Разработка многопозиционного комплекса обнаружения воздушных объектов в радио и инфракрасном диапазоне
Определение методов и систем позиционирования источников излучения. Сравнительный анализ РЛК. Разработка комбинированного способа и алгоритма определения местоположения источника помехи. Решение выбранного многопозиционного комплекса обнаружения ВО.
Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
Вид | дипломная работа |
Язык | русский |
Дата добавления | 01.03.2016 |
Размер файла | 469,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Дипломный проект
ТЕМА: «Разработка многопозиционного комплекса обнаружения воздушных объектов в радио и инфракрасном диапазоне»
Выполнил: мл.сержант Бабенко А.В.
город Ярославль
2014 год
Оглавление
излучение комбинированный помеха многопозиционный
Перечень условных обозначений
Введение
1. Анализ методов и систем позиционирования источников излучения
1.1 Анализ систем радиолокационного обнаружения
1.2 Сравнительный анализ РЛК используемых в РТВ
1.3 Виды локации
2. Разработка комбинированного способа и алгоритма определения местоположения источника помехи
2.1 Решение задачи диплома
2.2 Алгоритм для определения точности координат источника АШП
3. Вероятностная оценка вариантов комплексирования
3.1 Подбор средств для комплексирования в МПКО
3.2 Решение выбранного многопозиционного комплекса обнаружения ВО
3.3 Вариант перспективного МПКО
Выводы
Заключение
Перечень условных обозначений
РЛС - радиолокационные системы
КПЛ - комплекс пассивной локации
ПАП - постановщик активной помехи
РЭС - радиоэлектронные средства
СКО - среднеквадратическая ошибка
АД - амплитудный детектор
СД - синхронный детектор
АРУ - автоматическая регулировка усиления
ЦИП - центральный измерительный пункт
ИП - измерительный пост
ИИ - источник излучения
ПУ - пороговое устройство
ПФ - полосовой фильтр
Инт. - интегратор
СУЛП - система устранения ложных пеленгов
ШАРУ - шумовая автоматическая регулировка усиления
САЗО - система активного запроса и ответа
РТВ - радиотехнические войска
РНС - радионавигационные системы
РЭС - радиоэлектронные системы
РЭБ - радиоэлектронная борьба
ЗРВ - зенитно-ракетные войска
СВН - средства воздушного нападения
СВКН - средства воздушно-космического нападения
ВВС - военно-воздушные силы
ВТО - высокоточное оружие
СРНС - спутниковая радионавигационная система
ЗРК - зенитно-ракетный комплекс
УР - управляемые ракеты
ПРР - противорадиолокационные ракеты
ОМП - оружие массового поражения
КРМБ - крылатые ракеты морского базирования
КРВБ - крылатые ракеты воздушного базирования
ЕГСК - единая государственная система координат
СРТР - средства радиотехнической разведки
Введение
Главнокомандующий ВКО генерал- лейтенант Головко А.В. в своём интервью отметил: «Приоритет отдается тщательно подготовленным скоротечным операциям, позволяющим решить стратегические задачи ограниченным составом сил и средств, без задействования всего военно-экономического потенциала. Достижение конечных целей военных действий обеспечивается не столько уничтожением группировок войск (сил) противника, сколько поражением объектов государственного и военного управления, массовых информационных коммуникаций, систем разведки, навигации и связи - тех объектов, от которых зависит устойчивость управления вооруженными силами и государством в целом.
Вооруженные силы наиболее развитых иностранных государств (США и НАТО) получают возможность наносить скоординированные во времени высокоточные удары в глобальном масштабе практически по всему спектру целей на территории Российской Федерации.
Созданные на сегодня группировки ВВС мирного и военного времени значительно уступают противостоящим группировкам вероятного противника на всех стратегических направлениях. Соотношение сил сторон (авиационных группировок и войск ПВО Российской Федерации и вероятного противника) на основных стратегических направлениях составляет от 1 : 4 до 1 : 8 в пользу противника. В дальнейшем с учетом проводимых США и другими ведущими иностранными государствами мероприятий по качественному обновлению национальных вооруженных сил следует ожидать, что не благоприятный для Российской Федерации разрыв в количественно-качественном соотношении сил будет увеличиваться.».
О предназначении радиотехнических войск (РТВ) в современной войне было сказано следующее: «Возможности по противовоздушной обороне в мирное время в основном обеспечивают решение задач по охране государственной границы в воздушном пространстве и прикрытию от ударов с воздуха важнейших объектов Российской Федерации. Вместе с тем, общий уровень решения задач по ПВО по объективным причинам, вызванным сокращением сил и средств, снизился до критического. На севере и востоке страны полностью утрачен радиолокационный контроль отдельных участков государственной границы и территории Российской Федерации (полярный Урал, север Западной и Восточной Сибири, район Чукотки). Непосредственное зенитное ракетное прикрытие имеют только пункты базирования флотов, часть аэродромов авиационных СЯС.
С целью недопущения дальнейшего снижения оперативных и боевых возможностей развернутых группировок войск ПВО Главным командованием ВВС принимаются меры по совершенствованию технической оснащенности Военно-воздушных сил за счет перевооружения на современные и модернизирование старых образцов военной техники и средств поражения.».
Следовательно, чтобы отвечать этим требованиям и основным задачам по выявлению тех воздушных целей, необходимость уничтожения которых на этапе сильного радиоэлектронного противодействия диктуется логикой их развития и условиями обстановки [. Н.В. Сечкин. - Тактика РТВ. - ВККА ПВО им. Г.К. Жукова, 1988], РТВ должны обеспечивать высокую вероятность своевременного обнаружения средств воздушного нападения (СВН) с учётом повышения скрытности.
Приведенные положения говорят о необходимости максимального использования всех имеющихся возможностей для повышения эффективности своевременного обнаружения, что подтверждает актуальность темы исследования.
В связи с этим возникает также необходимость в проведении многостороннего комплексного исследования радиолокационных систем обнаружения воздушных объектов в радио и инфракрасном диапазоне, возможности использования этих систем для пассивного позиционирования СВН и создании объединенного комплекса способного эффективно противодействовать СВН предполагаемого противника при пассивном приеме с высокой точностью.
Актуальность работы обусловлена необходимостью разрешения научных и технических задач, возникающих при модернизации существующего технического парка с минимальными затратами по продлению сроков службы без кардинального конструктивного изменения образцов.
Одним из вариантов решения такой задачи является комплексирование перспективных и современных активных РЛС («Гамма С 1 -Е», «Гамма ДЕ», «Десна - М»,«19Ж6») итепловизионной аппаратуры (“Беркут-1”, “SNORE”)
С целью повышения точности определения координат ВО предлагаемыми комплексами следует комбинировать известные ранее разностно - дальномерный (РДМ) и пеленгационный методы [13];
Глава 1. Анализ методов систем позиционирования источников излучения в радио и инфракрасном диапазоне
1.1 Анализ путей построения современных и перспективных активных средств обнаружения маловысотных воздушных целей
Как известно[. Б у радиотехнических войск военно - воздушных сил (бригада, полк, батальон, рота, взвод).- Введен в действие приказом главнокомандующего ВВС от 8.04.05
№ 010.- М.: Военное издательство, 2005,23], задачей радиотехнических войск (РТВ), является ведение радиолокационной разведки, обнаружение воздушных целей, определение их текущих координат, государственной принадлежности и выдача радиолокационной информации для обеспечения боевых действий истребительной авиации (ИА) и зенитных ракетных войск (ЗРВ). Основными видами вооружения и военной техники радиотехнических войск являются: радиолокационные системы (РЛС), автоматизированные системы управления и техника связи.
Известно несколько вариантов классификации РЛС [. Справочник по радиолокации Т. 4. Радиолокационные станции и системы: Пер с англ./ редактор М. Скольник. - М. : Сов.радио, 1974 ,. В.Е. Дулевич. - Теоретические основы радиолокации. - М.: Сов.радио, 1978.,22,23], наиболее полной, на наш взгляд, будет являться классификация представленная на рисунке 1.1, учитывающая технические и тактические признаки и их характеристики.
Рисунок 1.1 - Классификация радиолокационных систем
Из проведенной классификации видно, что в РТВ наибольшее распространение получили РЛС активной локации и активного запроса и ответа, но в условиях сложной помеховой обстановки и применении противником ПРЛР сохранить группировку РЛС возможно только в случае ее полного выключения или минимального количества включений на излучение. Которое повлечет за собой провалы в радиолокационном поле или объём информации не будет соответствовать предъявляемым требованиям.
Решение этих задач в современных условиях привело к развитию новых направлений в области методов радиолокации. Одним из таких перспективных направлений является создание многопозиционных радиолокационных систем (МПРЛС) построенных на принципах комплексного применение средств обнаружения воздушных объектов в различных диапазонах волн.[37].
МПРЛС зачастую определяется [38]как радиолокационная система, включающая несколько разнесённых в пространстве передающих, приёмных или приёмопередающих позиций, в которых получаемая ими информация о целях обрабатывается совместно.
Основными преимуществами МПРЛС по сравнению с однопозиционными РЛС являются модульность, высокая помехоустойчивость, живучесть, точность завязки и сопровождения траекторий воздушных объектов, большая информативность.
Высокая помехоустойчивость обеспечивается:
сложностью создания прицельных по направлению помех в широком секторе, одновременно нескольким разнесённым позициям МПРЛС;
необходимостью излучения помех в широком секторе, что снижает плотность мощности помех, действующих на каждую позицию;
наличием нескольких передающих позиций, работающих на разных частотах и излучающих сигналы различных типов, и приёмных позиций с кооперативным приёмом сигналов в широком диапазоне частот, что делает не эффективными помехи прицельные по частоте и ответно - импульсные. Делает малоэффективными мощные направленные пассивные помехи, например, уголковые отражатели.
Высокая живучесть достигается:
рассредоточенностью в пространстве и избыточным числом позиций. При этом выход из строя какой - либо из позиций не приведёт к полному нарушению работоспособности, а вызовет лишь частичное ухудшение характеристик МПРЛС;
высокой скрытностью функционирования, что обеспечивает неуязвимость от противорадиолокационных ракет типа «Харм».
Большая информативность достигается за счёт увеличения объёма «сигнальной » информации, содержащейся в сигналах различных частотных диапазонов. Благодаря одновременному наблюдению цели в различных диапазонах, возможно работа в любой помеховой обстановке.
По аналогии с большой долей вероятности, подтверждаемой математическими расчетами, можно предполагать совместное использование не только РЛС, но и других источников информации о воздушной обстановке. Проведем сравнительный анализ методов и устройств возможных к объединению для решения поставленной задачи.
1.2 Сравнительный анализ РЛК используемых в РТВ
Основным методом позиционирования в КПЛ является пеленгационный, при помощи которого определяется местоположение и строятся траектории движения объектов, которые отображаются на электронной карте контролируемого района. Ложные траектории исключаются программными методами путем параметрического отождествления объектов. Указанные КПЛ характеризуются высоким быстродействием и чувствительностью, что достигается за счет использования моноимпульсных методов пеленгации в канале обработки сигналов. С учетом высокого уровня автоматизации это позволяет принимать и обрабатывать все виды радиоизлучений, в том числе кратковременные, со сложной частотно-временной структурой и помеховые. По измеренному вектору параметров сигналов путем сравнения с базой данных производятся распознавание источников излучения и классификация их носителей. В основном режиме станция осуществляет пеленгацию источников излучения и измерение вектора параметров сигнала в процессе кругового обзора пространства.
В отличие от ранее известных МПРЛС предлагается оценить возможность комплексирования РЛС и других частотных источников информации, ниже проведена оценка различных вариантов объедения информационных модулей, которые в дальнейшем будем называть многопозиционным комплексом обнаружения (МПКО)
Для выбора рационального метода определения координат в МПКО проведен анализ большого количества информационных источников [ . Бакулев П.А., Сосновский А.А. Радиолокационные и радионавигационные системы.- Учебное пособие для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 1994. ,. Системы навигации: и др. Патент на полезную модель № 44190, Ульянов Г.Н. и др.; заявл. 2004130926/22 от 28.10.2004 г.,. Ульянов Г.Н. и др. Локальная система позиционирования объектов вооружения, военной техники и лично состава// Известия РАРАН.-2008г №1 (55).,. Радиоэлектронное вооружение РВ и А СВ./ Ульянов Г.Н. и др.: Учеб.пособие.- С.Пб.: МВИА, 2008.,. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация.- М .: Радио и связь, 1993, . Митюшов А.И. Разностно-дальномерно-временной способ определения координат источников радиоизлучения. Тематический научный сборник №1. -- СПб.: СПВУРЭ, 1993. , . Метод определения координат движущихся целей в бистатической РЛС. Бляхман А.Б., Ковалев Ф.Н., Рындык А.Г. Радиотехника, № 1, 2001 г., . Кондратьев В.С., Котов А.Ф., Марков М.Н. Многопозиционные радиотехнические системы / Под ред. В.В. Цветанова. М.: Радио и связь, 1986], который позволил выявить совокупность методов и систем позиционирования источников излучения (ИИ), представленныхв таблице 1.1.
Таблица 1.1 Классификация известных методов и систем пассивного позиционирования
N п/п |
Вид излучаемой помехи |
Метод позиционирования |
Состав системы |
Измеряемые параметры |
Возможности системы |
Диапазон частот средств излучения |
|
1 |
Импульсная |
Пеленгационный |
Двухпозиционная |
Одна из систем определяет угол места и азимут, вторая - либо азимут, либо угол места |
При известных координатах каждой из систем измеренные угловые координаты преобразуются в трехмерные прямоугольные источника помехи |
Радиоволновый, инфракрасный, ультрафиолетовый |
|
2 |
Импульсная |
Пеленгационный |
Трехпозиционная (двухбазовая) |
Разность времени прихода сигналов на каждую из позиций при наличии эталонов времени, нулевые значения шкал которых согласованны |
Поверхностями положения являются вертикальные плоскости, на линии пересечения которых находится источник излучения; метод применим только для определения прямоугольных координат источника на горизонтальной плоскости |
Сигнал любой физической природы |
|
3 |
Импульсная |
Разностно - дальномерный |
Четырехпозиционная (трехбазовая) |
Разность времени прихода сигналов на крайние точки каждой из баз при наличии эталонов времени на каждой позиции, нулевые значения шкал которых согласованы |
Точка пересечения трех гиперболических поверхностей даст точку местоположения источника излучения в пространстве |
Сигнал любой физической природы |
|
4 |
Непрерывная |
Пеленгационный |
Трехпозиционная (двухбазовая) |
Сигналы, принятые парой позиций, подаются на вход коррелятора, причём сигнал от одной из позиций через регулируемую линию задержки; максимум сигнала на входе коррелятора соответствует разности запаздывания сигналов на входах коррелятора. |
Увеличение числа позиций не позволит определить пространственные координаты источника излучения, возможно определение только координат на плоскости |
Сигнал любой физической природы |
|
Непрерывная |
Разностно - дальномерный |
Четырехпозиционная |
Сигналы, принятые парой позиций, подаются на вход коррелятора, причём сигнал от одной из позиций через регулируемую линию задержки; максимум сигнала на входе коррелятора соответствует разности запаздывания сигналов на входах коррелятора. |
Точка пересечения трёх гиперболических поверхностей даст точку местоположения источника излучения в пространстве |
Сигнал любой физической природы |
Таким образом, анализ проведенный в 1.1, 1.2позволяет наметить пути совершенствования МПКО ИИ. Таковыми являются:
- уменьшение числа позиций для определения пространственных координат ИИ;
- комплексное использование РЛС и тепловизионной аппаратуры
- совместное применение пеленгационного и разностно - дальномерного методов для решения задач позиционирования.
Пеленгационный метод может быть реализован в двухпозиционных системах с изменением угловых координат на каждой из них. Применение пеленгационного метода при изменении только разности времени возможно для решении задачи на плоскости.
Тогда как для расчета высоты необходимо добавить третью позицию с возможным использованием на ней не только РЛС, но и тепловизонной аппаратуры. Далее обосновывается использования комбинированного метода определения координат для МПКО.
Исходя из необходимости совершенствования существующего парка рлс, предполагается обязательное наличие пассивных ИК, использующих один или несколько из освоенных к настоящему времени ИК-диапазонов: 1-2, 3-5 и 8-14 мкм. При наличии в составе ИК матричных ФПУ имеется возможность получения устойчивых ИК-изображений наблюдаемых сцен (цели, фон, помехи)[ ].
Получение изображений принципиально возможно с помощью аппаратуры, работа которой основана на любых волновых процессах: электромагнитные колебания (гамма-излучения, рентгеновские, ультрафиолетовые, видимые, ИК, радиоволны), акустические и ультразвуковые (механические) колебания и др.
Все же наиболее перспективными () для ведения всепогодной, круглосуточной работы, в условиях сложной помеховой обстановки остаются РЛСист состоящие из аппаратуры использующей электромагнитные колебания и ИК излучения.
Обоснование выбора и наиболее рациональное ТПА предложено во второй главе целью которой является выбор (ТПА) для многопозиционной РЛСист, включая оценку единичных показателей качества инфракрасных (ИК) обнаружителей и методы реализации многопозиционных систем обнаружения маловысотных целей.
Немаловажно, что ИК излучение по средствам ТПА позволяет получать изображение. В отличие от привычных отметок на экране ИКО, такая возможность обладает характерной особенностью:
- в формировании изображения участвует и собственное излучение воздушной цели, которое зависит от излучательной способности поверхностей объектов и их температуры. Эта особенность позволяет регистрировать объекты только за счет различий излучательной способности их поверхностей при отсутствии падающего излучения и температурных перепадов[]. Обоснование необходимости применения тепловизионных систем будет проведено в следующем пункте.
. предназначена для:
- определения пеленга (азимута) на огневые позиции (ОП) стреляющих артиллерийских орудий и минометов;
- определение пеленгов (азимута и угла места) на реактивные снаряды реактивных систем залпового огня (РСЗО), тактические (ТР) и зенитные (ЗР) ракеты, находящиеся на траектории (летящие);
- определение пеленга (азимута) на места разрывов снарядов и мин и на места подрывов тротила и текущего значения времени производства разрыва (подрыва);
- определение текущих значений времен производства выстрелов, пеленгации реактивных снарядов РСЗО, ТР и ЗР и производства разрывов (подрывов).
1.3 Виды локации
Для выбора рационального способа который будет предложен ниже, рассмотрим ещё несколько способов локации воздушных объектов [12] таких как:
1.Оптическая локация
1.1. Активная оптическая локация.
Может проводиться с использованием некогерентных (прожекторных) и когерентных (лазерных) оптических сигналов.
1.1.1.Прожекторная локация. Использовалась в период первой и второй мировых войн. Отраженные сигналы видимого диапазона наблюдались визуально. Прожекторы обеспечивали большую энергетику излучения, однако его некогерентность снижала возможности угловой концентрации. Прожекторы инфракрасного (ИК) диапазона используются в современных системах ночного видения, содержащих преобразователи ИК принятых изображений в видимые.
1.Лазерная локация. Появилась в начале 60-х годов в результате создания источников оптического когерентного излучения лазеров. Лазерной локации присущ ряд важных особенностей.
Во-первых, когерентность и малая длина волны излучения лазеров позволили получать узкие диаграммы направленности (от единиц до десятков угловых секунд) даже при небольших размерах излучателей (единицы дециметров). При расходимости излучения, равной одной угловой секунде (при этом 1"~ 5х10-6pад), поперечный размер облучаемой области на дальности 200 км составляет 1 м, что позволяет раздельно наблюдать отдельные элементы цели.
Во-вторых, временная и пространственная когерентности излучения лазеров обеспечивают стабильность частоты при высокой спектральной плотности их мощности. Последнее, а также остронаправленность лазерного излучения обусловливают высокую помехозащищенность лазерных локационных средств от воздействия естественных источников излучения.
В-третьих, высокая частота колебаний приводит к большим доплеровским сдвигам частоты при взаимных перемещениях цели и локатора. Это обеспечивает высокую точность измерения радиальной скорости элементов цели, но требует расширения полосы приемных устройств.
Структурная схема и особенности построения лазерного локатора. Структурная схема лазерного локатора представлена на рис. 1 Основным элементом передающего устройства является лазер. Спектральная линия излучения рабочего тела лазера определяет несущую частоту локатора.
Рис.1
В современной локации используются лазеры: а) на двуокиси углерода СО2 ; б) на ионах неодима; в) на рубине; г)на парах меди и др. Газовые СO2-лазеры обладают высокими средними выходными мощностями (до десятков киловатт), высокой монохроматичностью (ширина спектра несколько килогерц), высоким кпд (до 20%), работают как в непрерывном, так и в импульсном режиме, компактны. Твердотельные неодимовые и рубиновые лазеры используются в основном в импульсном режиме (частота повторения 0,1...100 Гц); энергия их излучения в импульсе до единиц джоулей; кпд единицы процентов. Лазеры на парах меди обеспечивают высокую частоту повторения (до десятков килогерц) при средней мощности до 100 Вт.
Требуемое распределение потока зондирующего (лазерного) излучения в пространстве обеспечивается формирующей оптической системой (ФОС). В нее может входить система неуправляемых зеркал (З), линз и управляемых дефлекторов (Д), обеспечивающих перемещение луча. Отраженные от целей лазерные сигналы концентрируются приемным телескопом (ПРТ) на фотоприемных устройствах. Объединение передающей и приемной систем лазерных локаторов в отличие от РЛС используется редко из-за перегрузок фотоприемных устройств и нарастания уровня помех. Как передающая, так и приемная оптическая система перспективных лазерных локаторов выполняется в настоящее время в адаптивном варианте для компенсации искажений волновых фронтов сигналов в атмосфере и средах лазерных генераторов.
В фотоприемных устройствах лазерного локатора в отличие от РЛС практически не используют усиления сигналов на несущей частоте. При этом усложняется конструкция и затрудняется обзор пространства. Используется лишь прямое усиление видеосигналов, а при гетеродинном приеме - радиосигналов промежуточной частоты. Видеочастотное усиление используется преимущественно в видимом и ультрафиолетовом (УФ) диапазоне. Для этого диапазона имеются малошумящие приемники с внешним фотоэффектом (т.е. с выбиванием электронов квантами оптического излучения из фотокатода). Радиочастотное усиление используется в ИК диапазоне, в котором внешний фотоэффект не реализуется из-за недостаточной энергии кванта излучения, зато гетеродинный прием снижает значимость шумов внутреннего фотоэффекта.
Особенности гетеродинного приема. В состав фотоприемного устройства вводят лазерный гетеродин и смеситель в виде полупрозрачного зеркала или светоделительной призмы. При этом, в случае взаимной когерентности излучений лазерного гетеродина и передающего устройства, возможна когерентная обработка принимаемого сигнала. Поэтому гетеродинный прием используется не только для подавления внутренних шумов в ИК диапазоне, но и для извлечения информации из фазовой структуры принимаемого поля в видимом и УФ диапазоне.
Особенности интерферометрического приема. На входе фотоприемного устройства суммируют поля от двух или нескольких пространственно-разнесенных точек (областей) плоскости приемной апертуры. По результату интерференции полей определяют их взаимную когерентность и фазовые соотношения.
По набору измерений при различном разносе точек приема могут восстанавливать пространственное распределение амплитуды и фазы принимаемого поля. Интерферометрический прием используется в отсутствие гетеродина для извлечения информации из фазовой структуры принимаемого поля, а также для увеличения углового разрешения и синтезирования апертуры.
Области применения лазерных локаторов:
измерение дальности и угловых координат движущихся целей кораблей, самолетов, искусственных спутников Земли и т.д. (лазерные дальномеры, локаторы типа MCMS, PAIS и др.);
высокоточные измерения скоростей перемещения целей и потоков жидкостей и газов (лазерные доплеровские измерители скоростей и анемометры);
получение некоординатной информации о целях: параметров поверхности (шероховатости, кривизны), параметров вибрации и движения вокруг центра масс, изображений и др. (многофункциональные лазерные локаторы типа КА-98, Lotaws и др.);
высокоточное наведение систем оружия (лазерные локаторы подсвета целей, обзора пространства и целераспределения);
обеспечение стыковки космических аппаратов, посадки самолетов, судовождения (лазерные навигационные системы); е) элементы технического зрения в автоматических и роботизированных системах (системы измерения дальности, формирования изображения, селекции и распознавания целей и др.);
диагностика параметров и измерение вариаций характеристик окружающей среды, включая атмосферу, а также контроль ее загрязнения продуктами хозяйственной деятельности человека (лидары типа DIAL и др.; Lidar - LIghtDetectionAndRanging - обнаружение света и определение дальности).
2.Полуактивная оптическая локация.
Использует явление вторичного излучения (отражения) целями оптических волн от источника естественного интенсивного первичного излучения. Чаще всего таким источником является Солнце. Средства полуактивной локации, основанные на этом принципе, называют оптико-электронными станциями. К средствам полуактивной оптической локации можно отнести также биологические зрительные системы. Пренебрегая фактором использования вторичного излучения, оптико-электронные станции часто относят к средствам пассивной оптической локации.
3.Пассивная оптическая локация.
Использует собственное оптическое излучение нагретых участков поверхности цели или ионизированных образований в ее окрестности. Известно, что максимум излучения абсолютно черного тела при температуре T (по Кельвину) приходится на длину волны ~ 2898/T мкм . Длина волны, на которую приходится максимум излучения реальных целей, обычно находится в инфракрасной области спектра (лишь при T ~4000 K максимум совпадает с красной, а при T ~5000 К - с желтой областью видимого спектра). Средства пассивной оптической локации обычно работают поэтому в ближнем ИК диапазоне. К подобным средствам относят ИК пеленгаторы, тепловизоры, тепловые головки самонаведения, пассивные приборы ночного видения и др.
В настоящее время широкое распространение получили приборы ночного видения (ПНВ), предназначенные для наблюдения в сумерках и ночью. А в ряде случаев - еще и при пониженной прозрачности атмосферы. Известны ПНВ на базе электронно-оптических преобразователей (ЭОП), низкоуровневые телевизионные системы (НТВС), тепловизионные (ТПВ) приборы. Все они имеют свои недостатки и, соответственно, ограниченные возможности применения. В связи с этим представляется целесообразным создание многоканальных ПНВ (МПНВ), состоящих из отдельных каналов на базе известных типов ПНВ и других приборов таким образом, чтобы недостатки одних каналов компенсировались бы достоинствами других. Это обеспечивает круглосуточную и всепогодную работу МПНВ.
МПНВ применяются для поиска пострадавших во время стихийных бедствий, обеспечения разведки, добычи и транспортировки полезных ископаемых, строительно-монтажных, ремонтных работ и вождения транспорта всех типов в сложных условиях видимости, экологического контроля, обеспечения работы правоохранительных органов, наблюдения, прицеливания и пр.[10]
Общие особенности оптической локации.
Определяются используемым диапазоном частот. Высокая направленность зондирующего излучения и узкие поля зрения приемных каналов существенно ограничивают возможности оптических локационных средств по обзору пространства. Поэтому поиск и обнаружение цели оптическими локационными средствами осуществляются в большинстве случаев с использованием внешнего целеуказания, для чего они сопрягаются с радиолокационными системами. В процессе приема слабых сигналов проявляется квантовая природа электромагнитных волн. Квантовые шумы сигнала ограничивают чувствительность идеального оптического приемника в отсутствие помех на уровне энергии хотя бы одного фотона [hf =(2,65 . . . 4,97) х 10-19Дж для видимого диапазона]. В оптическом диапазоне облегчается получение некоординатной информации о цели, ее размерах, форме, ориентации и т.д. При получении используют поляризационные и фотометрические характеристики рассеянного излучения, регистрируют изображение цели. Получение некоординатной информации часто является основной задачей оптических локационных средств. Создание преднамеренных помех для оптической локации возможно, но сложнее, чем для радиолокации.
Глава 2. Разработка комбинированного способа и алгоритма определения местоположения источника помехи
2.1 Решении задачи позиционирования источника излучения в трехмерном пространстве для комбинированногометода позиционирования ИИ
При решении задачи позиционирования источника излучения в трехмерном пространстве при комбинировании разностно-дальномерного и пеленгационного методов необходимо учитывать, что поверхностями положения являются гиперболоид вращения и плоскость[12. В.К. Хохлов. Обнаружение, распознавание и пеленгация объектов ближней локации.-М.: МГТУ им. Баумана, 1998. ].
Задача выбора наиболее предпочтительного варианта комплексирования данных методов определения местоположения предполагает проведение ряда этапов, в число которых входят следующие:
- определение возможных комбинаций использования методов, обеспечивающих определение координат источника излучения в трехмерном пространстве;
- математическое описание синтезированных комплексных способов;
- обоснование методики проведения моделирования;
- проведение моделирования;
- обработка результатов моделирования и выбор наиболее предпочтительного способа согласно критерию минимального значения среднего квадратического отклонения определения координат источника излучения.
Необходимо отметить, что для получения координат источника излучения в пространстве на местности разворачиваются П1,П2,П3 три измерительных поста (ИП), что обеспечивает создание трех измерительных баз: (П1-П2,П2-П3,П1-П3).
На первом этапе определим варианты совместного использования разностно-дальномерного и пеленгационного методов:
- на одной из баз реализован разностно-дальномерный, на двух других - пеленгационный метод;
- на двух базах реализован разностно-дальномерный метод, а на третьей - пеленгационный.
Для первого варианта пересечение двух вертикальных плоскостей сформирует вертикальную линию, которая пересечет гиперболическую поверхность и определит точку местоположения источника излучения.
Во втором случае пересечение двух гиперболических поверхностей даст кривую, которая совместно с вертикальной плоскостью определит координаты источника излучения.
Формирование гиперболоида вращения на одной из измерительных баз подробно описано в [13. Ульянов Г.Н., Павлов И.Н., Зельницкий А. Л.Модель оценки точности формирования локального навигационного поля при использовании пеленгационного метода. // Одиннадцатая всероссийская научно-практическая конференция "Актуальные проблемы защиты и безопасности".- С-Пб.: ВМА им. Кузнецова, 2008.
14.Время тихой локации //Воздушно - космическая оборона.-2002.-№4Б. Рябов ].
Гиперболическая поверхности описывается выражением:
(1.7)
где - разность времени прихода сигналов от источника излучения и ретранслированного на j-ый ИП;
- дальность от источника излучения до измерительного поста j ;j= 1, 2, 3;
,илив случае, когда ретрансляция сигналов осуществляется к измерительному посту с номером 1,?t1j - разность времени прихода сигналов на 1 - й пост непосредственно от источника излучения и ретранслированного от поста «j»;
- расстояние между первым и j - м измерительными постами; с = - скорость распространения электромагнитной энергии.
Рассмотрим последовательность построения поверхности положения для пеленгационного метода.
Известно, что угол между двумя прямыми, лежащими в этой плоскости с направляющими косинусами и[. Г. Корн и Т. Корн. Справочник по математике для научных работников и инженеров.- М.: Наука, 1977.], определяется по зависимости:
. (1.8)
Угол г между базой и направлением на источник от середины базы по сути пеленгационного метода, составляет (). Тогда синус этого угла
; (1.9)
. (1.10)
Зависимость (1.9) будет являться одним из уравнений в системе по определению координат источника излучения
Найдём значение направляющих косинусов для базы, координаты концов которой определены координатами(x1 ,y1 ,z1)и (x3 ,y3 ,z3):
(1.11)
Направляющие косинусы отрезка (xср ,yср ,zср)и(xиyи ,zи)вычисляются аналогично
(1.12)
Для первого варианта, когда на одной из баз реализован разностно - дальномерный метод, а на двух других - пеленгационный, система уравнений по определению координат источника излучения (xu,yu,zu) имеет вид:
(1.13)
Система (2.13) предполагает, что на базе П1 -П2реализованразностно-дальномерный метод с ретрансляцией сигнала от П2 к П3, где и измеряется разность времени; на базах П2 - П3 и П1 - П3 реализован пеленгационный метод; угол г имеет смысл для базы П1 - П3.
Для варианта, когда на двух базах (П1 - П2, П2 - П3) реализован разностно - дальномерный метод, а на базе П1 - П3 - пеленгационный, система уравнений по определению координат примет вид:
(1.14)
.
В том случае, когда разность высот измерительных постов существенна, первый член в правой части уравнений разностно - дальномерного метода должен быть записан в общем виде :
Алгоритм оценки точности определения координат источника помехи комбинированным способом позиционирования предназначен:
- для рассмотрения различных вариантов комбинирования разностно - дальномерного и пеленгационного методов между тремя постами П1, П2, П3 (рисунок 1.5);
- для оценки точности позиционирования источника помехи при возможных вариантах использования методов: на двух базах - разностно - дальномерного, на третьей - пеленгационного и на одной из баз - разностно - дальномерного, на двух других - пеленгационного.
- для оценки точности позиционирования в зависимости от точности привязки постов, размера баз между постами и точности определения разности времен.
Для решения перечисленных задач по оценке точности использовано имитационное моделирование [ .Быков. В.В. Цифровое моделирование в статистической радиотехнике. - М.: Сов.радио, 1971., . Информационные технологии в радиотехнических системах: Учебное пособие / В.А. Васин, И.Б. Власов, Ю.М. Егоров и др.; Под ред. И.Б. Федорова. - М.: Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003.], включающее в себя:
- формирование случайных величин ошибки топогеодезической привязки постов, разности времен прихода сигнала от постановщика к двум постам;
- задание координат постановщика помехи;
- вычисление СКО по соответствующим координатам;
- сравнение точности комбинированных способов позиционирования.
Ограничения на работу алгоритма:
- носителем постановщика помехи является воздушная цель, движущаяся прямолинейно и равномерно;
- ошибки топогеодезической привязки и вычисления времени меняются в каждой реализации;
- проведение достаточно большого количества реализаций, с тем чтобы результаты моделирования приобрели статистическую устойчивость и их анализ мог дать содержательные выводы относительно качества функционирования системы на всем множестве комбинаций внешних воздействий на систему;
- местоположение постов и источника помехи определяется в единой государственной системе координат (ЕГСК);
- величина СКО разности топогеодезической привязки постов задаётся в пределах от утгп 4,6 до 8,6 м.
- величина СКО времени принимается от уф 1*10-6 до 1*10-9 с.
Рассмотрим порядок формирования случайных величин. Известно [. Стороженко А. Ф., Некрасов О. К. Инженерная геодезия. - М.: Недра, 1993.], что существующие методы привязки элементов системы локальной навигации,
Рисунок 1.5. Пояснение к алгоритму «Оценка точности определения координат источника помехи комбинированными методами позиционирования»
обеспечивают среднюю квадратическую ошибку топогеодезической привязки (ТГП)утгп = 4,6 - 8,6 м . При отсутствии данных о законе изменения ошибки ТГП можно принять их распределенными по нормальному закону. Тогда в каждой реализации координаты постов:
Xi=xj+Skутгп;Yi=yj+Skутгп; Zi=zj+Skутгп,
где Xi;Yi;Zi- координаты 1,2,3постов с наложенной ошибкой;
xj;yj;zj- координаты 1,2,3 постов;
Sk -значение случайной величины, распределенной по нормальному закону с нулевым математическим ожиданием и единичной дисперсией.
В алгоритме СКО разницы времени принят оуф= 1Ч10-9.
Исходные данные для моделирования приведены в таблице 1.3.
Таблица 1.3 - Исходные данные для моделирования
Наименование характеристики |
п1 |
п2 |
п3 |
ип |
||
1. |
координаты постов 1,2,3 (x,y,z), км |
2 10 0,1 |
16 7 0.1 |
32 8 0,1 |
4 80 1 |
|
2. |
СКО уТГП,м |
5 |
||||
3. |
СКО уф, с |
1*10-8 |
Решение системы уравнений (2.13,2.14) производилось методом Левенберга - Маркварда в среде MATHCAD (приложение 2).
В результате проведения имитационного моделирования [ . Вентцель Е.С. Исследование операций. - М.: Сов.радио, 1972.]были получены результаты, позволяющие оценить точность определения координат источника помехи при использовании комбинации разностно-дальномерного и пеленгационногометодоврисунок1.6.
Рисунок 1.6. Расположение источника помехи при моделировании
1, 2, 3, - положение источника помехи, соответствуют первому, второму и третьему столбцам таблицы 1.4 в которой представлены результаты моделирования.
Таблица 1.4 - Результаты моделирования оценки точности комбинированных способов (РДМ, пел, пел) и (РДМ, РДМ, пел)
№ п/п |
СКО, м |
Положение источника помехи |
|||
1 |
2 |
3 |
|||
РДМ, РДМ, пел |
|||||
1. |
уx |
0,2 |
0,2 |
1,1 |
|
2. |
уy |
0,1 |
0,1 |
0,1 |
|
3. |
уz |
1 |
1,1 |
6,3 |
|
РДМ, пел, пел |
|||||
1. |
уx |
0,4 |
0,5 |
1,2 |
|
2. |
уy |
0,1 |
0,1 |
0,2 |
|
3. |
уz |
1,2 |
1,1 |
6,7 |
Результаты моделирования, представленные в таблице 1.4, показали, что при использовании комбинации (РДМ, пел, пел) точности определения координат xпр, yпр удовлетворяют требованиям, предъявляемым к точности определения координат постановщика помехи [ . Оценка точности определения пространственного положения лоцируемого объекта в многопозиционных РЛС. Ковбасюк С. В., Шестаков В. И. // Изв. вузов. Радиоэлектрон.-- 1999. № 9-10], а координаты zпр - отличается приблизительно на 4 м, что позволяет сделать вывод о целесообразности использования при позиционировании комбинации (РДМ, РДМ, пел).
2.2 Алгоритм для определения точности координат источника АШП.
На основе имитационного моделирования описанного в предыдущем пункте разработан алгоритм «Оценка точности определения координат источника помехи комбинированным способом позиционирования» и программа которые предназначены:
- для позиционирования источника помехи при различных вариантах комбинирования разностно - дальномерного и пеленгационного методов между тремя постами П1, П2, П3;
- для оценки точности позиционирования источника помехи при возможных вариантах использования методов: на двух базах - разностно - дальномерный, на третьей - пеленгационный; на одной из баз - разностно - дальномерный, на двух других - пеленгационный.
- для оценки точности позиционирования в зависимости от точности привязки постов, от размера баз между постами и от точности определения разности времен.
Рисунок 1.7 Оценка точности определения координат источника АШП комбинированными методами позиционирования
Глава 3. Вероятностная оценка вариантов комплексирования средств обнаружения для совместного использования в МПКО
3.1 Выбор оптимального варианта комплекса обнаружения
По-видимому, пути надежного информационного обеспечения войск и сил ПВО проходят через повышение помехоустойчивости радиолокационного поля, создание новых РЛС, в том числе загоризонтных и на нетрадиционных носителях, дублирование источников радиолокационной информации средствами других видов разведки в рамках единых автоматизированных систем разведки и предупреждения о воздушном и ракетном нападении на ТВД.
Рассматривая значение современной ПВО через призму югославского конфликта, можно сделать вывод, что одним из таких перспективных направлений является создание комплексированных радиолокационных комплексов (КРЛК) построенных на принципах комплексного применение средств активной и пассивной радиолокации.
Реализация радиолокационного комплекса (РЛК), состоящего из активного и пассивного средства обнаружения воздушных целей возможна, при сочетании как наиболее современных активных РЛС, так и РЛС старого парка: «Гамма С 1 -Е», «Гамма ДЕ», «Десна - М» «19ж6» и средств пассивного обнаружения , к примеру тепловизора типа «“Беркут-1”».
Исходя из предложенных выше способов обнаружения воздушных объектов и на основании выбранных критериев скрытности предлагаются следующее схемы комплексирования средств обнаружения воздушных объектов:
1. прибор ночного видения (ПНВ) на базе электронно-оптических преобразователей (ЭОП) + дневной оптический прибор (ДОП) лазерный дальномер (ЛД).
2. Теплообнаружитель (ТПО) + ПНВ на базе ЭОП.
3. Низкоуровневые телевизионные системы (НТВС) + тепловизионный (ТПВ)-прибор (+ ЛД).
4. дневная ТВ-система (ДТВС) + ТПВ-прибор (+ЛД).
5. активно-импульсные (АИ) ПНВ (АИ НТВС) + ТПВ-прибор.
6. РЛС + ТПВ-прибор + АИ ПНВ (АИ НТВС).[10]
7. РЛС + РЛС в пассивном режим[НИР]]
Из всех этих сочетаний наиболее удачным является КРЛК на базе комбинации 5. Оно гарантирует круглосуточную и всепогодную работу при наличии световых и пыледымовых помех, точное измерение дальности и координат. Здесь реализуется высокая адаптивность[НИР], модульный принцип построения и автоматизированный контроль параметров КРЛК. Вывод изображений АИ- и ТПВ-каналов на единый телевизионный монитор позволяет перейти к полностью комплексированному КРЛК, а применение встроенной микро-ЭВМ - автоматизировать систему. Применение комбинации 6 еще больше повысит эффективность КРЛК, но радиотехнических войсках (РТВ) пока данные комплексы не стоят на вооружении. Подобные комплексы есть на вооружении зенитноракетных войск ЗРВ. В таблице 2 приведены основные параметры переносных многоканальных (МПНВ) наблюдения для работы с треноги.
Таблица 2 - Основные параметры переносных МПНВ, устанавливаемых на треноге.
Модель ПНВ |
“Беркут-1” |
“Циклон - OL/TV” |
Insight 80 |
“Беркут-2” |
SNORE |
||
Страна/фирма |
РФ/СКБ ТНВ |
РФ/СКБ ТНВ |
РФ/НИИ “Циклон” |
США/InsighVisionSystems |
РФ/СКБ ТНВ |
Голландия/DelftSensorSystems |
|
Состав ПНВ |
ТПВ+АИ НТВС |
ТПВ+АИ НТВС |
ТПВ+НТВС+ РЛС |
ТПВ+НТВС |
ТПВ+АИ НТВС |
ТПВ+ДТВ+ ЛД |
|
Дальность действия по автомашине, м: |
|||||||
канал ТПВ |
4000* 2000** |
2500* 1000** |
3000* 1400** |
2500* 2000** |
14000* 2500** |
||
канал АИ при работе в режиме: |
|||||||
пассивном |
1500 |
4500 |
1500 |
||||
- АИ |
4000 |
2000-2500 |
2000 |
||||
- канал РЛС |
5000 |
||||||
Угол поля зрения, град.: |
|||||||
канал ТПВ |
4х2 |
6х3 |
4,5х6 |
8? 60 |
5х3 |
1,7х4 и 0,85х2 |
|
канал АИ при работе в режиме: |
|||||||
пассивном |
4 |
5 |
(2,4-40)х (1,8-30) |
8? 60 |
5х3 |
||
АИ |
40'х20' |
1х0,5 |
1х0,5 |
||||
Точность измерения дальности (координат), м |
±10 |
±10 |
10 (15) |
±5 |
±5 |
||
Энергопотребление, Вт |
400 |
45 |
100 |
20 |
25 |
||
Напряжение |
=24 |
=24 (12) |
=24 |
=14 |
=12 |
=24 |
|
питания, В |
|||||||
Масса, кг |
50 |
18 |
25 |
15 |
20 |
25 |
|
Габариты, мм |
Ж250х600 |
400х350х |
350х500х |
340х110х |
500х400х |
205х100х |
Подобные комплексы могут состоять из активных и двух или нескольких каналов, работающих в различных спектральных диапазонах и объединенных в единой конструкцией. При этом каждый канал может работать самостоятельно. Изображения выводятся на отдельные индикаторы или дисплеи каждого канала или на единый дисплей при третичной обработке.
При воздействии помех обе станции переводят в пеленгационный режим, который по выполняемым функциям можно назвать режимом радиотехнической разведки. В этом режиме каждая станция определяет азимут и угол места источника помехи при условии правильного отождествления объекта наблюдения. Прямоугольные координаты определяются пеленгационным методом.
На самом деле, поверхностью положения азимута является вертикальная плоскость, аналитическое описание которой совпадает с таковыми линиями положения азимута и не включает высоту.
3.2 Решение выбранного многопозиционного комплекса обнаружения ВО
Если принять, что координаты станции определенные при занятии позиции б (Xи, Yи), то уравнение отрезков запишутся в виде:
(3.15)
Решение системы (15) приводит к выражениям:
(3.16)
В полученном решении углы б1 б2 отсчитываются от основного направления от оси OY по часовой стрелке до линии положения азимутов.
Координаты XuYu позволяют рассчитать горизонтальную дальность до источника
.
Высота рассчитывается по горизонтальной дальности до цели от одной из РЛС Д1(Д2) и углу места е1, измеренному этим пунктом:
, (3.17)
где - эквивалентный радиус Земли.
Вероятность обнаружения Робн сигнала радиолокационной станцией в пеленгационном режиме (работающей в режиме радиотехнической разведки).рассчитывается по зависимости [14]:
где Ф (Х) - табулированный интеграл вероятности,
(3.18)
Х - функциональный пороговый параметр,
(3.19)
q - отношение сигнал шум на входе приёмного устройства;
?f - ширина спектра помехового радиосигнала по уровню половины мощности, мГц;
Отношение сигнала помехи к собственным шумам на входе порогового устройства при ?f50 мГц
, (3.20)
где Gц - коэффициент усиления помеховой антенны в направлении на РЛС, дБ;
Gр - коэффициент усиления антенны РЛС, дБ,
Р - мощность помехового сигнала, Вт.
Достаточно сложной процедурой является расчет коэффициента усиления антенны РЛС в направлении на постановщик помех [. Н.А Гоков. Основы радиоэлектронной борьбы в войсках ПВО. - М.: Военное издательство. 1990. , . Радиоэлектронная борьба и ее организация в войсках ПВО.-М.: ВИРА ПВО им. маршала Советского Союза Говорова,1983.].
Проведение вычислений производиться по известным параметрам РЛС:
f - несущая частота РЛС;
Gm- коэффициент усиления антенны в направлении главного лепестка. Пространственным характеристикам угла места ва и азимута ба направления главного лепестка диаграммы направленности РЛС определяемые условиями функционирования и угла места вм и азимута бм направления на постановщик помехи из центра антенны РЛС определяемые пространственными условиями.
Коэффициент усиления антенны определяется из паспорта или технической документации. Если данные отсутствуют то рассчитывается по формуле:
(3.21)
Угол направления на постановщик помех относительно центра апертуры ц рассчитывается по формуле:
(3.22)
Если выполняется условие тогда коэффициент усиления антенны в направление на постановщик помех Gц рассчитывается по формуле:
(3.23)
где - параметрический коэффициент антенны, рассчитываемый по формуле ,
G1-коэфициент усиления антенны в направлении первого бокового лепестка ДН ,
- угловые параметры рассчитываемые по формулам (3.24),(3.25), соответственно:
(3.24)
. (3.25)
Если выполняется условие - по формуле
, (3.26)
где цs - угловой параметр, рассчитываемый по формуле
. (3.27)
Вероятность обнаружения средства воздушного нападения хотя бы одним из двух средств Р(2)можно определить по зависимости [39,40,41, . Блэкуэл Д., Гирнеик М. А. Теория игр и статистических решений. - М.: Издательство иностранной литературы. 1978., . Браверман Э.М., Мучник И.Б. Структурные методы обработки эмпирических данных. - М.: Наука. Главная редакция физико-математической литературы, 1983.]:
(3.28)
где р1(р2)-вероятность обнаружения источника помехи 1-м(2-м) средством радиотехнической разведки.
График в соответствии с зависимостью (3.27) представлен на рисунке 3.9.
Рисунок 3.9. График зависимости вероятности обнаружения СВН двумя средствами при различных вероятностях обнаружения отдельными средствами.
Выражение (3.27) позволяет вычислить вероятность обнаружения для любой комбинации двух средств [ . Керков В.Г. Скабаров М.М. Методика комплексной оценки эффективности радиолокационной системой в условиях конфликного противодействия. - М.: Журнал радиоэлектроники , №12, 2000.], активных и пассивных или только
Максимальное значение вероятности обнаружения будет говорить о предпочтительности данного варианта [ . Домаков В. В. Структурно-системное комплексирование информационно-технических средств загоризонтной радиолокации.// Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование. Сборник трудов. Т.2/ под ред. Кудинова А.П.- С.Пб, 2005
27. Анатолий КУЛИКОВ Воздшо - космическая оборона 2006 - №5. «ВВС как инструмент политики». Зельницкий А.Л. Дубецкий А.Ю.
28.(Тематический научный сборник №12), СПб.: СПВВУРЭ (ВИ)- 2008 г.. Б. Рябов
29.Время тихой локации //Воздушно - космическая оборона.-2002.-№4. Б. Рябов
30.Новый облик радиолокации ПВО//Воздушно - космическая оборона.-2001.-№1. Г. Седов
31.Системы мобильной связи не заменят радиолокации //Воздушно - космическая оборона.-2001.-№2. О. Король, А. Сумин, А. Шушков
32.Новая концепция уничтожения ПВО реализована в Ираке //Воздушно - космическая оборона.-2003.-№3. Фиолентов А.
33.Новые технические системы разведки воздушных целей. // Зарубежное военное обозрение, №4, 2000 г. стр. 31-32. А. Горелов
34.Совершенствование американской системы ДРЛО и управления AWACS// Зарубежное военное обозрение.-2000.-№3. Черняк В.С.
35.Многопозиционная радиолокация. - М.: Радио и связь, 1993. Волков В.Г.
36.Многоканальные приборы ночного видения // "Специальная Техника" №2 2001 год.И.М.Третьяк, главком войск ПВО
37. Диссертационные материалы/ Зельницкий А. Л. (Тема специальная)
38.Диссертационные материалы / Буслов А.А. (ВА ВКО, г. Тверь)].
Для первого варианта рассмотрим, две активные РЛС переведены в режим радиотехнической разведки, по зависимостям (3.18), (3.19), (3.20) рассчитаем значения р1 , р2 для РЛС 19Ж6, имеющей следующие характеристики и параметры.
Период следования зондирующих импульсов Тс=сек,
коэффициент усиления антенны [ ].
Вероятность обнаружения одной станцией составляет р1=0,99, второй р2=0,77, вероятность обнаружения хотя бы одной для первого случая составит 0,99.
Второй вариант комлексирования - комплекс из РЛС 19Ж6 в пеленгационным режиме и тепловизора.
Предположим, что РЛС и тепловизор разнесены по фронту в пределах позиции радиолокационной роты (РЛР). Постановщик помех в режиме самоприкрытия двигается под углом 400 к фронту рисунок 3.10.
При таком варианте комплексирования РЛС и тепловизором определяются азимут и угол места источника помехи. Высота рассчитывается по выражению (3.17).
Рассчитаем значение р1для РЛС в пеленгационном режиме и р2 для тепловизора.
...Подобные документы
Разработка радиотехнической системы детектирования многопозиционного цифрового кода Баркера на фоне гауссовского шума. Формирование фазово-манипулируемого сигнала и принцип его согласованной фильтрации. Разработка радиотехнических систем в среде OrCAD.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 18.02.2011Анализ современных методик детектирования и обнаружения объектов, производящих излучение в инфракрасном диапазоне. Разработка функциональной схемы устройства на пассивных датчиках. Выбор элементной базы и проектирование печатной платы устройства.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 27.10.2017В работе рассмотрена тема характера воздействия помех на работу систем и принципов их защиты. Разделение помех на группы: шумы, мешающие излучения и мешающие отражения. Помехи и их классификация. Спектр шумов. Теория обнаружения. Функции времени.
реферат [1,9 M], добавлен 21.01.2009Анализ особенностей построения систем обнаружения. Определение основных показателей качества. Расчет периода ложных тревог, вероятности обнаружения нарушителя и стоимости системы обнаружения. Алгоритм решения поставленной задачи. Параметры надежности.
курсовая работа [1,0 M], добавлен 10.02.2013Обзор современного состояния систем охранной сигнализации. Характеристика комбинированных датчиков обнаружения технических средств охраны. Помехи, влияющие на работу одноканальных датчиков обнаружения. Оценка финансовых затрат на установку и эксплуатацию.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 05.11.2016Обоснование метода определения местоположения излучающего объекта. Решение задачи определения местоположения излучающего объекта с известной несущей. Разработка функциональной схемы приемного устройства. Расчет погрешности определения местоположения.
дипломная работа [3,5 M], добавлен 25.10.2011Назначение, классификация и основные характеристики оптических средств обнаружения, принцип действия, универсальность и особенности применения. Сущность сигналообразования, классификация помех, сравнительный анализ методов повышения помехоустойчивости.
реферат [1,8 M], добавлен 27.08.2009Использование радиолокационных и оптических тепловых пеленгационных систем. Борьба за дальность обнаружения при разработке теплопеленгационных систем и их применение для обнаружения объектов по излучению выхлопных газов их двигателей и нагретых частей.
курсовая работа [997,5 K], добавлен 24.11.2010Анализ методов обнаружения и определения сигналов. Оценка периода следования сигналов с использованием методов полных достаточных статистик. Оценка формы импульса сигналов для различения абонентов в системе связи без учета передаваемой информации.
дипломная работа [3,0 M], добавлен 24.01.2018Проблемы современной радиотехники. Преимущества сверхширокополосных сигналов в сравнении с узкополосными. Эллипсные функции и их связь с круговой тригонометрией. Использование оптимального алгоритма обнаружения радиоимпульсов с эллипсными несущими.
дипломная работа [2,2 M], добавлен 09.03.2015Назначение систем подводного гидроакустического позиционирования (ГСП), описание их моделей. Устройство ГСП, принцип ее действия в нефтедобывающем комплексе. Разработка плавучей якорной системы, придонной установки и пьезоэлектрического преобразователя.
дипломная работа [3,1 M], добавлен 27.06.2013Радиолокационная станция - система обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, определения их дальности и геометрических параметров. Классификация радаров. Частотные диапазоны РЛС американского стандарта IEEE. Трассовый радиолокационный комплекс.
реферат [21,7 K], добавлен 24.06.2011Локация как область техники, использующая явления отражения и излучения электромагнитных волн различными объектами для обнаружения этих объектов. Структурная схема радиолокатора. Основные цели и задачи определения трех групп навигационных параметров.
контрольная работа [1,5 M], добавлен 21.08.2015Назначение разрабатываемого устройства (детектора высокочастотного излучения) для оперативного обнаружения радиоизлучающих подслушивающих устройств промышленного шпионажа. Технические требования к устройству, его патентной чистоте и условиям эксплуатации.
дипломная работа [643,0 K], добавлен 12.12.2010Способы определения местоположения источников электромагнитного излучения (ЭМИ). Амплитудные методы пеленгации источников ЭМИ. Методы обзора пространства. Определение несущей частоты сигналов. Цифровые устройства измерения временных параметров сигналов.
контрольная работа [2,6 M], добавлен 24.08.2015Определение основных показателей качества системы обнаружения и оптимального алгоритма обработки информации. Расчет периода ложных тревог. Алгоритм решения поставленной задачи. Расчет вероятности безотказной работы и средней наработки до первого отказа.
курсовая работа [256,5 K], добавлен 20.12.2012Возможность выделения сигнальных признаков в приемниках обнаружения и сопровождения. Технические характеристики и аналитическое описание сигналов. Подбор математической модели алгоритма радиолокационного распознавания. Разработка программного продукта.
курсовая работа [415,8 K], добавлен 23.09.2011Радиолокационные станции системы управления воздушным движением, задачи их использования. Расчёт дальности обнаружения. Отношение сигнал-шум, потери рассогласования. Зависимости дальности обнаружения от угла места и сетки. Построение зоны обнаружения.
курсовая работа [65,4 K], добавлен 20.09.2012Разработка охранной защиты от проникновения с подсистемами: защиты периметра, контроля и обнаружения доступа в здание или отдельные помещения. Характеристики прибора присутствия, схемы источника питания. Метод изготовления печатных плат устройства.
курсовая работа [152,0 K], добавлен 27.02.2009Обоснование требований к точности разделения источника радиоизлучения по азимуту. Оценка местоположения для принятия решения старшим начальником на действия войск. Алгоритм измерения задержки сигналов по углу наклона линии взаимного фазового спектра.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 20.05.2012