Цифровые системы

Смотреть

Радио системы

Смотреть

Магнетроны

Смотреть

Декаметровые загоризонтные и резонансные надгоризонтные активные РЛС

категория: Радиолокация

Свойства декаметрового диапазона и назначение
Скрытые за горизонтом цели удается наблюдать с помощью радиолокаторов декаметрового диапазона волн и не удается, как правило, наблюдать на более коротких волнах. Волны декаметрового диапазона могут:
• огибать кривизну Земли. Дифракционное распространение поверхностных декаметровых волн с вертикальной поляризацией обеспечивает дальности локации над морем до 150...500 км в зависимости от эффективной площади отражаемого объекта. Это ЗГ РЛС с поверхностной волной;
• отражаться от ионосферы Земли и ее поверхности, обеспечивая дальности скачкообразного распространения от 0,8 до 4 тыс. км при односкачковом и более 4 тыс. км при многоскачковом распространении. При этом дальность обнаружения движущихся целей, расположенных ниже ионосферы, от их высоты практически не зависит. Такие РЛС называются РЛС с пространственной волной.
Различные ЗГ РЛС обеспечивают наблюдение:
• надводных кораблей и состояния моря;
• самолетов, вертолетов, крылатых ракет над морем и сушей;
• плазменных неоднородностей в атмосфере и космическом пространстве, в том числе образованных при запусках баллистических ракет.
Декаметровые волны и граничащий с ними участок метровых волн, который условно относится здесь к декаметровым волнам, резонируют с рядом целей, что обеспечивает повышение дальностей обнаружения целей и противодействует их радиолокационной.
Особенности ЗГ РЛС:
• распространение полезных и шумовых помеховых сигналов на декаметровых волнах зависит от суточного, сезонного и т.п. состояния ионосферы. Кроме того, декаметровый диапазон загружен излучениями связных и вещательных радиостанций. Поэтому приходится систематически оптимизировать выбор рабочего поддиапазона частот;
• применение больших антенн порядка долей и единиц километров в силу больших рабочих длин волн. Даже при этом условии согласованная азимутальная разрешающая способность составляет 1... 10е, что обеспечивает низкие линейные разрешающие способности поперек линии визирования 5...50 км на дальности 300 км и на дальности 3000 км. Невысока разрешающая способность и вдоль линии визирования, поскольку при невысоких несущих частотах используют неширокие полосы частот зондирующих сигналов;
• излучение зондирующих сигналов с большой энергией и длительностью для обеспечение большой дальности действия при невысокой направленности излучения;
• использование разноса передающей и приемной позиций для ослабления помех передатчика приему слабых отраженных сигналов;
• использование адаптивной угловой селекции для ослабления ионосферных помех и увеличения дальности действия ЗГ РЛС с поверхностной волной;
• использование прямого вторичного излучения целей в бистатических ЗГЛС на пространственных волнах.
ЗГ РЛС с поверхностной волной SWR-503. Рассчитана на работу в прибрежных экономических зонах. Выдает данные в информационный центр органов правопорядка, противодействующих расхищению морских богатств, наркоторговле, контрабанде, терроризму и т.п.
Работает в диапазоне частот 3...7 МГц. Возможна работа в диапазоне 7... 10 МГц, что повышает разрешающую способность, но снижает дальность действия. Имеет передающую и приемную кабины. Передающая кабина излучает фазоманипулированные импульсы со средней мощностью 1,6 кВт и скважностью 10 через четырехэлементную решетку. Приемная кабина подключена к антенне протяженностью 900 м, состоящей из 24 четырехэлементных подрешеток, сектор обзора 120°. Для информационного обмена используются оптические линии связи. Морские суда обнаруживаются на дальностях 220...270 миль, айсберги - на дальностях 90...300 миль, малоразмерные самолеты на дальности 80... 110 миль, крупноразмерные самолеты на дальностях 140...300 миль. Дальности в ночных условиях меньше, чем в дневных, на 20...25 миль. ЗГ РЛС с пространственной волной AN/TPS-71. Прототип этой ЗГ РЛС был развернут в период холодной войны на военно-морской базе Амчитка. В противонаркотических целях две РЛС развернуты в настоящее время в Виржинии и Техасе, наблюдая за Карибским морем и частью Атлантического океана, а третью РЛС предполагается развернуть в Пуэрто-Рико. На частотах 5...28 МГц перекрываются дальности 500... 1600 миль в секторе 64°. Антенная решетка протяженностью 2,8 км содержит 372 парных моноимпульсных элемента и формирует 18 лучей при приеме. Излучение непрерывное, ЛЧМ, с частотной модуляцией и девиацией частоты 25 кГц. Разрешающая способность до 6 км по дальности и 15 км по азимуту. Обработка цифровая с доплеровской защитой от пассивных помех.
РЛС дальнего обнаружения малозаметных целей «Резонанс». Предназначена для обнаружения широкого класса целей, в том числе выполненных по технологии малозаметности «Стеле». Использует явление повышения эффективной площади цели по мере приближения к резонансу, когда ее малозаметность рассчитана на высокочастотные диапазоны радиоволн. Каждая из трех антенных решеток метрового диапазона обеспечивает одновременный приём информации по 16 азимутальным каналам в секторе 60°. Зона обзора 360° формируется электронным сканированием секторов. Максимальный угол места 70°, максимальная высота 100 км. Истребитель на высоте 10 км обнаруживается на дальности 350 км. Точность измерения: дальности - 300 м; угла места -1,5°; азимута- 1,5е; скорости-0,5 м/с. Защита РЛС от активных помех обеспечивается перестройкой рабочей частоты в широком диапазоне и системой адаптивной компенсации. Предусмотрен автоматический выбор оптимальных параметров и режимов РЛС.
Экспериментальная РЛС «Подсолнух-Э». Разновидность станций декаметрового диапазона с поверхностной волной, предназначенная для контроля прибрежной экономической 200-мильной зоны.
Особенности и примеры запросчиков и ответчиков вторичной радиолокации
Запросчики и ответчики используются в системах организации и управления воздушным движением и радиолокационного опознавания, RBS, Mk-XII, «Пароль». Ответчики воздушных судов взаимодействуют с другими бортовыми системами.
Моноимпульсный обзорный вторичный радиолокатор «Крона». Выпускается в исполнениях трассового или аэродромного вторичного радиолокатора, автономного или сопрягаемого с первичным. Внешний вид ВРЛ, сопряженного с аэродромным первичным локатором и установленного на башне. Обеспечивает работу в режимах УВД и RBS. Подготовлен к работе в режиме S. Пропускная способность 400 целей за обзор, 36 целей на одном азимуте. Характеристики ВРЛ по вариантам при вероятности обнаружения 0,95. Импульсная мощность передатчика 2 кВт с автоматической регулировкой в 62 секторах на 3, 6, 12 дБ. Чувствительность приемников -116 дБ/Вт. Предусмотрен выбор восьми законов ВАРУ в каждом из секторов. Двухдиапазонная антенная решетка с размерами 8x1,8м обеспечивает излучение и прием в диапазоне RBS и только прием в диапазоне УВД. Ширина диаграммы направленности суммарного канала 2,45° для RBS, 3,5° для УВД. Вся аппаратура размещена в контейнере, предусмотрено 100-процентное резервирование. Наработка на отказ 20 тыс. ч. Аппаратура контролируется выносным ответчиком. Автономные ВРЛ комплектуются антенно-мачтовыми устройствами с высотами 5...37,7 м.
Автономный комплектированный вторичный радиолокатор «Стюардесса». Предназначен для обнаружения, опознавания и сопровождения воздушных объектов, оснащенных ответчиками всех известных систем: УВД, RBS, «Пароль» и Mk XA. Максимальная дальность обнаружения 400 км, максимальная высота 25 км при вероятности 0,95. Максимальный угол места 50°. Производительность системы обработки: 250 целей за обзор, 30 целей на одном азимуте. Моноимпульсный метод измерения азимута во всех диапазонах. Точность определения дальности 40 м, азимута: в диапазоне RBS - 4', в диапазоне УВД - 6. Разрешающая способность по дальности 100 м, по азимуту: в диапазоне RBS - 0,5°, в диапазоне УВД-0,8°. Антенная система состоит из двух фазированных решеток: двухдиапазонной УВД/RBS и системы «Пароль». Модульное построение обеспечивает гибкую комплектацию для военных и гражданских потребителей. Средняя наработка на отказ 4 тыс. ч, ресурс 100 тыс. ч. Цифровой запросчик AN/UPX-37 системы Mk-XII. Обеспечивает запрос в существующих режимах систем RBS и Мк-ХН. Предназначен для автономного использования или в составе наземных, корабельных и самолетных РЛС. Отвечает требованиям ICAO и NATO. Производительность 1000 целей за обзор, 60 целей на одном азимуте. Инструментальная дальность не менее 550 км. Точность измерения дальности 115м, разрешающая способность: по дальности 115м, по азимуту - несколько больше ширины диаграммы направленности антенны. Определение азимута моноимпульсное. Частота передатчика 1030 ± 0,01 МГц, импульсная мощность одного модуля 2 кВт, второго модуля 4 кВт. Мощность регулируется до -9 дБ с шагом 1 дБ. Максимальная скважность 0,02. Частота приемника 1090 ± ± 0,5 МГц. Чувствительность, измеренная с антенного входа, не хуже -112 дБ/Вт при вероятности декодирования 0,9. Ширина полосы пропускания 8 МГц. Модульно-цифровое построение оптимизирует характеристики для различных применений. Резервировано 65% устройств обработки и памяти. Имеет цифровой и аналоговый выходы. Автономный перевозимый запросчик 73Е6 системы «Пароль». Предназначен для общего и индивидуального опознавания воздушных и надводных объектов. Сопрягается с РЛС и РЛК большой дальности действия. Обеспечивает запрос в I, II, III, IV и VI режимах III и VII диапазонов. Максимальная дальность опознавания 750 км с вероятностью 0,98. Максимальная высота - 40 км. Количество целей, опознаваемых на одном азимуте, до 20. Аппаратура запросчика размещена в перевозимом прицепе. Разрешающая способность по дальности: в VII диапазоне в зависимости от режима от 500 до 2000 м, в III диапазоне от 1500 до 5000 м. Разрешающая способность по азимуту: в VII диапазоне 2...4°, в III диапазоне 8... 12°. Обеспечивается подавление боковых лепестков по запросу в VII диапазоне, по ответу в VII и III диапазонах. Предусмотрена адаптивная автоматически включаемая защита от активных шумовых помех. Имеет защиту от несинхронных помех. В VII диапазоне: частота передатчика/i=1532±l МГц; мощность не менее 9,8 кВт; чувствительность приемо-дешифрирующего тракта -116 дБ/Вт; частоты приема /2 = 1458 ± 1 МГц, и/3 = 1470 ± I МГц; полоса пропускания 5 МГц. В III диапазоне: частота передатчика/1=668±4 МГц; мощность не менее 5,4 кВт; чувствительность -111 дБ/Вт; частота приема совпадает с частотой запросного сигнала; полоса пропускания 16 МГц. В обоих диапазонах предусмотрено включение половинной мощности. Основная антенна - зеркального типа двойной кривизны с размерами 5,56x4,0 м2. Ширина диаграммы направленности в горизонтальной плоскости в VII диапазоне 3°, в III диапазоне 6°. Максимальный угол места 45°. Максимальная скорость вращения при сопряжении с РЛС 6 об/мин. Динамическая ошибка слежения не более 15'. Дистанционное управление и индикация выполнения команд обеспечиваются на расстояниях до 2000 м. Работоспособность сохраняется при скорости ветра до 25 м/с и обледенении до 8 мм. Вся аппаратура охвачена непрерывной автоматической диагностикой. Самолетный ответчик СО-96. Используется в военной и гражданской авиации. Обслуживает запросы ВРЛ систем УВД и RBS и взаимодействует с ответчиком системы «Пароль». Обеспечивает прием запросных сигналов диспетчерских локаторов, обзорных ВРЛ, посадочных локаторов, а также зондирующих сигналов первичных РЛС, которые не оборудованы специальными запросчиками.
Чувствительность приемного устройства составляет:
-84±4 дБ/Вт или -66±2 дБ/Вт на частоте 837,5 МГц в зависимости от режима работы;
-104±4 дБ/Вт на частоте 1030 МГц;
-65±3 дБ/Вт на частотах 9370 и 2905 МГц.
Частота ответных сигналов 1090 МГц в режимах А и С системы RBS, 740 МГц в остальных режимах. Импульсная мощность двух твердотельных передающих устройств 300...800 Вт. При взаимодействии с бортовой аппаратурой наведения истребителей ответчик только излучает сигналы, поступающие в виде импульсных кодов. По командам ответчика системы «Пароль» СО-96 выдает на него коды бортового номера или высоты. Информация о высоте полета поступает на ответчик от барометрических датчиков. Ответчик имеет встроенную систему контроля с полнотой охвата 95%. Наработка на отказ 5000 ч. Потребляемая мощность от бортовой сети 27 В не более 50 Вт. Ответчик самолетный адресный ОСА-4. В отличие от ответчика СО-96 работает с запросчиками системы RBS, а также совместно с системой предупреждения столкновений. Соответствует четвертому уровню режима S.
Ответчик 680. Малогабаритный унифицированный ответчик системы РЛО «Пароль». Используется для опознавания как воздушных, так и надводных или наземных объектов, что достигается модульным построением. Обеспечивает общее и индивидуальное опознавание, выдачу информации о высоте полета и запасе топлива, выдачу сигналов от сопрягаемой аппаратуры автоматизированного наведения истребителя. Включает приемо-передатчики III и VII диапазонов, процессор обработки данных, антенно-фидерные устройства, оперативный и вспомогательный блоки управления, используемый при предполетном контроле работоспособности.
Радиолокационный ответчик «Мус-сон-502». Служит для определения местонахождения объектов, терпящих бедствие. Ответчик массой 1,7 кг устанавливается на спасательном средстве. Излучает ответный сигнал при приеме зондирующего сигнала РЛС трехсантиметрового диапазона. На экране РЛС сигнал ответчика отображается в виде серии дуг или пунктирной линии, исходящей из точки местонахождения объекта. Дальность обнаружения судовыми РЛС -15 миль, самолетными - 30 миль. Предусмотрена световая индикация приема сигналов РЛС. Чувствительность приемника -50 дБ/мВт. Ответный сигнал - импульс длительностью 100 мкс с 12 периодами частотной модуляции. Рабочий диапазон частот 9,2...9,5 ГГц. Эффективная излучаемая мощность не менее 400 мВт.
Цифровой ответчик STR 2000. Работает в режимах 1, 2, 4, А, С, S систем RBS, Mk-XII, может наращиваться до режима 5. Режимы могут быть включены на пульте управления в любой комбинации. Сопрягается с компьютером системы предупреждения столкновений и криптокомпьютером режима 4.
Примеры пассивных РЛС
Станция радиотехнической разведки 85В6 «Орион». Мобильная автоматическая станция радиотехнической разведки источников радиоизлучений наземного, морского и воздушного базирования. Пеленгует источники этих излучений и измеряет их параметры. Распознает источники излучений и их носители, сопоставляя полученную информацию с хранящейся в базе данных. Высокое быстродействие станции обеспечивается за счет спектрально-временного анализа со сжатием и моноимпульсной пеленгации излучений в диапазоне частот 0,2... 18,0 ГГц с расширением до 40 ГГц. Полоса мгновенного приема 500МГц, разрешающая способность по частоте 1 МГц. Рубеж обнаружения на высоте 10 км не менее 400 км. Зона обзора по азимуту 0...3600, по углу места 0...200. Точность измерения: длительности импульсов -0,1 мкс, периода их следования 1 мкс, азимута 1-2° в диапазоне частот 0,2...2 ГГц и 0,2° в диапазоне 2-18 ГГц. Питание от встроенного дизель-генератора или сети. Размещается в одной транспортной единице.
Трехкоординатный РЛК пассивной локации 85В6 «Вега». Предназначен для использования в системах ЗРВ, РЭБ, раннего оповещения, контроля радиоэлектронной обстановки и управления воздушным движением. Объединяет данные трех станций «Орион», уда-1 ленных до 30 км от пункта управления. Пункт управления, совмещенный с одной из станций,, обобщает информацию о целях, осуществляет триангуляционное измерение их координат, отображает их траектории и передает информацию на вышестоящий КП. Среднеквадратичная ошибка измерения на удалении 150 км не более 5 км.
РЛК пассивной локации «Vera». Предназначены для обнаружения, опознавания, распознавания, определения координат и сопровождения воздушных, надводных и наземных целей, в том числе постановщиков помех, по излучениям их РЭС. Обеспечивают решение задач управления воздушным движением, ПВО, противокорабельной обороны, разведки поля боя. Рабочий диапазон частот 1... 18 ГГц. Число автоматически сопровождаемых целей - до 200. Принцип определения координат - разностно-дальномерный. Предусмотрены варианты построения РЛК «Vera»:
> определение плоскостных координат включает центральный и два разнесенных пункта, развернутые «в линию». Наблюдается сектор радиусом до 450 км, шириной 120° Максимальная высота целей 25 км. Минимальный угол места ограничен радиогоризонтом. Среднеквадратическая ошибка определения разности хода сигналов при приеме 1...25 импульсов 20...4 не, плоскостных координат в зависимости от положения цели и числа принятых импульсов;
> опредечение пространственных координат включает центральный и три разнесенных пункта, удаленных от него 10...70 км в зависимости от направленности пеленгуемых излучений. Ошибка определения пространственного положения 10...800 м.
Примеры многопозиционных активно-пассивных РЛС
МПРЛС АСУ корпуса ПВО. Являются подсистемами соответствующих АСУ. Основаны на кооперативности использования информации однопозиционных РЛС. Рассчитаны на значительное повышение качества информации без использования кооперативности излучения и приема моностатических РЛС.
РЛК «Барьер». Предназначен для автоматического обнаружения, сопровождения и распознавания воздушных, а также наземных и надводных целей. Состоит из группы бистатических звеньев длиной до 50 км с приемопередающими постами, обеспечивающих зоны обнаружения барьерного типа высотой 0...7 км и шириной 1,5...8 км методом локации на просвет, каждое с производительностью до 5 целей. Зондирующие сигналы с мощностью излучения 1...10 Вт излучаются через слабонаправленные антенны в диапазоне частот 390...430 МГц, позволяя одновременно передавать непрерывные ФМ или ЧМ сигналы связи. По форме сигнала, рассеиваемого при пересечении барьера, распознаются четыре класса воздушных целей -крылатая ракета, легкий самолет, тяжелый самолет, вертолет. Информация поступает в АСУ через выносной индикаторный пост. Потребляемая мощность до 1 кВт для приемопередающего поста и до 0,75 кВт для выносного поста. Возможна работа без обслуживающего персонала. Полуактивный многопозиционный комплекс Silent Sentry. Обнаруживает и сопровождает аэродинамические и баллистические цели, согласно на больших дальностях. Дословно Silent Sentry - «немой» «страж». В качестве зондирующих сигналов используют излучения связных и телевизионных станций. Отраженные сигналы принимают антеннами приемной кабины, на которую транслируют зондирующие сигналы в качестве опорных для оптимального корреляционного приема.
РЛК защиты от противорадиолокационных ракет «Газетчик-Е». Дополняет защищаемую РЛС автономной РЛС обнаружения ПРР метрового диапазона с быстрой перестройкой частоты и круговой зоной обзора. РЛК обнаруживает ракеты, летящие со скоростью 200...800 м/с, на дальности 7,5 км с вероятностью 0,95.
Информация используется для автоматического управления:
• режимом зондирования защищаемой РЛС и частотой собственного излучения;
• отвлекающими излучателями, имитирующими защищаемую РЛС;
• устройствами постановки аэрозольных и дипольных помех головкам самонаведения ракет.
Тенденции развития современной радиолокации
Расширение областей применения радиолокации. Достаточно рассмотреть иллюстрации, чтобы убедиться в этом. Повышение информативности активных РЛС. Достигается за счет расширения полосы частот сигналов и синтеза апертуры в авиационных РЛС. Это уже обеспечивает, и даже с избытком, технику распознавания целей. Повышение надежности РЛС, Увеличение времени наработки на отказ до 40 тыс. ч и более сокращает эксплуатационные расходы и расширяет возможности применения необслуживаемых РЛС. Повышение помехозащищенности РЛС. Является сложной задачей, которая облегчается при использовании современных методов адаптации. Повышение живучести авиационных РЛС в боевых условиях. Обеспечивается в определенной мере повышенной скрытностью носителей РЛС за счет противолокационной маскировки, повышенной скрытностью локационного и связного излучения, мобильностью носителей.
Повышение живучести наземных РЛС в боевых условиях. В настоящее время живучесть большинства наземных стационарных моностатических РЛС ПВО недостаточна, что приводит к утверждениям о кризисе активной локации. Живучесть РЛС ПВО, не взирая на финансовые затраты, можно повысить путем перехода к многопозиционным системам, обеспечивающим:
• кооперативность использования излучения зондирующих и приема отраженных сигналов, наряду с кооперативностью использования информации, поступающей с различных позиций;
• высокую мобильность и нестационарность работы излучающих позиций при маскировке и мобильности приемных позиций.
Увеличение числа платформ, умеренные широкополосность и шумоподобность сигнала, не сильно усложняя антенны, повышают живучесть. Зенитные ракетные комплексы, а возможно, и автономные РЛС малой дальности типа «Газетчик-Е», позволяют наводить противоракеты на противолокационные и другие ракеты, направляемые противником на защищаемую РЛС.

просмотров: 1914 
 

Похожие новости:
  • Локационные РЭС
  • Классификация и кодирование в радиолокации и навигации с активным ответом
  • Принципы классификации в активной радиолокации с пассивным ответом и в пасс ...
  • Радиоэлектронная защита
  • Интроскопические разновидности и аналоги локационных методов

  • Новости
    Партнеры
    OPTATEC 2012
    22-25 May Frankfurt Germany
    read more