Сергей Макаренко - Противодействие беспилотным летательным аппаратам

— прицельная имитирующая помеха — помеха имитирует структуру сигналов СРНС с частотным и временным рассогласованием, а также с фиксированным значением фазы огибающей манипулирующей функции;

— следящая имитирующая помеха — помеха имитирует структуру сигналов СРНС, но с переменной начальной фазой манипулирующей функции, закон изменения которой соответствует изменению расстояния от приемника до станции РЭП;

— заградительная имитирующая помеха — имитирует набор сигналов спутников СРНС с одинаковым частотным рассогласованием для всех компонентов и разным временным рассогласованием для каждого компонента.

Для организации имитирующих помех требуется разведка не только несущей частоты и фазы, но и амплитуды сигналов СРНС, а также манипулирующих функций, представляющих собой кодовую последовательность для разделения сигналов и навигационных данных. При этом для формирования следящей и прицельной имитирующих помех необходима разведка частотных, фазовых и временных параметров полезных сигналов СРНС. Более простой в реализации является заградительная имитирующая помеха, поскольку она не требует для формирования точных временных параметров сигнала [283].

2. Наиболее эффективными помехами для нарушения нормального функционирования АП СРНС являются имитирующие помехи, воспроизводящие структуру реального сигнала СРНС с частотными, фазовыми и временными параметрами, позволяющими навязать АП СРНС ложный режим работы и как следствие — ложное местоопределение БПЛА. Модификация значащих параметров имитирующей помехи позволяет управлять траекторией полета БПЛА. При этом значащие параметры помехи должны быть как можно более близкими к соответствующим параметрам реальных сигналов СРНС.

Постановка имитационных помех производится в два этапа:

1) постановка шумовой помехи, заградительной по каналам СРНС — вызывает «отвязку» АП от текущих сигналов СРНС, прерывание режима слежения и переход в режим обнаружения и поиска сигналов;

2) формирование имитирующей помехи с высоким энергетическим потенциалом — вызывает «привязку» АП СРНС к ложным сигналам, с последующим переходом в ложный режим работы.

Результаты теоретических исследований помехоустойчивости АП СРНС GPS, представленные в работе [284], обобщены в таблице 4.1.

Из приведённых в таблице 4.1 результатов следует, что из всех рассматриваемых помех наименьший энергетический потенциал станции РЭП требуется при постановке заградительной имитирующей помехи. При воздействии заградительной имитирующей помехи на канал обнаружения и канал слежения за задержкой вероятность подавления АП СРСН составит порядка 0,9. При постановке шумовой или гармонической помех с энергетическим потенциалом станции РЭП, равным 8,5 дБВт вероятность подавления АП СРНС составит порядка 0,5. С целью увеличения вероятности подавления АП РЭП необходимо при постановке шумовых помех иметь энергетический потенциал станции РЭП порядка 20 дБВт, а при постановке гармонических помех — порядка 25 дБВт [285].

Таблица 4.1 — Результаты исследований подавления каналов АП СРНС при использовании различных типов помех для ситуаций, когда АП функционирует автономно в штатном режиме [286]

Примечание: дальность между АП СРНС и станцией РЭП — 10 км.

В работах [287]показано, что помехоустойчивость стандартных АП СРНС составляет 34–36 дБ для динамично движущихся АП и 38–40 дБ для слабо динамичных АП.

В работе [288]приведены оценки уровня мощности преднамеренных помех, которые могут быть созданы типовыми средствами РЭП на входе приемника АП СРНС авиационного базирования:

— при высоте полета летно-подъемного средства с АП СРНС 100 м:

• от наземных средств РЭП: –78…–166 дБВт;

• от авиационных средств РЭП: –82…–103 дБВт;

• от тактического БПЛА со средствами РЭП: –94…–96 дБВт;

• от малогабаритного забрасываемого передатчика помех (ЗПП): –81…–83 дБВт;

— при высоте полета летно-подъемного средства с АП СРНС 5 км:

• от наземных средств РЭП: –81…–102 дБВт;

• от авиационных средств РЭП: –82…–103 дБВт;

• от тактического БПЛА со средствами РЭП: –97…–99 дБВт;

• от малогабаритного ЗПП: –101…–103 дБВт.

Проведенные испытания АП СРНС отечественного производства «Грот-Н», «Бриз-КМИ», «МРК-32Р», «МРК-33» показали, что при реальной чувствительности приемного устройства –165 дБВт срыв сопровождения наступает при уровне помех на входе –120 дБВт, т. е. превышение помехи над сигналом составляет примерно 40–45 дБ. Это объясняется применением ШПС и их накоплением на интервале времени 1 мс. Результаты этих экспериментальных исследований, в части способности выполнения АП СРСН навигационных задач в режимах обнаружения и слежения за сигналами СРСН в условиях шумовых и гармонических помех, по данным работ [289], представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 — Значение ОСШ на входе АП СРНС, при котором отсутствует решение навигационной задачи [290]

Более полная информация о РЭП СРНС, а также о помехоустойчивости АП, представлена в работах [291].

Для повышения помехозащищенности АП СРНС в БПЛА могут быть использованы следующие способы и средства [292]:

— использование дальномерных кодов повышенной точности, поступающих по «закрытым» каналам СРНС;

— одновременный прием и обработка в АП сигналов от различных СРНС (ГЛОНАСС, GPS, Galileo и т. д.);

— пространственная селекция сигналов СРНС;

— комплексирование АП с ИНС;

— предкорреляционная обработка смеси сигналов и помех;

— алгоритмическая посткорреляционная обработка сигналов;

— поляризационная селекция сигналов.

Из указанных способов, помимо комплексирования АП с ИНС (данный способ будет рассмотрен далее), наибольшее распространение получил способ пространственной селекции сигналов СРНС за счет установки на БПЛА фазированной антенной решетки (ФАР). Как показано в работе [293], наличие на БПЛА всего лишь 6 элементов в ФАР позволяет достаточно эффективно формировать «нули» диаграммы направленности антенны (ДНА) в направлении на наземные источники помех и «максимумы» ДНА ФАР — в направлении на космические аппараты СРНС, тем самым обеспечивая пространственную режекцию помех.