ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы КРАТКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ ПОМЕХ И МЕТОДОВ БОРЬБЫ С НИМИ В ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫХ ПРИБОРАХ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННЫЙ ПРИБОР II ЕГО ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ Структура типового оптико-электронного прибора из "Методы борьбы с помехами в оптико-электронных приборах " Помехой называется стороннее возмущение, действующее в системе передачи сигналов и препятствующее правильному их приему [88]. Иногда различают понятия помеха и искажение сигнала . Искажением принято называть всякое детерминированное (неслучайное) преобразование сигнала, которое известно на основании либо теоретических, либо экспериментальных данных. Помеха же — это всякое возмущение, не связанное с сигналом посредством детерминированного функционального оператора. Очень часто помехой называют не только стороннее возмущение или искажение сигнала, но и сам источник этого возмущения или искажения. [c.5] Помехи по месту возникновения или по отношению к прибору в наиболее общем случае можно подразделить на внешние и внутренние. Внешними обычно называют помехи, возникающие вне передающей и приемной систем ОЭП, например излучение фона, на котором наблюдается источник полезного сигнала. Примером внутренней помехи является шум приемника излучения. [c.5] Помехи можно разделять также на случайные и регулярные. Наиболее просто бороться с помехой, которая известна и имеет регулярный характер. Например, если сигнал от постороннего излучателя (источника помехи), находящегося в угловом поле (поле зрения) ОЭП, имеет спектр, не совпадающий со спектром полезного сигнала, то применение отсекающих или полосовых оптических фильтров оказывается достаточно эффективным средством борьбы с помехой. Наиболее сложно бороться со случайными помехами, возникающими, например, при воздействии на прибор излучения фона со случайно меняющимися параметрами или различного рода флуктуаций параметров отдельных звеньев ОЭП. [c.5] Часто говорят о флуктуационных, импульсных и сосредоточенных помехах к последним относятся и непрерывные или медленно меняющиеся помехи. Флук-туационные помехи можно представить как случайные последовательности большого числа бесконечно коротких случайных импульсов. Переходные процессы, возникающие в приборе при воздействии таких импульсов, накладываются друг на друга, образуя непрерывный случайный процесс. К импульсным помехам относят помехи в виде одиночных случайных импульсов, следующих друг за другом через сравнительно большие промежутки, так что переходные процессы от отдельных импульсов успевают затухать. Флуктуационный или импульсный характер помехи зависит также от полосы пропускания прибора, на который она воздействует. К сосредоточенным помехам можно отнести вредные воздействия, спектр которых уже полосы пропускания приемника, например организованные помехи с ограниченным оптическим спектром излучения или модулированные по временнбй частоте. [c.6] Все помехи по своему происхождению могут быть разделены на естественные и искусственные. К естественным относят помехи, возникающие из-за-мешающего излучения Солнца, Луны, других небесных тел, различных естественных фонов и природных образований. Среди помех искусственного происхождения, вызываемых излучением промышленных и других объектов, особо выделяют организованные искусственные помехи, к которым можно отнести излучение ложных целей, пиротехнических излучателей (пиропомехи), искусственные туманы и ослепляющие средства. [c.6] В соответствии с законами теплового излучения основная часть энергии электромагнитного излучения естественных источников лежит в оптическом диапазоне спектра, поэтому задача борьбы с естественными помехами для ОЭП более актуальна, чем для радиоэлектронных устройств. [c.7] Наиболее опасными для ОЭП являются организованные помехи. Их действие может проявиться в ослаблении полезного сигнала, они могут вызвать также перегрузку электронного канала (в том числе и приемника излучения) и могут даже привести к необратимым процессам, например к разрушению фоточувствитель-ного слоя приемника. Флуктуационные организованные помехи оказывают маскирующее воздействие, аналогичное действию внутренних шумов ОЭП. Одним из самых эффективных средств противодействия является создание ложных целей, сигналы которых по ряду характеристик аналогичны сигналам от истинных целей, что резко ухудшает надежность работы ОЭП. [c.7] Повышение требований ко многим типам ОЭП, усложняющиеся условия эксплуатации, совершенствование средств противодействия вызывают необходимость постоянного улучшения методов и средств борьбы с помехами. Одним из наиболее эффективных методов является совершенствование конструктивных параметров прибора, способствующее увеличению динамического диапазона его чувствительности, особенно эффективное по отношению к маскирующим помехам, ослабляющим полезный сигнал. Так, повышение разрешающей способности оптической системы, т. е. угловой чувствительности, повышает эффективность пространственной (угловой) селекции увеличение спектральной разрешающей способности ОЭП увеличивает эффективность оптической спектральной селекции выбор оптимального частотного диапазона электронного канала ОЭП уменьшает влияние модулированных помех. [c.7] В последние годы все чаще на практике используется такое мощное средство борьбы с оптическими помехами, как адаптация ОЭП в целом и отдельных их звеньев. [c.8] В основе многих весьма эффективных и перспективных методов борьбы с помехами лежит использование многоканальных ОЭП, в частности ОЭП с моз аичными (многоплощадочньщи) приемниками излучения или с приемниками, работающими в разных диапазонах оптического спектра. При этом заметно расширяются возможности всех отмеченных методов селекции. [c.8] В цепи обратной связи с частотной характеристикой Л з(]а)) осуществляется компенсация рассогласования, что позволяет работать в компенсационном (нулевом) режиме измерения или слежения, при котором достигаются большие точность и быстродействие прибора. [c.10] Здесь подразумевается, что осуществлен переход к временно-частотной форме представления спектральной плотности Фш( ) стационарного случайного процесса на входе системы, хотя по своей физической природе этот процесс может описываться случайной функцией не только времени. Например, он может описываться пространственно-частотным спектром. Методика перехода от пространственно-частотного спектра к временному описана в [37, 90, 95]. [c.10] Кщ(и))й й) — дисперсия внутренних помех. [c.11] Из простейшего анализа выражений (1.2) и (1.4) очевидно, что преобладающее влияние на точность всего прибора оказывает СПОИ. Действительно, даже при отсутствии внешних помех в формуле (1.2) сохраняется второе слагаемое ее правой части, куда входит / i(ji o). В то же время необходимо отметить, что роль СПОИ весьма велика и в борьбе с внешними помехами, т. е. целесообразно уже в первых звеньях ОЭП отфильтровать полезный сигнал от помех. [c.11] Этой формулой можно пользоваться для сравнения различных систем... [c.12] Отсюда ясно, что точность ОЭП увеличивается по мере уменьшения ал, увеличения отношения еигнал-шум V /(iy И коэффициента /Сз цепи обратной связи. [c.12] например, а—отслеживаемый угол или направление на излучатель, а- ал определяется размером изображения излучателя, то очевидно, что следует стремиться к улучшению качества оптической системы (объектива), т. е. к уменьшению размера кружка рассеяния при работе по малоразмерной удаленной (точечной) цели. Если цель имеет конечные размеры, то следует также стремиться к уменьшению этих размеров, так как точность при этом повышается за счет роста коэффициента усиления К (крутизны статической или пеленга-ционной характеристики ОЭП). [c.12] Учитывая преобладающее влияние на качество работы всего прибора системы первичной обработки информации, рассмотрим вкратце ее основные звенья и их роль в обеспечении помехозащищенности прибора. [c.13] Практически все элементы ОЭП в той или иной степени должны обеспечивать помехозащищенность прибора. Поэтому рассмотрим их функциональное назначение. [c.14] Передающая система. Выбор источника излучения (5) тесно связан с обеспечением рациональных энергетических соотношений. В ряде случаев, правильно выбрав источник, можно упростить конструкцию ОЭП. Например, можно не вводить в передающую систему оптический фильтр, а зачастую и отдельный модулятор. Все характеристики излучателя (пространственные, временные, энергетические и др.) выбираются, исходя из необходимости их оптимального согласования с характеристиками других звеньев прибора и среды распространения. [c.14] Вернуться к основной статье