Казаринов Ю.М. Радиотехнические системы. Под ред. Ю.М.Казаринова (2008) (1151786), страница 116
Текст из файла (страница 116)
15 км. Для повышения разрешающей способности по дальности в современных ЗГРЛС используют многочастотные или многополосные сигналы с разносом отдельных полос. Учитывая постоянные изменения характеристик канала распространения из-за изменений в ионосфере, в ЗГРЛС используется многочастотный режим работы в диапазоне 5... 35 МГц. При этом энергетический потенциал станции должен обеспечивать требуемое отношение сигнал/помеха с учетом затухания сигнала на уровне 260...
280 дБ. Результаты исследований влияния ионосферных и помеховых условий на работу коротковолновых ЗГРЛС приведены в 141. Для обнаружения малозаметных объектов на больших дальностях перспективным является диапазон частот 1,5...25 МГц, для которого радиопоглощающие покрытия не ослабляют отражен- и ых си гн алов. Характерной особе н ностью этого диапазона является множественность траекторий распространения радиоволн по ионосферному каналу, что требует использования адаптивных алгоритмов с пространственно-поляризационной обработкой электромагнитного поля в зоне приемной антенны. Интересным примером систем такого рода является комплекс контроля полетов самолетов малой авиации, построенный на базе двух ЗГРЛС, имеющий зону обзора плошадью 8,5 млн км', предназначенный в основном для борьбы с наркобизнесом (районы Мексики, Колумбии, островов Тринидад и Тобаго).
В реализации этого проекта принимали участие российские специалисты. Перспективным направлением развития загоризонтной радиолокации декаметрового диапазона радиоволн является применение передислоцируемых ЗГРЛС. Оборудование таких ЗГРЛС может быть оперативно доставлено транспортными средствами (самолеты, поезда, суда) в любую точку, подходящую для развертывания. Заметим, что ЗГРЛС являются характерным примером «технологий двойного применениям помимо обнаружения целей они используются для дистанционного и оперативного получения метеоданных на морских акваториях (скорость и направление ветра, обнаружение и сопровождение штормов и ураганов, обнаружение и измерение дрейфа ледовых полей, снятие карты поверхностных течений, прогноз эволюции загрязнений морской поверх- ' ности, обнаружение кильватерных следов кораблей и подводных лодок), что позволяет считать их уникальными системами обеспечения безопасности мореплавания и освоения морского шельфа.
Радиолокационные станции боевого режи ма. РЛС боевого режима, организованные в форме территориально- разнесенных комплексов РЛС, обеспечивающих прикрытие определенных зон, в перспективе будут работать в сантиметровом и дециметровом диапазоне волн. Как и в РЛС дежурного режима, предусматривается разнесенный в пространстве режим работы передатчиков и приемников. РЛС обеспечивают измерение трех координат объектов.
Они должны обладать высокой помехозащищенностью по отношению к активным помехам и скрытностью, обеспечиваемых использованием сигналов с невысокой пиковой мощностью, но достаточно широкополосных и имеющих большую базу. Должна быть предусмотрена возможность изменения структуры зондирующего сигнала. Применение пространственно-разнесенных РЛС дает возможность с помощью корреляционных методов существенно повысить достоверность обнаружения целей и точность определения их координат.
Чрезвычайно актуальной проблемой радиолокации является обнаружение малозаметных объектов (использующих технологии а1еа11)з низколетящих целей). Перспективным методом обнаружения самолетов и ракет, обладающих высокой степенью противо- радиолокационной защиты, является использование пассивных радиаметрических систем, работающих в миллиметровом диапазоне волн в окнах прозрачности (8,6; 3,3 и 2,2 мм). Ведь в соответствии с законом Кирхгофа повышение степени противорадиолокационной защищенности ведет к увеличению теплового излучения.
Интересным примером нетрадиционного построения пассивных систем является технология РС(. (Рава(че Со(тегеп1 (.оса(юп), базирующаяся на основе наблюдения изменений в сигнальной обстановке, вызванных лоцируемым объектом. Системы такого рода разрабатываются в США (сепг Беп(гу Буагеш), Китае и России. Радиолокационные станции зенитно-ракетных комплексов. Важным направлением развития радиолокации является совершенствование мобильных многофункциональных РЛС зенитно-ракетных комплексов (РЛС ЗРК). Прогресс в этой области в значительной степени связан с освоением активных фазироваиных аптеиныхрвшеток (АФАР). В чем же преимушества АФАР по сравнению с хорошо освоенными пассивными ФАР? При сохранении свойства многофункциональности, связанного с возможностью электрического управления ДН, АФАР обеспечивают существенное увеличение излучаемой мощности, так как в режиме излучения АФАР представляет собой распределенный передатчик, состоящий 575 из множества приемопередающих модулей (ППМ), число которых доходит до 104 и более.
Изоговый уровень излучаемой мощности, являющийся результатом суммирования в эфире сигналов отдельных ППМ, по прогнозам может быть в 5 — 6 раз больше, чем у современнь|х мобильных РЛС, и достигать 50 кВт в импульсе. Кроме того, при рациональной конструкции ППМ существенно уменьшаются СВЧ потери АФАР в режимах приема и передачи, что приводит к дополнительному выигрышу в энергетическом потенциале РЛС. Так как в режиме приема АФАР представляет собой распределенный СВЧ приемник с независимыми собственными шумами ППМ, то возникает дополнительный выигрыш в коэффициенте шума итогового приемного канала.
Расчеты показывают, что с учетом всех названных ранее составляющих можно прогнозировать увеличение дальности действия мобильных РЛС с АФАР в 2 — 2,5 раза. Нельзя не отметить повышенную надежность РЛС с АФАР, которая достигается за счет наличия большого числа П П М (выход из строя нескольких ППМ не приводит к потере работоспособности) и использования твердотельной микроэлектроники в ППМ (отпадает необходимость в мощном электровакуумном передатчике, являющемся наименее надежным узлом РЛС). Бортовые радиолокационные комплексы.
С совершенствованием АФАР связан прогресс в области построения бортовых радиолокационных комплексов (БРК) обзора воздушного, наземного и надводного пространств. Такие комплексы, размещаемые на самолетах, предназначены для обнаружения и определения государственной принадлежности воздушных и морских целей, передачи полученной информации на командные пункты систем П ВО и ПРО, наведения истребителей, штурмовиков и бомбардиров- шиков на воздушные, наземные и морские цели. Примером системы такого рода является авиационный комплекс радиолокационного обзора и наведения А-50Э, размещенный на модифицированном самолете ИЛ-76МД. В состав комплекса входит трехкоординатная импульсно-допплеровская РЛС с цифровой селекцией движущихся целей (СДЦ) и расположенной вне фюзеляжа антенной системой типа «Гриб».
Одним из основных направлений развития таких систем является создание АФАР кругового обзора. При разработке самолетных РЛС, прежде всею для боевой авиации, должны быть обеспечены следующие зребования; ° уверенное обнаружение в пределах радиогоризонта воздушных и наземных (надводных) целей, в том числе и малоконтрастных объектов); ° сопровождение требуемого (не менее 1О) числа целей; ° одновременное наведение оружия на несколько (четыре-пять) целен; 576 ° обеспечение различных режимов воздушного боя (маневрирование); ° автоматическое огибание рельефа местности при полете на малых высотах.
Эти требования должны выполняться при активном радиопротиводействии со стороны противника. В режиме «воздух — земля» РЛС должна обеспечивать картографирование поверхности Земли, обнаружение и сопровождение движущихся наземных целей, определение высоты и скорости полета самолета. Самолетная РЛС должна являться частью комплекса пилотажно-навигационного оборудования, реализующего комплексирование различных датчиков (высокоточная спутниковая навигационная система, баровысотомер, инерциальные системы).
При этом должны быть обеспечены малые габаритные размеры и масса, высокая надежность работы. Реализация этих требований возможна на основе цифровых твердотельных радиолокаторов (ЦТР), разработка которых ведется в ряде стран, в том числе и в России. Ключевой особенностью данного локатора является цифровая обработка сигнала на несущей частоте С ВЧ диапазона (0,1 ... 10 см), достигаемая параметрическим квантованием фазы с помощью параметронов, являющихся основным типом полупроводниковых параметрических усилителей. Было показано, что параметроны не только осуществляют аналого-цифровое преобразование входного сигнала, но и обеспечивают весьма высокую частотную и фазовую избирательность. Такое решение позволяет исключить потери в длинной цепи преобразований сигнала в обычном радиолокационном приемнике и повысить его чувствительность.