Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 46
Текст из файла (страница 46)
Это упрошает решение задачи назначения размера ОВПЦ 153) для гарантированного попадания МЦ в пределы зоны поиска и существенно сокращает необходимый обьем информации от источника предстартового ЦУ об элементах движения цели, например, по определению генерального курса и скорости движения МЦ. Таким образом, размеры ОВПЦ (зоны поиска), определяются уходом движушейся цели из точки начального ЦУ и ошибками БИНС, накопленными за время Т„,„полета ПКР. Величину радиуса ОВПЦ К„„„можно оценить по формуле 234 12авпц Иук+Вбимс~ (26.16) где К,=Ч„Т„,„— радиус ухода МЦ при скорости Ч„ее хода за время Т„=Д~Мр, йе — радиус области неопределенности положения ПКР, обусловленный ошибками БИНС.
Так при скорости МЦ Ч„=15 м/с й„„„может доходить до величины 10...15 км. В результате ОВПЦ имеет форму круга с радиусом ! О... 15 км (рис. 26.13,б). Знание размеров ОВПЦ дает возможность организации в ИВС ПКР режима поиска для обнаружения маневрируюшей МЦ на момент включения ГСН. б)» Рнс.
26ЛЗ 236 Если полет по маршевой траектории для обеспечения скрытности происходил на высоте 5...10 м, то для обнаружения МЦ в ОВПЦ на предельной дальности, определяемой ТТП ГСН, в заданной в полетном задании точке траектории осуществляется подъем ПКР на высоту прямой видимости дальней границы Д„ОВПЦ. Требуемую высоту подъема Н можно оценить по формуле (26.15). Обычно для реальньгх значений Д,«„она лежит в пределах 200...300 м, т.е. ПКР делает «горку», на вершине которой включается ГСН и ИВС реализует режим поиска МЦ в пределах ОВПЦ. Величина расчетной максимальной дальности обнаружения МЦ, а соответственно и дальности включения, составляющая для АРГС несколько десятков км 13), зависит от потенциальных возможностей ГСН, типа МЦ и условий наблюдения (волнения моря, наличия дождя на трассе распространения радиоволн и др.).
Просмотр поверхности участка ОВПЦ производится относительно узкой диаграммой направленности антенны (ДНА), имеющей ширину Воз= 60М$, град (26.17) где 0«з — ширина ДНА по уровню половинной мощности; Л вЂ” длина волны; д — мидель (диаметр) антенны. Для реальных значений параметров ПКР в сантиметровом диапазоне длин волн Окз=5...10 град. Для реализации просмотра участка морской поверхности ОВПЦ, протяженностью в горизонтальной плоскости ЬД,„=20..30 км, АРГС осуществляет сканирование ДНА по азимуту в пределах заданного, достаточно широкого сектора, имеющего величину ~р„=2К„„„/Д,ы, охватывающего всю ОВПЦ. Размеры этого углового сектора ~р„ограничены предельно допустимыми углами сканирования ДНА и погрешностями обтекателя (п.
5.2.3) (45). В зависимости от типа антенны возможно электронное (например, в АРГС ПКР «Гарпун» (34]) или механическое сканирование луча антенны (например, в АРГС-35Э ПКР Х-35Э (8]). Предельный сектор сканирования ДНА обычно составляет 90' (+45'). Теперь можно обосновать требования к необходимой максимальной дальности обнаружения МЦ в ОВПЦ, уходящей от ПКР с максимальной скоростью Ч«по направлению полета ПКР. Величина последней автоматически выдвигает требование к минимально допустимой дальности обнаружения определяемой расстоянием 30...35 км, находящейся на дальнем Д, краю ОВПЦ с наименьшей ЭПО, например РКА (см.
табл. 26.2), по которой возможно применение ПКР при стрельбе на максимальную дальность. Если АРГС не обладает такими показателями, то просмотр дальней зоны ОВПЦ может быть осуществлен при соответствующем сокрашении расстояния за счет подлета ПКР к границам ОВПЦ, (т.н. режим «наползания»). Что касается ближней границы Д«„ 238 ОВПЦ, то ее просмотр и анализ не вызывает трудностей.
Но, надо иметь ввиду, что есть ограничения по досягаемости обнаруженной на ближней границе ОВПЦ, т.к, ограниченная маневренность ПКР может оказаться недостаточной для доворота на нее. Таким образом, после включения АРГС осуществляет обзор ОВПЦ с поиском в широком секторе и обнаружением находящихся в нем МЦ. В этот момент происходит первый дистанционный контакт АРГС с целью, находящейся в пределах ОВПЦ. После завершения процедуры осмотра ОВПЦ поиск в широком секторе прекращается и в ИВС формируются оценки вектора состояния цели хц=~Д Д <рс, ас,), в котором Д и Д вЂ” дальность до МЦ и скорость сближения с ней, аь, и ас, — бортовые пеленги и угловые скорости линии визирования в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Этн оценки являются новыми данными, используемыми для целеуказания системе наведения ПКР, учитывающими пространственные перемещения МЦ с момента ввода полетного задания перед стартом. При однократном просмотре в процессе поиска в широком секторе на основе анаяиза сигналов можно оценить угловые координаты, дальность и радиальную скорость (по доплеровской частоте в когерентной АРГС) каждой МЦ, находящейся в ОВПЦ.
При неоднократном сканировании ОВПЦ с помощью вторичной и третичной обработки информации в ИВС можно получить также оценки других элементов движения целей, например курса движения. Одиночные плавания МЦ редки и для ведения боевых действий формируются корабельные соединения, содержащие главные и вспомогательные корабли (охранение), территориально разнесенные друг от друга на расстояния от сотен метров до нескольких километров.
В этих условиях в ИВС по данным, заложенным в полетное задание, необходимо производить классификацию, распознавание и селекцию заданной МЦ в группе, т.е. ИВС должна обладать свойствами избирательности для нанесения максимального ущерба и достижения наибольшей эффективности атаки. Возможность обнаружить и классифицировать цель определяется как техническими показателями АРГС, так и специфичными свойствами цели ~24, 83]. На относительно больших дальностях первого кратковременного включения АРГС МЦ любого класса можно рассматривать как сосредоточенную (точечную) цель. Однако, в современных РЛС использующих сверхширокополосные зондирующие сигналы с последующим их сжатием в процессе обработки, реализуется высокое разрешение по дальности. В связи с этим, разрешающая способность по дальности может быть меньше протяженности МЦ в направлении визирования, в резуль- 237 тате чего МЦ уже не является точечной и может наблюдаться «дробление» отраженного от нее сигнала по элементам разрешения по дальности.
В этих условиях основным классификационным параметром может быть мощность принимаемого АРГС отраженного сигнала, которая определяется размерами — классом МЦ (см. табл. 26.2). Следует отметить, что применение методов снвкения радиолокационной заметности существенно снижают достоверность этого метода классификации. Оценка скоростных характеристик современных кораблей, например по доплеровской частоте, также не дает достоверных результатов по классификации, т.к. величина доплеровского смещения частоты Г,=2 — "сова сову сигнала цели, определяется многими независимыми случайными факторами. Здесь: а — угол между направлением вектора Ч„скорости движения МЦ и проекцией вектора скорости ПКР на горизонтальную плоскость, 7 — угол между направлением вектора скорости ПКР и линией визирования МЦ.
Частотные свойства сигнала движущейся МЦ наиболее эффективно используются в АРГС, применяющей когерентную обработку сигналов, которая внедряется в перспективные ПКР [3, 6, 34, 51, 59, 91], поэтому рассмотрим их более подробно. Плотность распределения доплеровской частоты Г сигнала цели можно оценить по плотности распределения вероятностей радиальных составляющих (26.18) скоростей МЦ. Для большинства случаев можно считать, что ПКР движется в направлении МЦ на малой высоте и 7 имеет малую величину, тогда можно положить созуьз! и из рассмотрения исключить.
Используя полученные в [70, 73] выражения для плотности вероятности радиальных скоростей произвольно маневрирующей цели в предположении, что скорость цели Ч„и угол а независимые величины, и что угол а имеет равномерное распределение в интервале от -я до +я, а скорость цели Ч„ равновероятна в пределах от нуля до ее максимального значения Ч ,, и, учитывая линейную зависимость между радиальной скоростью Ч,„ цели и доплеровской частотой Г,(26.18),можно получить выражение для плотности вероятности р(Г ) доплеровской частоты сигнала МЦ в виде соотношения р(Г )= 1п 1 яГ„„ (26.19) при Гь,< Г 288 График произведения плотности вероятности р(Г ) на величину Г „представлен на рис.
26.14. Для МЦ разных типов величины Г„,„ различны и при Х=З см составляют соответственно для РКА („ч,„=3400 Гц (Ч,„=50 м/с), а для КР и ЭМ вЂ” Г „,„=1000 Гц (Ч =15 м/с). Как видно нз рис. 26.14 в процессе наблюдения за движущимися МЦ наиболее вероятны малые значения Г что оказывает большое влияние на работу когерентных АРГС, реализующих спектральную обработку сигналов, н не влияет на работу некогерентных АРГС.
э 2 1 о е, Рнс. 26.14 Ширина доплеровского энергетического спектра сигнала МЦ М„, находящейся на расстоянии Д от ПКР, обусловленная ее собственным движением, определяется по формуле [811 2Ч„Ь М,= —" — э)п а, Х Д где Ь вЂ” видимый лннейньэй размер цели. Оценочные значение АГ„, для а = 90' при Д = 10...25 км в сантиметровом диапазоне с учетом данных табл. 26.2 составляют: для РКА— 13 Гц, для ЭМ вЂ” 12 Гц, для КР— 15 Гц. Приведенные значения показывают, что этот параметр не может быть использован для распознавания класса МЦ на больших дальностях, так как соотношение Ь/Д мало. Обнаружение МЦ на далъностях первого включения АРГС представляет собой нелегкую задачу, особенно при учете требования обнаруживать МЦ при волнении моря до 6 баллов н в условиях дождя до 4..8 мм/ч.
Рассмотрим фоно-целевую обстановку и условия работы КСН ПКР с точки зрения оценки энергетических и спектральных параметров обрабатываемых АРГС сигналов, определяющих основные количественные показатели режимов обнаружения и автосопровождения МЦ. Важнейшей энергетической характеристикой любого радиолокационного объекта является его эффективная площадь отражения. ЭПО МЦ вЂ” тела сложной формы, зависит от линейных размеров Ь, формы и материала объекта, от направления облучения объекта, от длины волны 239 и ее поляризации. Поле отражения от тел сложной формы слагается из полей, рассеянных отдельными (локальными) участками (областями) облучаемой части их поверхности. Архитектура надстроек кораблей и морских судов любого типа весьма сложная, сами они несут различные надпалубные механизмы и устройства.
В качестве примера на рис. 26.15 приведен внешний вид контура крейсера УРО «Тикандерогв> 137, 71, 821, из которого видно насколько сложна его конструкция, что обусловливает сильную изрезанность диаграммы переотражений в обеих плоскостях. Эта диаграмма, как правило, имеет максимальное значение при облучении по нормали к борту и минимальное при облучении с носа и под острыми кормовь(ми углами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
