Ахияров В.В, Нефедов С.И., Николаев А.И. Радиолокационные системы (2-е издание, 2018) (1151780), страница 60
Текст из файла (страница 60)
Системы координат в задаче построения радиоизображенийпрямолинейно движущихся объектовусловиях прохождения сравнительно большого числа объектов,перемещающихся с высокими угловыми скоростями в широкойобласти пространства. Считается, что РЛС контроля космическогопространства должна обеспечивать обнаружение без прерыванияобзора до 100 низкоорбитальных КА в течение приблизительно100с. Все это требует построения РЛС, обладающей барьернымлучом и системой сопровождения с электронным сканированием.При этом барьерный луч должен обеспечивать перекрытие диапазона по долготе не меньше, чем угол поворота Земли за периодобращения КА.
Условие определяется требованием прохожденияКА через барьер хотя бы один раз в сутки.Исходя из требования к барьерному лучу, энергетически выгодно размещать РЛС ближе к экватору и формировать вертикальныйбарьерный луч. При этом достаточно обеспечить дальность действия порядка3500км. При размещении радиолокатора на некотором удалении от экватора необходимо применять так называемыепригоризонтные и вертикальные барьерные лучи, ориентированныесоответствующим образом. В этом случае минимальная дальностьдействия РЛС должна быть не менее6000км. Для обеспечения та-3399.Радиолокационные системы ракетно-космической обороныких характеристик РЛС должна обладать потенциалом на уровне7 •1О7 Вт• м2.
Обеспечение быстрого сканирования в таких системахвозможно лишь при использовании систем с фазированными (в частности, с активными) антенными решетками.Обнаружение космических аппаратов на высоких орбитах.Задача обнаружения высокоорбитальных КА не является традиционной для систем контроля космического пространства, эксплуатируемых в настоящее время. Связано это с высокими требованиями к энергетическому потенциалу соответствующих РЛС. Считается, что обнаружить высокоорбитальный объект можно лишь врежимекогерентногодлительностью от5накоплениярадиолокационногосигналас и более, что возможно лишь при наличиинекоторой априорной информации об орбитах наблюдаемых радиолокационных объектов. Расчеты показывают, что такой режимкогерентного накопления можно реализовать для обнаружения КАна высоких орбитах (благодаря их сравнительно низким угловымскоростям), а также при контроле за уже обнаруженными КА.Несомненно, что конструкция систем обнаружения высокоорбитальных КА с точки зрения системных требований оказываетсяпроще, чем конструкция систем наблюдения низкоорбитальныхКА.
Так, требование применения ФАР не является в данном случаеобязательным. В то же время требования к алгоритмам, вычислительному комплексу, системам внешнего целеуказания и синхронизации для таких систем оказываются существенно выше.Получение некоординатной информации о КА. При контроле космического пространства необходимо однозначно соотноситьнаблюдаемый КА к тому запуску, в результате которого он былвыведен на орбиту.
Это считается основной задачей. Кроме нее,особенно в последнее время, в связи с развитием техники, считается необходимым отслеживать активные изменения орбит КА, характеристики движения объектов относительно центра масс, атакже оценивать форму и габариты наблюдаемых космическихобъектов, причем как низкоорбитальных, так и высокоорбитальных. Весь комплекс рассматриваемых задач относится к классузадач получения некоординатной информации о КА.Требования к РЛС, возникающие при решении задач данногокласса, оказываются схожими с требованиями к РЛС наблюдениявысокоорбитальных КА. Действительно, не требуется высокоготемпа обзора, существует априорная информация о характеристиках3409.5. Радиолокационные системы контроля космического пространстваорбиты, обеспечивается режим когерентного накопления зондирующего сигнала, необходимый при построении радиолокационныхсигнатур.
Исходя из этого, в настоящее время данные задачи решаются ОДНОТИПНЫМИ рЛС.Среди РЛС, реализующих в той или иной степени принципыполучения некоординатной информации о лоцируемых объектах ивозможностьвысокоточногоопределенияпараметроворбиты,следует рассмотреть отечественный радиолокационный комплекс«Крона», а также ряд перспективных РЛС, развернутых в исследовательских целях некоторымизарубежныминаучно-исследовательскими организациями.Отечественная радиолокационная система контроля космического пространства. Радиолокационный комплекс «Крона»(рис.9.17).Рис.Радиолокационный комплекс «Крона» начал разраба-9.17. Радиолокационный комплекс «Крона»тываться в1974г. Его задачей является проведение не только обнаружения, но и распознавания КА.
Планировалось обеспечитьсовместное получение сигнатур космических аппаратов как в оптическом, так и в радиолокационном диапазоне. В проект закладьIВался метод получения двумерных радиолокационных изображений, обеспечивающий совместное применение получения высокого разрешения по дальности и построение профилей методами ин-3419.Радиолокационные системы ракетно-космической обороныверсного синтезирования апертуры. В состав комплекса входиг радиолокатор дециметрового диапазона и несколько радиолокаторовсантиметрового диапазона длин волн.
Дальность действия РЛС составляет порядка 3200 км. Антенная система радиолокатора «Крона»представляет собой полноприводную антенную решетку, излучаемый сигналмеандр с ЛЧМ заполнением. Использовались генера-торные приборы, применяемые в станции «Дунай-ЗУ»,бегущей волны «Весна» и клистрон-лампасантиметрового диапазона«Верба». Сантиметровая часть обеспечивала фазометрические измерения по четь:rрем позициям, что позволяло наводить с высокой точностью лазерный локатор, входящий в систему для получения оптических дальностных портретов КА. Строительство радиолокационного комплекса «Крона» проводилось возле станицы Зеленчукскойна Северном Кавказе в Карачаево-Черкесии. Первая очередь системы «Крона» бьша введена в эксплуатацию вЗарубежные радиолокационные1999 г.системыконтролякосмического пространства.
Радиолокационная система TIRA(рис. 9.18). Система TIRA является экспериментальной РЛС, развернутой Западногерманским научно-исследовательским институтомFGANв1965- 2003гг. для проведения экспериментов полокации КА широкополосным сигналом в режиме длительногокогерентногонакопленияи отработке технологии построениядвумерных радиоизображений КА*.Радиолокационная системаTIRA включает в себя два радиолокатора, разделяющих функции построения радиоизображений и высокоточных траекторных измерений с функцией обеспечения автономного целеуказания. Радиолокатор, вьпюлняющий функции построения радиоизображений, работает на длине волны около( оптимальный2смдиапазон с точки зрения атмосферных флуктуаций).Аппаратура, установленная на данной РЛС, в настоящее время обеспечивает возможность локации сигналом с полосой2100МГц придлительности когерентного накопления, обеспечивающего разрешение порядка1Осм по низкоорбитальным КА.
Антенная система локатора диаметромхуже0,000172°34м может позиционироваться с точностью непри угловой скорости вращенияловом ускорении порядка24°в секунду и уг6° в секунду в квадрате.• Лучин А.А. Наземные радиолокацио~шые средства получения изоб// Успехи современной радиоражений искусствеmIЬтх спутников Землилокации. 2000. № 5. С. 3- 13.3429.5. Радиолокационные системы контроля космического пространстваабРис.а-9.18. РЛС TIRA:внешний вид; б -аппаратарадиоизображение космическогоEnvisat3439.Радиолокационные системы ракетно-космической обороныРадиолокатор точного определения траекторных параметровработает в дециметровом диапазоне радиоволн. Его антенна совмещена с антенной радиолокатора построения радиоизображений,что обеспечивает синхронное высокоточное наведение узкого лучана цель, применяемого для построения радиоизображений.
Радиолокатор наведения обеспечивает при импульсной мощности порядка1,5 МВт определение траекторных параметров с точностью2 см на расстоянии 1ООО км и 40 см на дальности порядкапорядка40ООО км при локации высокоорбитальных КА.В настоящее время РЛСTIRAприменяется для проведениякрупномасштабных экспериментальных работ совместно с исследовательскими центрами США.
В частности, рассматриваемыйрадиолокатор осуществлял проводку с построением радиоизображений при затоплении орбитальной станции «Мир», применялсяв качестве активного радиолокационного средства при высокоточном определении параметров орбит астероидов интерферометрическим методом совместно с американской системой HayStack,осуществляет регулярное наблюдение КА в режиме построения ихизображений и получения некоординатной информации.Исследовательский радиолокационный комплекс (ИРК). Исследовательский радиолокационный комплекс является экспериментальным макетом, созданным в МГТУ им.
Н.Э. Баумана для исследованиятехнологий инверсного синтезирования апертуры в интересах построения радиоизображений КА. В качестве антенны используетсяполноповоротная зеркальная антенна диаметром порядка7,5диотелескопа РТ-7,5 МГТУ. Макет работает на длине волныВнешний вид антенны показан на рис.9.19,м ра8мм.а, пример радиоизображения Международной космической станции - на рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
