нижних частот) на вы-
ходе коррелятора
ас
= Л—coscot,	(3.38)
DDlA	2
где к — коэффициент пропорциональности; а — амплитуда входного сигнала.
Как следует из (3.38), выходное напряжение коррелятора зависит от частоты
сигнала со, а также от его мощности а2/2. Зависимость от частоты используется
измерителем, а зависимость от мощности компенсируется сигналом с выхода квад-
ратичного детектора.
Как и интерференционный, измеритель корреляционный обеспечивает одно-
значные измерения только в пределах одной октавы, т. е. диапазона, для которого
отношение верхней и нижней частот равно 2.
92
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Интерференционные измерители частоты обладают существенными преимуще-
ствами: предельно малым временем разведки частоты; сравнительно широким раз-
ведываемым диапазоном частот; малым объемом аппаратуры.
Следует отметить и недостатки функциональных измерителей: относительно
низкая чувствительность приемных устройств; снижение точности и разрешающей
способности при расширении диапазона разведки в одном устройстве; необходи-
мость усложнения аппаратуры для определения частоты нескольких одновременно
воздействующих сигналов.
Малая чувствительность функциональных измерителей объясняется тем, что
полоса пропускания разведывательного приемника с функциональным измерите-
лем очень широкая. Она равна всему разведываемому диапазону частот.
Разведка несущей частоты с помощью селективных приемников прямого усиле-
ния использует, в основном, приемники двух типов: одноканальные широкополос-
ные приемники; многоканальные приемники.
Простейший одноканальный широкополосный приемник прямого усиления (апе-
риодический приемник) состоит из антенны, детектора, видеоусилителя и индика-
тора, см. рис. 3.16.
V
> Усилитель
Индикатор
Рис. 3.16. Схема одноканального широкополосного приемника
Достоинством этого приемника является возможность полностью воспроизво-
дить информацию, заключенную в принимаемом сигнале. Однако чувствительность
такого приемника весьма мала, а точность измерения частоты низка. Точность опре-
деляется примерно половиной ширины полосы пропускания антенны или входно-
го фильтра.
Одноканальные широкополосные приемники прямого усиления могут приме-
няться лишь для обнаружения самого факта облучения.
Многоканальные приемники обеспечивают большую точность и разрешающую
способность. В этом случае весь диапазон разведываемых частот разделяется сис-
темой фильтров на ряд поддиапазонов (рис. 3.17, а). Полосы прозрачности филь-
тров примыкают друг к другу так, как показано на рис. 3.17, б.
Рис. 3.17. Многоканальный приемник РРТР
Ширина полосы прозрачности А/ каждого фильтра выбирается из условия по-
лучения заданной точности определения частоты А/ = 25/
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала
93
Число фильтров т зависит от заданной точности определения частоты и диа-
лазона разведываемых частот Д/р. При идентичных каналах приемника
т = ^2-+1.	(3-39)
26/
Многоканальные приемники применяются в станциях предварительной разведки
для грубого определения частоты и опознавания образа радиоэлектронного сред-
ства. Число каналов в них достигает нескольких десятков.
В станциях непосредственной радиотехнической разведки находит применение
многоканальный матричный приемник, обеспечивающий большую точность при
меньшем числе фильтров [19]. Блок-схема матричного приемника показана на
рис. 3.18.
Рис. 3.18. Блок-схема многоканального матричного приемника
Весь заданный диапазон разведываемых частот Д/р разбивается на т поддиапа-
зонов с полосами Д/15 так что
А/
т
(3.40)
Частоты настройки фильтров сдвинуты одна относительно другой на полосу про-
пускания. Фильтры первого столбца (Oj 1? Ф12> •••» Ф1/и) перекрывают весь задан-
ный диапазон разведываемых частот. Полоса пропускания каждого из этих фильт-
ров примерно одинакова и равна (3.40).
В первом столбце имеется т гетеродинов, частоты которых—>f\m выби-
раются так, чтобы обеспечить трансформацию частот сигналов на выходе каждого
фильтра к одинаковому для всех фильтров первого столбца значению промежуточ-
ной частоты с точностью до полосы пропускания одного фильтра первого стол-
бца Д/Р Иначе говоря, весь диапазон разведываемых частот ...j\ + Д/J, трансформи-
руется в менее широкий диапазону^ .../пр1 + Д/j.
Второй столбец трансформирует этот диапазон в еще более узкую полосу
2»
(3.41)
94
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
где
т т~
(3.42)
Если в приемнике используются п столбцов фильтров, то, очевидно,
д/„
т
(3.43)
Полосы прозрачности фильтров образуют своеобразную матрицу, с помощью
которой можно определить частоту воздействующего на входе сигнала.
Так при срабатывании, например, индикаторов Ип, И22 и И13 формируется окон-
чательная оценка несущей частоты
/1 - fc - fi + Д/1’
fi+bf2<.fc<fi+2!tf2,	(3'44)
Л + д/2 < /с < fi + д/j, +46-
Точность измерения частоты в таком приемнике определяется полосой прозрач-
ности фильтров третьего столбца Д/з- В общем случае использования т строк и п
столбцов точность определения частоты составит
¥тах= —= —-	<3-45>
тах 2 2тп
т. е. будет определяться полосой пропускания фильтра последнего столбца.
Одним из главных параметров многоканальных приемников является объем ап-
паратуры, оцениваемый в данном случае количеством избирательных фильтров N.
Для многоканального приемника с независимыми каналами (рис. 3.17, а) ко-
личество избирательных фильтров равно
ДЛ
(3.46)
А/
Для многоканального матричного приемника (рис. 3.18), обеспечивающего ту
же точность определения несущей частоты,
N2 = тп.	(3.47)
Причем Д/ = Д/л и, как следует из (3.45) и (3.47),
(3.48)
Сравнивая (3.46) и (3.48), можно найти выигрыш в количестве избирательных
фильтров за счет применения матричного приемника:
М = Ч 1
N2	[Afp
Н"——
W„
л-1
1 f Д/р р~
(3.49)
Матричный приемник обеспечивает лучшую чувствительность и разрешающую
способность по частоте по сравнению с обычными многоканальными приемника-
ми. Однако время разведки (время обслуживания) у такого приемника несколько
больше, чем у обычного многоканального приемника.
Например, если число столбцов п = 3, a	1000, то выигрыш в количе-
стве фильтров оценивается числом £ = 33.
3.2. Способы и устройства определения несущей частоты радиосигнала 95
Матричные приемники представляют собой достаточно сложные устройства.
Наибольшие трудности при разработке и настройке многоканальных матричных
приемников могут возникать из-за взаимного влияния между каналами, порождаю-
щего неоднозначность измерений. Эта трудность преодолевается с помощью специ-
альных схем устранения неоднозначности, отделяющих нужные сигналы от помех,
а также усовершенствованием полосовых фильтров и применением специальных
развязывающих схем.
Современная микроэлектроника и микросхемотехника позволяют создавать
беспоисковые устройства практически мгновенного измерения несущей частоты
радиосигналов с высокой точностью (с погрешностями всего в несколько герц) во
всем радиодиапазоне. Такие устройства получили название приемников мгновен-
ного измерения частоты (МИЧ-приемников). В простейшем варианте подобные
приемники выполняются по многоканальной схеме, каждый из параллельных ка-
налов которой представляет собой узкополосный усилитель (фильтр), настроенный
на определенную частоту. Вполне понятно, что требование перекрытия широкого
диапазона частот и узости полосы пропускания предполагает, что МИЧ-приемни-
ки должны иметь сотни тысяч параллельных каналов, что технически нереализуе-
мо. Для снижения числа каналов в МИЧ-приемниках сочетают автокорреляцион-
ный прием с цифровой обработкой сигналов (ЦОС).
На рис. 3.19 представлена структурная схема одноканального МИЧ-приемника.
Рис. 3.19 Структурная схема одноканального МИЧ-приемника
Принятый сигнал (/) после усиления в широкополосном усилителе ШУ и
ограничении по уровню разветвляется и поступает на входы перемножителя: один
непосредственно, как wBX(r), а второй — с задержкой на время т3, как МвХ(/-т3).
При идеальном ограничении входного сигнала перемножитель можно выполнить
на логических элементах, как сумматор по mod 2 (полусумматор). Использование
цифровой обработки выходного сигнала предусматривает использование АЦП на
выходе. Линия задержки может быть выполнена в виде отрезка длинной линии. При
гармоническом сигнале на входе
MBxW = t/ocos“oz	(3.50)
на выходе, с точностью до спектральных составляющих в окрестности двойной ча-
стоты 2соо,
wbhx (0 — wbx (0Wbx ~~ Тз) = ^COSC00T3,	(3.51)
где К — несущественный коэффициент.
Соотношение (3.51) описывает дискриминационную характеристику корреляци-
онного измерительного приемника. Эта характеристика, очевидно, периодическая,
см. рис. 3.20.
96
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Рис. 3.20. Периодическая дискриминационная
характеристика коррелятора МИЧ-приемника
Частота входного сигнала может измеряться лишь на участках дискриминаци-
онной характеристики с отрицательной крутизной (рис. 3.20), когда
пп<сот3 <(л + 1)л; л = 1,2,...	(3.52)
или, для циклической частоты,
и<2/т3<и + 1; л = 1,2,... .	(3.53)
Диапазон однозначного измерения частоты лежит между верхними fmax =----
1	2 Тз
г П 1	„
и нижними /min =----границами соответствующих участков дискриминационной
2 т3
характеристики. Протяженность этого диапазона, как следует из (3.52), равна
п + 1 1 п 1 _ 1
2 т3 2т3 2т3 ’
(3.54)
а середина приходится на частоту
f + f •
f — ^max ^rnm _	(з 55)
Jcp~ 2	~4t3'
Одиночный МИЧ-приемник способен измерять частоту сигнала в диапазоне
=--- (3.54). Но станции РРТР работают в широком диапазоне частот bf » \f.
2т3	р
Поэтому на практике применяют многоканальные МИЧ-приемники [106]. Схема
такого приемника представлена на рис. 3.21.
Рис. 3.21. Структурная схема многоканального МИЧ-приемника
Число каналов МИЧ-приемника определяется выражением
N=-^~, iel:N,	(3-56)
IX
Z=1
АГ 1
где A/z- =- — полоса разведки z-ro канала.
2т3/
3.3. Цифровые измерители частоты
97
Недостатком МИЧ-приемников является неправильное определение частоты
сигнала при поступлении на вход нескольких (двух и более) перекрывающихся по
времени радиоимпульсов. Вероятность такого совпадения («зацепления») импуль-
сов в современной радиоэлектронной обстановке весьма высока и возрастает с
увеличением А/. Поэтому рабочий диапазон Д/J- каждого из каналов приходится
уменьшать, что приводит к необходимости увеличения общего числа каналов N.
Современные цифровые МИЧ-приемники работают в диапазоне частот 0,5... 18 ГГц
и имеют пропускную способность 106 имп./с при числе каналов 1600 [106].
3.3. Цифровые измерители частоты
Значительный прогресс в области теории и техники цифровой обработки сиг-
налов позволил создавать весьма совершенные приемники и измерители сигналь-
ных параметров. По сути дела, многие устройства приема и обработки радиосигна-
лов в настоящее время превратились в сигнальные процессоры. Эти тенденции со-
вершенствования средств и методов обработки сигналов на основе использования
цифровых технологий проявились и в технике разведывательных приемников.
В цифровых приемниках сигналы в широкой полосе (в предельном случае —
во всей полосе разведки А/p) с выхода УПЧ преобразуются в цифровую форму и
дальше обрабатываются (фильтруются, обнаруживаются, демодулируются) с исполь-
зованием алгоритмов, реализуемых специальными цифровыми сигнальными про-
цессорами. Преимущества цифровых методов обработки общеизвестны. Это высо-
кая точность и стабильность характеристик аппаратуры, возможность запоминания,
хранения и воспроизведения сигнала, что очень важно для систем РТР непосред-
ственной поддержки РЭП. Недостатки цифровых методов — зависимость ширины
частотного диапазона разведки от быстродействия цифровых схем, наличие допол-
нительных погрешностей, обусловленных шумами вычислений, аналого-цифровы-
ми и цифроаналоговыми преобразованиями, с лихвой компенсируются преимуще-
ствами цифровых приемников.
Аналого-цифровое преобразование, необходимое при переходе к цифровой
обработке, предусматривает дискретизацию сигнала по времени и квантование по
уровню. Подвергающийся преобразованию входной сигнал s(t) — это аддитивная
смесь сигналов разведываемых РЭС, сигналов неинформативных для разведки
излучений и помех — прежде всего собственных тепловых шумов приемника n(t\
Используя известное представление процесса 5(z) в виде огибающей и фазы или
через две квадратурные компоненты [28] можно получить
s(t) = S (z)cos[co0Z - ф(^)] = X (/)cosco0Z + Y (z) sin со0/,
(3.57)
где и ф(^) соответственно огибающая и фаза процесса s(t)9 a Jf(z) = 5(/)cosco0Z
и К(/) = 5,(/)sinco0zt — квадратурные компоненты, однозначно связанные с огибаю-
щей и фазой соотношениями
5(г) = д/аг2(/) + У2(/); 9(z) = arctg

(3.58)

Из (3.57) и (3.58) следует, что процесс на выходе линейной части разведыва-
тельного приемника однозначно определяется парами процессов: огибающей и
фазой {5(z) и ф(^)} или квадратурными компонентами и K(z)}. Поэтому для
такого преобразования процесса s(t) в цифровую форму, которое сохраняет всю
98
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
информацию о нем, достаточно сформировать цифровые выборки двух процессов:
либо огибающей и фазы, либо квадратурных компонент.
Цифровая обработка сигнала позволяет для реализации многоканального прием-
ника применить процедуру вычисления дискретного преобразования Фурье. Дей-
ствительно, для вычисления преобразования Фурье сигнала $(/), наблюдаемого на
интервале времени /е
2’2 ’
7/2
5(со)= J 5(/)exp{-/co/}J/
—Т/2
(3.59)
нужно диапазон частот 2л8/ё[сот,п; сотах] разбить на N интервалов шириной 2лД/=
= а?™ах—(°т1П , таких, что А/> —, ив точках сол = n&nf, пе l:N вычислить
7/2	Т/2	Т/2
5(соЛ)= j 5(/)exp{-ycow/}Jz = j .y(/)cos{cowz}Jr-7 J 5(/)sin{con/}Jz, (3.60)
-Т/2	-Т/2	-Т/2
где 5(сол) — значение спектральной плотности амплитуд сигнала на частотах сол.
Если сигнал представляет собой синусоиду с частотой cog [comin; comax] и ампли-
тудой ас,
из (3.60) можно найти
2ас . f(co-co„)7’>
-----—-—sin 2--------'—
(w-con)T 2 J
(3.61)

т. е. величина 5 (сол) равна ас при со=сол и убывает с увеличением модуля расстройки
sin-----------------
Q = |со - сол| как —	. Зависимость
ы 1
ЛГ((О-©„) =
sin
(3-62)
можно считать эквивалентом частотной характеристики некоторого фильтра, наст-
роенного на частоту сол. В этом смысле процедура вычисления преобразования Фурье
в Nдискретных по частоте точках эквивалентна преобразованию сигнала в N парал-
лельных фильтрах. Кстати, считая полосой пропускания каждого фильтра частот-
ный интервал AQ между ближайшими точками обращения в нуль величины
из (3.62) можно определить
=	(3.63)
Самая распространенная процедура вычисления (3.61) — алгоритм быстрого
преобразования Фурье (БПФ).
Цифровые способы измерения частоты обеспечивают высокую точность и хо-
рошо сопрягаются с вычислительными устройствами последующей обработки сиг-
нала [11]. Для измерения частоты применяют схемы, реализующие различные мо-
дификации двух основных методов. Это методы цифрового частотомера и цифро-
вого периодомера. Работа цифрового частотомера иллюстрируется схемой рис. 3.22.
3.3. Цифровые измерители частоты
99
Рис. 3.22. Цифровой частотомер
Входной формирователь создает узкие импульсы в моменты перехода сигналом
через нулевой уровень снизу-вверх (с положительной производной). Эти импульсы
через схему совпадений, открываемую стробом на время измерения Тизм, попадают
на счетчик. Результат подсчета числа импульсов за время Гизм выводятся в качест-
ве оценки частоты
(3.64)
изм
где N — число в счетчике.
Ошибка дискрета измерений по методу частотомера соответствует ошибке в один
счетный импульс, т. е. один период входного сигнала за время измерения:
5
(3.65)
* изм
Для уменьшения ошибки дискрета цифрового измерения частоты используют
метод периодомера. Основная схема измерения по этому методу представлена на
рис. 3.23.
Рис. 3.23. Цифровой периодомер
Периодомер подсчитывает число импульсов частоты»fc за время Гсч = пТс =
л	f
-—, т. е. N = fC4TC4 = п-^- (п — коэффициент деления в счетчике-делителе), а
fc	fC
частота сигнала может быть оценена как
_ п
J с ~ Jc4 ~Г1
(3.66)
(3.67)
Ошибка дискрета в один счетный импульс A7V = 1 (один период колебаний часто-
ты /сч) соответствует ошибке в оценивании частоты:
п \ f2 If
¥_ f _ 1 Jc _	1 Jc
“/сч	~ т r *
TV Л /сч ^изм fc4
Ошибка дискрета тем меньше, чем больше fC4 по сравнению с fc.
Аналогичные схемы применяются средствами РТР для определения парамет-
ров импульсных сигналов РЛС и систем передачи информации: длительностей
импульсов и периодов (или частот) их повторения.
100
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Применение цифровых методов измерения частоты обеспечивает весьма высо-
кую точность измерения частоты сигнала, вплоть до потенциально достижимой.
Г Т
Если разведываемый сигнал s(t}, te —;
имеющий несущую частоту^, на-
L 2 2_
блюдается приемником РРТР на фоне аддитивного нормального шума и(/) с посто-
янной в полосе наблюдения спектральной плотностью 7УШ, т. е. если на входе раз-
ведывательного приемника действует колебание
x(z) = .s(z) + fl(z),
(3.68)
дисперсия оценки частоты не может быть меньше потенциально достижимой, со-
ставляющей [43]
А'ш d2g(/)
Ес Э/2
где 7УШ — спектральная плотность шумовой помехи; Ес =
гнала; #(/) — сигнальная функция
Т/2
_Т/2
(3.69)
Т/2
j s2 (t)dt — энергия си-
(3.70)
Так для синусоидального сигнала (точнее, радиоимпульса с прямоугольной
огибающей длительностью Г) из (3.70) и (3.69) следует, что
_2 = 3	1
f 2л2 Ес Т2
(3.71)
Рассмотренные выше схемы цифрового частотомера и периодомера далеки от
оптимальных. Дисперсии формируемых ими оценок обратно пропорциональны
первой степени времени измерения, т. е. Г-1. И, кроме того, оказываются смещенны-
ми: число нулей суммы сигнала с шумом на интервале длительностью Т всегда боль-
ше числа периодов сигнала на этом интервале. Причем это смещение оценки тем
больше, чем шире спектр сигнала.
3.4.	Запоминание частоты сигнала
Результаты измерения частоты нужно запоминать. В зависимости от задач, ре-
шаемых средством РТР, различают способы кратковременного и долговременного
запоминания частоты.
Способы кратковременного запоминания позволяют сохранять значение час-
тоты обнаруженного сигнала на время, необходимое для настройки передатчика
помех, т. е. кратковременное запоминание используется средствами разведки опе-
ративной поддержки РЭП. Одна из распространенных схем кратковременного за-
поминания частоты — управляемый рециркулятор (рис. 3.24).
Из сигнала с выхода приемника ключом & вырезается прямоугольный импульс
длительностью т3. Этот импульс усиливается и подается на выходной ключ и на ЛЗ.
Задержанный на т3 импульс снова подается на вход усилителя. Этот импульс начина-
ется в момент окончания предыдущего импульса. До тех пор пока открыт выходной
ключ, на выходе будет существовать последовательность вплотную примыкающих
друг к другу радиоимпульсов частоты сигнала. Основным условием поддержания
3.5. Измерение временных параметров сигнала
101
Рис. 3.24. Рециркулятор для запоминания частоты
незатухающих колебаний на выходе является баланс амплитуд: коэффициент уси-
ления по петле рециркуляции, содержащей усилитель, ЛЗ, сумматор и ответвитель
сигнала в цепь обратной связи, должен быть не меньше единицы. При очевидной
простоте построения схема запоминания с рециркулятором имеет существенный
недостаток: выходной сигнал не сохраняет когерентность входному, поскольку в
моменты коммутации происходит разрыв фазы.
Другой способ запоминания частоты предусматривает синхронизацию подстра-
иваемого генератора (рис. 3.25).
Рис. 3.25. Запоминание частоты синхронизируемым генератором
Сигнал с выхода приемника стробируется ключом & и подается на импульсно-
фазовый детектор (ИФД), формирующий за время т3 напряжение, пропорциональ-
ное разности фаз, и запоминающий это напряжение после окончания строба. Это
напряжение подается на управляющий элемент (УЭ) и перестраиваемый генератор
(ПГ). Выходное колебание генератора подстраивается под частоту и фазу входного
сигнала. После окончания входного сигнала параметры выходного колебания со-
храняются на теоретически сколь угодно длительное время. Но практически время
хранения ограничивается стабильностью параметров перестраиваемого генератора.
При использовании многоканальных приемников, в том числе и приемников с
цифровым анализом спектра разведываемого сигнала, запоминание частоты сво-
дится к запоминанию номера фильтра, в котором обнаруживается сигнал. Точно
также запоминание результата цифрового измерения частоты это запоминание
числа, формируемого счетчиком. Некоторые схемы устройств запоминания частоты
радиосигналов приведены в разд. 5.6. Эти устройства используются в комплексах
РЭБ при создании перспективных сигналоподобных помех.
3.5.	Измерение временных параметров сигнала
Временные параметры импульсного сигнала — это период следования, задержка
и длительность импульсов. Для измерения временных параметров используют метод
подсчета стандартных импульсов эталонной частоты. Работа таких измерителей
иллюстрируется блок-схемой рис. 3.26. Различаются измерители способами форми-
рования импульса, стробирующего ключ &.
102
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
|< и
; ГГГТТТП /
Рис. 3.26. Блок-схема цифрового измерителя временных параметров сигнала
При измерениях длительности импульса формирователь содержит усилитель-
ограничитель (рис. 3.27, а). При измерениях периода повторения строб-импульс фор-
мируется СТ-триггером (рис. 3.27, б), запускаемым в начале периода измерений и
сбрасываемым в конце. Так же и при измерении задержки, с той лишь разницей, что
RS-триггер запускается эталонным импульсом начала отсчета времени и сбрасыва-
ется рабочим импульсом, временное положение которого измеряется (рис. 3.27, в).
Начало
измерения
Рис. 3.27. Схемы формирования строб-импульса
при оценке временных параметров сигнала
Временные параметры сигнала относятся к группе неэнергетических. Поэтому
для оценки дисперсии результата их оптимального измерения пригодна формула,
аналогичная (3.69) [43]:
,	(3.72)
т-тс
_2  АГШ Э29(т)
где
j 772
д(т) = —- J s(t,i)s(t,x0)df,	(3.73)
-Т/2
т0 — истинное значение измеряемого параметра сигнала.
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
103
Используя (3.72) и (3.73) можно оценить дисперсию оценки временного поло-
жения импульса:
=6,5
(3.74)
Дисперсия оценки длительности и периода следования импульсов будет в 2 раза
больше, поскольку она обусловлена флуктуациями двух временных положений:
начала и конца импульса или двух импульсов, между которыми измеряется период
следования.
З.б.	Пеленгация и определение местоположения
радиоэлектронных систем
Пеленгаторы служит для определения пространственных координат объектов раз-
ведки. Все пеленгаторы (радиотехнические измерители угловых координат объектов,
излучающих или отражающих радиоволны) и радиосистемы углового сопровождения
отождествляют направление прихода сигнала с направлением нормали к фронту вол-
ны, созданной источником излучения. Различие методов пеленгования и типов пелен-
гаторов сводится к техническим особенностям построения ориентации этой нормали.
К пеленгаторам предъявляются высокие требования по быстродействию (возмож-
ность измерения пеленга по максимально короткой реализации сигнала, в пределе —
по одному импульсу), по точности пеленгации, по разрешающей способности.
3.6.1.	Способы пеленгации объектов разведки
Исторически самым первым был амплитудный способ радиопеленгации [19].
Амплитудный способ, как следует из самого названия, основан на анализе амплитуд-
ного распределения поля, создаваемого пеленгуемым сигналом, на раскрыве прием-
ной антенны. Уровень сигнала максимален в том случае, когда раскрыв антенны па-
раллелен фронту падающей волны. Известны три разновидности амплитудного спо-
соба: пеленгование по максимуму, по минимуму и пеленгование на основе
сравнения.
Способ максимума, в принципе, может применяться средствами РРТР, работа-
ющими с остронаправленными антеннами. Диаграмма направленности (ДНА)
Г(ср,0) такой антенны показана на рис. 3.28, где обозначены: фа — угол ориента-
ции максимума ДНА; фи — угол между заданным направлением и направлением
на источник излучения (истинный пеленг источника); ф — угол между направле-
нием максимума ДНА и направлением на источник излучения (измеренный пе-
ленг).
При пеленговании пространственное положение ДНА изменяется и направле-
ние максимума совмещается с направлением на источник излучения. По угловому
положению ДНА отсчитывается пеленг. При использовании метода максимума ДНА
обеспечивается большая дальность пеленгации, поскольку средство РРТИ работа-
ет с большим уровнем сигнала. Но точность пеленгации невысока, поскольку она
определяется крутизной ДНА в окрестности максимума и составляет, как считает-
ся, несколько процентов от ширины ДНА по уровню половинной мощности.
Способ минимума применяется, когда можно сформировать ДНА с ярко выра-
женным минимумом приема (рис. 3.29). Для пеленгования ДНА поворачивается
104
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Рис. 3.28. Пеленгация
по максимуму
Рис. 3.29. Пеленгация
по минимуму
до положения, при котором уровень сигнала на выходе приемника имеет мини-
мальное значение.
Пеленгация по способу минимума обеспечивает более высокую точность из-
мерения, поскольку в окрестности минимума ДНА имеет большую крутизну
aF(<p)
зависимости ——. Но дальность действия пеленгаторов по минимуму меньше,
Эф
чем пеленгаторов по способу максимума: уровень принимаемого сигнала при этом
ниже.
Как уже говорилось, угловые координаты определяются при ориентации ДНА
пеленгатора на объект разведки. Чаще всего (но не всегда) угловое положение ДНА
изменяется за счет механического поворота антенной системы. Структурная схема
амплитудного радиопеленгатора, работающего по способу максимума или мини-
мума, представлена на рис. 3.30.
Рис. 3.30. Следящий пеленгатор РРТР
Сущность амплитудного метода пеленгования по способу сравнения иллюст-
рируется рис. 3.31.
ДНА такого пеленгатора имеет два одинаковых главных лепестка, соответственно
(ф) и Р2 (ф), максимумы которых развернуты в пространстве на углы ± ф0 отно-
сительно некоторого среднего направления ф = 0. При ф = 0 Fx (0) = F2 (0) ив этом
смысле направление ф = 0 называется равносигнальным (РСН). Амплитуды сигналов,
принимаемых лепестками ДНА такой антенны с некоторого направления ф соста-
вят соответственно значениям ДНА Ех = KXEFX (ф) и Е2 = K2EF2 (ф). По физическо-
му смыслу Кх и К2 — это коэффициенты усиления принимаемого сигнала, имею-
щего амплитуду Е. Представив функции Fx (ф) и F2 (ф) в окрестности ф = 0 их
степенными и удерживая два члена разложения, можно получить
Ex=KxEFx(<p)~KxE
, ч ^Л(О)
fi 0 +-7ГФ
цф
£2=/Г2££2(<р)^2£ £2(0) +
^(0)ф
dtp
(3.75)
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
105
Рис. 3.31. ДНА при равносигнальной пеленгации
Но по условию Fx (О) = Г2 (0), а производные ДНА в окрестности РСН равны по
абсолютной величине и имеют разный знак
dF^) =
dtp dtp
Поэтому, решая (3.75) как систему уравнений относительно пеленга ф, можно уста-
новить, что
^1^1(<p)-Ar2JF2(<p)
Ф (*l + tf2)F'(0) ’
(3.76)
а если удается выдержать равенство коэффициентов усиления К{ = К2 = К, то
оказывается, что пеленг
_	(ф)~ ^2 (ф) _ ^1 ~ F2	/3 уу\
Ф 2F'(0)	2XF'(0)
линейно связан с разностью уровней сигнала, принимаемых антеннами с диаграмма-
ми направленности ^](<р) и F2 (<р). Измеряя эту разность можно определять пе-
ленг. Разумеется, соотношение (3.77), устанавливающее эту линейную связь,
справедливо только в некоторой небольшой окрестности ф= 0. Интервал значений
Ф, в пределах которого имеет место линейная связь разности амплитуд Е{ - Е2 с
пеленгом, может составлять величину порядка ф0. Примерный вид этой зависимо-
сти — дискриминационной характеристики амплитудного пеленгатора — представ-
лен на рис. 3.32.
ф(Е“| - Е2)
Рис. 3.32. Дискриминационная характеристика
амплитудного пеленгатора
Технически амплитудный пеленгатор, реализующий метод РСН для измерения
угловой координаты в одной плоскости, может использовать одну антенну, макси-
мум ДНА которой изменяет свое пространственное положение (сканирует) в пре-
делах ±ф около РСН, или две антенны с ДНА, развернутыми на ±ф относительно
того же равносигнального направления.
Пеленгатор со сканирующей антенной осуществляет последовательное сравне-
ние амплитуд сигналов, принятых при разных ориентациях ДНА. Для определе-
106
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
ния угловых координат источника излучения в двух направлениях антенна пелен-
гатора должна совершать эволюции в двух плоскостях. Легче всего эволюции осу-
ществить за счет вращения ДНА вокруг равносигнального направления. Такого вра-
щения, при котором ось ДНА описывает коническую поверхность (рис. 3.33). Пеленг
источника О характеризует угол е.
При малом угле е амплитуда принятого сканирующей антенной сигнала E(z) бу-
дет меняться во времени:
E(z) = E0[1 + &ecos(Qck/-\|/) = Ех + Еу,	(3.78)
где Eg — средняя амплитуда за период сканирования; к — крутизна дискримина-
ционной характеристики пеленгатора, равная
к= э(<р) 
Э(£, - Е2)’
(3.79)
£ — угловое рассогласование направления прихода падающей на антенну волны и
РСН; QCK — угловая скорость вращения ДНА при коническом сканировании; у —
фаза огибающей принятого модулированного по амплитуде сигнала; ey игу — орто-
гональные проекции составляющие угловой ошибки е.
Как следует из (3.78), амплитуды двух ортогональных составляющих огибаю-
щей принятого сканирующей антенной сигнала
(3.80)
Еу (z) = кёу Eq sinQCKZ
Ех (Z) = ksxEG cosQ
содержат информацию об угловых рассогласованиях направления на излучающий
объект и РСН. Выделяя эти амплитуды фазовыми детекторами, можно измерить
составляющие угловой ошибки ey и гу. Если оси Ох и Оу на рис. 3.33 ориентирова-
Рис. 3.33. Пеленгование при
коническом сканировании ДНА
ны соответственно в горизонтальном и вертикаль-
ном направлениях, ортогональные составляющие
углового рассогласования е будут соответственно
ошибками пеленга по азимуту и по углу места.
Пеленгаторы, использующие последовательное
сравнение амплитуд сигнала, принимаемого одной
сканирующей антенной в разные моменты време-
ни, обладают существенными недостатками. Преж-
де всего — они весьма чувствительны к таким ко-
лебаниям уровня принимаемого сигнала, которые
искажают информативную для них огибающую сиг-
нала. Поэтому в настоящее время, в основном, ис-
пользуют измерители угловых координат с одно-
временным сравнением сигналов принятых неско-
лькими антеннами. Поскольку такие системы не
разворачивают во времени процесс анализа ориен-
тации фронта волны, падающей на раскрыв антен-
ной системы, их иначе называют пеленгаторами с
мгновенным РСН или моноимпульсными (способными определять пеленг мгно-
венно, по одному принятому импульсу, а не по огибающей, которую можно выя-
вить только приняв и обработав некоторую пачку импульсов). В моноимпульсных
пеленгаторах применяют амплитудное, фазовое или смешанное амплитудно-фазо-
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
107
вое сравнение сигналов, принятых разными антеннами. Усложнение пеленгатора
с одновременным сравнением за счет замены одной антенны системой из несколь-
ких и соответствующий переход к многоканальному приемному устройству — это
плата за улучшение качества: точности пеленгации и устойчивости пеленгации к
помехам, в том числе и специально организованным.
Амплитудная обработка сигнала в моноимпульсных пеленгаторах основывается
на использовании уже упомянутых систем из нескольких антенных (минимум двух
для пеленгации в одной плоскости). Амплитуды сигналов, принятых двумя антен-
нами, оси диаграмм направленности которых развернуты на угол <р0 относительно
равносигнального направления ф= 0 представляются теми же соотношениями (3.75),
а работа моноимпульсного пеленгатора с амплитудной обработкой иллюстрируется
схемой рис. 3.34, а.
Рис. 3.34. Моноимпульсный пеленгатор с амплитудной обработкой сигнала
При одинаковых формах ДНА и точно равных коэффициентах усиления при-
емников (ПРМ на рис. 3.34) отношение амплитуд, вычисляемое схемой сравнения,
составит
Е2 Г2(<р) ^(О)-^'(О)Ф
(3.81)
Приближение в (3.81) оправдано постольку, поскольку fj(0) = F2(0) = E(0),
77(0) = -F2'(0)=F'(0) и
<р«1. Если так, то —- = 1.
Е2
Дискриминационная характеристика моноимпульсного пеленгатора с амплитуд-
ной обработкой изображена на рис. 3.34, б.
Для вычисления отношения (3.81) УПЧ идентичных приемников обоих каналов
пеленгатора охватываются цепями автоматической регулировки усиления, причем
регулирующее напряжение в приемнике первого канала выбирается из условия по-
стоянства амплитуды на выходе приемника второго канала Е2 = const. Это возможно
в том случае, когда коэффициент усиления УПЧ второго канала обратно пропор-
ционален амплитуде сигнала на его входе, т. е. иАру -кК2 = ^° , где KQ — коэф-
Евх 2
фициент пропорциональности. Используя wAPy для регулировки усиления в УПЧ
первого канала, так что кК{ = wAPy, можно получить на его выходе
Ei =	! = Ко	<3-82>
Ет2
Сравнение амплитуд Ех и Е2 облегчается, если в обоих каналах — в обоих прием-
никах — использовать УПЧ с логарифмическими характеристиками, а схему срав-
нения выполнить как устройство вычитания. Действительно, разность логарифмов
108
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
амплитуд эквивалентна монотонной функции их отношения — логарифму. При этом
дискриминационная характеристика оказывается равной
«(ф) = l°S^- = log Л (ф) — log/s (ф)	(3.83)
^2
и проходит через нуль при (<р) = F2 (ср), т. е. при ориентации РСН на направление
прихода волны от источника излучения.
Суммарно-разностная обработка сигнала в моноимпульсных пеленгаторах су-
щественно снижает требования к идентичности амплитудных и фазовых характе-
ристик усиления в разных каналах. Для получения суммарных и разностных сиг-
налов выходы антенн моноимпульсного пеленгатора подключаются к волноводно-
му мосту (двойному волноводному тройнику), как на рис. 3.35.
Рис. 3.35. Моноимпульсный пеленгатор с суммарно-разностной обработкой
Если фронт волны, созданной источником излучения, образует с базой антен-
ной системы моноимпульсного пеленгатора угол ср, то сигналы на входах антенн
оказываются сдвинутыми по фазе относительно фазы сигнала в центре базы на
величину
Y = ±n-sin<p,	(3.84)
А
где d— размер базы — расстояние между фазовыми центрами антенн, а X — длина
волны принимаемого сигнала.
Разностный и суммарный сигнал при этом оказываются равными
«д (г) = Ео cos (cor - у) - Eq + \|/) = Eq sin v sin co/,
mz (r) = Eq cos (cor - v) + Eq cos (cor + \|/) = EQ cosy cos cor.
Амплитуды сигналов на выходе приемников разностного и суммарного кана-
лов будут соответственно пропорциональны Е& = Ео sin\|/ и	= Ео cosy, а их отно-
шение, с учетом (3.84):
ЕЛ	sinw	( • d .
—— =----— = tg л—sin ср
Еъ	cos\|/	\ А
(3.86)
В пределах малых отклонений пеленга на источник излучения от равносигналь-
ного направления, когда тангенс примерно равен своему аргументу, дискримина-
ционная характеристика пеленгатора будет определяться соотношением, следую-
щим из (3.86):
7.2^
Jid Еъ>
ср = arcsin
(3.87)
Фазовый способ пеленгования основан на использовании зависимости разно-
сти фаз сигналов, принимаемых двумя одинаковыми антеннами, которые разнесе-
ны в пространстве (А1 и А2 на рис. 3.36) на некоторое расстояние (базу протяжен-
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС	109
ностью d). Если объект разведки удален от середины базы пеленгатора на очень
большое расстояние R» d, фронт излученной им волны около антенной системы
пеленгатора можно считать плоским. Различие длин трасс распространения сигна-
ла от источника излучения до двух антенн пеленгатора А1 и А2 А = d sin ср (рис. 3.36)
приведет к тому, что принятые этими антеннами сигналы 5] (/) и s2 (/) будут раз-
личаться по фазам. Разность фаз сигналов на несущей частоте w0 при истинном
пеленге j определяется очевидным соотношением
. ,	. A соо J . d	оох
Аф - со0 Ат = (о0 — = —— sin ср = 2л—sin ф,	(З.ов)
с с	X
А
где Ат =----временная задержка прихода сигналов на разнесенные антенны; с —
с
скорость света; X — длина волны излучения объекта разведки.
Рис. 3.36. Фазовый пеленгатор
Из (3.88) следует, что пеленг на источник излучения определяется как:
ф =arcsin-^^-.	(3.89)
cooJ
Как видно из (3.89), для определения пеленга на РЭС необходимо измерить
частоту со0 и разность фаз Аф принимаемых сигналов в разнесенных точках приема.
Но частоту можно и не измерять, если сделать пеленгатор следящим, способным
поворачивать базу, ориентируя ее параллельно фронту падающей волны. В случае,
когда база касательна к фронту падающей волны (нормальной к направлению при-
хода волны от источника излучения), 5Шфи = Аф = 0 независимо от частоты сигнала.
Функция arcsin(-) в правой части соотношения (3.89) неоднозначная. Поэтому
разным значениям измененной разности фаз Аф могут соответствовать разные пе-
ленги на источник излучения. Для исключения неоднозначности отсчета пеленга
используют антенную систему с несколькими различными по величине базами.
Иногда от пеленгаторов не требуется вычисления угла ф, а достаточно измере-
ния значения некоторой функции от этого угла, например, направляющего коси-
нуса, т. е. косинуса угла между базой пеленгатора и направлением на источник из-
лучения. Этот угол дополняет ф до 90° и потому, как следует из (3.89),
cos(90° - ф) = £^2..	(3.90)
cooJ
Метод использования базы для измерений пеленга получил дальнейшее разви-
тие при построении автоматических двухканальных пеленгаторов с вращающимися
110
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
антеннами [41]. В современных системах радио- и радиотехнической разведки та-
кие пеленгаторы широко используются и называются доплеровскими. Пеленгато-
ры работают в диапазонах КВ и УКВ. Основная упрощенная схема доплеровского
пеленгатора иллюстрируется рис. 3.37.
Рис. 3.37. Доплеровский пеленгатор
На рис. 3.38 представлена функциональная схема доплеровского пеленгатора.
Рис. 3.38. Функциональная схема доплеровского пеленгатора
Две антенны, ненаправленные в горизонтальной плоскости (например, верти-
кальные штыри А} и A i), расположены симметрично относительно оси и вращают-
ся мотором М с угловой скоростью О, описывая цилиндрическую поверхность ра-
диуса R.
Если РЭС излучает сигнал s(/) на частоте св0, сигналы на выходах вращающихся
таким образом антеннах составят:
Sj (г) = tzcos[(o0/ - ф, (/)
52(/) = acos (Оо^ + ФгИ
= a cos соо
= а cos соо
(3.91)
где ф(/) — фаза сигнала, изменяющаяся во времени в силу взаимного движения
антенны и источника излучения; VR (/) — радиальная скорость этого движения —
проекция вектора линейной скорости движения антенны на направление прихода
сигнала, равная
ИЛ(/) = Исо8а(/) = ОЛсо8а(/) = О/?со5(О/ + ф);	, (3.92)
а(/) — мгновенное значение угла между направлениями на источник излучения
(пеленгом разведываемого РЭС фи) и вектором линейной скорости вращающейся
антенны V.
В (3.91) учтено, что вторая антенна вращается в противоположную сторону и
сдвиг фаз сигнала в этой антенне имеет при той же абсолютной величине другой
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
111
знак. Приемники пеленгатора перемножают колебания с выходов двух симметрич-
ных антенн. Результат перемножения, с точностью до усредняемых в фильтрах
осциллирующих составляющих на частотах 2со0, дает
о « • L Vr 1
5 = 5^=—sin 2(00——t ,
2 V с J
(3.93)
или с учетом (3.92)
2
S = —cos
2
^^-Q/?sin(Q/ + (p) .
Это колебание с периодической угловой модуляцией. Спектр колебания содер-
жит гармоники известной частоты О вращения антенны:
G)
2—Q7? sin(2w + 1)(Q/ + (ри),
/у 2я+1
2 п-0
(3-95)
co
где Jk (m) — функция Бесселя порядка к аргумента т = 2—Ш? = 4лХ2—.
с	X
Фильтром низких частот после перемножителя (рис. 3.38) всегда можно выде-
лить первую гармонику этого напряжения
—Jj 2——£IR sin(Q/ + (pH)
2 I c J
(3.96)
2
и, используя формируемые генератором опорного напряжения (ГОН) колебания,
синхронные и синфазные с вращением антенны, вычислить оценку пеленга (р* как
* Y 5^sinQr sin<p„
(р* = arctg— = arctg—---= arctg---= (ри.	(3.97)
х 5(1)cosQr cos<Pn
Приближение в (3.97) означает, что величины Хи У формируются в результате
усреднения напряжений на выходах соответствующих фазовых детекторов (пере-
множителей). При усреднении можно пренебречь колебаниями с двойной часто-
той 2Q.
Можно не вычислять ср* как arctg—, а просто подать эти напряжения соответ-
ственно на горизонтальные и вертикальные отклоняющие пластины осциллогра-
фической электронно-лучевой трубки. При этом аргумент светящейся точки на
экране будет как раз равен ср* и, следовательно, пеленгу источника излучения.
Технически в доплеровских пеленгаторах не вращают антенну, а используют
кольцевую решетку неподвижных антенн, расположенных по образующим цилиндра
радиуса R, и периодически подключаемых парами ко входу приемника. Скорость
коммутации антенн выбирается равной Q. Если в составе пеленгатора использует-
ся многоканальный приемник, то с его помощью можно определять направления
на разные РЭС, работающие на разных несущих частотах. Современные доплеров-
ские пеленгаторы работают в диапазоне 20 МГц...2 ГГц и обеспечивают при этом
точность пеленгования не хуже скр<2° [41].Точность пеленгования определяется
как мощностью сигнала РЭС, так и базой пеленгатора 2R (вернее, величиной 2А/Х).
Точность определения направления и оперативность получения информации
о пеленге на РЭС объекта разведки в значительной степени зависят от способа
обзора пространства. В РРТР используются беспоисковый (одновременный) и по-
исковый (последовательный) способы определения направления на источник элек-
тромагнитного излучения.
112
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Сущность беспоискового способа обзора пространства состоит в одновременном
приеме сигнала несколькими антеннами с разных направлений. Антенны при этом
должны иметь узкие и развернутые в пространстве диаграммы направленности [41].
Перспективным являются применение цифровых многоканальных ФАР [53].
Беспоисковые пеленгаторы применяются в диапазоне средних, коротких и метро-
вых волн и служат для оповещения об облучении летательного аппарата в станци-
ях оперативной радиотехнической разведки для непосредственной поддержки РЭП.
При поисковых способах определения направления на источник излучения
применяются сканирующие антенны [41].
3.6.2.	Системы местоопределения в радио- и радиотехнической разведке
Пространственные координаты расположения объектов разведки определяют-
ся многопозиционными системами РРТР. Чаще всего средства РРТР для местооп-
ределения источников излучения используют триангуляционные методы. Но нахо-
дят применение и иные методы, например, взаимокорреляционные, основанные
на разностно-дальномерных измерениях. Возможно применение комбинированных
методов местоопределения.
Принцип триангуляционного местоопределения основан на пеленгации источника
излучения — измерении азимута и угла места.
Линией положения — геометрическим местом точек, которым соответствуют
постоянные значения измеренного азимута а* = const и угла места р* = const является
прямая. Поэтому точка положения излучающего объекта в пространстве может быть
определена на пересечении двух таких прямых, т. е. по двум парам оценок (а*; р*),
измеренных в двух точках, разнесенным в пространстве. Местоопределение на пло-
скости на основе измерений азимута иллюстрируется чертежом рис. 3.39.
Рис. 3.39. Триангуляционное местоопределение
Пеленгаторы расположены на поверхности Земли в точках П1 и П2 на рассто-
янии d друг от друга. С пеленгаторами связаны декартовы топоцентрические сис-
темы координат соответственно [Под и П2лу>2-
Если в качестве базовой системы принять систему Шод = Оху, то координа-
ты объекта разведки (х, у) в этой системе можно оценить на основе очевидных из
рис. 3.39 геометрических построений
, costti sina9
x = d—T-±--------Ъ
sin(a2
, sina. cosa9
T =	-----t.
Sin(«2 ”al)
(3.98)
Как видно из (3.98), определение координат невозможно когда sin(a2 - ос,) = О,
т. е. при нахождении объекта разведки на продолжении базы триангуляционной
системы (на координатной оси Ох рис. 3.39). Для исключения таких вырожденных
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
113
случаев, триангуляционные системы местоопределения оснащают тремя пеленга-
торами, расположенными в трех точках, не лежащих на одной прямой.
Из формулы (3.98) видно также, что координаты объекта разведки можно вы-
числить и на основе измерений не азимутов и а2, а функций от них, например,
направляющих косинусов cosaj и cosa2. При этом алгоритм и трудоемкость вычис-
лений может оказаться проще.
Триангуляция применима и для определения пространственных координат объ-
ектов в трехмерном пространстве Oxyz. Такие измерения формируются двухкоорди-
натными пеленгаторами, измеряющими кроме азимута еще и угол места объекта
разведки. Для определения трех пространственных координат объекта разведки в
принципе достаточно трех независимых измерений. В четырех измерениях (двух
азимутов и двух углов места) содержится избыточность. Но практически, число
измерений для местоопределения не только не уменьшают, но даже увеличивают
за счет применения большего числа пеленгаторов: при двух пеленгаторах возможны
такие ситуации, когда по крайней мере две из трех пространственных координат
не определяются.
Для обеспечения точного местоопределения объектов, удаленных на очень боль-
шие расстояния, приходится применять триангуляционные системы с базами в де-
сятки и сотни километров. Для таких систем приходится пользоваться не формула-
ми (3.98), а более точными соотношениями, учитывающими кривизну земной по-
верхности и исходящими из моделей сферической геометрии.
Триангуляционный метод с использованием фазового пеленгатора, оценивающе-
го направляющие косинусы, иллюстрируется чертежом рис. 3.40.
Рис. 3.40. Триангуляция при измерениях направляющих косинусов
Пусть в четырех разнесенных точках приема — точках расположения антенн —
Ар.^ (рис. 3.40) с базами разнесения А^2 = А3А4 = J установлены четыре независи-
мых радиопеленгатора. Каждый из пеленгаторов измеряет направляющие косинусы
пеленгов объекта разведки (ОР)
coscp, = т),- и cosOz = E,z; i е 1:4.	(3.99)
По измерениям направляющих косинусов определяется местоположение ОР в
системе координат Ozxy, т. е. декартовы координаты х, у, z источника излучения.
Из рис. 3.39 и рис. 3.40 следуют геометрические соотношения
д2	И2
R2 = R2 +xd+—;	Т?2	+;
42	2	(3.100)
R^ - R2 + ydR% = R2-yd+^-.
114
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
С учетом соотношений
d
х + —= 1
2
у=Л2^2; х = Т?з^з = /?Д4;
у = А|Г]| =/?2t|2; У + ^ = Л3г|з; У-^ = ^4,
*z=R^r
42
(3.101)
«4=^з"
из (3.100) и (3.101) следует
2х=л, ^+$2—;
V М
R^=R&2+d\
2j> = 7?3 Пз+Пд-г- >
Л3П3 =Л4Г|4+J.
(3.102)
Отсюда следуют соотношения для вычисления дальностей до объекта развед-
ки, что часто бывает необходимо в системах РРТР:
Rid~l
П1
П2,
Ryd *= Пз+Щт1
(3.103)
Rid~x
_П1
П1
р — ^3 „ . „ Ьз
Л4“ -— Пз+т14Т“
а для вычисления двух декартовых координат можно получить соотношения
2х
d
П1
7 —
(3.104)
2у_.
d
d2
Так как 2R2 = R2 + R2
разведки:
2R
Пз+П47^
, из (3.104) и (3.100) получается дальность до объекта
2г
П1
<П2>
Hi
(3.105)
2
Совершенно аналогично можно найти соотношения для определения третьей
координаты — высоты объекта разведки над поверхностью Земли. Действительно,
из (3.101) и (3.105) можно вычислить
(3.106)
При необходимости можно, пользуясь соотношениями (3.101), вычислить ази-
мут а и угол места р объекта разведки:
tga= CQS(P _ Л. cosp = д/cos2 0 +cos2 ф =/f— + —1 .	(3.107)
cosO R	\RJ
При всей простоте и удобстве использования триангуляционные системы для
местоопределения на основе независимых угловых измерений обладают существен-
ным недостатком: они размножают цели. Этот эффект поясняется рис. 3.41.
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
115
Рис. 3.41. Эффект размножения целей при пеленгации
Антенны пеленгаторов, расположенных в точках П1 и П2 , обладают конечной
шириной диаграммы направленности. Если в пределах этой ширины наблюдаются
несколько источников излучения (например, как на рис. 3.41 два источника ОР1 и
ОР2) по азимутам, соответственно, ан, а12 и а21, а22, то триангуляционная система
кроме истинных координат (x^J и (х2у2) будет определять ложные координаты
(х^) и (х2у2). Соответствующие этим координатам ложные отметки местоположе-
ния объектов разведки (ЛЦ1 и ЛЦ2 на рис. 3.41) находятся на пересечении линий
пеленгов.
Для устранения нежелательного эффекта размножения целей приходится исполь-
зовать дополнительную информацию о положении и количестве объектов разведки.
Самый эффективный способ учета дополнительной информации — корреляцион-
ная обработка сигналов, принимаемых в пространственно разнесенных точках.
Для триангуляционного определения пространственных координат объекта
разведки вовсе не обязательно использовать неподвижные пеленгаторы, как на
рис. 3.40. Пеленгаторы могут перемещаться в пространстве, но при этом нужно,
чтобы законы их движения (траектории) были бы известны и временные зависи-
мости собственных мгновенных координат {х(Г), у (Г), z(T)} учитывались бы при
обработке. Так, на рис. 3.42, а иллюстрируется местоопределение наземного объекта
по пеленгам с борта самолета радиотехнической разведки, а на рис. 3.42, б —
с орбиты разведывательного ИСЗ.
Рис. 3.42. Триангуляция при подвижном пеленгаторе
Измеряя пеленги на источник излучения в разных точках, которые последова-
тельно занимает разведывательный летательный аппарат при движении по траек-
тории (рис. 3.42, а) или по орбите (рис. 3.42, б), и, зная координаты этих точек,
можно вычислить неизвестные координаты неподвижного излучающего объекта.
Триангуляционная система местоопределения поддерживается измерениями пе-
ленгов (или направляющих косинусов) объекта разведки. В совокупности оценок
116
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
пеленгов из разных точек пространства разрушена значительная часть информа-
ции о принимаемом сигнале. В частности, о взаимной корреляции принимаемых
в этих точках сигналах разведываемого объекта. Учет такой информации может су-
щественно повысить точность местоопределения. Взаимную корреляцию сигналов
в разных разнесенных точках используют разностно-дальномерные методы место-
определения. Геометрические соотношения, иллюстрирующие применение метода
разностно-дальномерного местоопределения, иллюстрируются рис. 3.43.
Рис. 3.43. К принципу разностно-дальномерного
способа местоопределения
Местоположение источника излучения на плоскости определяется в результате
измерения разности моментов времени приема сигнала в двух точках, разнесенных
на величину базы d. Геометрическое место точек, соответствующих измеренной
разности дальностей (х,у)-Я2 (х,у) = A/?f2 = const, это гипербола. Положение ис-
точника излучения находится как точка пересечения двух гипербол, для построе-
ния которых нужно измерить две разности дальностей A7?f2 и АЛ23 на двух базах
Ji2 и d23. Для определения трех пространственных координат нужно, соответствен-
но, получать три независимых измерения на трех базах.
Разности дальностей до объекта разведки определяются взаимокорреляционными
измерителями. Структура взаимокорреляционного измерителя приведена на рис. 3.44.
Рис. 3.44. Взаимокорреляционный пеленгатор
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
117
Эта структура подобна схеме фазового пеленгатора и содержит двухканальное
радиоприемное устройство с общим гетеродином (Г) на оба канала, измерительную
линию задержки (ЛЗ), собственно измеритель, состоящий из перемножителя и
интегратора, системы управления (СУ), синхронно управляющей линиями задержки.
В этом следящем измерителе сигналы с выходов обоих каналов перемножаются,
результат перемножения усредняется и управляет задержкой в измерительной линии
(ЛЗ), устанавливая задержку Ат*, при которой максимизируется выходной эффект
измерителя z(T). Оценка Ат* — это формируемый схемой выходной отсчет.
На выходе измерителя функции взаимной корреляции включена дифференциру-
ющая цепь d/dt для формирования нечетной дискриминационной характеристики.
Направление прихода волны от источника излучения составляет угол ср с нор-
малью к базе d. Поскольку расстояние до источника излучения очень велико и Rx =
= R2 » dR, лучи, приходящие на каждую антенну, приблизительно параллельны. При
этих условиях в точках 1 и 2 на выходах антенн создаются напряжения
U!W = RC{E1We*};	(3108)
Wj (/) = и2 (t - А/) = Re< Ёх (t - А/)е7“0^'д^},
где
AR Ri R2	1
А/ = = —------ = t{-t2	(3.109)
с с
— измеряемая взаимокореляционным измерителем разность задержек когерентных
сигналов, связанная с пеленгом соотношением
А7?12 = JcosO = сА/.	(3.110)
Общий гетеродин в точке 3 создает напряжение
w(/) = Re{4«y“r'} = Re|£'re^“u+“,,₽^ •.
При идеально идентичных комплексных коэффициентах передачи приемников
Къ в точках 4 и 5 формируются напряжения
t/2(0 = ^Re{4(/)£y“"₽'};	(3 Ш)
Ux (/) = Къ Re{£0 (/ - А/) £деУ“п₽'е“7"°л'
Высокочастотная взаимокорреляционная функция принимаемого сигнала равна
^о('1) = (мо(Пмо(^ + ^)) =
г	1	(3.112)
= J «о W«o (z + т)л = г Re{7^ (т)ехр(у<оот)},
о	2
где
т
Ro^) = iE0(t)E0(t + x)dt	(3.113)
о
— огибающая корреляционной функции A'q(t) (рис. 3.45).
Иногда удобно представить wo(/) = wo(Oexp[-y(po(/)]. Тогда (3.112) дает решение
^0 W = M(-t)cosco0T + JV(T)sin®0T =
= (t)cos[co0t - Фо (т)],
118
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
где
(3.115)
(3.116)
N
т
о
Выходной эффект измерителя в точке 8 на схеме рис. 3.41 имеет вид
Z(t) = 2К Jщ(t - t)w2(t - At*)dt -
о
= XrRe<
E0(t-At-т)Ё0(/-Дт*)е">оД/е”7’“п₽(/”Ат‘)Л >.
ю
Сравнивая (3.117) с (3.112) можно установить, что полезный выходной эффект
измерителя с точностью до несущественного коэффициента пропорциональности К
совпадает со смещенной автокорреляционной функцией принимаемого сигнала
(3.114):
-Дт))
где Къ — полный коэффициент передачи измерителя.
Выходной эффект (3.117) измерителя взаимокорреляционной функции в точ-
ке 8 воспроизведен на рис. 3.45.
*
“0=«Пр
(3.118)
Рис. 3.45. Взаимокорреляционная функция сигналов в пространственно разнесенных
точках и ее огибающая (о), выходной эффект корреляционного измерителя (б)
Полученное решение (3.117) позволяет сделать следующие выводы.
Выходной эффект взаимокорреляционного измерителя соответствует смещен-
ной на
Дт*-Д/ = Дти	(3.119)
автокорреляционной функции KQ (т) принимаемого радиосигнала с отличием лишь
частоты заполнения (сопр вместо со0). При установке измерительной линии задерж-
ки на величину задержки
(3.120)
d
Дт* = Д/ =— sin <р
с
Z(t) совмещается с А"0(т) по методу максимума.
Для повышения точности измерителя система, следящая за задержкой Дт, фор-
мирует производную dK^{i)dT.
3.6. Пеленгация и определение местоположения РЭС
119
Измерения взаимокорреляционной функции можно проводить по максимуму
огибающей выходного эффекта R^[T-(Ат*-А/)], показанной на рис. 3.45 пункти-
ром, но точность отсчета задержки при этом будет ниже.
Структура цифрового измерителя разности задержек сигнала на основе системы
слежения за максимумом взаимокорреляционной функции представлена на рис. 3.46.
Для преобразования сигналов с выхода измерителя рис. 3.46 (Z(7") в точке 8)
в цифровую форму служат два синхронных детектора СД с ортогональными опор-
ными напряжениями: wonJ (Г) = Re|fr(Г)ехр[усопр (Г) } в точке 11 и ^оп2(Г) =
= 1т|£'г(Г)ехр Усопр(Г) } в точке 12. В результате на выходе СД! и СД2 формиру-
ются аналоговые напряжения
^! \ (т) = Z/! \ [Ат - (Ат * -А/)] = KR^ [т - (Ат * -А/)] х
I2J 2
(3.121)
( cos^
X
\sin>
{<опр (Ат * -А/) + Фо [т - (Ат * -А/)]}.
Перестройка ЛЗ
Рис. 3.46. Цифровой измеритель задержки
по максимуму взаимной корреляции
В аналогово-цифровом преобразователе (АЦП) эти напряжения квантуются по
х
уровню и дискретизуются по переменной т с шагом —— = п. В результате форми-
А/о
руются две последовательности
Zp Jn] = Zpx([«]|AT * - А?) =	{[л] - (Ат * -А/)} х
U U	(3.122)
(ЛТ *	+ фо[и]}-
Здесь параметр Ати = Ат* - АГ считается фиксированным. В точке 14 выделяется
огибающая
J^[n] = y/Z^[n] + Z^[n],	(3.123)
а в точке 15 фаза
Г Z
y0[n] = arctg 1^-г =(опр(Дт*-Д/) + Ф0(И).	(3.124)
Дифференцирующая цепь (ДЦ) формирует сигнал так, что в точке 16 получается
^l = ZBbIXW,	(3.125)
an
что соответствует нечетной дискриминационной характеристике рис. 3.47 с нулем
в точке Ати = Ат*-АГ = 0.
120
Глава 3. Радиоэлектронная разведка

^о(т)
дт Ат
Рис. 3.47. Характеристика дискриминатора
Управляя задержкой сигнала в измерительной линии для поиска по Ат*, мож-
но по достижению нуля выходного эффекта в точке 16 ZBblx [л]	0 сформировать
грубый отсчет пеленга по огибающей взаимокорреляционной функции
(3.126)
Более точный отсчет можно получить с помощью (3.125).
Точность взаимокорреляционного измерителя зависит от протяженности ба-
зы d. Действительно, из (3.126) следует, что при наличии ошибки измерения задерж-
ки оДт, ошибка определения пеленга <р* или (coscp)* составит
Следовательно, для повышения точности местоопределения нужно увеличивать
базу. Но организация работы измерителя с очень большой базой требует преодоления
значительных технических трудностей. Прежде всего, в таком измерителе придется
транслировать сигналы, принятые удаленными антеннами А1 и А2 в точках 1 и 2
на рис. 3.44 на большие расстояния без искажения фазы. Для этой цели придется
использовать широкополосные линии передачи (радио, радиорелейные, волоконно-
оптические). Кроме того, из (3.127) следует, что даже при точных измерениях за-
держки (сравнительно малых оДт), хорошие измерения е* или (coscp)* можно полу-
чить только вблизи нормали к базе, когда coscp максимален. При |<р| —> — измере-
ния сопровождаются очень большими ошибками. Поэтому взаимокорреляционный
измеритель должен иметь несколько непараллельных баз.
3.7.	Опознавание типов и различение образцов
радиоэлектронных средств
Любое РЭС характеризуется некоторым множеством независимых признаков
(параметров), например, несущей частотой, длительностью импульсов ти и другими.
Совокупность этих параметров — вектор Ху = « Х^, Х^,...Х^ .
Индекс j указы-
вает на принадлежность вектора X у-му РЭС. Иначе вектор Ху- называется собствен-
ным вектором РЭС у-го класса. Первая координата Х^ может характеризовать,
например, несущую частоту сигнала РЭС, Х^ — длительность импульсов и т. д.
У реальных РЭС каждый из признаков-координат собственного вектора пред-
ставляет собой случайную величину, которая может принимать значение из неко-
торого множества.
3.7. Опознавание типов и различение образцов РЭС
121
В понятие опознавания типа РЭС вкладывается следующий смысл. В пространст-
ве наблюдения каждому у-му РЭС ставится в соответствие собственный вектор Ху.
Все пространство наблюдения разбивается на непересекающиеся области SRy, соот-
ветствующие рассматриваемым классам (типам) РЭС. Решающее правило состоит
в установлении факта принадлежности наблюдаемого вектора Ху той или иной обла-
сти пространства наблюдения. Если в процессе измерений все компоненты векто-
ра Ху находятся в пределах области SRy, то наблюдаемое РЭС идентифицируется как
принадлежащее у-му типу.
Достоверное опознавание возможно только в тех случаях, когда собственные
области SRy радиоэлектронных средству-го типа не пересекаются. На рис. 3.48 сплош-
ными линиями представлены собственные области двух классов РЭС: область SRy
характеризует собственные признаки РЭС у-го класса, область — РЭС р-го клас-
са. Пространство наблюдения в данном случае представлено координатами «несу-
щая частота f— длительность импульса ти». Как видно из рис. 3.48, после оценки
векторов Ху и Хр имеется возможность идентифицировать обнаруженные сигналы,
т. е. отнести их соответственно ку-му и р-му типам. Измеренный вектор X* некого
неизвестного РЭС не позволяет провести опознавание принятого сигнала, так как
вектору X* не может быть приведена в соответствие ни одна из собственных обла-
стей каталога РЭС.
Рис. 3.48. Собственные области двух классов РЭС
При реальных измерениях оценка вектора X* носит случайный характер, по-
этому границы измеренных собственных областей РЭС размываются. Пересечение
собственных областей вносит в процесс опознавания неопределенность.
В теории распознавания оптимальные решения принимаются на основании бай-
есовой процедуры, согласно которой решение о принадлежности принятого сигна-
ла у-му классу РЭС принимается на основании анализа отношения правдоподобия
\у распределений вероятностей значений признаков /-го и у-го классов РЭС [109].
Вероятность опознавания типа РЭС зависит от числа измеряемых признаков и
точности их измерения. На рис. 3.49 изображена зависимость вероятности опозна-
вания типа РЭС от числа измеряемых параметров п и точности их измерения. Эти
кривые получены на основании моделирования радиолокационной обстановки и
опознавания большого числа типов РЛС с помощью реальных средств РТР.
На рис. 3.49 РТ— вероятность опознавания типа РЭС при измерении периода
следования импульсов; PjT— вероятность опознавания при измерении несущей ча-
стоты/и периода Т следования импульсов; Р^т— вероятность определения типа
122
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
РЛС при измерении несущей частоты /, длительности импульсов т и периода сле-
дования импульсов Т. Графики получены при условии, что несущая частота f и
длительность
Рис. 3.49. Зависимость вероятности опознавания типа РЭС
импульсов т измерялись безошибочно, а измерение Т проводилось с ошибками.
В предельном случае, когда ошибки измерения стремятся к нулю, вероятность опоз-
навания РЛС по параметрам /, ти, Т близка к Р = 0,96.
3.8.	Акустическая разведка
Акустическая разведка извлекает информацию, переносимую акустическими
полями инфразвукового, звукового и ультразвукового диапазонов.
Акустические поля распространяются и переносят энергию (и информацию) в
упругих средах. Если на каком-либо участке сплошной среды, например, в слое воз-
духа или жидкости, возбудить простое гармоническое движение, то оно будет пере-
Рис. 3.50. Колебания
мембраны и возникнове-
ние акустической волны
даваться соседним участкам, от них в свою очередь к дру-
гим участкам и т. д. В результате возмущение от источника
будет распространяться в среде с некоторой скоростью г.
Результирующее движение будет бегущей волной. Так пло-
ская тонкая пластинка (мембрана) площадью 5 (рис. 3.50)
колеблется вправо и влево, совершая простое гармониче-
ское движение с амплитудой х0 и частотой f= со/2л, воз-
буждает бегущую волну в окружающем воздухе. Пластин-
ка передает энергию слою воздуха массой dm, как пока-
зано на том же рис. 3.50.
Максимальная кинетическая энергия этого слоя воз-
духа составляет
dmv2 _ dm(d2XQ
2	2	’
dQ = —(р&/х)со2%о,	(3.129)
гдер — плотность воздуха; для нормальных атмосферных условий р= 1,225 кг/м3.
Поскольку при простом гармоническом движении средняя потенциальная энер-
гия равна средней кинетической энергии, соотношение (3.129) описывает запас
энергии в слое воздуха площадью 5 и толщиной dx. Если колебания начинаются в
момент времени /= 0, то они распространяются в воздухе (вправо на рис. 3.50) со
3.8. Акустическая разведка
123
скоростью v = dx/dt, где dx— расстояние, на которое возмущение распространяет-
ся за время dt. Разделив (3.129) на dt, можно определить скорость передачи энергии
каждому следующему слою толщиной dx.
dQ 1 r>dx ? 2	/о 1
— = -р5—со2 Ха .	(3.130)
dt 2Н dt 0
Таким образом, мощность Р, излучаемая колеблющейся пластинкой в положи-
тельном направлении оси х, можно представить в виде
Р = ^-p5co2XoV.	(3.131)
Плотность потока мощности П переносимой любой бегущей волной определя-
ется как мощность, приходящаяся на единицу площади. Из (3.131) плотность по-
тока звуковой волны равна
n = |pco2xjv	(3.132)
в джоулях в секунду через поперечное сечение площадью 1 м2.
Скорость распространения звуковых волн в воздухе, как и вообще в газе, опре-
деляется соотношением [54]
С= &= /у/?Г,	(3.133)
V Р V И
где у = —---адиабатическая постоянная, равная отношению теплоемкостей при
Ск
постоянном объеме и давлении (на уровне моря у = 1,41); р0 — статическое атмосфер-
ное давление; R—универсальная газовая постоянная; ц — молекулярная масса газа.
При уже упомянутых нормальных атмосферных условиях (когда температура
t° = +20°С, атмосферное давление р0= 10,1325-Ю2 мбар) скорость звука в воздухе
составляет v=343 м/с.
При прохождении звуковой волны элементарные объемы среды совершают ко-
лебания около своего положения равновесия. Скорость этих колебаний зависит от
звукового давления. В отличие от скорости распространения звука она называется
колебательной скоростью у.
Поверхность, на которой расположены частицы, совершающие синфазные коле-
бания, называется фронтом волны. В зависимости от формы этой поверхности раз-
личают плоские, цилиндрические и сферические волны. Направление распростране-
ния звука перпендикулярно фронту волны, поэтому распространение звука можно
описывать с помощью звуковых лучей, которые во всех точках перпендикулярны
фронту звуковых волн. Звуковое давление вдоль луча периодически меняется, напри-
мер, по синусоидальному закону. Расстояние между двумя ближайшими фронтами
волны с одинаковой фазой колебаний называется, как и для электромагнитного
поля, длиной волны X. Длина волны обратно пропорциональна частоте и существен-
но зависит от свойств звукопроводящей среды — ее плотности и упругости. Так
длина волны звукового колебания в газах меньше, чем в жидкостях, а в жидкостях,
как правило, меньше, чем в твердых телах, для которых справедливо соотношение
х = £ =	(3.134)
где Е — модуль упругости (модуль Юнга).
124
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Звуковые волны при распространении в свободной атмосфере благодаря тепло-
проводности и вязкости воздуха поглощаются тем сильнее, чем выше частота звука
и чем меньше плотность атмосферы. Поэтому резкие вблизи звуки выстрелов или
взрывов на больших расстояниях становятся глухими, а колокольный звон — более
гулким. Неслышимые звуки очень низких частот (инфразвук) периодами от несколь-
ких секунд до нескольких минут затухают мало, могут распространяться на тысячи
километров и даже несколько раз огибать земной шар. Это дает возможность, напри-
мер, обнаруживать ядерные взрывы, являющиеся мощным источником таких волн.
Температура и плотность атмосферы уменьшаются с увеличением высоты, но
на больших высотах температура снова возрастает. На эти регулярные неоднород-
ности накладываются зависящие от метеорологических условий изменения темпе-
ратуры и скорости ветра, а также их случайные турбулентные пульсации различ-
ных масштабов. Все перечисленные неоднородности сильно влияют на распро-
странение звука: возникает искривление звукового луча — рефракция, в результате
которой наклонный звуковой луч может вернуться к земной поверхности, образуя
акустические зоны слышимости и зоны молчания; происходит рассеяние и ослаб-
ление звука на турбулентных неоднородностях, сильное поглощение звука на боль-
ших высотах и т. д.
Если атмосферные условия благоприятствуют фокусировке ударных волн, воз-
никающих при движении сверхзвуковых реактивных самолетов, у земной поверх-
ности звуковое давление может достичь значений, опасных для сооружений и здо-
ровья людей. Полярные сияния, магнитные бури, землетрясения, ураганы, морские
волнения являются источниками звуковых и особенно инфразвуковых волн.
Распространение звуковых волн в водной среде изучает гидроакустика. Особен-
ность подводных звуков — их слабое затухание, вследствие чего под водой звук может
распространяться на значительно большие расстояния, чем в воздухе. Так, в диа-
пазоне частот 500...2000 Гц дальность распространения под водой звука средней
интенсивности достигает 15...20 км, а в диапазоне ультразвуковых частот — 3...5 км.
Звук мог бы распространяться и на значительно большие расстояния, однако в
естественных условиях, кроме затухания, обусловленного вязкостью воды, ослаб-
ление звука происходит за счет рефракции и его рассеяния и поглощения различ-
ными неоднородностями среды. Рефракция звука вызывается неоднородностью
свойств воды, главным образом по вертикали, вследствие изменения с глубиной
гидростатического давления, солености и температуры в результате неодинакового
прогрева массы воды солнечными лучами. Скорость распространения звука изме-
няется с глубиной, причем закон изменения зависит от времени года, времени дня,
глубины водоема и ряда других причин. Так, например, зимой дальность распро-
странения звука больше, чем летом. Из-за рефракции образуются зоны тени, т. е.
области, расположенные недалеко от источника, в которых интенсивность звука
очень мала и слышимость отсутствует.
Рефракция, однако, может приводить не только к уменьшению, но и к увеличе-
нию дальности распространения звука, обуславливая явление сверхдальнего распро-
странения звука под водой. На некоторой глубине под поверхностью воды находится
слой, в котором звук распространяется с наименьшей скоростью; выше скорость
звука увеличивается из-за повышения температуры, а ниже — вследствие увеличения
гидростатического давления с глубиной. Этот слой представляет собой своеобраз-
ный подводный звуковой канал. Луч, отклонившийся от оси канала вверх или вниз,
вследствие рефракции возвращается в него обратно, как показано на рис. 3.51.
3.8. Акустическая разведка
125
Скорость звука
Воздух
Рис. 3.51. Распространение звука в водной среде
Если поместить источник и приемник звука в этом слое, то даже звук средней
интенсивности (например, звуки взрыва небольших зарядов массой 1...2 кг) может
быть зарегистрирован на расстояниях в сотни и тысячи км.
На распространение звука высокой частоты, в частности ультразвука, у кото-
рого длины волн очень малы, оказывают влияние мелкие неоднородности. Такие
неоднородности обычно имеются в естественных водоемах. Это микроорганизмы,
пузырьки газов и т. д., которые поглощают и рассеивают энергию звуковых волн.
В результате с повышением частоты звуковых колебаний дальность их распростра-
нения сокращается. Особенно сильно этот эффект заметен в поверхностном слое
воды, где больше всего неоднородностей. Рассеяние звука неоднородностями, а
также неровностями поверхности воды и дна вызывает явление подводной ревербе-
рации, которая может стать значительной помехой для ряда практических примене-
ний гидроакустики. Пределы дальности распространения подводного звука лими-
тируются также собственными шумами приемников и моря. Шум моря возникает
от ударов волн на поверхности воды, от морского прибоя, от шума перекатываемой
гальки ит. п., создается морской фауной.
Гидроакустика получила широкое практическое применение в частности и в тех-
нической разведке постольку, поскольку никакие виды электромагнитных волн,
включая и световые, не распространяются в воде (вследствие ее большой электропро-
водности) на сколько-нибудь значительные расстояния. Только звук может служить
единственным возможным средством получения информации и средством связи под
водой. Для этих целей пользуются как звуковыми частотами от 300 до 16 000 Гц,
так и ультразвуковыми от 16 кГц и выше. Наиболее широко в гидроакустической
разведке применяются эхолоты и гидролокаторы, которыми пользуются для поиско-
вых работ, для обнаружения морских и подводных целей. Также используются шу-
мопеленгаторы, определяющие направление на источник акустических колебаний
звуковых и инфразвуковых частот.
Для средств акустической разведки информативен прежде всего речевой сигнал.
Естественно, что спектральные и энергетические характеристики речевого сигнала
весьма индивидуальны и нестационарны. Тем не менее, при проектировании техни-
ческих средств перехвата речевой информации в акустическом канале и при органи-
зации работ по защите этой информации, используются стандартные усредненные
характеристики.
Простейшими являются волны, в которых давление р изменяется по синусо-
идальному закону:
p(t) = Ро+ pmsinctf,	(3.135)
где р0 — статическое давление среды (атмосферное давление), а рт — амплиту-
да переменной составляющей давления, которая именуется звуковым давлением.
126
Глава 3. Радиоэлектронная разведка
Эффективное значение звукового давления в случае синусоидальных колебаний
меньше амплитудного в у/2 раз.
Среднее значение потока энергии за один период звукового колебания называ-
ют интенсивностью или силой звука J:
1 Т	2
J = —\ndt——-pcv2,	(3-136)
Ч	Рс
где ри v — эффективные значения звукового давления и колебательной скорости;
рс =413—— — волновое или удельное акустическое сопротивление.
м2с
Интенсивность слышимых звуков может меняться в очень широких пределах.
Так, например, вблизи самолета с работающими двигателями звуковое давление шу-
ма достигает 20 Па и более. В то же время ухо способно различать шепот на расстоя-
нии 0,5 м. При этом звуковое давление составляет всего 2Л0-4 Па. Для оценки
интенсивности звука широкое применение получило понятие уровня, т. е. логариф-
мической меры относительной интенсивности:
L = 101g— = 201g Д	(3-137)
Л) Ръ
где Jo и р0 примерно соответствуют порогу слухового восприятия. Принято, что
Jo = 10"12 Вт-M"2; р0 = 2 10"5 Па.
За единицу уровня громкости принята логарифмическая величина — децибел.
Приращению уровня на 1 дБ соответствует увеличение звукового давления на 12 %,
а интенсивности звука на 26 %. Это приращение уровня находится на пределе раз-
личения слухом.
Сравнительные уровни громкости различных акустических сигналов, прежде
всего случайных, шумовых, приведены в таблице [37].
Уровни громкости различных источников акустического шума
Источник шума и место его измерения	Уровень громкости, дБ
Громкий автомобильный гудок на расстоянии 8 м	95...100
Электропоезд на эстакаде на расстоянии 6 м	90
Шум в поезде метро во время движения	85...90
Автобус (полный ход) на расстоянии 5 м	85...88
Трамвай на расстоянии 10...20 м	80...85
Троллейбус на расстоянии 5 м	77
Грузовой автомобиль на расстоянии 5...20 м	60...75
Легковой автомобиль на расстоянии 5...20 м	50...65
Шумная улица без трамвайного движения	60...75
Обычный средний шум на улице	55...60
То же, в момент затишья днем	40
Исследование свойств слуха человека показало, что ощущение громкости зависит
как от частоты, так и от интенсивности звука. Наиболее слабый слышимый звук на-
зывается порогом слышимости. Если увеличивать интенсивность звука, то при не-
котором значении наступает ощущение боли в ушах. Соответствующее значение
уровня называется порогом болевого ощущения. Ухо способно воспринимать зву-
ки, частота которых лежит в пределах от 20 до 20 000 Гц, и сравнивать по громкости
звуки различной частоты. Это позволяет построить так называемые кривые равной
3.8. Акустическая разведка
127
громкости (изофоны), приведенные на рис. 3.52. В тех же координатах f-L пунктир-
ной кривой ограничена область, занятая звуками речи, т. е. теми акустическими
колебаниями, которые способен создавать голосовой аппарат человека.
Рис. 3.52. Кривые равной громкости; в верхней части рисунка
представлен классический звуковой (нотный) ряд
Как видно из рис. 3.52, в зависимости от частоты звуки равной громкости имеют
различный уровень Z, поэтому для оценки субъективного ощущения введено поня-
тие уровня громкости Lr. Под уровнем громкости понимают уровень звукового дав-
ления равногромкого звука частотой 1000 Гц. Для того чтобы отличить уровни гром-
кости от уровней звукового давления, ввели новое наименование единиц уровня
громкости — фон. Как видно из кривых рис. 3.52, на низших частотах уровень
громкости много ниже уровня звукового давления. Ослабление относительного уров-
ня на �