Вопрос 11. Средства перехвата радиосигналов.

Основные задачи при перехвате радиосигналов:

  • поиск сигналов с информацией по демаскирующим признакам;
  • обнаружение и выделение сигналов, представляющих интерес;
  • приём сигналов (селекция, усиление) и съём с них информации (демодуляция);
  • анализ технических характеристик принимаемых сигналов;
  • определение местонахождения (координат) источников излучения;
  • обработка данных для формирования первичных признаков источника или текста перехваченного сообщения.

Типовая структура комплекса средств перехвата:

Структура комплекса средств перехвата радиосигналов

Основные средства перехвата радиосигналов

а) Антенны

Антенны преобразуют энергию электромагнитной волны в электрические сигналы, амплитуда, частота и фаза которых соответствуют характеристикам электромагнитного поля.

Классификация и примеры антенн

б) Радиоприёмники

Радиоприёмник — основное техническое средство перехвата, выполняющее поиск, селекцию, приём и первичную обработку радиосигналов.

В составе радиоприёмника обычно выделяют устройства, выполняющие:

  • перестройку частоты и селекцию (выделение) нужных радиосигналов;
  • усиление выделенных сигналов;
  • детектирование (съём информации);
  • усиление видео- или низкочастотного первичного сигнала.

Различают два основных вида радиоприёмников:

  • прямого усиления (без преобразования частоты);
  • супергетеродинные (с преобразованием входного сигнала в сигнал промежуточной частоты).

в) Технические средства анализа сигналов

К средствам анализа сигналов относят:

  • устройства панорамного обзора и анализа спектра (для приёма излучений в заданной полосе частот и исследования спектра);
  • селективные вольтметры (измерение синусоидального напряжения в узкой полосе частот);
  • измерители временных параметров дискретных сигналов;
  • определители видов модуляции и структуры кода (амплитудная, частотная, фазовая, импульсная и др.).

г) Средства определения координат источников радиосигналов

Радиопеленгатор — устройство для определения направления на источник излучения электромагнитных колебаний (пеленга).

Основные методы радиопеленгации:

  • Амплитудный метод. Использует антенны с диаграммой направленности с выраженными максимумами/минимумами. Для КВ-диапазона часто применяют рамочную антенну с диаграммой «восьмёрка». Для устранения неоднозначности может применяться дополнительная штыревая антенна.
  • Фазовый метод. Основан на анализе фаз сигналов, принимаемых несколькими антеннами (например, двумя рамочными антеннами, расположенными под углом 90°).
  • Метод по доплеровскому сдвигу (Тельжанского). Направление (а иногда и расстояние) определяется по характеру изменения доплеровского сдвига частоты при движении пеленгатора или его антенны.

Зная координаты нескольких пеленгаторов, положение источника можно вычислить методом триангуляции (по пересечению пеленгов).

Подробнее: способы и средства наблюдения в радиодиапазоне

Радиолокационное и радиотепловое наблюдение осуществляется в радиодиапазоне электромагнитных волн с использованием способов и средств радиолокации и радиотепловидения.

Для получения радиолокационного изображения в радиолокаторе формируется зондирующий узкий луч, сканирующий по горизонтали и вертикали. Этим лучом облучается пространство с объектом наблюдения. Отражённый радиосигнал принимается радиолокатором и используется для формирования изображения на индикаторе.

Принципы радиолокационного наблюдения

Радиолокационное изображение отличается от оптического: отражённая энергия в радиодиапазоне зависит от площади и конфигурации объекта, а также от электрической проводимости поверхности. Отражательная способность характеризуется эффективной площадью рассеяния.

Основные показатели радиолокационных средств наблюдения:

  • дальность наблюдения;
  • разрешающая способность на местности.

Дальность зависит от мощности передатчика и характеристик среды распространения. Чем короче длина волны, тем выше потенциальная разрешающая способность, но тем сильнее затухание в атмосфере.

Разрешающая способность на местности определяется размерами «пятна», создаваемого лучом РЛС. Пятно уменьшается при сужении диаграммы направленности антенны, что связано с соотношением размеров антенны и длины волны. Отражение существенно проявляется, когда размеры деталей объекта соизмеримы с длиной волны.

По дальности действия наземные РЛС подразделяют на малой, средней, большой дальности и сверхдальнего действия. РЛС малой дальности применяются для обнаружения людей и транспорта на расстояниях до сотен метров, средней — на единицы километров, большой — на десятки километров.

Для повышения разрешения без существенного увеличения размеров антенны в воздушном и космическом наблюдении применяют радиолокаторы бокового обзора. Используются вдольфюзеляжные антенны и антенны с синтезированной апертурой.

Принцип работы радиолокатора бокового обзора

В системах с синтезированной апертурой повышение углового разрешения по азимуту достигается за счёт когерентного суммирования сигналов, принимаемых при движении носителя по траектории.

Технические средства анализа сигналов

Средства измерения признаков сигнала включают программно-аппаратные комплексы и приборы: анализаторы спектра, селективные микровольтметры, измерители временных параметров, определители видов модуляции и структуры кодов, радиотестеры с функциями генерации, анализа и регистрации.

Средства определения координат источников

Для определения координат источника радиоизлучения применяют радиоприёмник с направленной (поворотной) антенной. Направление на источник определяется по максимуму или минимуму сигнала. Координаты рассчитываются по двум и более пеленгам из разных точек или по пеленгу и дальности.

Иллюстрация триангуляции и области ошибок пеленгования

На точность пеленгования влияют инструментальные ошибки, условия распространения радиоволн и отражения от объектов в городской среде. Для повышения точности используют фазовые методы и антенны с более «крутой» диаграммой направленности, а также увеличивают количество измерений.

Регистрация перехваченной информации

Регистрация сигналов и данных осуществляется аудио- и видеозаписью, записью на магнитные и оптические носители, запоминанием в электронных устройствах, а также фотографированием изображений с экранов приборов и мониторов.