Разработка способов защиты радиолокационных станций от противорадиолокационных ракет

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНИСТЕРСТВО ОБОРОНЫ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования «Ярославское высшее военное училище противовоздушной обороны»

Отчет

Разработка способов защиты радиолокационных станций от противорадилокационных ракет

Н. Фетисов

Ярославль 2020



Реферат

Отчет 33 с., 2 рис., 0 табл., 7 источн.

СПОСОБ, ЗАЩИТА, СТАНЦИЯ, РАДИЛОКАЦИОННАЯ, ПРОТИВОРАДИЛОКАЦИОННАЯ, РАКЕТА, РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ СРЕДСТВО, ИСТОЧНИК

Объектом исследования является радиолокационная станция.

Предметом исследования является улучшение способов защиты радиолокационной станции от противорадиолокационных ракет.

Цель работы - разработка способов защиты радиолокационной станции от противорадиолокационных ракет.

Работа посвящена разработке способа по защите радиолокационной станции от противорадиолокационных ракет.

В работе выполнен анализ существующих способов защиты, отмечены их достоинства и недостатки.

В результате проведенного анализа установлено, что достигнутый техническим результатом изобретение является повышение защищенности РЛС от ПРР .



Содержание

Термины и опредения

Перечень сокращений и обозначений

Введение

1. Характеристика существующих способов защиты РЛС от ПРР

1.1 Существующие способы защиты РЛС от ПРР и их недостатки

1.2 Обзор существующих мер защиты РЛС от ПРР

2. Способ защиты РЛС от ПРР основан дополнительных активных источнтков излучения

Заключение

Список использованных источников



Термины и опредения

В настоящем отчёте о НИР применяют следующие термины с соответствующими определениями:

Термин	Определение
Способ	совокупность и порядок действий, используемых для решения какой-либо задачи.
Ракета	летательный аппарат, двигающийся в пространстве за счёт действия реактивной тяги, возникающей только вследствие отброса части собственной массы (рабочего тела) аппарата и без использования вещества из окружающей среды
Станция	Специально оборудован- ное предприятие, обслуживающее в какой-либо области определённую территорию, ведущее систематические наблюдения и исследования
Источник	устройство, преобразующее различные виды энергии в электрическую энергию
Противорадиолокационная ракета	технические устройства, действие которых основано на использовании электромагнитной энергии радиоволн для передачи информации, для разведки, навигации и т.п.
Радиоэлектронное средство	изделие и/или его составные части, в которых положены принципы радиотехники и электроники



Перечень сокращений и обозначений

РЛВ - радиолокационное вооружение.

ВТО - высокоточное оружие.

РЛС - радиолокационная станция.

АРЦ - аппаратура разведки и целеуказания.

АРК - авиационно-разведывательный комплекс.

ГСН - головка самонаведения.

ДН - диаграмма направленности.

ДИ - дополнительный источник.

ПРР - противорадиолокационная ракета.

РСН - равносигнальное направление

САПР - система автоматизированного проектирования

СБИС - сверхбольшая интегральная схема

СВКН - средство воздушно-космического нападения

ТВД - театр военных действий

ЦОС - цифровая обработка сигналов

ЦСП - цифровой сигнальный процесс

ЭВМ - электронно-вычислительная машина

ДИИ-дополнительный историк излучения

СИР-станция наведения ракет

ДПЛА-дистанционный беспилотный летательный аппарат



Введение

Опыт ведения современных войн показывает, что наиболее приоритетными целями для противника являются радиоизлучающие объекты, а в качестве основного оружия для их подавления - специальные беспилотные летательные аппараты и противорадиолокационные ракеты (ПРР) типов “Харм” и “Аларм”, которые оснащены пассивной головкой самонаведения (ПГСН).

Проблема защиты радиолокационных станций (РЛС) от ПРР является настолько острой, что ставится под сомнение целесообразность проведения каких-либо модернизаций и закупок новых образцов радиолокационного вооружения, подверженного потенциально ударам ПРР.

Основным источником сведений о текущей воздушной обстановке являются радиотехнические войска, что и определяет их боевое предназначение, роль и место в общей системе ВВС и ПВО. Однако дальнейшее развитие и совершенствование тактико-технических характеристик (ТТХ) высокоточного оружия предъявило растущие требования к защите РЛВ, так как в условиях современного противовоздушного боя РЛС помимо решения основных задач по обнаружению воздушных объектов необходимо бороться и за свою выживаемость.

Противник, продолжая активно совершенствовать и развивать оружие с пассивными системами наведения, в частности самонаводящиеся на излучение ракеты, предполагает их массовое и повсеместное применение в случае вооруженных конфликтов. Высокая эффективность данного класса оружия, подтвержденная опытом локальных войн в Юго-Восточной Азии, на Ближнем Востоке, вынуждает считать защиту от поражения самонаводящимися ракетами одним из наиболее приоритетных требований к различным РЛС. Решение проблемы защиты РЛС при помощи таких широко известных способов, как прерывистый режим работы РЛС на излучение, выключение РЛС на последнем этапе наведения атакующей ПРР, и другие, не достаточно эффективны в условиях постоянного совершенствования систем самонаведения ПРР. Использование отвлекающих источников излучения сопряжено с большими экономическими затратами и не всегда применимо, особенно для защиты подвижных РЛС.

В связи с вышеперечисленным актуальной задачей данной работы является отыскание таких способов защиты, которые реализовывались бы с меньшими экономическими затратами и при этом не снижали характеристик РЛС

В данных условиях разработка систем защиты РЛС от ПРР становится одной из приоритетных задач.



1. Характеристика существующих способов защиты РЛС от ПРР

1.1 Существующие способы защиты РЛС от ПРР и их недостатки

Существующие способы защиты, основанные на использовании ДИИ, не обеспечивают в полной мере защиту РЛС от современных ПРР. Так известен способ защиты РЛС от ПРР, предусматривающий выключение излучения РЛС при обнаружении ПРР и включение ложного передатчика излучающего сигналы в направлении ПРР (патент Германия № 3341069, Заявка Япония № 2-40193). Недостатком данного способа является нарушение боевой работы РЛС. Другой способ, основанный на перенацеливании ПРР на ДИИ, обеспечивает непрерывную работу РЛС. Однако в этом случае не обеспечивает гарантированное перенацеливание ПРР на ДИИ. Это обусловлено тем, что головка самонаведения ракеты различает сигналы по времени их прихода и угловым координатам, т.е. осуществляет временную и угловую селекцию цели. Способ защиты РЛС, обеспечивающий гарантированное отвлечение ПРР на один из ДИИ за счет использования ими импульсов, осуществляющих прикрытие зондирующего сигнала в пространстве, (патент Великобритания № 2252464), имеет недостаток, заключающийся в неэффективной защите РЛС при пуске нескольких ПРР, количество которых на одну больше количества ДИИ, осуществляющих прикрытие РЛС.

1.2 Обзор существующих мер защиты РЛС от ПРР

Проведенные исследования показывают, что существующие РЛС обладают недостаточной живучестью по следующим основным причинам:

а) низкая скрытность РЛС, вызванная большой средней мощностью их излучения, большим уровнем боковых лепестков и фона излучения их антенн, наличием паразитного радиоизлучения;

б) отсутствие аппаратуры распознавания средств воздушного нападения среди ложных целей и определения момента применения ПРР;

в) недостаточная дальность обнаружения ПРР даже в условиях отсутствия помех;

г) высокая вероятность поражения ПРР большинством типов РЛС , что обусловлено их большой средней скоростью;

д) низкая степень живучести элементов РЛС, особенно антенных систем от поражающих факторов боевых частей ПРР (в силу конструктивных особенностей);

е) низкая эффективность используемых на РЛС радиотехнических мер защиты, основанных на регламентации излучения и перестройке параметров излучаемых сигналов, в условиях применения современных и перспективных ПРР;

Все меры (способы) защиты РЛС от ПРР можно разделить на две .большие группы (классы):

1.пассивные меры защиты;

2.активные меры защиты.

К пассивным мерам защиты РЛС от ПРР относятся :

меры, направленные на повышение временной и энергетической скрытности РЛС;

скачкообразное изменение параметров сигналов, излучаемых защищаемой РЛС;

повышение стойкости аппаратуры РЛС к поражающим факторам боевой части ПРР.

К активным мерам защиты РЛС относятся:

уничтожение самолетов-носителей ПРР на земле до их взлета с использованием ракетных войск, артиллерии или авиации;

радиоэлектронное подавление или вывод из стоя системы управления и прицелов самолетов-носителей ПРР и ГСН ПРР;

уничтожение самолетов-носителей и самих ПРР в воздухе с помощью зенитных ракетных комплексов (ЗРК) и зенитной артиллерии и ИА.

Меры защиты от ПРР целесообразно рассматривать по двум направлениям - до ведения (на этапе ведения предварительной разведки СВН группировки ПВО и на этапе подготовки и планирования боевых действий СВН по ее подавлению) и в ходе ведения боевых действий элементами группировки ПВО.

На этапе ведения предварительной разведки СВН группировки ПВО нападающая сторона устанавливает состав ее сил и средств, боевой порядок, систему огня, а также определяет основные радиотехнические параметры и режимы функционирования РЛС-целей. Наиболее эффективным средством противодействия на этом этапе является маскировка. Маскировка должна проводиться непрерывно, во всех видах боя с широким применением подручных и табельных средств маскировки. Она проводится с учетом комплексного применения противником различных средств и способов ведения разведки.

На этапе подготовки и планирования боевых действий СВН по подавлению группировки ПВО нападающая сторона по данным предварительной разведки разрабатывает план боевых действий в форме авиационного удара, в котором указываются последовательность взлета, районы сосредоточения, маршруты полета обеспечивающих, отвлекающих и ударных групп СВН, рубежи и объекты пуска ПРР каждым самолетом-носителем и порядок использования средств радиоэлектронного подавления. На этом этапе также формируется банк типовых "портретов" РЛС-целей и их приоритеты, закладываемые в память бортовых ЭВМ каждого самолета-носителя ПРР. Продолжительность этапа подготовки и планирования боевых действий может составлять от 3…5 до 10…15 суток. По времени этот этап может частично совпадать с этапом ведения предварительной разведки.

К мероприятиям, проводимым в группировках ПВО, которые способны резко снизить качество планирования боевых действий СВН следует отнести:

периодический маневр РЛС со сменой позиций и активную дезинформацию противника о реальном их составе;

превращение оставленных позиций в ложные путем их оборудования макетами и радиоимитаторами реальных РЛС.

Все это в совокупности уже на этапе планирования боевых действий СВН позволит отвлечь часть ударных средств, в том числе и носителей ПРР, на их подавление, создать ложную картину дислокации средств группировки и нарушить координацию действий ударных групп авиации.

На этапе боевых действий СВН и огневого поражения средств ПВО нападающая сторона по заранее разработанному плану боевых действий производит формирование отвлекающих групп из ложных целей и ДПЛА либо тактической авиации и осуществляет доразведку группировки ПВО специализированными самолетами радиоэлектронной разведки и дальнего радиолокационного обнаружения. С установленных рубежей производится пуск и наведение ПРР по заранее намеченным для каждого самолета излучающим РЛС-целям. Наведение ПРР на атакуемую цель по времени не будет превышать 2…3 минут.

На этапе ведения боевых действий может осуществляться весь комплекс пассивных и активных мер по защите РЛС от ПРР. Однако следует учесть, что уничтожение самолетов-носителей ПРР на земле является хотя и эффективной, но достаточно сложной задачей, так как:

самолеты-носители ПРР располагаются в глубине территории противника на удалении не менее 80 км от границы (линии непосредственного боевого соприкосновения), что может превышать дальность действия оперативно-тактических ракет класса "земля-земля";

использование ударной авиации для уничтожения аэродромов противника может оказаться нецелесообразным в силу высокой эффективности его системы ПВО.

Радиоэлектронное подавление бортовой аппаратуры самолетов-носителей и ПРР является достаточно эффективной мерой защиты, однако это требует применения большого количества станций (комплексов) радиоэлектронного подавления и сложного управления ими в ходе отражения воздушного удара противника.

Уничтожение ПРР с помощью ЗРК затруднительно из-за их малых отражающих поверхностей и больших скоростей их полета. Не все типы ЗРК, находящиеся на вооружении в странах мира, способны их обстрелять.

После рассмотрения общих способов борьбы с ПРР рассмотрим конкретные способы борьбы с ПРР, реализованные в РЛС 19Ж6.

РЛС 19Ж6 является одной из наиболее современных РЛС, стоящих сейчас на вооружении, а соответственно и защита от ПРР на этой станции более современна, чем на станциях старого парка.

Согласно технической документации способами защиты РЛС 19Ж6 от поражения ПРР являются:

Вобуляция частоты повторения зондирующих сигналов (ЗС);

Изменение сектора обзора по углу места;

Режим “Мерцание”;

Выключение излучения в заданном азимутальном секторе;

Режим пониженной мощности;

Полное выключение излучения РЛС.

Некоторые из этих режимов не являются конкретно режимами защиты от ПРР, но могут использоваться и для этой цели.

Рассмотрим подробнее каждый из выше перечисленных способов. Вобуляция частоты повторения ЗС РЛС является постоянным режимом работы РЛС. Её основным предназначением является уменьшение эффекта “слепых” скоростей. Но её применение так же затрудняет разведку РЛС АРК и наведение ПРР. Поэтому её можно рассматривать и как способ защиты от ПРР. Сущность вобуляции заключается в циклическом изменении частоты повторения ЗС через 8 периодов посылок, причём полный цикл вобуляции состоит из 32 периодов посылок. Этот способ можно отнести ко II группе способов защиты, рассмотренных ранее.

Изменение сектора обзора по углу места тоже не является штатным способом защиты от ПРР, а служит для полной реализации возможностей РЛС. Этот способ тоже можно отнести ко II группе способов. Здесь используется то, что в различных режимах обзора пространства излучение происходит в различные секторы пространства по углу места. Собственно для защиты от ПРР можно использовать некоторые обзоры пространства, когда излучение в один сектор пространства происходит через 1 оборот антенны, что повышает временную скрытность РЛС.

Третьим способом является включение режима “Мерцание”. По своему действию этот способ аналогичен предыдущему способу, но используется во всех режимах обзора пространства. Этот способ уже конкретно служит для защиты от ПРР. Он приводит к увеличению ошибок самонаведения и может привести к его срыву.

Способ выключения излучения в заданном секторе достаточно эффективен для уменьшения вероятности разведки и пуска ПРР в этом секторе. Но после пуска ПРР его эффективность не высока, так как на близких расстояниях ПРР наводится по боковому и фоновому излучению и применение этого способа ведёт к увеличению, причём незначительно, ошибок наведения.

Режим пониженной мощности относится к способам энергетической скрытности. При его включении импульсная мощность ЗС уменьшается, что ведёт к уменьшению дальности разведки РЛС АРК, и снижает вероятность пуска ПРР. радиолокационный станция ракета боевой

Последним способом защиты РЛС 19Ж6 от ПРР является полное выключение излучения. При этом ГСН ПРР не получает информацию от объекта самонаведения, и наводится по информации, заложенной в памяти инерционной системы самонаведения. При этом ошибки наведения максимальны. Этот способ наиболее эффективен, но по совершенствующимся ПРР он тоже недостаточно действенен.

Все выше перечисленные способы относятся к способам II группы и служат для увеличения энергетической и временной скрытности.

В зарубежной практике достаточно давно применяется способы борьбы, основанные на смещении точки самонаведения. Способы борьбы, основанные на этом принципе, считаются весьма эффективными. Основная идея способов борьбы, основанных на смещении точки наведения ракет, заключается в том, чтобы, используя дополнительные источники излучения или переизлучения, сорвать самонаведение или существенно увеличить ошибки управления. Для этого применяют ложные цели самого различного характера или источники излучения со специальной модуляцией. В результате этого снижается вероятность наведения ПРР на цель или увеличиваются промахи, что приводит к снижению эффективности боеголовки ракеты. На другие составляющие эффективности СНР способы борьбы этой группы влияния не оказывают. Разделение целей и выбор одной из них может производиться в ГСН по различным параметрам: угловому положению, частоте излучения, скорости движения, времени прихода сигнала. Приёмное устройство координатора обладает определённой избирательностью. В результате этого сигналы, параметры которых не входят в полосу пропускания приёмного устройства, не проходят на выход ГСН. Так, например, если полоса пропускания приёмника по высокой частоте от 3000 до 3100 МГц, а логическая схема настроена на прохождение электрических импульсов с частотами следования от 600 до 700 Гц, то сигналы с несущей частотой 2900 МГц или частотой следования импульсов 750 Гц через приёмное устройство не пройдут. В этом отношении ГСН не отличается по избирательности от других устройств, имеющих приёмники сигналов такой же физической природы. Однако есть специфические параметры, по которым объекты наведения могут селектироваться при сближении с приёмным устройством. К этим параметрам относится угловые расстояния и скорости Доплера. Селекция цели по этим параметрам широко используется в ГСН. В результате селекции ГСН выбирает одну из целей на дальности, которая называется дальностью разрешения. В момент разрешения на выходе координатора возникает угловое возмущение. Если ракета сумеет полностью отработать это возмущение, промахи относительно цели будут такими же, как и при наведении на одиночную цель. В противном случае промах увеличивается.

Процесс разрешения целей по угловым координатам можно пояснить на примере парной цели. Если сигналы от обеих целей имеют весьма близкие характеристики и проходят через приёмник и селекторные устройства ГСН, они образуют суммарный сигнал. В результате его воздействия в процессе самонаведения в установившемся режиме на выходе фазового детектора ГСН напряжение близко к нулю. В процессе самонаведения угловое расстояние между целями относительно ракеты увеличивается, и наступает момент, когда одна из них или обе сразу выйдут из поля зрения ГСН, хотя последнее бывает крайне редко. Чем больше разница в величинах сигналов, тем меньше возмущения в момент разрешения, и сам процесс разрешения происходит более плавно. Дальность разрешения определяется расстояниями между источниками, углами подлёта СНР и величинами угла разрешения. Угловая разрешающая способность ГСН связана с величиной ДНА или углами поля зрения. Минимально реализуемая величина угла поля зрения прямо пропорциональна длине волны электромагнитного излучения (ЭМИ) и обратно пропорциональна диаметру антенны. Возможности увеличения последнего ограничены размерами ракеты. У радиолокационных ГСН угловая разрешающая способность измеряется единицами, а иногда и десятками градусов. При равных амплитудах сигналов, приходящих от защищаемого объекта и ложных целей, ГСН, не имеющая специальных устройств распознавания, одинаково вероятно будет наводить ракету на истинную или ложную цель. Если объект не оборудован ловушками, вероятность поражения принимаем за единицу. При применении ловушек вероятность поражения рассчитывается по формуле:

Робор. = Рнеобор. / (Nпов. + 1) (1)



где

Робор. - вероятность поражения РЛС, оборудованной ловушками;

Рнеобор. - вероятность поражения РЛС, не оборудованной ловушками;

Nпов. - количество ловушек.

То есть если объект оборудован одной ловушкой, то вероятность поражения равна 0.5, если двумя, то 0.33.

Ещё одним способом является применение переотражающих ложных целей, считают, что ложная цель обычно меньше истинной, поэтому принимают меры к увеличению сигнала от ложной цели. Для создания больших сигналов на ложных целях могут устанавливаться передатчики, имитирующие сигналы от защищаемых объектов, или передатчиками помех, маскирующие эти сигналы. Особенно это практикуется при борьбе с СНР, оснащёнными пассивными ГСН. Ложная цель может защищать объект до тех пор, пока обеспечено её функционирование. При поражении ложной цели защищённость объекта (РЛС) резко ухудшается. В связи с этим возникает задача создания ложных целей повышенной живучести. Она хорошо решается, если необходимо вынести аппаратуру за пределы ложной цели. Распределённые ложные цели можно специально образовать, если облучать подстилающую поверхность. Такие цели представляют собой совокупность большого числа элементарных излучателей, расположенных и ориентированных случайным образом. Опыт применения ракет типа «Аларм» показывает, что при работе наземных РЛС возникают переотражения от местных предметов и подстилающей поверхности. Образуется как бы групповая цель, в результате чего наведение ракеты на РЛС происходит с повышенной ошибкой. Переотражённый сигнал имеет зеркальную и диффузную составляющие. Участок поверхности и местные предметы, облучаемые энергией наибольшей интенсивности, находятся в пределах главного луча и ближних боковых лепестков ДНА РЛС. Поскольку ПРР наводятся в основном по фоновому излучению станции, этот участок, как правило, не располагается в плоскости траектории полёта ракеты, кроме того, угол места ПРР относительно РЛС постоянно меняется. Поэтому вероятность воздействия на ПРР зеркальной составляющей весьма не велика. Следовательно, при борьбе с ПРР приходится рассчитывать на смещение точки самонаведения за счёт диффузного переотражения. ГСН ракеты принимает прямой сигнал, создаваемый боковым иди фоновым излучением РЛС, и переотражённый, образуемый диффузным излучением подстилающей поверхности и местных предметов. Переотражающая поверхность состоит из большого числа элементарных излучателей. Их можно заменить некоторым элементарным эквивалентным излучателем.У двухточечной модели излучения, в которой первый источник образуется прямым излучением антенны, а второй размещается в центре отражений и его амплитуда характеризует величину суммарного переотражённого поля. Положение центра отражений и характеристики отражённого сигнала зависят от большого количества факторов, относящихся к, РЛВ и его отражающей поверхности. В принципе вся окружающая РЛС поверхность подвергается облучению, поэтому нужно выделить область, которая будет играть в этом определяющую роль. Это относится прежде всего к области, облучаемой главным лучом и первыми боковыми лепестками ДНА станции. Однако эта область сокращается за счёт действия селектирующих устройств ГСН. Здесь необходимо учесть запаздывание отражённого сигнала относительно прямого на входе ГСН и действие угловой избирательности головки.

И ПРР наводится на некоторую точку, лежащую между РЛС и центром отражений. Поскольку ДНА станции приблизительно симметрична, а на долю главного луча приходится около половины всей излучаемой энергии, эта точка будет лежать в плоскости, проходящей через главный луч. Эта точка будет перемещаться во времени, поскольку величины прямого и отражённого сигнала флюктуируют под влиянием многих факторов, к которым относятся изменение угла места ПРР в течении полёта, перемещение главного луча ДНА станции, изменение условий отражения от подстилающей поверхности. Кроме того, в процессе полёта ПРР уменьшается расстояние до РЛС, что приводит к сокращению области, существенной для формирования отражённого сигнала. В результате мы имеем дело со случайным процессом. А анализ случайного процесса очень сложен. Но ясно, что наиболее благоприятными являются малые углы места подлёта ПРР, низкий уровень фонового и бокового излучения РЛС, подстилающая поверхность покрыта густым растительным покровом.

Способы повышения энергетической скрытности имеют целью снизить мощность сигнала от защищаемого объекта, что приводит к ухудшению эффективности аппаратуры разведки и целеуказания комплекса, а так же уменьшению дальности захвата цели ГСН.

Достигается энергетическая скрытность за счёт ухудшения условий распространения электромагнитной энергии (ЭМЭ) между РЛС и АРК, уменьшением отражающих свойств или интенсивности излучения объекта, применением специальных сигналов, дымов, аэрозолей и других.

В последние годы нашли распространение такие способы, как уменьшение пиковой мощности излучения. Для того, чтобы РЛС с меньшей мощностью не уступала обычным в характеристиках, применяют сложные сигналы. Увеличение импульсной мощности не желательно, так как это отрицательно сказывается на энергетической скрытности, связано с необходимостью повышения питающих напряжений, а кроме того с трудностями предотвращения пробоев волноводных трактов. Поэтому при разработке РЛС стали использовать сложные сигналы, позволяющие повысить скрытность за счёт уменьшения мощности при неизмеренных характеристиках. Энергия сигнала как бы “размыкается” по времени и по частоте по законам, которые известны на РЛС и являются случайными для противника, при этом распределение по времени и частоте могут меняться даже при каждом зондировании.

Но в конечном счёте если ГСН ПРР захватила цель, то способы энергетической скрытности на точность самонаведения существенного влияния не оказывают..

Поскольку ракета является элементом комплекса самонаведения, борьба с СНР является борьбой со всем комплексом на всех этапах функционирования. Задача борьбы - снижение эффективности комплекса самонаведения. В связи с этим стремятся:

- предотвратить пуск СНР (сорвать этап разведки или предпусковые операции); ё

- если пуск состоялся, воздействовать на ГСН, нарушить её работу, привести к потере цели;

-если ГСН обеспечивает самонаведение, воздействовать на другие элементы ракеты, поразить их или подорвать боевую часть на расстоянии, безопасном для объекта самонаведения;

- снизить непосредственную уязвимость объекта самонаведения.

Для решения этих задач в зарубежной печати рассматриваются различные способы, которые можно разделить на следующие четыре основных группы:

I группа - поражающее воздействие;

II группа - уменьшение информации об объекте самонаведения;

III группа - смещение точки наведения ГСН от объекта самонаведения;

IV группа - уменьшение непосредственной уязвимости объекта самонаведения. Способы I группы имеют целью сорвать пуск ПРР путём поражения основных элементов АРК до пуска ракеты, либо поразить саму ракету на безопасном расстоянии от защищаемого объекта. Для этого предлагается использовать штатное вооружение или специальные средства. Задачи поражения ПРР на траектории полёта, а так же самолётов-носителей до пуска ПРР, возлагается на зенитно-ракетные комплексы (ЗРК). Для решения этих задач РЛС ЗРК имеют достаточный энергетический потенциал, обладают высокими точностными характеристиками. Работное время комплексов постоянно сокращается за счёт повышения автоматизированности.



2. Способ защиты РЛС от ПРР основан дополнительных активных источнтков излучения

Данный технический результат достигается тем, что в известном способе защиты радиолокационной станций от противорадиолокационных ракет на основе двух активных дополнительных источников излучения, импульсы излучения которых следуют с опережением относительно радиосигнала с РЛВ,, при этом несущая частота, длительность, период повторения помеховых сигналов и сигнала РЛВ равны между собой, дополнительные источники излучения и РЛВ располагают на одной линии на расстоянии 50-150 м друг от друга, в дополнительных источниках излучения осуществляют также запаздывающий запуск радиосигналов относительно радиосигнала с радиолокатора, при этом задержку импульсов излучения дополнительных источников осуществляют по случайному закону в пределах от 0 до фu, где фu - длительности импульса РЛВ, частоту переключений моментов излучения дополнительных источников излучения выбирают равной 0.5-1,5 Гц, а радиоимпульсы РЛВ излучаются с задержкой травной времени распространения импульса радиолокатора в линии связи между радиолокатором и дополнительным источником излучения tЛЗ и на время, равное половине длительности импульса РЛС:

(2)

Реализация способа защиты радиолокационной станций от противора-диолокационных ракет на основе активных источников излучения представлена на рис.1, на котором показано устройство формирования импульсов запуска РЛС 1, линии связи 2, связывающие устройство формирования импульсов запуска 1 с дополнителиьным источниками излучения (ДИИ), линия задержки 3, устройства задержки импульсов запуска 4 и 5.

Линия задержки 3 обеспечивает задержку импульса запуска подмодулятора на время распространения этого импульса в линии связи 2 между радиолокатором и ДИИ и на время, равное половине длительности импульса РЛС. Если для связи радиолокатора и ДИИ, например, используется коаксиальный кабель:

Рисунок 1- устройство формирования импульсов запуска РЛС 1, линии связи 2, связывающие устройство формирования импульсов запуска 1 с дополнителиьным источниками излучения (ДИИ), линия задержки 3, устройства задержки импульсов запуска 4 и 5

.

где lЛЗ - длина коаксиального кабеля, связывающего радиолокатор и дополнительный источник излучения; е? - диэлектрическая проницаемость диэлектрика коаксиального кабеля; с - скорость света; фu, - длительность импульса РЛС.

Устройства задержки импульсов 4 и 5 обеспечивают задержку импульсов запуска по случайному закону в пределах: .

Частота переключений времени задержки Fк выбирается исходя из полосы пропускания Fc.c.автоматической следящей системы наведения головки самонаведения (АСН ГСН).



(4)

Оптимальная частота обычно выбирается в пределах 0.5…1.5 Гц. Таким образом, в точку приема импульсы от ДНИ приходят раньше или позже, чем импульсы от РЛС, т.е. положение первого фронта (а также второго и третьего) - случайно (Рис.2), аналогично и среза. Так как головка самонаведения ракеты имеет возможность наводиться не только по фронту первого пришедшего импульса (в алгоритме ракеты заложено, что возможна постановки помехи с опережающим запуском), то до рубежа разрешения ракета будет наводиться в некоторый случайный энергетический центр. На рубеже разрешения ракета будет выбирать одну из трех целей. При выборе в качестве цели РЛС, за счет того что ракета наводилась в случайный энергетический центр и отработки промаха, существует вероятность промаха.

Рисунок 2- Случайное положение первого фронта

Несущая частота, длительность, период помеховых сигналов ДИИ выбираются такими же, как и у радиолокатора. Устройство формирования импульсов запуска РЛС 1 вырабатывает или короткие импульсы заданного периода, а также может вырабатывать, например, двоичный код, определяющий несущую частоту радиоимпульсов РЛС и ДИИ в случае перестройки несущей частоты радиоимпульсов радиолокатора.

Рассмотрим эффективность предложенного метода защиты. Величина промаха Дn и оптимальное значение базы парной цели Lопт рассчитываются соответственно по следующим выражениям :

(5)

где L - база парной цели; Imax - максимальное допустимое нормальное ускорение; D - расстояние между ракетой и парной целью в момент разрешения;

Vотн - относительная скорость сближения ракеты с парной целью;

Рисунок 3-Атака ракетой парной цели

На Рис.3 показана атака ракетой парной цели. Угол поворота базы Z относительно нормали линий пути ракеты примем равным нулю м/с.

Lопт?85 м; Дn?21 м.

Вероятность поражения РЛС Р=Р1·Р2·Р3,

где Р1 - вероятность поражения одной ракетой одного излучающего объекта;

Р2 - вероятность выбора РЛС в качестве цели на рубеже разрешения; Р3 - вероятность, что энергетический центр лежит в пределах, в которых отрабатывается промах.

Р1=0,9, например, для ракеты HARM.

Р2=?.

Если принять радиус поражения Rпор=20 м, тогда



Заключение

Таким образом, применение двух ДИИ позволяет снизить вероятность поражения с 0.9 до 0.15 при угле 0° и до 0.3 при угле поворота базы 45°. При постановке помехи с детерминированным опережающим запуском сигналов ДИИ относительно сигнала с радиолокатора (как в прототипе), ГСН может наводиться по срезу последнего пришедшего импульса, в результате чего ракета поразит РЛС с вероятностью 0.9. В предлагаемом способе отсутствует вероятность приема помеховых сигналов передатчиков со сдвигом фаз равным р/2, при котором фазовый фронт поворачивает непосредственно на базу, тем самым гарантированно поражая РЛС.

Способ защиты радиолокационной станции от противорадиолокационных ракет на основе двух активных дополнительных источников излучения, импульсы излучения которых следуют с опережением относительно радиосигнала с радиолокатора, при этом несущая частота, длительность, период повторения помеховых сигналов и сигнала радиолокатора равны между собой, отличающийся тем, что дополнительные источники излучения и радиолокатор располагают на одной линии на расстоянии 50-150 м друг от друга, в дополнительных источниках излучения осуществляют также запаздывающий запуск радиосигналов относительно радиосигнала с радиолокатора, при этом задержку импульсов излучения дополнительных источников осуществляют по случайному закону в пределах от 0 до ф, где ф - длительности импульса радиолокатора, частоту переключений моментов излучения дополнительных источников излучения выбирают равной 0,5-1,5 Гц, а радиоимпульсы радиолокатора излучаются с задержкой t, равной времени распространения импульса радиолокатора в линии связи между радиолокатором и дополнительным источником излучения t, и на время, равное половине длительности импульса РЛС .



Список использованных источников

1. Волжин А.Н., Сизов Ю.Г. “Борьба с самонаводящимися снарядами.” - М.: Воениздат,1983г.

2. Максимов М.В., Горгонов Г.И. “Радиоэлектронные системы самонаведения.” - М.: “Радио и связь”, 1982г.

3. Атражев М.П., Ильин В.А., Марьин Н.П. “Борьба с радиоэлектронными средствами” - М.: Воениздат,1972г.

4. Емельянов А.А., Абчук В.А., Лапшин В.П. “Теория поиска в военном деле” - М.: Воениздат,1964г.

5. Седякин Н.М. “Элементы теории случайных импульсных токов” - М.: Сов. радио,1965г.

6. “Антенные системы радиоэлектронных средств”. Под общ. редак. Г.В. Хохлова - М.: Воениздат,1978г.

7. Шифрин Я.С. “Антенны” - ВИРТА, 197

Размещено на Allbest.ru

...