MỞĐẦUBài giảng trang bịcác kiến thức cơ bản vềtương quannăng lượng khi chếáp thông tin vô tuyến.Phần IPhương trình chế áp thông tin vô tuyếnhái niệm phương trình chếáp vô tuyếnhái niệmPhương trình chếáp các đường thông tin vô tuyến (phương trình cựlythông tin khi chếáp vô tuyến) là biểu thức đại sốxác định mối liên hệgiữa cáctoạđộvà tham sốcủa máy phát, máy thu thông tin và máy phát nhiễu, nó chophép xác định tại mỗi điểm trong không gian tỷsốK= (PnPs)vgiữa công suấtnhiễu và công suất tín hiệu có ích tại đầu vào máy thu. Vịtrítương đối của máythu, máy phát tín hiệu,máy phát nhiễu được minhhọatrên hình 4.16. Tại cácđiểm O, S bốtrí máy phát và máy thu của đường thông tin vô tuyếncầnchếáp, tại điểm Nbốtrí máy phát nhiễu.
MỞ ĐẦU Bài giảng trang bị kiến thức tương quan lượng chế áp thông tin vơ tuyến Phần I Phương trình chế áp thơng tin vơ tuyến I Khái niệm phương trình chế áp vơ tuyến A Khái niệm Phương trình chế áp đường thơng tin vơ tuyến (phương trình cự ly thơng tin chế áp vô tuyến) biểu thức đại số xác định mối liên hệ toạ độ tham số máy phát, máy thu thông tin máy phát nhiễu, cho phép xác định điểm không gian tỷ số K = (Pn/Ps)v cơng suất nhiễu cơng suất tín hiệu có ích đầu vào máy thu Vị trí tương đối máy thu, máy phát tín hiệu, máy phát nhiễu minh họa hình 4.16 Tại điểm O, S bố trí máy phát máy thu đường thông tin vô tuyến cần chế áp, điểm N - bố trí máy phát nhiễu y S ys Ds O Dn xs N x R Hình Vị trí tương đối máy thu cần chế áp, máy phát tín hiệu nhiễu Căn vào phương pháp chế áp vơ tuyến xem xét phương trình chế áp vô tuyến trường hợp: sử dụng máy phát nhiễu cố ý; sử dụng máy phát nhiễu chuyển tiếp II Phương trình chế áp sử dụng máy phát tạo nhiễu cố ý Cơng suất tín hiệu đầu vào máy thu xác định biểu thức: P.G.Gt Psv (4 )2 R2 Ls Lt (1) đó: P - cơng suất phát thông tin; G - hệ số khuếch đại anten phát hướng máy thu; Gt - hệ số khuếch đại anten thu hướng máy phát; - bước sóng, R - khoảng cách máy phát máy thu thông tin (R = Ds); Ls - hệ số suy hao bổ sung kênh thông tin vượt trội so với lan truyền không gian tự do; Lt - hệ số suy hao tín hiệu máy thu Công suất nhiễu đẩu vào máy thu cần chế áp (trong dải thơng phần tuyến tính máy thu) là: Pnv Pn Gn Gtn ft n (4 )2 Dn Ln Ltn fn (2) đó: Pn - cơng suất phát nhiễu; Gn - hệ số khuếch đại anten máy phát nhiễu; Gtn - hệ số khuếch đại anten thu hướng máy phát nhiễu; Dn - khoảng cách máy phát nhiễu máy thu cần chế áp; Ln - hệ số suy hao nhiễu ảnh hưởng môi trường truyền sóng vượt trội so với truyền lan khơng gian tự do; Ltn - hệ số suy hao tín hiệu nhiễu máy thu; n - hệ số trùng phân cực tín hiệu nhiễu; - hệ số chất lượng nhiễu; ft - dải thông máy thu thông tin; fn - độ rộng phổ nhiễu Phương trình chế áp có dạng: Pnv Pn Gn Ds2 Gtn Ls Lt f K n t Psv P.G.Dn Gt Ln Ltn fn (3) Giả sử cấu trúc tín hiệu nhiễu trùng nhau, suy hao tín hiệu/nhiễu máy thu ( n =1; Lt = Lnt), biểu thức viết lại sau: Pn Gn Ds2 Gtn Ls ft K P.G.Dn2 Gt Ln fn (4) Để chế áp hiệu mục tiêu nhiễu vơ tuyến, tỷ số cơng suất nhiễu/tín hiệu đầu vào máy thu cần lớn giá trị giới hạn, giá trị hệ số chế áp Hệ số chế áp (KCA) phụ thuộc vào dạng tín hiệu dạng nhiễu, phương pháp thu sử dụng Do tỷ lệ cự ly từ máy phát nhiễu đến máy thu cự ly thông tin giới hạn giá trị: Dn0 Ds0 Pn Gn Ls ft P.G.KCA Ln fn (5) Khi tuyến truyền lan tín hiệu nhiễu khác nhau, hệ số Ls, Ln phụ thuộc vào Ds Dn tương ứng Việc tính tốn xác cơng suất tín hiệu (nhiễu) đầu vào máy thu cần tính đến độ cong mặt đất, bước sóng cơng tác, độ cao anten, vật cản, tượng truyền lan nhiều tia yếu tố khác Trong phần lớn trường hợp độ suy hao tín hiệu phụ thuộc hàm mũ vào khoảng cách truyền lan: L ~ c.Dn, (6) đó: c - hệ số tỷ lệ không phụ thuộc vào D, hàm tham số khác độ cao anten Giả sử độ rộng phổ nhiễu dải thơng máy thu Khi tính đến yếu tố trên, tỷ lệ công suất nhiễu công suất tín hiệu đầu vào máy thu có dạng: Pn Gn Gtn cs Dsn K P.G.Gt cn Dnm (7) đó: cs, cn - hệ số tỷ lệ độ suy hao tín hiệu nhiễu khơng phụ thuộc vào khoảng cách; n, m - hệ số mũ hàm phụ thuộc độ suy hao tín hiệu, nhiễu vào khoảng cách; - hệ số chất lượng nhiễu, tính đến khác biệt nhiễu so với tạp trắng Gauss Khi kích thước vùng bố trí đường thơng tin máy phát nhiễu nhỏ giả sử điều kiện lan truyền tín hiệu, nhiễu thực tế nhau, cn = cs n = m Mặt khác, với đặc điểm sử dụng mạng thông tin vô tuyến anten thu thông tin thường anten vơ hướng Gt = Gtn, ta có: Dn Ds n Pn Gn P.G.KCA (8) Đối với đường thông tin cấp chiến thuật - chiến dịch thường tính đến ảnh hưởng mặt đất, trường hợp số mũ n = Trong trường hợp nâng độ cao anten máy phát nhiễu (hay máy phát thơng tin) ví dụ đặt máy bay bỏ qua ảnh hưởng mặt đất, số suy giảm m (n) [4] Giả sử Dn a ta xác định giới hạn vùng chế áp theo toạ độ Ds x, y hình Trong thực tế thơng thường vị trí máy thu cần chế áp trước Để xác định vùng chế áp giả sử vị trí máy phát thơng tin (sở huy) biết trước chọn gốc toạ độ O hình Khoảng cách R đài nhiễu sở huy chọn nhỏ giá trị cho phép Khi giới hạn vùng chế áp xác định theo phương trình sau: X s2 Ys2 a2 [( R X s )2 Ys2 ] (9) Sau biến đổi nhận được: a R a.R ( X s ) Ys2 ( )2 a 1 a 1 (10) Đây phương trình đường trịn có bán kính Rn = |a.R/(a2 – 1)| với tâm điểm X0 = a2R/(a2 – 1), Y0 = III Chế áp vô tuyến đường thông tin máy phát nhiễu chuyển tiếp Máy phát nhiễu chuyển tiếp thực thu tín hiệu thơng tin, điều chế nhiễu bổ sung vào tín hiệu thu, khuếch đại đến mức cần thiết xạ hướng máy thu cần chế áp Khi lan truyền khơng gian tự do, nhận biểu thức cơng suất tín hiệu đầu vào máy thu thông tin (Psv) đầu vào máy phát nhiễu chuyển tiếp: PG Gtr Gt' Pnv ka G pr 4 R2 4 4 Dn2 4 (11) đó: PG - công suất xạ máy phát thông tin Gt, Gt’ - hệ số khuếch đại anten máy thu hướng máy phát thông tin máy phát nhiễu chuyển tiếp tương ứng; Gtr - hệ số khuếch đại anten thu chuyển tiếp phía máy phát thông tin; ka - hệ số khuếch đại chuyển tiếp; Gpr - hệ số khuếch đại anten phát chuyển tiếp hướng máy thu cần chế áp; R - khoảng cách từ máy phát thông tin đến phát đáp; Ds - khoảng cách từ máy phát đến máy thu thông tin; Dn - khoảng cách từ máy phát nhiễu chuyển tiếp đến máy thu thông tin Do tỷ số nhiễu/tín hiệu đầu vào máy thu cần chế áp: Pn Ds2 2 Gt' K ( ) k p® Ps R (4 )2 Dn2 Gt (12) đó: kpđ = Gtr.ka.Gpr - hệ số khuếch đại tổng cộng phát đáp Trong biểu thức (12) đưa vào hệ số cự ly bảo vệ kbv = Dn/Ds anten thu máy thu cần chế áp có dạng vơ hướng Gt’ = Gt tính đến khác biệt phổ nhiễu tín hiệu cơng suất xạ nhiễu xác định sau: ( G pr Pr ) K.PG.kbv2 fn fs (13) Xét tương quan lượng chế áp đường thông tin mặt đất máy phát nhiễu chuyển tiếp mặt đất Khi cơng suất tín hiệu có ích đầu vào máy thu cần chế áp xác định bởi: cs PG.Gt Psv (4 )2 Dsn (14) Mức tín hiệu nhiễu phát đáp đầu vào máy thu cần chế áp: cs cn Gt 2 Pnv PG.Gtr ka G pr 0 (4 )2 (4 )2 Dnn (15) Công suất xạ cần thiết phát đáp: Pn Gn K cn D c PG.kbvn K.PG.( n )n n cs Ds cs (16) Xét tương quan lượng trường hợp, tín hiệu máy phát thơng tin lan truyền khơng gian tự do, cịn tín hiệu nhiễu chuyển tiếp lan truyền điều kiện có ảnh hưởng mặt đất (ví dụ đài nhiễu chuyển tiếp đặt mặt đất, máy thu thông tin đặt độ cao lớn máy bay) Khi tương quan lượng máy phát nhiễu chuyển tiếp sau Công suất xạ phát đáp: Pn Gn K.PG Dn2 cn Rn (17) Bằng cách tương tự xác định tương quan lượng cho trường hợp khác Phần II Cự ly chế áp, vùng chế áp hệ thống thông tin vô tuyến I Cự ly chế áp, vùng chế áp thơng tin sóng cực ngắn Đối với dạng truyền thơng tin vơ tuyến với việc tính tốn đến sơ đồ cụ thể thiết bị thu thông tin xác định hệ số chế áp KCA Hệ số chế áp tỷ số công suất nhiễu tín hiệu nhỏ đầu vào phần tuyến tính máy thu (trong giới hạn giải thơng) đảm bảo xảy méo tín hiệu có ích với xác suất cho trước Trong bảng trình bày hệ số chế áp với số dạng truyền vô tuyến Bảng Giá trị hệ số chế áp, yêu cầu làm trùng tần số tín hiệu nhiễu dạng truyền vô tuyến khác Dạng công tác Yêu cầu độ xác làm trùng (Hz) Giá trị hệ số chế áp KCAE KCA Báo đẳng biên (CW) 10 15 0,9 0,8 Báo ma nip tần số (FSK) 10 15 1,0 1,1 1,0 1,2 Báo ma nip pha (PSK) 10 15 1,6 1,7 2,5 Thoại điều biên 150 300 1,5 1,8 2,2 3,4 Thoại đơn biên 100 150 3,0 3,3 9,0 10 Thoại điều tần 2000 3000 1,4 1,6 2,0 2,5 Không nhỏ 25% ∆fdt 1,4 1,6 (1,8 2,0) 2,0 2,5 (3,2 4,0) Vô tuyến tiếp sức FDM (TDM) Chú ý bảng 1, giá trị hệ số chế áp tính theo tỷ số cường độ trường KCAE tỷ số cơng suất KCA nhiễu tín hiệu Khi khơng thích thêm hệ số chế áp thường hiểu tỷ số công suất Trong bảng hệ số chế áp theo công suất với dạng điều chế khác số lượng đường vơ tuyến cần chế áp đồng thời Phân tích liệu bảng với dạng tín hiệu báo, hệ số chế áp khơng tăng tăng số lượng đường vô tuyến đồng thời cần chế áp Điều đảm bảo đặc điểm xây dựng thiết bị thu dạng tín hiệu này, tín hiệu nhiễu đồng thời tác động đến giải điều chế (tách sóng) vài kênh thơng tin sử dụng nguyên tắc rời rạc hóa tác động nhiễu Trong trường hợp sử dụng dạng tín hiệu thoại rời rạc hóa tác động nhiễu để chế áp đồng thời vài mục tiêu dẫn đến sụt giảm tỷ số cơng suất nhiễu/tín hiệu đầu tách sóng, yêu cầu hệ số chế áp đủ lớn tăng số lượng mục tiêu cần chế áp đồng thời Bảng Giá trị hệ số chế áp với dạng điều chế khác số lượng đường vô tuyến cần chế áp đồng thời Số lượng đường thông tin cần chế áp đồng thời Dạng thông tin kênh kênh kênh kênh 0,8 ÷ 0,8 ÷ 0,8 ÷ 0,8 ÷ 1,0 ÷ 1,2 1,0 ÷ 1,2 1,0 ÷ 1,2 1,0 ÷ 1,2 2,5 ÷ 2,5 ÷ 2,5 ÷ 2,5 ÷ Thoại điều biên AM 2,2 ÷ 3,4 3,3 ÷ 5,1 5,5 ÷ 8,5 8,8 ÷ 13,6 Thoại đơn biên 9,0 ÷ 10 10,3 ÷ 11,5 13,5 ÷ 15 18 ÷ 20 Thoại điều tần 2,0 ÷ 2,5 3,2 ÷ 4,0 5,4 ÷ 6,7 8,0 ÷ 10 Báo đẳng biên Báo ma nip tần số Báo ma nip pha Biết giá trị hệ số chế áp cho phép thực chế áp đường thông tin vô tuyến với tiêu tốn lượng nhỏ xác định giới hạn kích thước vùng khơng gian (vùng chế áp) bị tác động nhiễu Thực tính tốn để xác định vùng chế áp cho phép bố trí hợp lý đài nhiễu tiến hành hoạt động tác chiến Trước hết ta xây dựng công thức tính tốn cự ly chế áp cho đường thơng tin sóng cực ngắn Theo biểu thức (8) đường thơng tin sóng cực ngắn cấp chiến thuật, hệ số mũ suy giảm n = Với giả sử hệ số chất lượng nhiễu = 1, cự ly chế áp cự ly thông tin liên hệ với qua biểu thức sau: Dn Ds Pn Gn P.G.KCA (18) đó: KCA - hệ số chế áp với dạng tín hiệu tương ứng Tuy nhiên dải sóng cực ngắn, cự ly thơng tin cự ly chế áp không vượt giới hạn tầm nhìn thẳng có tính đến ảnh hưởng độ cong Trái đất: D0 4,12.( hn hs ), (19) đó: hn, hs - độ cao anten máy phát nhiễu, máy thu thông tin (m); 10 D0 - cự ly tầm nhìn thẳng (km) Khi tính đến ảnh hưởng địa hình cự ly tầm nhìn thẳng bị suy giảm đi, cự ly nhìn thẳng thực tế là: Dnt (0,8 0,9) D0 (20) Do cự ly chế áp xác định giá trị nhỏ giá trị tính theo cơng thức (18) (20) Trong điều kiện thực tế cự ly chế áp đường thông tin sóng cực ngắn cấp chiến thuật thường giới hạn biểu thức: Dn 3Ds Giả sử vị trí máy phát thông tin máy phát nhiễu xác định (xem hình với R cho trước) ta xây dựng vùng chế áp, tức vùng bố trí máy thu thơng tin mà chúng cần chế áp đài nhiễu Khi sử dụng anten vơ hướng, vùng chế áp có giới hạn xác định hình trịn, bán kính xác định theo biểu thức (18), (20) Giả sử cự ly chế áp tính theo cơng thức (18), đường trịn giới hạn vùng chế áp có bán kính: Rn a R , |1 a2 | với a (21) Pn Gn P.G.KCA Khi sử dụng anten có hướng, vùng chế áp có dạng khác với hình trịn phụ thuộc vào giản đồ hướng anten Ngoài phương pháp sử dụng công thức cự ly chế áp, vùng chế áp xác định thông qua lược đồ bảng biểu tính tốn trước cho số dạng tham số chuẩn hóa đài nhiễu, đường thơng tin, trường hợp tham số thực tế chọn đồ thị bảng có tham số gần với tham số đường thông tin, điện đài máy phát nhiễu Ví dụ Tính tốn cự ly chế áp, chiều sâu chế áp đường thơng tin sóng cực ngắn mạng huy “sở huy lữ đoàn phịng khơng - sở huy tiểu đồn pháo phịng không “Hawk” dùng điện đài AN/VRC - 46 cự ly liên lạc Ds = 10 km chế độ làm việc kênh kênh đồng thời Trước hết cần xác định tham số đường thông tin với loại điện đài cho: Ps = 40 W, anten phát có hệ số khuếch đại anten Gs = 1,3, cự ly bố trí 11 sở huy tiểu đồn pháo phịng khơng cách đường tiền dun km, độ cao anten hs = m, tín hiệu sử dụng tín hiệu thoại điều tần Đài nhiễu sử dụng đài R – 330 T, công suất Pn = 1000 W, hệ số khuếch đại anten Gn = 1,8, độ cao anten máy phát nhiễu hn = 16 m Cự ly tầm nhìn thẳng: D0 4,12.( 16 3) 23,6 km Tính đến suy giảm địa hình Dn = 0,85.D0 = 20 (km) Khi chế áp kênh thoại điều tần, hệ số chế áp KCA = 2,0 Dn 10 1000.1,8 20 (km) 40.1,3.2 Như cự ly chế áp tính theo (20) gần cự ly giới hạn tầm nhìn thẳng Dn = 20 (km) Độ sâu chế áp DCA = Dn - Ddt = 20 - = 16 (km) Khi chế áp kênh thoại điều tần, KCA = 5,4, theo biểu thức (18) ta có: Dn 10 1000.1,8 15,8 (km) 40.1,3.5,4 Rõ ràng cự ly chế áp nhỏ tầm nhìn thẳng Độ sâu chế áp DCA = 11,8 (km) II Cự ly chế áp, vùng chế áp thơng tin sóng ngắn Đối với đường thơng tin sóng ngắn cấp chiến thuật, cự ly thông tin không lớn, sử dụng phương thức truyền sóng đất Phương pháp xác định cự ly chế áp, vùng chế áp tương tự trường hợp sóng cực ngắn ngoại trừ giới hạn tầm nhìn thẳng Cự ly chế áp đường thơng tin sóng ngắn cấp chiến thuật xác định theo công thức (18) với hệ số chế áp xác định theo bảng Ngồi sử dụng phương pháp lược đồ hay bảng giá trị Với đường thơng tin sóng ngắn cấp chiến dịch thường sử dụng phương thức truyền sóng khơng gian tầng điện ly (sóng trời), việc tính tốn cự ly thơng tin cự ly chế áp phức tạp cần tính đến khả suy giảm tín hiệu phản xạ từ tầng điện ly mặt đất Hơn điều kiện truyền sóng, tham số tầng điện ly liên tục thay đổi theo thời gian ngày (ngày, đêm), thời gian năm Các tham số thường cung cấp số liệu thực nghiệm Cơng thức thực nghiệm để tính cường độ trường tín hiệu (hoặc nhiễu) sau: 12 E 7750 P.G ks D (22) đó: E - cường độ điện trường (µV/m); P.G (hoặc Pn Gn) - cơng suất xạ tín hiệu nhiễu (W); ks - hệ số suy giảm tổng cộng ảnh hưởng tầng điện ly mặt đất; D - cự ly thông tin (cự ly chế áp) (km) Sau tiến hành so sánh tỷ số cường độ trường nhiễu tín hiệu, so sánh với giá trị hệ số chế áp KCA bảng 1, tỷ số cường độ trường vượt q giá trị đường thơng tin bị chế áp Vùng chế áp đường thông tin cấp chiến dịch xây dựng sở cự ly chế áp cự ly thông tin theo phương pháp thực nghiệm Trong thực tế thường sử dụng phương pháp lược đồ tiêu chuẩn để xây dựng vùng chế áp đường thơng tin sóng ngắn cấp chiến dịch III Cự ly chế áp, vùng chế áp đường thông tin sóng cực ngắn khơng qn Nghiên cứu chiến thuật điều khiển lực lượng không quân Mỹ để giành thắng lợi chiến dịch tác chiến không cần kết hợp hoạt động không quân chiến thuật không quân lục quân Không quân chiến thuật có nhiệm vụ chi viện khơng qn trực tiếp để đánh phá mục tiêu gần đường tiền duyên mà phương tiện vũ khí lục quân khơng với tới Khơng qn lục qn có nhiệm vụ chi viện trực tiếp để tiêu diệt mục tiêu mặt đất hệ thống phịng khơng đối phương, tiêu diệt mục tiêu bay thấp, tiến hành trinh sát, truyền số liệu thị mục tiêu thực nhiệm vụ phương tiện tác chiến điện tử, bảo đảm huy bảo đảm thông tin Các lực lượng không quân điều khiển thơng qua hệ thống tự động hóa (485 - L, ATMAK ) hệ thống có liên kết chức với Phương án mẫu thực yêu cầu chi viện không quân trực tiếp cho lục quân (theo kế họach khẩn cấp) gồm bước sau: Theo kế họach chi viện không quân trực tiếp định trung tâm chi viện không quân trực tiếp yêu cầu chi viện không quân khẩn cấp, máy bay cất cánh từ sân bay (hoặc trực chiến từ bầu trời) để thực nhiệm vụ Các đài huy trung tâm điều hành xử lý (TTĐH), đài điều khiển thông báo (ĐKTB), ĐKTD (đài điều khiển tiền duyên) dẫn đường cho 13 máy bay đến đài kiểm tra, sau chuyển việc điều khiển cho đài dẫn đường tiền duyên (DĐTD) Các kết đánh giá mục tiêu báo cáo DĐTD, sau hoàn thành nhiệm vụ báo cáo ĐKTD, ĐKTB, TTĐH dẫn đường máy bay sân bay, bay Để phá vỡ hệ thống điều khiển cần (và có thể) phá vỡ thông tin không quân dẫn đường từ ĐKTD, DĐTD cho máy bay từ đài dẫn đường khơng đến máy bay Đó cự ly liên lạc đối tượng khác phân hệ thông tin hệ thống tự động hóa điều khiển khơng qn nằm ngồi tầm với phương tiện chế áp vơ tuyến Nhiệm vụ đơn vị tác chiến điện tử trường hợp chế áp hệ thống thông tin dẫn đường không quân đối phương bao gồm: - Đài dẫn đường tiền duyên (DĐTD), dẫn đường cho máy bay tiêm kích, trực thăng; - Đài điều khiển tiền duyên (ĐKTD), điều khiển máy bay tiêm kích, trực thăng; - Đài điều khiển không (ĐKTK), điều khiển máy bay từ không Khoảng cách đến đường tiền duyên từ đài DĐTD -1 1,5 Km; ĐKTD -15 20 Km; ĐKTK – 100 200 Km Khi chế áp đường thông tin dẫn đường không quân cần có ý sau Độ cao anten máy thu thực tế độ cao trần bay máy bay, đường thơng tin bị ảnh hưởng mặt đất, hệ số mũ suy giảm n = Mặt khác trường hợp ảnh hưởng độ cong Trái đất loại bỏ, cự ly tầm nhìn thẳng tính bởi: D0 3,57.( h1 h2 ) (23) đó: h1, h2 (m) - độ cao anten phát độ cao anten thu (trần bay máy bay) Do thay đổi thường xuyên vị trí máy bay so với đài ĐKTK, ĐKTD, DĐTD đài nhiễu nên tỷ số nhiễu/tín hiệu đầu vào máy thu cần chế áp thường xuyên thay đổi Khi tạo thành vùng khơng gian mà Pn/Ps KCA (vùng chế áp) vùng không gian Pn/Ps < KCA (vùng không chế áp), giới hạn vùng có tỷ lệ Pn/Ps = KCA Cự ly chế áp cự ly thông tin liên hệ với theo biểu thức: 14 Dn Pn Gn a Ds P.G.KCA (24) Trong trường hợp, cự ly chế áp thực tế bị giới hạn cự ly tầm nhìn thẳng (tính theo cơng thức (23)) A Độ sâu vùng chế áp thông tin mạng DĐTD - máy bay Độ sâu vùng chế áp thơng tin sóng cực ngắn không quân mạng đài dẫn đường tiền duyên (DĐTD) - máy bay xác định cự ly chế áp Vùng chế áp giới hạn cự ly tầm nhìn thẳng vùng khơng chế áp Vùng khơng chế áp hình trịn có tâm đặt vị trí đài dẫn đuờng tiền duyên với bán kính RKCA Bán kính vùng khơng chế áp xác định sở phân tích đặc điểm dẫn đường máy bay từ đài dẫn đường tiền duyên Trong khoảng thời gian dẫn đường td = 40 60 s, máy bay phải liên lạc với đài dẫn đường tiền duyên để nhận thông tin mục tiêu cần công Để cắt đứt khả dẫn đường cần giảm thời gian liên lạc xuống 20 30 s Đường kính vùng khơng chế áp lớn bị giới hạn quãng đường di chuyển máy bay nửa thời gian dẫn td RKCA V td (25) V (km/h) vận tốc máy bay Khi quy đổi thứ nguyên ta có: RKCA V td 14400 (26) Giới hạn vùng chế áp có bán kính liên hệ với khoảng cách máy phát thông tin (đài dẫn đường tiền duyên) đài nhiễu với hệ số a > sau: RKCA R a a 1 (27) Từ xác định khoảng cách lớn từ đài nhiễu đến đài DĐTD: a2 R RKCA a (28) 15 * Vùng trận địa bố trí đài nhiễu vùng chế áp mạng DĐTD − máy bay Vùng trận địa bố trí đài nhiễu cách đường tiền duyên Km giới hạn vịng cung có bán kính khoảng 20 Km (cự ly tầm nhìn thẳng đài DĐTD đài nhiễu) Trận điạ triển khai đài nhiễu xác định biết trước vị trí hai đài DĐTD cần chế áp nằm dải chịu trách nhiệm đài nhiễu chiều rộng đến 30 Km hướng lãnh thổ ta đến điểm giao chúng Vùng chế áp hình trịn có tâm vùng bố trí đài nhiễu, bán kính tương ứng với cự ly tầm nhìn thẳng bay máy bay không quân độ cao trung bình lớn (trên 1000 m) khơng qn chiến thuật Vùng khơng chế áp hình trịn có bán kính Km tâm bố trí cách đài DĐTD 0,5 Km Trên hình minh hoạ vùng trận địa triển khai đài nhiễu vùng chế áp mạng DĐTD − máy bay Vùng chế áp 4-5 Km Vùng chọn trận địa bố trí đài nhiễu RKCA 30 Km DĐTD1 Vùng khơng chế áp 4-6 Km P-934 Y Rn RKCA DĐTD2 Hình Giới hạn vùng chế áp mạng thông tin DĐTD - máy bay 16 B Độ sâu vùng chế áp, cự ly chế áp thông tin mạng đài điều khiển tiền duyên - máy bay Đài điều khiển tiền duyên (ĐKTD) thường cách xa đường tiền duyên (đến 15 km) vùng hậu đối phương Tuy nhiên trường hợp không dẫn đường máy bay đến mục tiêu mặt đất nên không thực giai đoạn (xác định vị trí đài nhiễu để cắt đứt việc dẫn đường may bay đến mục tiêu) Việc tính tốn bán kính vùng khơng chế áp tương tự với mạng thông tin DĐTD - máy bay Khoảng cách từ đài nhiễu đến đài điều khiển tiền duyên tính theo cơng thức (28) với điều kiện khơng vượt tầm nhìn thẳng Mức độ dịch chuyển tâm vùng khơng chế áp x phía hậu đối phương xác định biểu thức: x R R KCA a 1 a (29) Trên hình minh họa tình chế áp vơ tuyến mạng thông tin ĐKTD máy bay Dnt R RKCA x Dn R-934U ĐKTD Hình Chế áp vơ tuyến mạng thơng tin đài điều khiển tiền duyên - máy bay Việc xác định cự ly chế áp tiến hành sau Trên đồ địa hình xác định vị trí ĐKTD, chọn vị trí triển khai đài nhiễu xác định khoảng 17 cách R chúng Theo tham số biết, tính hệ số a, theo tham số biết a, R xác định bán kính vùng khơng gian chế áp RKCA, theo công thức (27) mức độ dịch chuyển x xung quanh vị trí dự đốn ĐKTD Tính tốn cự ly tầm nhìn thẳng đài nhiễu thiết bị thông tin máy bay độ cao khác (độ cao nhỏ, độ cao trung bình) Vùng chế áp giới hạn cự ly tầm nhìn thẳng bán kính dải quạt chế áp vơ tuyến * Vùng trận địa bố trí đài nhiễu vùng chế áp mạng ĐKTD − máy bay Vùng trận địa bố trí đài nhiễu cách đường tiền duyên Km giới hạn vịng cung có bán kính khoảng 30 40 Km (cự ly tầm nhìn thẳng đài ĐKTD đài nhiễu), xác định vùng giao cung trịn có tâm hai đài ĐKTD chiều rộng 40 Km nằm dải chịu trách nhiệm đơn vị TCĐT Giới hạn phía trước vùng chế áp 2,4 R 2R Giới hạn phía sau vùng chế áp ĐKTD1 P-934 Y Rn = 110 Km ĐKTD2 2R Rn = 125 Km 2,4 R Hình Giới hạn vùng chế áp mạng thơng tin ĐKTD - máy bay Do công suất điện đài ĐKTD lớn nằm xa đường tiền duyên, hệ số a nhỏ hơn, vùng không chế áp lớn trở thành giới hạn phía trước vùng chế áp Giới hạn phía sau vùng chế áp xác định cự ly tầm nhìn thẳng máy bay độ cao nhỏ, độ cao trung bình lớn tương tự trường hợp DĐTD - máy bay Với tham số điển hình đài ĐKTD, đài nhiễu RKCA = 2,4 R, độ dịch chuyển tâm đài ĐKTD x = 2R Giới hạn phía trước vùng chế áp cung trịn có bán kính 2,4 R (R khoảng cách từ đài nhiễu đến ĐKTD), có tâm điểm nằm đường nối vị trí đài nhiễu 18 ĐKTD kéo dài, cách ĐKTD khoảng 2R phía lãnh thổ đối phương Trên hình minh hoạ vùng trận địa triển khai đài nhiễu, vùng chế áp mạng ĐKTD − máy bay C Vùng chế áp thông tin đài điều khiển không - máy bay Đường thông tin cần chế áp đường thông tin từ đài điều khiển không (ĐKTK), trực thăng, máy bay Vùng chế áp giới hạn tầm nhìn thẳng bán kính giới hạn vùng chế áp: a2 Rn Ds , Dnt , a (30) đó: Rn - bán kính vùng chế áp mạng đài ĐKTK - máy bay; Trên sở tính chiến - kỹ thuật hoạt động chiến đấu không quân đối phương, cơng thức xây dựng xác định vị trí triển khai đài nhiễu để đảm bảo yêu cầu độ sâu chế áp xác định giới hạn vùng chế áp Ví dụ Xác định cự ly tầm nhìn thẳng, bán kính vùng chế áp (Rn) thông tin không quân mạng “đài điều khiển không - máy bay”, cự ly liên lạc máy bay bay độ cao 1000 m với tốc độ 900 km/h Điện đài sử dụng có tham số sau: P = 500 W, G = Giả sử đài nhiễu lựa chọn R - 934U có tham số Pn = 1000 W, hệ số khuếch đại anten sử dụng anten đĩa Gn = 1,8, độ cao anten đài nhiễu hn = 16 m Dạng tín hiệu sử dụng thoại điều tần, KCA = 2,5 Từ tính được: a Pn Gn 1000.1,8 1,2 P.G.KCA 500.1.2,5 Cự ly tầm nhìn thẳng: Dnt 3,57.( hn hs ) 3,57.( 16 1000) 124 ( Km) Giả sử vị trí đài nhiễu cách đài điều khiển tiền duyên R = 25 Km Bán kính vùng khơng chế áp RKCA R a 1,2 25 68 a 1 1,2 Km 19 Bán kính vùng chế áp: a2 Rn Ds , Dnt 124 Km a * Vùng trận địa bố trí đài nhiễu vùng chế áp mạng ĐKTK − máy bay Vùng trận địa bố trí đài nhiễu đồ giới hạn khoảng cách an toàn từ đường tiền duyên vịng cung có bán kính 300 Km (cự ly trinh sát lớn thiết bị đài nhiễu R-934U thiết bị vô tuyến điện tử máy bay TCĐT có độ cao bay trung bình – cự ly tầm nhìn thẳng) hướng lãnh thổ ta Giíi hạn vùng chế áp phía truớc Giới hạn vùng chế ¸p phÝa sau R 2,4 R 2R n= Rn R 20 =2 Km 00 Km Rn = 30 K m Giới hạn chon vị trí đài nhiễu Hỡnh Giới hạn vùng chế áp mạng đài điều khiển không - máy bay 20 Nếu đài nhiễu cần che phủ, bảo vệ mục tiêu nằm vùng chế áp cần triển khai đài nhiễu gần mục tiêu cần bảo vệ Trên hình minh hoạ vùng trận địa bố trí đài nhiễu, giới hạn vùng chế áp Vùng chế áp giới hạn đường giới hạn phía trước phía sau Đường giới hạn phía sau vùng chế áp xác định cự ly tầm nhìn thẳng cung trịn có bán kính 120 Km máy bay bay thấp, bán kính 200 Km máy bay độ cao trung bình lớn (trên 1000 m) với tâm vị trí đài điều khiển khơng phía lãnh thổ ta Vùng giới hạn phía trước vùng chế áp vịng cung có bán kính 2,4 R (R khoảng cách đài ĐKTK- đài nhiễu, vị trí đài ĐKTK xác định tâm vùng hoạt động bay máy bay điều khiển không) Tâm vòng cung điểm nằm đường nối tâm vùng trận địa triển khai đài nhiễu vị trí đài ĐKTK cách đài điều khiển khoảng cách 2D Ví dụ Xác định cự ly tầm nhìn thẳng, cự ly chế áp thông tin không quân mạng “đài dẫn đường tiền duyên - máy bay” sử dụng điện đài AN/VRC - 126 có anten cần m cự ly liên lạc Ds = 120 km, máy bay bay độ cao 2000 m với tốc độ 1200 km/h Các tham số điện đài: P = 20 W, G = Giả sử đài nhiễu lựa chọn R - 934U có tham số Pn = 1000 W, hệ số khuếch đại anten loga Gn = 5,6 (khi sử dụng anten đĩa Gn = 1,8), độ cao anten đài nhiễu hn = 16 m Dạng tín hiệu sử dụng thoại điều biên, KCA = 2,5 Từ tính được: a Pn Gn 1000.5,6 10,6 P.G.KCA 20.1.2,5 Cự ly tầm nhìn thẳng: Dnt 3,57.( hn hs ) 3,57.( 16 2000) 174 (km) Đường kính vùng khơng chế áp: RKCA V td 1200.60 / 14400 14400 Km Khoảng cách lớn từ đài DĐTD đến đài nhiễu: 21 a2 10,62 R RKCA 26,3 a 10,6 Km Mức độ dịch chuyển tâm vùng khơng chế áp x phía hậu đối phương xác định biểu thức: x R R KCA 0,23 a 1 a 2.10,6 Km Cự ly chế áp (khoảng cách đến đài nhiễu mà đảm bảo hiệu chế áp): DCA = R – RKCA + x = 26,3 – 2,5 + 0,23 = 24 (Km) KẾT LUẬN Bài giảng trình bày kiến thức tương quan lượng chế áp đường thông tin vô tuyến HƯỚNG DẪN NGHIÊN CỨU Nghiên cứu chi tiết chương giáo trình “Tác chiến điện tử hệ thống thông tin”, NXB Quân đội nhân dân, 2017 Đọc trước chương giáo trình Ngày 10 tháng năm 2020 NGƯỜI BIÊN SOẠN 22 ... ÷ 1 ,2 1,0 ÷ 1 ,2 1,0 ÷ 1 ,2 1,0 ÷ 1 ,2 2,5 ÷ 2, 5 ÷ 2, 5 ÷ 2, 5 ÷ Thoại điều biên AM 2, 2 ÷ 3,4 3,3 ÷ 5,1 5,5 ÷ 8,5 8,8 ÷ 13,6 Thoại đơn biên 9,0 ÷ 10 10,3 ÷ 11,5 13,5 ÷ 15 18 ÷ 20 Thoại điều tần 2, 0... s2 Ys2 a2 [( R X s )2 Ys2 ] (9) Sau biến đổi nhận được: a R a.R ( X s ) Ys2 ( )2 a 1 a 1 (10) Đây phương trình đường trịn có bán kính Rn = |a.R/(a2 – 1)| với tâm điểm X0 = a2R/(a2... 1,0 1 ,2 Báo ma nip pha (PSK) 10 15 1,6 1,7 2, 5 Thoại điều biên 150 300 1,5 1,8 2, 2 3,4 Thoại đơn biên 100 150 3,0 3,3 9,0 10 Thoại điều tần 20 00 3000 1,4 1,6 2, 0 2, 5 Không