Osnovi_teorii(прост учебник) (Рекомендованные учебники), страница 6

Он позволил внедрить более сложные21Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовсигналы по сравнению с простой импульсной последовательностью. Крометого, появилась возможность использовать клистроны в параллельном режиме, что позволило еще больше поднять мощность передающих устройств.Создание в 1954 году отечественными учеными, лауреатами Государственной и Нобелевской премий академиками А.М. Прохоровыми Н.Г. Басовым первого молекулярного генератора положило начало развитию квантовых усилителей и генераторов, освоению в интересах локации объектов оптического диапазона волн. В 1950-е годы в радиолокациюначали внедряться сложные сигналы и согласованные фильтры, обеспечивающие их сжатие.При первой демонстрации РЛС большой мощности со сжатием импульсов использовался метод фазовой манипуляции, при котором длинныйимпульс разбивался на 200 парциальных импульсов (элементов) с фазой 0или 180°, распределенной случайным образом.

Сигнал с линейной частотной модуляцией (ЛЧМ) был применен позднее. В этот же период появились и радиолокаторы с синтезированной апертурой.На 1950-е годы пришелся основной этап разработки теоретическихоснов радиолокации, которые позволили подвести под сложившуюся к томувремени инженерную практику более прочную теоретическую и методологическую базу.

В этот период развития радиолокации получили признаниеи широкое распространение теория согласованной фильтрации эхосигналов,статистические теории обнаружения РЛ сигналов и измерения их параметров, теория селекции движущихся целей (СДЦ), теория цифровой обработкиРЛ сигналов, теория системного инварианта, отражающая взаимосвязь основных показателей качества РЛС (РЛК) с размерами и формой диаграммы(тела) неопределенности ЗС.

Происходило формирование и других частных РЛ теорий, предопределивших становление и развитие современнойстатистической теории радиолокации и в целом радиотехники4.1960-е годы отмечены появлением первых ФАР с электронным сканированием. При этом тематика, связанная с разработкой теории АФАР,широко представлена в отечественной научной литературе, а в ряде случаев исследования отечественных специалистов существенно опережали зарубежные.

Например, первой работой, в которой было доказано основополагающее утверждение теории АФАР о том, что оптимальная системапространственной обработки РЛ сигналов должна формировать ДНАс нулем в направлении на сильный точечный источник помехи, была статья4Значительный вклад в последующее развитие статистической теории радиолокациибыл внесен не только зарубежными, но и отечественными учеными, среди которых А.И. Берг,П.А. Бакут, А.В. Введенский, Г.С. Горелик, Н.Д. Девятков, Б.Р. Левин, А.А. Минц, Л. С. Понтрягин, А.А. Расплетин, В.Г. Репин, С.М.

Рытов, В.К. Слока, Ю.Г. Сосулин, Р.Л. Стратонович,В.И. Тихонов, Г.П. Тартаковский, А.А. Харкевич, Я.Д. Ширман, А.И. Щукина и др.22Глава 1. Теоретико-методологические основания и принципы построения РЛ систем…Я.Д. Ширмана «Статистический анализ оптимального разрешения» [22].Начавшаяся в конце 1950-х годов эра космических спутников положиланачало применению методов радиолокации для обнаружения и слеженияза космическими летательными аппаратами (ЛА).В середине 1960-х годов, в связи с широким применением средствами воздушного нападения (СВН) США в войне против Северного Вьетнама технологии радиоэлектронного подавления противодействия – РЭП,возник комплекс теоретических и технических проблем в повышении защищенности РЛС (РЛК) от различных видов помех, который предопределил основные направления развития радиолокации на многолетнюю перспективу.

Это диалектическое противоречие между возможностями СВНпо РЭП РЛС и РЛК и их возможностью по защите от различного видавнешних помех сохраняет свое доминирующее влияние на развитие радиолокации и на современном этапе.1970-е годы характеризуются практической реализацией устройствсжатия импульсов с высоким разрешением с помощью линий задержки наповерхностных акустических волнах. При этом удалось довести степеньсжатия длительности импульсов до нескольких наносекунд. В этот же период для успешной работы бортовой импульсно-доплеровской РЛС, а также для уменьшения воздействия активных радиопомех по боковым лепесткам ее ДНА были разработаны антенные системы с очень низким уровнем боковых лепестков.В 1980-е годы начинают применяться передатчики на полупроводниковых приборах для работы как в относительно низком, так и в сверхвысокочастотном (СВЧ) диапазонах.

К концу этого десятилетия улучшилисьвозможности систем обработки сигналов за счет внедрения интегральныхсистем со сверхвысоким быстродействием. Отдельные радиолокаторы стали не только определять пространственные координаты целей, но и даватьдополнительную информацию об их наиболее существенных признаках.Начало 1990-х годов характеризуется дальнейшим совершенствованиемСРЛ. При этом к РЛС и РЛК военного назначения стали предъявляться более жесткие требования по мобильности, живучести (сохранению работоспособности в условиях огневого поражения), разрешающей способностипо координатам и точности, а также помехозащищенности от активных,пассивных и комбинированных (активных + пассивных) помех.

Стремительное развитие теории и практики радиолокации оказывает значительноевлияние на становление и развитие других отраслей радиотехники – радионавигацию, радиосвязь, радиотелевидение, радиоразведку, радиоуправление, радиопротиводействие, радиоастрономию и т. д.Расширение и существенное усложнение круга задач, решаемых современной радиотехникой и электроникой в последние десятилетия ΧΧ столетия, стимулировало интенсивное развитие теории и техники антенн.

При23Раздел I. Основы теории и методологии радиолокационных систем и комплексовэтом в развитие новых направлений общей теории антенн отечественнымиучеными внесен основополагающий вклад. В частности, основы теориимногозеркальных антенн были сформулированы и в значительной степениразвиты в работах Л.Д.

Бахраха. Заметный вклад в разработку ФАР внесенЛ.Д. Дерюгиным и Д.И. Воскресенским. Основы статистической теорииантенн развиты в работах Я.С. Шифрина. Значительный вклад в создание теории статистического синтеза внесен Е.Г. Зелкиным, В.П. Яковлевым, Д.М. Сазоновым и др. Новые методы антенных измерений развитыЛ.Д. Бахрахом, А.А. Курочкиным, Н.М. Цейтлиным и др.В целом, основными этапами развития радиолокации принято считать следующие:• рубежное обнаружение объектов локации;• импульсный метод измерения дальности;• механическое сканирование антенной системы;• внутриимпульсная модуляция (манипуляция) сигнала;• цифровая обработка РЛ сигналов;• электронное сканирование, применение ФАР;• распознавание классов объектов локации;• определение государственной принадлежности методом активнойрадиолокации с активным ответом;• адаптивная пространственно-временная обработка сигналов нафоне внешних помех;• адаптивное многоканальное измерение параметров РЛ сигналовв условиях адаптации пространственных, времячастотных и поляризационных характеристик измерительного комплекса к внешним помехам;• автоматизация (компьютеризация) процедур обнаружения и измерения параметров сигналов, процессов сопровождения, отождествлениятрасс воздушных объектов, обобщения и передачи РЛИ потребителям.1.1.2.

Радиолокация как научная дисциплинаРадиолокация длительное время воспринималась как одна из наиболее передовых отраслей современной техники и лишь потом – как некоторая система научного технического знания. По мере усложнения решаемыхрадиолокацией теоретических и инженерных задач она стала все отчетливеепроявлять свои специфические черты, отличающие ее, с одной стороны, отестественно-научных дисциплин (физики), а с другой – от ближайших родственных областей технического знания – радиосвязи и электротехники.Постепенно эта отрасль радиотехники обрела свое устойчивое предметноеполе, сформировала собственные средства, методы и логические механизмы научного исследования, свою особую частно-научную картину исследуемой реальности (научную радиолокационную картину мира – НРЛКМ),24Глава 1.

Теоретико-методологические основания и принципы построения РЛ систем…т. е. все то, что позволило в целом говорить о радиолокации как об относительно самостоятельной научной дисциплине в радиотехническом научнодисциплинарном комплексе5.Современная радиолокационная наука представляет собой диалектическое единство двух относительно самостоятельных научных систем (рис. 1.1):а) системы, направленной на выявление и адекватное отражение специфики,сущности и основных закономерностей РЛ (энергоинформационного) взаимодействия, основанного на генерировании, излучении и приеме отраженных (излученных и/или переизлученных объектом локации) электромагнитных волн (теоретическая радиолокация); б) системы нормативов, методических схем, приемов инженерной (системотехнической) деятельности и ееметодологии, основанной на закономерностях РЛ взаимодействия и направленной на разработку, проектирование, производство и техническую эксплуатацию РЛ систем (РЛ системотехника, или теория РЛ систем).В свою очередь, каждая из этих важнейших научных систем, которые можно назвать научными РЛ системами, имеет сложную внутреннююструктуру.

Радиолокационная наука как научная система, отражающаяспецифику, сущность и основные закономерности РЛ взаимодействияпредставляет собой:1) подсистему исторически развивающегося достоверного научногорадиолокационного знания, адекватно отражающую элементы, структуру,системную динамику и общие закономерности РЛ взаимодействия (взаимодействия «объект радиолокации – ЗС») средствами собственного понятийно-категориального и математического аппарата (научного языка);2) подсистему РЛ научно-исследовательской деятельности профессионально подготовленных субъектов (ученых, научных групп, научныхколлективов, научных школ), направленную на получение достоверногонаучного РЛ знания;3) подсистему институционально закрепленных РЛ научных организационных форм (научных учреждений и соответствующих организационно-правовых норм), объединяющую, координирующую и регулирующуюсоответствующие виды научно-исследовательской деятельности;4) подсистему специфических (внутринаучных и социальных культурных) ценностей, отражающую мотивационно-ценностные и этические5Научная техническая дисциплина представляет собой исторически сложившуюсяструктурную единицу целостной технической науки, которая своими механизмами саморегуляции обеспечивает: а) коллективную научно-техническую исследовательскую деятельность;б) системную организацию выработанного научного знания в форме технической теории и методологии инженерной (системотехнической) деятельности; в) преобразование этого знанияв совокупность принципов, методов, норм проектирования, конструирования, отладки технических устройств; г) коммуникацию ученых и инженеров; д) воспроизводство инженерных и научных кадров.25Раздел I.