Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 2 (2003) (1151998), страница 17
Текст из файла (страница 17)
Следует иметь в виду, что большинство АРГС имеют в качестве одного из возможных режимов режим пеленгации источника активной помехи и они могут обеспечивать самонаведение на него ПКР. Отметим, что основным недостатком АРГС является низкая скрытность ее работы, обусловленная возможностью обнаружения излучаемых ею зондирующих сигналов станциями предупреждения об облучении, размещенными на МЦ, что позволяет системе РЭБ организовать постановку активных и пассивных помех АРГС. В связи с этим в последнее время в АРГС внедряются методы радиолокации с использованием в качестве зондирующих сверхширокополосных (СШП) сложных шумоподобных сигналов, в том числе с перестройкой несущей частоты в широком диапазоне, фазоманипулированных по псевдослучайному закону и др., в значительной мере снижающих этот недостаток [33-36, б!).
Радиолокация с использованием СШП сигналов удовлетворяет всем основным современным требованиям, обеспечивая: высокое пространственное разрешение цели, вплоть до получения радноизображения МЦ; высокую скрытность процесса локации; предельно достижимую помехозащищенность; нейтрализацию новейших технологий «радионевидимости» типа «Стелс». На конечном участке наведения АРГС выполняют управляемый обзор морской поверхности в заданном диапазоне углов в районе ОВПЦ; 82 внутриобзорную и межобзорную обработку принимаемых сигналов; обнаружение, классификация, распознавание и выбор цели; захват и автосопровождение цели; оценивание координат МЦ и их выдачу в формирователь параметров рассогласования; распознавание фрагмента цели и обеспечение избирательного и высокоточного наведения в заданную область МЦ; анализ помеховой обстановки и, при необходимости, включение средств помехозащиты, либо перенацеливание ракеты на постановщик активных помех; формирование сигналов подготовки и управления для системы подрыва БЧ.
Анализ приведенного перечня задач показывает, что для большинства из них к настоящему времени разработаны методы, аппаратура и алгоритмические процедуры, обеспечивающие решения, близкие к оптимальным. Исключением является задача распознавания фрагмента цели, математическая постановка и алгоритмы решения которой в настоящее время не до конца отработаны. При включении в состав ИВС информационных каналов высокого разрешения, например АРГС с синтезированием апертуры антенны появляется принципиальная возможность наведения ракеты в области повышенной уязвимости (ОПУ) цели.
Например, для МЦ вЂ” надводного корабля в перечень таких областей входят погреба боезапаса, топливные цистерны, машинное отделение. Обеспечение наведения в ОПУ позволяет существенно повысить вероятность поражения МЦ одной ПКР, или, другими словами, снизить необходимое для поражения число ракет. Для решения задачи определения положения ОПУ на изображении МЦ необходимо обеспечить формирование и ввод в составе ПЗ в память ИВС образа МЦ в диапазоне работы датчиков ИВС (5). При этом задача оценки относительного положения ракеты и точки прицеливания — ОПУ, может быть сведена к задаче поиска наблюдаемого при визировании фрагмента на общем изображении цели.
На структурной схеме АРГС (обведенной пунктирной линией на рнс. 8.6) устройства поиска, обнаружения и анализа сигналов, а также измерители координат цели н их производных объединены в модуль обработки информации ИВС, который можно реализовать как аппаратно, так н программно, при цифровой обработке сигналов. В состав АРГС, естественно, как и в любой активный радиолокатор, входят также передатчик (ПРД) зондирующих сигналов, приемник отраженных сигналов н антенная система с переключением приемо-передачи (ППП). Угловое положение диаграммы направленности антенны задается из 83 системы управления антенны (СУА).
Ширина ДНА антенны, определяемая ограниченным диаметром ракеты и длиной волны передатчика, составляет единицы и доли градуса. В современных АРГС обычно используется моноимпульсный метод пеленгации в горизонтальной и вертикальной плоскостях, который позволяет сравнительно просто построить системы автоматического сопровождения целей по направлению (АСН). В качестве СПЦ в АРГС наиболее часто используются зондирующие импульсы в сантиметровом или миллиметровом диапазонах длин волн. Это определяет состав и принципы работы устройств поиска, обнаружения и анализа сигналов, которые достаточно подробно рассмотрены в других разделах книги.
Захват и автосопровождение МЦ, а также оценка ее координат и их производных также происходит по рассмотренным там же правилам. Так, если в режиме захвата принимается решение о принадлежности обнаруженного и анализируемого сигнала к цели, то измерители АРГС переходят в режим автоматического сопровождения цели по дальности и направлению, а при когерентной обработке сигналов и к автоматическому сопровождению принимаемого сигнала по доплеровской частоте, обеспечивающему сопровождение цели по скорости. В режиме автосопровождения цели в дальномерном канале АРГС по времени запаздывания отраженного сигнала формируются оценки дальности Д и скорости ее изменения Д = — Ч,е.
В угломерных каналах АРГС оцениваются углы уьп угловые скорости юш и их приращения Ьюю в плоскостях управления. Оценки Чеь оз~ з и Лез~ з используются для формирования параметра рассогласования (7.48), а оценки аз~я — для вычисления параметров рассогласования (7.49) при методе наведения с постоянным углом упреждения. Если ракета иаводится по алгоритму (7.67), (7.68), то в угломерном канале формируются и оценки )кьз поперечиых ускорений цели.
Наличие информации о дальности до цели позволяет повысить помехо-защищенность АРГС за счет отпирания приемника только на время прихода сигналов, отраженных от цели. По пространству цель селектируется за счет направленных свойств антенны путем ее поворота в направлении на МЦ, для чего в процессе сопровождения целей по направлению в угломере АРГС формируются оценки ф, з бортовых пеленгов цели и ф, з их производных. В когерентных АРГС сигнал цели селектируется также по доплеровской частоте Р„соответствующей следящей системой, что также существенно повышает помехоустойчивость АРГС. 84 В процессе автосопровождения цели постоянно проводится анализ принимаемого сигнала на его принадлежность к постановщику помех либо цели. Анализ обычно выполняется по энергетическому признаку, так как сигнал активной помехи во много раз превышает сигнал, отраженный от цели.
Если в процессе анализа сигналов принимается решение о принадлежности обнаруженного сигнала постановщику помех, то либо включаются средства помехозащиты, либо продол>кают использоваться результаты измерений и экстраполяции автономных датчиков, либо происходит перенацеливание ракеты на постановщик помех. В последнем случае употребляется прямой метод наведения.
Принимаемый сигнал анализируется на его принадлежность не только цели, либо постановщику помех, но и морской поверхности. Этим самым исключается захват и сопровождение сигнала, отраженного от морской поверхности. Анализ проводится по энергетическим и частотным различиям сигналов отраженных от моря либо от цели.
Эти меры также повышают помехоустойчивость АРГС и ИВС в целом. При пропадании сигналов цели, например из-за воздействия помех, АРГС переходит в режим памяти по измеряемым координатам и выдает их экстраполированные значения. В этом режиме ПКР наводится по экстраполированным значениям всех требуемых фазовых координат, соответствующих используемому закону наведения. Это дает возможность возобновить процессы автоматического сопровождения цели в АРГС, а соответственно, и самонаведения ПКР, при повторном появлении сигналов цели без перехода в режим поиска и обнаружения цели в условиях дефицита времени.
На последнем участке наведения в «мертвой зоне» сигналы управления не формируются и полет ПКР происходит по экстраполированным данным или с фиксированными углами отклонения рулей. Более подробно особенности функционирования и функциональные связи ИВС ПКР во всех режимах будут рассмотрены в третьем томе монографии. 8.4. ТЕНДЕНЦИИ РАЗВИТИЯ ИВС БОЕВЫХ САМОЛЕТОВ 8.4.1. ТенДенЦии РАзвнтнл ИВС 'зАРУБежных слмОлетОВ При проектировании современных ИВС ЛА, и особенно истребителей, необходимо решить следующие задачи; разработать эффективные методы наведения на воздушные и наземные цели; создать эффективный комплекс бортового радиоэлектронного оборудования (БРЭО), осуществляющий информационное обеспечение всех используемых методов наведения; решить задачу повышения эффективности самого процесса проектирования и отработки БРЭО ЛА; решить задачу повышения эффективности эксплуатации, имея в виду легкость обучения пользователя, упрощение эксплуатации, сокращение времени обслуживания и легкость модернизации борта.
Каждый новый шаг в создании самолета и его оборудования сопровождается попытками использовать более совершенную технологию проектирования. Это обьясняется желанием вложить в перспективный самолет все достигнутые к тому времени передовые научно-технические результаты работ, с тем, чтобы получить большую эффективность комплекса и по возможности сократить сроки и стоимость разработок. БВС являются одной из главных составных частей бортового оборудования, определяющих архитектуру БРЭО, и их развитие происходит в тесной взаимосвязи. В последние десятилетия в США и странах НАТО развитие авионики, прежде всего бортовых вычислительных средств ЛА, определялось тремя основными программами: ОА13, Раке Р111аг и Раче Расе 160), последовательность выполнения которых и связи между ними показаны на рис.
8.7. Цель данных программ: повышение надежности, сокращение стоимости, уменьшение нагрузки на экипаж, уменьшение потребляемой мощности и решение задач масштабируемости. 1980 !990 2000 СШЬ Р-16, Р-13, Р-22 15 9 Рис. 8.7 Реализация первой из них завершилась в начале 80-х годов разработкой стандартной мультиплексной шины передач данных (стандарт МП.-БТР-1553В), стандартной архитектуры процессора данных (стандарт М11.-8ТР-1750А) и языка программирования ДЖОВИАЛ. Полученные результаты трудно переоценить, так как они определили прин- 86 ципы построения федеративной архитектуры вычислительной системы самолетов на основе мультиплексной шины передачи данных со скоростью 1 Мбит/с, которая реализована практически на всех самолетах США: В-1В, Р-14, Е-15, Е-16, Р-18, их модификациях и др. Вслед за программой !зА!Б в середине 80-х годов реализуется программа Раче Р!Паг, В рамках этой программы было разработано семейство унифицированных модулей на основе сверхбыстродействующих интегральных схем (ЧНБ1С).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
