Меркулов В.И., Дрогалин В.В. Авиационные системы радиоуправления. Том 3 (2004) (1151999), страница 48
Текст из файла (страница 48)
Так, например, в пределах ширины ДНА, равной 1О', в зависимости от угла <р в пределах зоны поиска по дальности диапазон изменения УЭПО морской поверхности составляет около 20 дБ. Результирующий динамический диапазон изменения мощностей обрабатываемых сигналов цели и пассивной помехи имеет величину более 100 дБ — поэтому необходимо предусмотреть меры по согласованию диапазона изменения мощности пассивной помехи и ограниченного динамического диапазона приемника, а также для стабилизации уровня ложных тревог и стабилизации других показателей АРГС.
Эту задачу обычно решают применением систем обычной автоматической регулировки усиления (АРУ), АРУ по шумам, реализацией адаптивных регулировок, соответствующих порогов обнаружения и адаптивного управления мощностью передатчика. Отношение мощностей сигнала цели и пассивной помехи определяется выражением Р „2соз(1) — р)па ф (26.24) Р..
Д(р — сР)Оод~.ао(р — ~р) Анализ соотношения (26.24) в пределах зоны работы АРГС на различных этапах наведения показывает, что для различных типов МЦ и определенных выше значений р и Д, обнаружение МЦ затруднено изза влияния пассивной помехи. В связи с этим требуется применение специальных мер по улучшению энергетического отношения сигнал- помеха перед обнаружением, например, с помошью методов оптимальной фильтрации и спектральной селекции полезного сигнала из смеси принимаемых сигналов. Проведенный анализ (75) показывает, что дальность обнаружения АРГС зависит от параметров ее приемо-передающего тракта, типов МЦ, случайных факторов процесса наблюдения — метеоусловий, скорости и направления движения цели и др., а также от типа траектории полета ракеты, определяющей угол скольжения луча антенны.
Рассмотренные выше особенности образования сигналов МЦ и пассивной помехи и их обработки в АРГС необходимо учитывать во всех режимах работы АРГС на этапах ЦУ и самонаведения. После осмотра ОВПЦ АРГС выключает излучение, но остается в «горячем» режиме ожидания момента следующего поиска. После этого наступает пауза в ее работе, а для уменьшения дальности обнаружения ПКР противником она снижается на малую высоту 5..10 м.
Если в ОВПЦ обнаружено несколько МЦ, составляющих групповую цель, то для каждой из них производится оценка элементов движения цели, проводится анализ принятых АРГС сигналов для классификации, распознавания и выбора из состава группы заданной МЦ, в соответствии с ее характерными признаками, хранящимися в памяти ИВС. При необходимости осуществляется коррекция маршевой траектории полета ПКР в направлении на новую точку встречи с МЦ. Полет в прогнозируемое местоположение атакуемой цели до следующего включения АРГС происходит по обновленным данным ЦУ под управлением ИВС„обеспечиваюшей автономное наведение ПКР по данным САД.
В соответствии с логикой работы АРГС, блок-схема алгоритма функционирования которой приведена на рис. 26.18, следующее включение АРГС и последующая непрерывная ее работа производится после выхода ПКР из-под радиогоризонта, дальность до которого можно определить для любого типа МЦ по выражению (26.13).
В такой ситуации у противника остается мало времени на обнаружение ПКР и организацию эффективного противодействия [55). Обычно это происходит на дальности 10...20 км до МЦ. 245 Рис. 26.18 Так как за время подлета ПКР, от момента предыдущего ЦУ во время поиска в широком секторе, МЦ не может уйти на большое расстояние, то АРГС после повторного вюпочення на излучение переводятся в режим поиска в узком секторе (УС) (по азимуту — 10...20 град и в огРаниченном диапазоне дальности — 2..3 км, относительно ожидаемой дальности до МЦ), что повышает помехозащищенность АРГС за счет пространственной н временной селекции.
Все МЦ, обнаруженные в процессе поиска в узком секторе, анализируются, для каждой из них вновь делается оценка элементов движения цели н среди ннх селекгнруется заданная для поражения цель. Сканирование луча антенны производятся до момента принятия решения об обнаружении заданной Мц, после чего АРГС переходит в режим захвата ее на автосопровожденне. 246 Захват выбранной МЦ осуществляется по скорости (частоте), дальности и углам в обеих плоскостях пеленгации с последующим автоматическим сопровождением по этим координатам.
Автоматическое сопровождение по скорости (АСС), по дальности (АСД) и по направлению (АСН) в вертикальной и горизонтальной плоскостях выполняется с помощью следящих систем, обычно имеющих астатизм не выше второго порядка. Если захват не произошел, то АРГС вновь переходит в режим поиска в УС (рис. 26.! 8). С момента захвата МЦ АРГС переходит в режим автосопровождения и в КСН начинается этап самонаведения. Самонаведение ПКР на МЦ обычно осуществляется со снижением на предельно малую высоту полета около 2... 5 м, в зависимости от степени волнения моря.
По мере того, как ГСН приближается к такой крупногабаритной цели как корабль, возрастает ошибка сопровождения по угловым координатам из-за влияния углового шума, обусловленного мерцанием радиолокационного сигнала, отраженного от пространственно разнесенных различных элементов конструкции МЦ (п. 5.2.4 [45)). Для снижения влияния углового шума наряду с использованием многочастотного зондирующего сигнала, в качестве меры по поддержанию точности сопровождения и обеспечению встречи ракеты с целью в некоторых разработках рассматривается возможность перехода на конечном участке траектории к радиометрнческому режиму, когда МЦ селектируется на фоне морской поверхности по контрасту собственного излучения с использованием методов радиотеплолокации [54).
В процессе автосопровождения в АРГС качество обрабатываемых сигналов подтверждается контрольным обнаружнтелем. Как было показано ранее, для обеспечения требуемых характеристик обнаружения необходимо значительное превьппение сигнала от МЦ над пассивной помехой и внутренним шумом приемника. Оценка такого превьппения возложена на контрольный обнаружитель, который выдает признак обнаружения полезного сигнала, если есть сигнап цели большой амплитуды, при обработке которого можно формировать оценки координат МЦ в следящих системах с малой ошибкой. Если есть пропадание сигнала от МЦ либо нз-за замирания, либо существует значительное воздействие естественных или преднамеренных помех, то он выдает признак необнаружения полезного сигнала и следящие системы АСС, АСД и АСН переходят на работу по памяти по соответствующим координатам и на выход поступают экстраполированные значения координат.
По окончании времеви памяти АРГС осуществляет поиск в ЧС для осуществления повторного захвата МЦ. Работа перечисленных следящих систем в обычном режиме слежения и в режиме памяти достаточно подробно описана в предыдущих главах [45, 46) и здесь ие рассматривается, т.к. не имеет существенньгх особенностей.
247 При большом отношении сигнал/помеха в ИВС АРГС присутствует сигнал от цели„несущий всю доступную информацию о ее фазовых координатах х'„=[Д Д ф„, ш„,). На основе информации, извлеченной из радиосигналов, каналы оценивания координат цели и их производных непрерывно формируют в ИВС формуляр оценок, требуемых для используемого закона наведения.
Для алгоритма управления типа (7.48) требуемые фазовые координаты определяются вектором х„=[Д Чм ф„, ез„, Лез„, )„„,], а для алгоритма управления типа (7.74, 7.75) фазовые координаты определяются вектором оценки относительного положения ПКР и МЦ х =~Д Д ф„, ге„л )«,»1, которые непрерывно поступают в вычислитель параметров рассогласования ИВС, рассмотренный в 88.3 [46].
В отдельных ПКР при срыве режима автосопровождеиия по отраженному сигналу из-за воздействия мощных активных помех предусмотрен переход в режим самонаведения на станцию активных помех (САП). Тогда АРГС работает в режиме автосопровождения источника излучения только по направлению в обеих плоскостях пеленгации, рассмотренном подробно ранее 68.2 [46], а КСН реализует разновидности прямого метода наведения для наведения ПКР на САП. Существуют ПКР, например ЗМ-54Э [59] и ОаЬг)е1 [91] и др., которые приближаются к ОВПЦ на маршевом участке траектории с дозвуковой скоростью, а после выбора и захвата цели на участке самонаведения атака происходит со сверхзвуковой скоростью при высокой маневренности.
Такое различие динамики полета необходимо учитывать в законе наведения. Кроме того, под изменяющуюся динамику полета необходимо адаптировать параметры следящих систем АСС, АСД и АСН. На самом последнем перед встречей с целью участке полета ПКР сигналы управления не формируются и полет ПКР происходит по экстраполированным данным или с фиксированными рулями. 26.4.3.
ПРИМЕНЕНИЕ НАССИВНЬЗХ ГСН В КОМБИНИРОВАННЫХ СИСТЕМАХ НАВЕДЕНИЯ ПКР Создание и развитие ПРР с пассивными радиолокационными головками самонаведения связаны с оснащением ими специализированных авиационных комплексов, предназначенных для ведения поисково- ударных действий на морском театре военных действий и реализации концепции «разведка-удар». Такие авиационные комплексы имеют оборудование для автономного поиска, распознавания, определения местоположения МЦ и немедленного нанесения удара по ним ПРР [25].
248 Имн вооружены самолеты А-б, А-7, Р-4, Р/А-18, Торнадо и др. (США); Ягуар, Мираж и др. (Франция), МиГ-29, Су-24, Су-27, Су-33 и др. (Россия) [29[. Основные типы ПРР приведены в табл. 26.1. Пассивные ГСН применяются в ПРР при стрельбе как по морским, так и по наземным целям, и не имеют существенных отличий по принципам построения от систем, рассмотренных в [46). ПРГС может производить только оценку угловых координат и угловой скорости линии визирования цели, поэтому еб наведение может осуществляется по разновидностям прямого метода, рассмотренным в [46[, с применением соответствующих автономных датчиков, входящих в САД.
Следует подчеркнуть, что оценка дальности по изменению уровня сигнала при ее изменении выполняется с низкой точностью. Кроме того, мощность принимаемого сигнала может искусственно изменяться по случайному закону. Для повышения точности триангуляционных методов оценки дальности до источника излучения необходимо осуществлять в процессе полета маневрирование ракеты, но это требует значительных временных и энергетических затрат. Однако такой подход рассматривается в перспективных зарубежных разработках как один из возможных вариантов [921. Ниже рассмотрены только целевая обстановка и условия работы ПРГС в качестве исходных предпосылок для анализа использования ПРР при стрельбе по МЦ.