Противодействие беспилотным летательным аппаратам - [56]

.

В зависимости от мощности, длительности импульсов, рабочей частоты источника ЭМИ и расстояния до РЭС эффекты от электромагнитного воздействия могут быть различными — от кратковременного снижения качества функционирования и временной потери работоспособности РЭС до его полного повреждения или разрушения в результате перегрева или полевого пробоя[355].

При воздействии ЭМИ на метровых и более длинных волнах на металлических корпусах РЭС наводятся значительные электродвижущие силы (ЭДС), отказывают различные электронные схемы и исполнительные элементы. При воздействии ЭМИ в дециметровом или сантиметровом диапазоне волн, совпадающем с рабочим диапазоном РЭС, повреждаются входные устройства (в частности, СВЧ-диоды). Миллиметровые волны проникают в щели экранов, повреждая как входные цепи, так и экранированные устройства микроэлектроники.

При взаимодействии мощных СВЧ-колебаний с РЭС БПЛА могут наблюдаться два основных эффекта[356]:

1) наведение на контурных элементах (выводах полупроводниковых приборов, печатных проводниках и т. д.) СВЧ-мощности, которая приводит к электрическим перегрузкам;

2) непосредственное взаимодействие СВЧ-импульсов со структурой и материалом полупроводникового элемента.

Мощности ЭМИ, формируемых известными средствами ФП ЭМИ, могут превышать десятки ГВт, при этом длительности их импульсов лежат в пределах от миллисекунд до наносекунд. В большинстве практических случаев функциональное поражение БПЛА при применении ЭМИ имеет место при отказе хотя бы одного из основных полупроводниковых элементов РЭС, управляющего полетом.

Перечень типовых нарушений работоспособности радио- и электротехнического оборудования РЭС при их эксплуатации в условиях воздействия ЭМИ приведен в таблице 5.1[357].

Таблица 5.1. Типовые нарушения работоспособности радио- и электротехнического оборудования РЭС при воздействии ЭМИ[358]

Тип устройства	Характер нарушения	Причина нарушения
Антенно-фидерные устройства (АФУ)	a) отказ антенного коммутатора;	а) появление перенапряжений в АФУ;
	б) пробой изоляции антенны, излучателя и кабельной системы фидера;	б) низкая электрическая прочность входной элементной базы
	в) выход из строя входных устройств приемника и выходных устройств передатчика.
	Все нарушения в основном носят необратимый характер
Приемные и передающие устройства, генераторы синусоидальных сигналов и сигналов специальной формы	а) обратимые изменения электрического режима СВЧ-генераторов;	а) превышение по амплитуде полезных сигналов наводками;
	б) временное увеличение коэффициента шума, изменение коэффициента шума, частоты и мощности генерируемых сигналов;	б) перекрытие спектров полезных сигналов спектрами помеховых наводок;
	в) сбои, выдача ложных импульсов и подавление полезных сигналов	в) высокая чувствительность полупроводниковых элементов
Устройства управления, стабилизации и формирования команд	а) сбои в структуре команд;	а) наложение импульсов помех в цепях устройств на формируемые полезные сигналы и их суперпозиция во времени
	б) выдача ложных команд по разрядам кодовых групп;
	в) уменьшение амплитуды полезных сигналов;
	г) ложные срабатывания при обработке команд, их исполнении и отработке
Линейные усилители	а) выход из строя входных и выходных цепей;	а) появление перенапряжений в линиях связи;
	б) искажение формы входных (выходных) сигналов и появление ложных сигналов;	б) низкая электрическая прочность входных элементов усилителей;
	в) самовозбуждение	в) изменение тока поджига защитных разрядников
Электронные вычислительные машины (ЭВМ) и цифровые системы автоматики и управления	а) сбои в работе, нарушение нормального процесса выполнения программ;	а) наводки во внешних и внутренних цепях и схемах;
	б) потери информации в регистрах оперативной памяти;	б) выход из строя систем ввода и вывода информации
	в) ошибки и искажения вводимой и получаемой информации
Источники питания	а) выход из строя первичных и вторичных источников электропитания;	а) перенапряжение в питающих линиях электропередач;
	б) значительные амплитудные изменения выходного напряжения первичных источников и временное пропадание выходного напряжения вторичных источников питания	б) срабатывание линейной защиты и скачки тока и напряжения в питающих линиях;
		в) наводки по цепям питания и системам заземления;
		г) низкая электрическая прочность элементов преобразования

Элементная база РЭС весьма чувствительна к энергетическим перегрузкам. Поток электромагнитной энергии достаточно высокой плотности способен «выжечь» полупроводниковые переходы, полностью или частично нарушив их нормальное функционирование. Даже у кремниевых сильноточных биполярных транзисторов, обладающих повышенной стойкостью к перегревам, напряжение пробоя составляет 15–65 В, а у арсенид-галлиевых приборов — 10–12 В. Запоминающие устройства имеют пороговые напряжения порядка 7 В, типовые логические интегральные схемы на МОП-структурах — 7-15 В, а микропроцессоры обычно прекращают свою работу при 3,3–5 В[359].

Кроме того, анализ результатов отечественных и зарубежных исследований воздействия импульсов ЭМИ наносекундной длительности напряженностью 2-10 кВ/м (при частоте следования импульсов порядка 1 МГц) на вычислительные блоки и микропроцессоры РЭС показал, что уровни наводимых напряжений приводят к отказам этих элементов и ложным срабатываниям в них, что делает практически невозможным корректное функционирование в них программного обеспечения