СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЛУЧОМ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ Российский патент 1995 года по МПК H01Q3/26 G01S7/36 

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в размещаемых на борту воздушного носителя радиолокационных станциях (РЛС) с фазированной антенной решеткой (ФАР) с электронным сканированием диаграмм направленности антенны (ДНА), предназначенных для обнаружения целей.

Известен способ последовательного обзора зоны разведки однолучевой РЛС, при котором антенный луч движется в каждом цикле обзора по одному и тому же закону, перемещаясь скачком из одной позиции в другую. Команда на перемещение луча выдается только после принятия решения о наличии или отсутствии цели в данном направлении.

Наиболее близким к заявляемому является способ обзора заданного сектора разведки РЛС с ФАР, обеспечивающий последовательное циклическое перемещение луча антенны из одной позиции в другую с дискретом θ, равным половине или ширине основного луча ДНА по уровню половинной мощности, с фиксированным временем нахождения луча антенны в каждом направлении, выбираемым из условия обеспечения требуемой вероятности обнаружения заданного типа целей.

Недостатком известного способа обзора сектора разведки является низкий уровень помехозащищенности РЛС от комплексов радиоэлектронного подавления (РЭП), применяемых противником для защиты объектов от радиолокационной разведки. Это обусловлено тем, что бортовые РЛС обнаружения малоразмерных целей имеют высокие энергетические потенциалы. Последнее обстоятельство позволяет средствам РТР вести разведку сигналов РЛС не только по основному, но и по первым боковым лепесткам ДНА. В этом случае время приема сигналов РЛС станцией РТР значительно превышает время реакции комплексов РЭП (быстродействие комплекса РЭП) и достаточно для разведки сигналов РЛС и постановки ей эффективной радиопомехи. Под быстродействием комплекса РЭП понимается время от момента включения РЛС в зоне разведки станции РТР до выдачи помехи станцией помех.

Целью изобретения является повышение помехозащищенности бортовой РЛС обнаружения наземных целей с фиксированным временем нахождения луча антенны в каждом направлении путем уменьшения времени непрерывного приема сигналов РЛС станцией РТР.

Цель достигается тем, что по способу обзора заданного сектора разведки РЛС шириной θ _ε где антенный луч шириной θ по уровню половинной мощности в каждом цикле обзора движется последовательно, перемещаясь скачком из одной j-й позиции в другую, число возможных j-х позиций (направлений) луча антенны РЛС в секторе разведки N, время задержки в каждом j-м направлении равно τ_j, согласно изобретению сектор разведки бортовой РЛС θ _εразбивается на К секторов шириной, равной ширине сектора приема сигналов РЛС станцией РТР θ_p, количество которых определяется по формуле
K а установка луча антенны производится последовательно, начиная с первого j-го направления (j=1) в каждом К-м секторе разведки РЛС с последующей его установкой очередное (j+1)-е направление в каждом К-м секторе разведки РЛС до установки луча в (j+l)-е направление в каждом К-м секторе разведки РЛС, где l=N/К, при этом ширина сектора разведки РЛС равна
θ_Σ где k номер сектора (k=1, 2, К);
j порядковый номер установки луча в k-м секторе (j=1, 2, l=N/К);
θ _jk ширина луча антенны по уровню половинной мощности при установке в j-е направление k-го сектора.

Совокупность отличительных признаков от прототипа и последовательность выполняемых операций (закон перемещения луча антенны) обеспечивают согласно изобретению достижение положительного эффекта уменьшение времени непрерывной разведки сигналов РЛС станцией РТР и помехозащищенность бортовой РЛС.

Сопоставительный анализ заявляемого способа с прототипом позволили установить соответствие его критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявленное техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежной областей техники. Это позволяет сделать вывод о соответствии предложения критерию "существенные отличия".

Ширина сектора приема сигналов РЛС станцией РТР θ_p определяется тактико-техническими характеристиками РЛС и станции РТР.

Интервал времени ΔТ_р, в течение которого возможно вести непрерывную разведку сигналов РЛС в секторе разведки станции РТР, в известном способе определяется из выражения
ΔT_р ≈
В этом случае время приема сигнала РЛС станцией РТР значительно превышает время реакции комплекса РЭП, так как оно определяется количеством последовательных положений луча антенны в секторе разведки и временем зондирования τ _j каждого j-го направления, что достаточно для разведки характеристик РЛС и постановки ей эффективной радиопомехи.

Время реакции комплекса РЭП t_р определяется его аппаратурным построением и тактико-техническими характеристиками. Для современных комплексов РЭП противника оно составляет 0,1-1 с.

Помехозащищенность РЛС обеспечивается, если время непрерывной разведки ее сигналов станцией РТР ΔТ_р меньше времени реакции комплекса РЭП, т.е.

ΔТ_р<t_p.(1)
В соответствии с предлагаемым законом движения луча антенны, по которому РЛС производит обзор сектора разведки θ _εпоследовательными единичными зондированиями в каждом k-м секторе j-го направления в течение времени τ _j, время непрерывной разведки сигналов РЛС станцией РТР в заявляемом способе определяется только временем зондирования в каждом j-м направлении, т.е.

ΔТ_р= τ _j,(2) выбираемым из условия получения заданной вероятности обнаружения заданного типа целей в соответствии с уравнением радиолокации (1), и не превышает время реакции комплексов РЭП, т.е.

τ _j<t_p.(3)
При таком режиме обзора зоны разведки РЛС временной интервал между повторными дискретными зондированиями в каждом К-м секторе определяется по формуле
t=[(θ _ε/θ_p)-1]˙τ _j.

При выполнении условий (1) и (3) разведка сигналов РЛС и постановка помехи комплексом РЭП практически исключаются.

Таким образом, время непрерывной разведки сигналов РЛС станцией РТР в предлагаемом способе по сравнению с известным уменьшается в несколько раз до величины τ _j, что обеспечивает помехозащищенность РЛС.

Проведенные расчеты показали, что в предлагаемом способе управления лучом ФАР при следующих исходных данных: θ _ε=90^о, θ_p= (3-5)θ τ _j=0,1 с, θ= 0,5^о интервалы времени, через которые осуществляется повторное зондирование в К-м секторе, составляют 5,9-3,5 с. При этих условиях разведка сигналов РЛС средствами РТР и постановка помехи практически невозможны.

Принцип работы способа поясняется с помощью чертежа, где θ _ε- ширина сектора разведки бортовой РЛС, θ_p сектор приема сигналов РЛС станцией РТР, j порядковый номер установки луча антенны РЛС в К-м секторе, k номер сектора, равного ширине сектора приема сигналов РЛС станцией РТР, N количество положений луча антенны РЛС в секторе разведки.

В соответствии с предложенным способом обзор сектора разведки производится в первом цикле последовательно, начиная с первого j-го направления (j= 1) в каждом k-м секторе, т.е. j=1, k=1, 2, К ( θ₁₁,θ₁₂,θ₁₃, θ _1К), далее j= 2, k=1, 2, К (θ₂₁,θ₂₂,θ_2К) и так далее до j=l, k=1, 2, К. Таким образом осуществляется разведка всего сектора θ _ε Причем время обзора сектора θ _εв предложенном способе такое же, как в прототипе.

Заявленный способ может быть легко реализован в бортовых РЛС, имеющих ФАР с дискретным управлением луча антенны.

Использование предложенного способа обеспечивает по сравнению с существующими способами следующие преимущества. Уменьшается время непрерывной разведки сигналов РЛС станцией РТР комплексов РЭП. При этом время обзора сектора разведки РЛС θ такое же, как в прототипе. Повышаются помехозащищенность бортовой РЛС с ФАР при применении противником комплексов РЭП и эффективность РЛС в целом.

Использование: в бортовых радиолокационных станциях обнаружения наземных целей для повышения помехозащищенности. Сущность изобретения: способ управления лучом фазированной антенной решетки заключается в установке луча антенны, ширина которого равна θ (0,5), в заданное j-е направление, зондировании сектора разведки радиолокационной станции (РЛС) в каждом j-м направлении в течении времени t_j, причем число N возможных j-х направлений в секторе разведки θ (суммарная) выбирают из соотношения N q (суммарная) q (0,5), в делении сектора разведки РЛС на K секторов, ширина которых равна ширине сектора приема сигналов РЛС станцией разнотехнической разведки, причем K = θ(суммарная)/θ_p, а ширину сектора разведки РЛС выбирают из соотношения где k номер сектора (k 1,2, K); j порядковый номер установки луча в K-м секторе (j 1,2, i); θ_jk ширина луча антенны по уровню половинной мощности при установке в j-е направление K-го сектора. 1 ил.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ ЛУЧОМ ФАЗИРОВАННОЙ АНТЕННОЙ РЕШЕТКИ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ, заключающийся в установке луча антенны, ширина которого равна θ_0,5 по уровню половинной мощности, в заданное j-е направление, зондировании сектора разведки радиолокационной станции в каждом j-м направлении, при этом число N возможных j-х направлений луча антенны в секторе разведки выбрано из соотношения

где θ_Σ ширина сектора разведки радиолокационной станции,
отличающийся тем, что сектор разведки радиолокационной станции делят на r подсекторов, ширина которых равна ширине сектора приема сигналов радиолокационной станции станцией радиотехнической разведки, причем

где θ_р ширина сектора приема сигналов радиолокационной станции станцией радиотехнической разведки,
а установку луча антенны производят последовательно, начиная с первого j-го направления (j 1) в каждом k-м подсекторе, с последующей его установкой в очередное (j + 1)-е направление в каждом k-м подсекторе до установки луча антенны в (j + l)-е направление в каждом k-м подсекторе, где l N/K.