Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Сигналы запроса излучаются при помощи единой с ПР Л антенно-фидерной системы. Прием сигналов ответа обеспечивает специально предусмотренная антенно-фидерная система.В настоящее время в системах УВД используется три типа ВР Л(табл.6.4). Информация ВРЛ считается приоритетной по отношениюТаблица6. 4.Основные типы вторичных радиолокаторов УВДРоссийское обозначениеВторичный обзорныйрадиолокатор (ВРЛ)(аэродром/трассовый,автономный/встроенный)Моноимпульсный вторичный обзорный радио-локатор (МВРЛ) (аэродром/трассовый, авто-ОбозначениеОсобенностироссийских ВРЛICAOBeacon Radars Secondary Surveillance Radar (SSR)(NR-noncop/cop)Monopulse Secondary Surveillance Radar (МSSR) (NRnoncop/сор)номный/встроенный)Режимы:RВS*, УВД, УВД-МРежимы:RВS, УВД, УВД-М.Большой вертикальный размерапертуры антенныМоноимпульсный вто-ричный радиолокаторс дискретно-адреснымзапросом (МВРЛ-ДАЗ)Monopulse Secondary SurveillanceRadar.Mode S (MSSR-S)Требуется повышенная мощностьпередатчика• В зарубежных ВРЛ совмещен с госопознаванием системы Mark XII.к информации ПРЛ.
Эго связано с тем, что информация, получаемаяот бортового ответчика ЛА, более полная и достоверная, чем извлекаемая из эхо-сигнала ПРЛ, в частности более высокая вероятностьправильного обнаружения, более высокие точности измерения координат и параметров трасс ЛА. Кроме того, от ВРЛ получают дополнительную информацию, необходимую для управления воздушнымдвижением: бортовой номер ЛА, барометрическую высоту полета,запас топлива на борту, сигнал «бедствие» и т.
д.6.2. Принципыпостроения и основные техническиехарактеристики трассовых и аэродромныхрадиолокационных комплексовК трассовым и аэродромным радиолокационным комплексам(РЛК) относятся радиолокационные системы, построенные на основе конструктивного и информационного объединения первич-1546.2. Принципы построения трассовых и аэродромных РЛКных и вторичных РЛС. При этом координатная и трассовая информация от ПРЛ и ВРЛ в таких комплексах может выдаваться какнезависимо, так и после отождествления.
Рассмотрим основныетехнические характеристики трассовых и аэродромных РЛК(22].Антенная система. В настоящее время антенная система трассового ПР Л строится на основе зеркала двойной кривизны со следующими горизонтальным Uг) и вертикальным (/в) размерами :lг Х / 8 =13 .. . 15М Х7 ..
.9 М.Антенная система формирует два луча, разнесенных по углуместа. Нижний луч ориентируется под углом1,2 ... 1,5°и работаетна передачу и прием. Верхний луч ориентируется под углом примерно 5 ... 6°, имеет диаграмму направленности вида cosec 2 до углов40 .. .45°и работает только на прием. Ширина лучей в азимутальной плоскости равнаКоэффициент1,2 . .. 1,3 °.усиленияантенны нижнего лучасоставляет35 ... 37 дБ, а верхнего луча- 33 ... 35 дБ.Антенная решетка ВРЛ, как правило, устанавливается на зеркале первичного канала и имеет размеры lг х lв= 8х2м. Для моноимпульсного ВРЛ формируются суммарная, разностная (в азимутальной плоскости) ДН и слабонаправленная ДН канала ПБЛ.Скорость вращения антенной системы определяет темп обновления информации:1О ..
. 12 об/мин -5 . .. 6об/мин-в трассовом варианте РЛК ив аэродромном.Передающее устройство. Как правило, для обеспечения требуемой вероятности правильного обнаружения современный передатчик строится на основе сложения выходных мощностей твердотельных модулей.Типовые параметры передающего устройства:• выходная импульсная мощность индивидуального1. .. 3 кВт (при КПД ~ 40 %);• скважность зондирующих сигналов 12 ... 25.модуляВыходная импульсная мощность передатчика:• 48 . .
.64 кВт для трассового РЛК;• 24 . . .32 кВт для аэродромного РЛК.Тип зондирующих сигналов:•стью•короткий монохроматический импульс (МОНО) длительно1 ...3 мкс(до дальностей10 ... 20 км);сложный модулированный сигнал типа ЛЧМ или с нелинейной частотной модуляцией длительностью50 ... 120 мкс.1556.Радиолокационные системы управления воздушным движениемВ последние годы все более широкое распространение в РЛСУВД получает режимdiversity.При его применении выходнаямощность обеспечивается двумя передатчиками,одновременноработающими на двух частотах, с разнесением на 40 ... 60 МГц. Этопозволяет сушественно снизить флуктуации ЭПР ВС.Во вторичном радиолокаторе выходная импульсная мощностьпередатчика ограничена как по суммарному каналу, так и по каналу подавления боковых лепестков.
В этих каналах используются,как правило, 8-модульные передатчики, которые в зависимости отрежима запроса из-за большой скважности(500 ... 1000) обеспечи4 ... 6 Вт каждый.вают среднюю выходную мощность не болееПриемное устройство и приемный тракт ПРЛ. ПриемникиРЛС УВД, как правило, имеют традиционное супергетеродинноепостроение. При этом обеспечиваются следующие параметры (дляL-диапазона):• активные потери от антенны до входа приемного устройства2 ... 3 дБ;• коэффициент шума, приведенный ко входу первого малошумящего усилителя (МШУ), не более 1,2 ...
1,5 дБ;• чувствительность приемника при единичном отношениисигнал/шум не более - 130 .. .- 140 дБВт;• динамический диапазон, определяемый верхней границейлинейности амплитудной характеристики, не менее 40 ... 60 дБВт;• временная автоматическая регулировка усиления (ВАРУ)60 ... 72 дБ с шагом 3 ... 6 дБ (в последние годы наблюдается тенденция к отказу от ВАРУ).При создании моноимпульсных ВРЛ поддержание идентичности и линейности приемников суммарного и разностного каналовобработки принимаемыхсигналов представляетнаиболеесложную проблему. Если удается достичь широкого динамического диапазона70 ...
80дБ, то моноимпульсный метод измерения реализуется путем сравнения амплитуд сигналов в каналах. В противном случае переходят к фазовым соотношениям.Аппаратурапервичнойобработкисигналов.Исходяизпринципов построения старого парка российских ПР Л, аппаратурапервичной обработки сигналов (АПОС), как правило, реализуетвнутриимпульсную (сжатие сложного сигнала, фильтрацию сигнала МОНО) и межпериодную обработку.
В этих ПРЛ первичнаяобработка вьmолнялась на базе аналоговых устройств, не позволявших реализовать эффективные алгоритмы, обладавших ограни-1566.2. Принципы построения трассовых и аэродромных РЛКченным динамическим диапазоном и низкой стабильностью. Исправление недостатков АПОС старых ПРЛ обеспечивалось универсальнойаппаратуройпервичнойобработкиинформации(АПОИ) типа «Вуокса», в которой процедуры стабилизации уровня ложных тревог и обнаружение целей реализуются на некогерентном уровне за счет обработки от обзора к обзору.
В последниегоды наметилась тенденция к более широкому использованиюцифровой техники. Внедрение цифровой АПОС практически вовсех типах российских РЛС УВД является первым этапом их модернизации. При этом системы оцифровки, сжатия и селекциидвижущихся целей способны обеспечивать следующие характеристики:•разрядностьаналого-цифровогопреобразователя(АЦП)не менее12 ... 14 бит - при оцифровке на выходе фазового детектора и не менее 1О бит - при оцифровке на промежуточной частоте;• тактовая частота АЦП - 1... 6 МГц;• коэффициент сжатия сложного сигнала - до 120 ...
150;• максимальный уровень боковых лепестков сжатого сигнала-30 ... -40 дБ (дальнейшее снижение этого параметра до -50 . ..-60 дБ имеет смысл только при соответствующем расширении динамического диапазона приемника).Необходимость решения задачи снижения боковых лепестковсжатого сигнала определяется тем, что лепестки цели с большойЭПР могут «замаскировать» главные максимумы целей с малойЭПР. Для объектов, с которыми работают РЛС УВД, этот перепадЭПР может достигать15 ... 20 дБ.Возможные типы СДЦ:••2 -4-кратные череспериодные компенсаторы (ЧПК);фильтровые системы на основе быстрого преобразованияФурье;•адаптивные фильтровые системы с компенсацией «поддува»ветра;•полностью адаптивные системы.Типовые значения коэффициента подпомеховой видимости:• 45 .
. .50 дБ по нефлюктуирующим помехам;• 25 .. .30 дБ по флюктуирующим помехам.Под полностью адаптивными системами здесь следует пониматьоптимальные обнаружители движущихся целей для произвольногоспектра межпериодных флюктуаций помех. При этом адаптация1576.Радиолокационные системы управления воздушным движениемосуществляется не только к положению максимума этого спектра наоси доплеровских частот (режим «Поддув»), но и к его форме длясоздания «провала» в области, где спектральная плотность помехимаксимальна. Для создания подобной системы требуются существенные вычислительные затраты.Отметим, что для ВРЛ первичная обработка фактически сводится к дешифрации ответных сигналов и быстродействие процессоров30 ..
.40 МГц здесь является вполне достаточным .Межобзорнаяи вторичная обработка информации. Этапмежобзорной обработки в современных РЛС УВД подразумеваетрешение следующих задач:•формирование и сглаживание карты помех с целью управленияВАРУ и в некоторых РЛС-переключение режимов «нижнийверхний лучи»;•селекция ложных отметок с одновременным сопровождением малоскоростных целей;•защита от несинхронных помех.Следует отметить, что основной задачей системы межобзорнойобработки является стабилизация уровня ложных тревог. При этомвероятность селекции ложных отметок должна быть не ниже0,8- 0,9.Нагрузка на межобзорную обработку может быть существенноснижена при использовании полностью адаптивной системы СДЦ,и в перспективе следует ожидать снижения требований к аппаратуре, реализующей этот этап обработки.На систему вторичной обработки радиолокационной информации (ВОИ) обычно возлагаются следующие функции:••селекция отметок в стробах;автоматическое и автоматизированное обнаружение траекторий скоростных и малоскоростных воздушных объектов;•подтверждение и сопровождение траекторий скоростных ималоскоростных воздушных объектов;•формирование и выдача сообщений потребителям.Для современного уровня систем вторичной обработки информации типичны следующие основные характеристики:•общее число сопровождаемых целейнахождении не более•1000;158-не менее250при1О целей в луче;общее число обрабатываемых отметок за обзор-не менее6.2.•Принципы построения трассовых и аэродромных РЛКвероятность завязки трасс целей на дальностидальности обнаруженияот0,7- 0,8не менее0,8-0,9;• время существования ложных трасс -не более3- 5 обзоров.Алгоритм вторичной обработки радиолокационной информации, как правило, разбивается на ряд этапов: селекция отметок встробе, селекция траекторий по типам, фильтрация параметровтраекторий.
После завершения этих этапов решаются задачи определенияналичияилиотсутствияманевра,расчет экстраполированной точки данной траектории и расчет экстраполированныхошибок измерения. Итоговая процедура предусматривает расчетпараметров строба.Отметим, что в ближайшее время традиционные универсальные АПОИ, выполняющие функции межобзорной и вторичнойобработки, по-видимому, уступят свое место специализированнымцифровым системам обработки, в которых эти функции будутскомплексированы с первичной обработкой сигналов . Этот подходпозволяет оптимизировать обработку на всех этапах и существенно повысить ее эффективность в каждой конкретной РЛС за счетотказа от универсальных алгоритмов и устройств.Задачи трассовой обработки в ПРЛ и ВРЛ достаточно сходны.При объединении их информации, как правило, приоритет отдается ВРЛ как средству, обладающему значительно более высокойточностью .Основные направления повышения характеристик перспективных трассовых и аэродромных РЛК приведены в табл.Таблица6.5.6.5.Основные направления повышения тактико-технических характеристик перспективных трассовых и аэродромных РЛКОсновные направления повышенияИспользуемыеТТХРЛСтехнологЮJ обеспеченияПовышение надежностиПолностью твердотельное(надежность РЛК >ющее устройство;25ООО ч)переда-100%-ное резервированиеПовышение точности, в том чис-Моноимпульсныйле при отождествлении инфор-ВРЛ;мации ПРЛ и ВРЛвертикальныйрешетки ~2 мВстроенный многоуровневыйПрименениеметеоканалции;(4-6 уровней)отдельныйныйканалрежимработыразмерантеннойкруговойполяриза-амплитудныйприем-1596.Радиолокационные системы управления воздушным движениемОкончание табл.6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
