АНТЕННЫЙ ПОСТ СУДОВОЙ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ Российский патент 1999 года по МПК H01Q1/34 

Изобретение относится к области морской радиолокационной техники, в частности к антенным устройствам судовых навигационных радиолокационных станций (СНРЛС).

СНРЛС предназначены для обеспечения безопасности судовождения в любое время года, суток, в условиях темного времени суток, в тумане и в других сложных условиях мореплавания. На судах морского флота в указанных условиях, а также в условиях хорошей видимости при плавании вблизи берегов, СНРЛС работают практически непрерывно, обеспечивая отображение на экране станции внешней надводной обстановки.

Характеристики СНРЛС в значительной степени определяются конструкцией и тактико-техническими данными их антенных устройств. К основным характеристикам антенных устройств относятся: диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях, коэффициент усиления антенны, уровень боковых лепестков, частота вращения антенны.

Диаграмма направленности антенны СНРЛС в горизонтальной плоскости характеризует точность определения направления на обнаруженную цель. Для СНРЛС характерными величинами диаграммы направленности по половинной мощности являются 0.8 + 2.2 гр.

Диаграмма направленности антенны в вертикальной плоскости определяет возможность обнаружения надводных целей в условиях качки судна, характерными величинами для современных станций являются диаграммы направленности величиной 20 + 30 гр., обеспечивающие нормальную работоспособность станций при углах крена до 10 + 15 гр.

Коэффициент усиления антенны определяет эффективность СНРЛС по обнаружению различных целей.

Уровень боковых лепестков характеризует СНРЛС с точки зрения возможности получения на экране индикатора станции ложных целей. Уровень боковых лепестков у антенн современных СНРЛС ниже уровня основной диаграммы на 20 + 30 дБ.

Частота вращения антенны измеряется числом оборотов в минуту и для современных станций равна 14 + 30 об/мин.

В табл. 1 приведены основные характеристики антенн некоторых отечественных СНРЛС, взятые из атласа "Судовые радиолокационные станции". Под редакцией А.М. Байрашевского. М. Транспорт. 1986 г. (стр. 78 - 140).

Приведенные в таблице антенные посты, как и антенные посты практически всех существующих СНРЛС, обладают одним существенным недостатком, заключающимся в отсутствии стабилизации диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости.

Для количественной оценки величины потерь в обнаружении целей рассмотрим условия функционирования СНРЛС на судах при наличии качки.

Для существующих СНРЛС с нестабилизировавнным антенным постом условия обнаружения надводных целей будут зависеть от углов качки судна и формы ДН антенны в вертикальной плоскости. Известно [К.В. Голев. Расчет дальности действия радиолокационных станций. Москва. 1962 г.], что дальность действия РЛС в освещенной зоне - D можно определить из выражения

где C_m - энергетическая характеристика СНРЛС в максимуме ДН антенны СНРЛС;
S - эффективная площадь рассеяния цели;
& - отношение энергии принимаемого сигнала к энергии шумов;
F[f_г, f_в] - характеристика направленности антенны РЛС по напряженности поля;
f_г, f_в] - углы смещения ДН антенны от оси в горизонтальной и вертикальной плоскости, соответственно;
V - множитель ослабления радиоволн в приводном слое.

На расстояниях, меньших 30% дальности радиогоризонта, когда кривизной земной поверхности можно пренебречь, с учетом малых величин разности фаз прямого и отраженного от поверхности моря сигналов в районе цели, получим

где h[1] , h[2] - высоты антенны СНРЛС и эффективного центра отражения цели;
L - длина волны.

Анализ приведенных выражений показывает, что изменение дальности действия СНРЛС, при прочих равных условиях, прямо пропорционально изменению величины диаграммы направленности антенны СНРЛС по напряженности поля, а изменение дальности действия из-за изменения множителя ослабления за счет колебаний величин высот антенны и цели, а также дальности из-за качки судна и цели при волнении моря незначительны.

Для получения количественной оценки изменения дальности обнаружения надводных целей СНРЛС на качке, зададимся диаграммой направленности антенны по напряженности в виде [Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. М. Сов. радио. 1976 г.]

где G_m - максимальный коэффициент усиления антенны по мощности;
КС - коэффициент сужения ДН по отношению к ДН полуволнового вибратора.

Для расчетов относительного изменения дальности действия СНРЛС на качке в направлении бортовых курсовых углов используем выражение

где D_m - максимальная дальность обнаружения цели при отсутствии качки;
n - номер вычисления значения D/Dm;
nm - общее число суммируемых результатов вычислений;
КС = 60/Q[0.5в] , где Q[0.5в] - ширина ДН антенны по мощности в вертикальной плоскости.

Результаты выполненных на ПЭВМ расчетов средних за период качки величин относительной дальности (в числителе) и величин относительной дальности при максимальных углах крена (в знаменателе) для различных значений максимальных углов крена судна и величин диаграмм направленности антенн в вертикальной плоскости представлены в таблице 2. Расчеты проводились при nm = 50.

Анализ результатов расчетов показывает, что во время качки судна СНРЛС с нестабилизированным антенным постом будет иметь значительно меньшую дальность обнаружения надводных целей, а при углах качки, близких к максимальным, вообще будут наблюдаться пропуски в обнаружении целей.

Известно несколько способов стабилизации диаграммы направленности антенны РЛС. В частности, из технической литературы (Самойлов Л.К., Электронное управление характеристиками направленности антенн. Ленинград. Судостроение. 1987, стр. 8, 10 (таб. 1.1 ), 20 (последний абзац), 21 (последний абзац и рис. 1.10) известен способ стабилизации характеристики направленности антенны РЛС в пространстве, в частном случае применения, когда носителем антенны является подверженное бортовой, килевой качке и рысканию по курсу судно, согласно которому устройство формирования управляющих воздействий (гироазимутгоризонт) вырабатывает сигналы управления, поступающие на блок электронного формирования характеристик направленности и корректирует их, обеспечивая стабильное положение в пространстве (для типа антенн с возможностью электронного управления положением оси диаграммы направленности).

Для антенн, в которых возможность электронного управления положением оси диаграммы направленности отсутствует, сигналы управления от гироазимутгоризонта поступают на механические устройства, обеспечивающие сохранение неизменным положение антенного поста или антенны РЛС относительно морской поверхности.

Использование электронного или электромеханического принципа стабилизации антенны СНРЛС с использованием управляющих воздействий от специального датчика (гироазимутгоризонта) для СНРЛС неприемлемо из-за неоправданно высокой сложности аппаратуры и стоимости такого способа стабилизации, особенно за счет необходимости установки на судне специального датчика (гироазимутгоризонта).

Значительным преимуществом обладают стабилизированные антенные посты РЛС, основанные на использовании силы земного притяжения и свойств физического маятника. Примером такого антенного поста является судовая стабилизированная за счет использования силы земного притяжения антенна, заявленная в патенте США от 14.01.75 N 3860931 по классификации США 343/709 (по международной классификации H 01 Q 1/34). Указанный антенный пост в составе стабилизированной платформы по патенту США и установленного на ней антенного поста СНРЛС "Печора-2" выбран нами в качестве прототипа заявляемого антенного поста судовой радиолокационной станции.

Заявленный в патенте антенный пост имеет следующие признаки: антенный пост судовой радиолокационной станции, состоящий из антенного поста РЛС, установленного на стабилизированной платформе, антенна которого укреплена с помощью кронштейна на тумбе, установленной на основании антенного поста, имеющего мотор и привод вращения, причем стабилизация верхней площадки стабилизированной платформы с установленным на ней антенным постом РЛС осуществляется без затраты энергии за счет использования силы земного притяжения и свойств физического маятника, причем весь стабилизированный антенный пост закрыт радиопрозрачным кожухом.

Согласно указанному патенту под радиопрозрачным кожухом установлен антенный пост РЛС существующей конструкции без каких-либо изменений с антенной, укрепленной с помощью кронштейна на тумбе. Тумба установлена на основании антенного поста, имеющего мотор и привод вращения антенны в горизонтальной плоскости. Диаметр круглого зеркального отражателя антенны равен одному метру. Антенна имеет возможность изменять угол наблюдения в вертикальной плоскости при помощи привода. Кронштейн антенны укреплен на тумбе, установленной на основании антенны, снабженном мотором с приводом, обеспечивающим горизонтальное вращение антенны относительно основания.

Общие массогабаритные характеристики антенны не указаны.

Указанный антенный пост установлен на самостабилизирующейся платформе, сохраняющей неизменно горизонтальным положение своей верхней площадки за счет размещенного под площадкой платформы двухосного карданного подвеса и четырех, расположенных ниже центра качания карданного подвеса, грузов по 25 кг каждый. Грузы укреплены на концах четырех рычагов, расположенных наклонно вниз под углом 90 градусов друг к другу в горизонтальной плоскости. Длина рычагов с грузом равна 70 см, так что общий диаметр качающейся платформы с грузами ориентировочно равен 140 см. Подвижные части платформы имеют период качания около 45 сек, что по мнению автора патента обеспечивает стабилизацию платформы во время качки судна, начиная с судов типа тральщика до танкера.

К недостаткам описанного стабилизированного антенного поста-прототипа необходимо отнести недопустимо большие для антенны СНРЛС массогабаритные характеристики.

В подтверждение этого определим характеристики такого стабилизированного поста с антенной СНРЛС "Печора-2" (см. табл. 1) и стабилизированной платформы по патенту США N 3860931. Исходные для расчетов данные и результаты расчетов сведены в табл. 3.

Анализ полученных результатов использования прототипа - стабилизированного антенного поста по патенту США показывает, что такое техническое решение связано с недопустимым для антенных постов судовых навигационных РЛС массогабаритных характеристик и не может быть рекомендовано для практического использования на судах.

Сущность изобретения состоит в том, что из состава антенного поста судовой навигационной радиолокационной станции, состоящего из антенного поста РЛС, установленного на стабилизированной платформе, волноводно-щелевая антенна которого укреплена с помощью кронштейна на вращающейся в горизонтальной плоскости тумбе, установленной поворотно на основании антенного поста, имеющего мотор и привод вращения, причем стабилизация платформы с установленным на ней антенным постом РЛС осуществляется без затраты энергии за счет использования силы земного притяжения и свойств физического маятника, причем весь стабилизированный антенный пост закрыт радиопрозрачным кожухом, исключаются стабилизированная платформа и закрывающий весь антенный пост со стабилизированной платформой радиопрозрачный кожух, а стабилизация диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости с использованием силы земного притяжения и свойств физического маятника осуществляется путем изменения конструкции антенного поста РЛС.

Волноводно-щелевая антенна снабжена продольной горизонтальной осью, укрепленной сверху над центром тяжести антенны, а также дополнительным грузом, расположенным снизу вдоль антенны, имеющим соединенные с антенной боковые рычаги, подвижно укрепленные на оси антенны; кронштейн антенны выполнен в виде вилкообразной конструкции с направленными вверх боковыми стойками, на верхних концах которых укреплены подшипники вращения для обеспечения свободных поворотов оси антенны и упорные подшипники, препятствующие продольному перемещению оси антенны на качке судна в вертикальной плоскости оси; для ограничения углов поворота антенны введено устройство ограничения углов качания антенны.

Дополнительно в состав антенного поста введены механизм установки и датчик угла наклона антенны, устройство управления наклоном антенны с индикатором угла наклона, многожильный силовой и сигнальный кабель с многоконтактным вращающимся переходом между тумбой антенны и основанием антенного поста со спиральным отрезком кабеля для подвижного соединения стабилизированного, вместе с антенной и дополнительным грузом с рычагами, механизма установки и датчика угла наклона антенны с кабелем, расположенным на качающихся вместе с судном стойках кронштейна.

В оси антенны установлен, соединенный с СВЧ входом-выходом антенны и СВЧ трактом СНРЛС, горизонтальный вращающийся СВЧ переход с углами поворота по 45 гр. в обе стороны, обеспечивающий канализацию СВЧ энергии между стабилизированной антенной и антенно-волноводным трактом СНРЛС.

Вместо исключенного крупногабаритного радиопрозрачного кожуха антенны в состав антенного поста введен радиопрозрачный кожух, имеющий форму горизонтально расположенного цилиндра, укрепленного на боковых рычагах кронштейна антенного поста, и охватывающий подвижные самостабилизирующиеся части волноводно-щелевой антенны с осью, дополнительным грузом с рычагами, с механизмом установки и датчиком наклона антенны, а также с укрепленными на верхних концах стоек кронштейна ограничителями углов поворота антенны на качке.

Фиг. 1 - чертеж предлагаемого антенного поста со стороны раскрыва волноводно-щелевой антенны.

Фиг. 2 - чертеж антенного поста (вид сбоку) при начальной установке антенны горизонтально.

Фиг. 3 - чертеж антенного поста (вид сбоку) для исходного положения по фиг. 2 при крене судна.

Фиг. 4 - чертеж антенного поста (вид сбоку) при начальной установке антенны наклонно к горизонту.

Фиг. 5 - чертеж антенного поста (вид сбоку) для исходного положения по фиг. 4 при крене судна.

Перечень условных обозначений; 1 - основание антенного поста, 2 - тумба, 3 - мотор вращения антенны, 4 - привод вращения тумбы, 5 - кронштейн, 6 - подшипник скольжения, 7 - упорный подшипник, 8 - волноводно-щелевая антенна, 9 - ось антенны, 10 - дополнительный груз, 11 - рычаги дополнительного груза, 12 - механизм установки и датчик угла наклона антенны, 13 - многожильный силовой и сигнальный кабель с многоконтактным вращающимся переходом, 14 - устройство управления наклоном антенны с индикатором угла наклона, 15 - устройство ограничения углов качания антенны, 16 - антенно-волноводный СВЧ-тракт, 17 - вертикальный вращающийся СВЧ-переход, 18 - горизонтальный вращающийся СВЧ-переход, 19 - радиопрозрачный кожух антенны, 20 - угол крена судна, 21 - угол наклона оси диаграммы направленности антенны, AA - линия, параллельная горизонту, BB - линия, параллельная палубе судна, OO - направление оси диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости.

Конструкция предлагаемого устройства представлена на фиг. 1 и 2.

Антенный пост СНРЛС представляет собой основание 1, установленное на мачте судна, на котором установлена тумба 2, имеющая возможность вращаться в горизонтальной плоскости при помощи расположенных в основании антенны мотора 3 с приводом 4. На тумбе установлен вилкообразный кронштейн 5, на верхних концах стоек которого укреплены подшипники скольжения 6 и упорные подшипники 7. Волноводно-щелевая антенна 8 имеет в верхней части продольную ось 9, вращающуюся в подшипниках 6 кронштейна и ограниченную от продольного перемещения упорными подшипниками 7. Рычаги дополнительного груза 11 соединены с антенной 8 посредством механизма установки и датчика угла наклона антенны 12.

Механизм установки и датчик 12 соединен многожильным силовым и сигнальным кабелем 13, имеющим многоконтактный вращающийся переход между тумбой и основанием антенного поста, с устройством управления наклоном антенны с индикатором угла наклона 14.

Для ограничения углов поворота подвижных частей антенны при больших углах качки и предотвращения в этих условиях повреждения антенны в ее состав введено устройство ограничения угла качания антенны 15. Одним из возможных вариантов конструкции устройства можно принять следующее. На стойках кронштейна 5 в плоскости качания антенны по обе стороны установлены ограничительные стойки со стопорными площадками и резиновыми амортизаторами, в которые упираются при максимальных углах крена боковые поверхности рычагов дополнительного груза 11.

Антенна 8 соединена с аппаратурой СНРЛС антенно-волноводным СВЧ-трактом 16, имеющим вертикальный вращающийся СВЧ-переход антенного поста 17 в основании антенного поста и горизонтальный вращающийся СВЧ-переход 18 с углом поворота в 45 гр. в обе стороны, установленный в оси антенны 9.

Радиопрозрачный кожух антенны укреплен на кронштейне так, что герметично закрывает все подвижные части антенны 8 и дополнительного груза 10.

На фиг. 3 и 5 угол крена судна обозначен цифрой 20. Угол начального наклона антенны СНРЛС на фиг. 4 и 5 обозначен цифрой 21.

При стоянке судна на спокойной воде и исходном положении антенны ось диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости OO параллельна палубе судна (линия BB) и линии горизонта AA.

В исходном положении при стоянке судна на спокойной воде подвижные детали антенного поста (антенна 8, дополнительный груз 10 и связанные с ними детали - 9, 11, 12) под действием силы тяжести занимают устойчивое положение по законам физического маятника, повиснув на оси 9. Ось диаграммы направленности антенны OO параллельна палубе судна - линии BB и линии горизонта (фиг. 2).

При крене судна на угол 20 и развороте антенны на бюортовые курсовые углы неподвижные части антенного поста также наклонятся на угол 20 (фиг. 3). Подвижные детали антенного поста под действием силы тяжести сохранят первоначальное положение в пространстве, благодаря чему ось ДН антенны сохранит заданное горизонтальное положение в пространстве. При повороте оси антенны 9 СВЧ-энергия будет распространяться по СВЧ-тракту через горизонтальный вращающийся СВЧ-переход 18. Обмен информацией и питание механизма 12 будет осуществляться благодаря подвижному спиральному отрезку гибкого кабеля между механизмом 12 и отрезку кабеля на стойке кронштейна 5.

Таким образом, при крене судна ДН антенны сохранит начальное положение в вертикальной плоскости.

При вращении антенны в горизонтальной плоскости антенна и ее ось ДН в горизонтальной плоскости будут занимать по отношению к диаметральной плоскости (курсу) судна различные направления. В зависимости от курсового угла наблюдения величина наклона антенны и боковой наклон антенны не будут влиять на положение ДН антенны в вертикальной плоскости. Условия наблюдения целей для СНРЛС сохранятся неизменными. Боковому перемещению антенны препятствуют упорные подшипники оси антенны.

По мере поворота антенны в сторону борта (курсового угла 90 гр.) составляющая крена будет возрастать. По мере возрастания крена антенного поста подвижная система антенного поста будет постоянно сохранять первоначальное положение в вертикальной плоскости, обеспечивая сохранение горизонтального положения оси ДН антенны.

Для ограничения углов поворота подвижных частей антенны в аварийных условиях, при очень больших углах крена судна (до 45 гр.), устройство ограничения угла поворота антенны застопорит подвижную часть антенны в заданном крайнем положении.

Предлагаемая конструкция антенного поста в отличие от существующих конструкций позволяет изменять положение оси ДН антенны вертикальной плоскости вниз от горизонтального положения на угол до 10 + 20 гр.

Это обеспечивает возможность повышения эффективности наблюдения небольших надводных целей в ближней зоне за счет их облучения максимумом ДН антенны в вертикальной плоскости. Наклон оси ДН антенны в вертикальной плоскости обеспечивается взаимным перемещением антенны 8 относительно рычагов дополнительного груза 10 при помощи механизма 12, управляемого из рубки с помощью устройства управления и индикации 14 (фиг. 1, фиг. 4).

При крене судна наклоненная антенна 8 будет сохранять заданный угол наклона оси ДН к горизонту так же, как для случая горизонтального положения оси ДН (фиг. 5).

Радиопрозрачный кожух обеспечивает защиту от влияния атмосферных условий и нормальное функционирование в этих условиях подвижных частей конструкции антенны.

Изложенное подтверждает возможность технического осуществления предлагаемого устройства.

Внедрение предлагаемого устройства обеспечит получение целого ряда преимуществ.

При использовании предлагаемого антенного поста практически исключаются какие-либо изменения дальности обнаружения целей на качке.

Для современных крупных морских судов высоты установки антенны СНРЛС составляют 15 + 20 м. На этих же высотах располагаются и центры отражения радиоволн для морских судов водоизмещением 5000 т и более.

Следовательно, для обнаружения указанных целей на дальностях от границы мертвой зоны станции до радиогоризонта и за радиогоризонтом ось ДН антенны в вертикальной плоскости должна быть направлена горизонтально. Для наблюдения малоразмерных и низкорасположенных целей на поверхности моря, особенно в ближней зоне, необходимо или иметь достаточно широкую ДН в вертикальной плоскости или наклонить вниз ось ДН.

Используя известное выражение для определения дальности прямой видимости цели при высоте ее центра отражения h[2] м станцией с антенной, размещенной на высоте h[1] м, мы можем определить дальность прямой видимости для этих условий - D км.

Для высот h[1] = h[2] = 20 м получим дальность радиогоризонта 10.4 км или около 10 миль.

В табл. 4 представлены необходимые углы наклона оси ДН антенны СНРЛС для обнаружения целей с высотами эффективных центров отражения 0, 5, 10 и 15 м на расстояниях от радиогоризонта до минимальной дальности обнаружения (20 + 30) м.

Данные таблицы показывают, что при принятых в настоящее время величинах диаграмм направленности нормальные условия обнаружения ближних невысоких целей зависят от величины и расположения боковых лепестков ДН антенны в вертикальной плоскости и, в ряде случаев, не обеспечиваются.

Для повышения эффективности обнаружения в ближней зоне небольших целей в предлагаемом антенном посту предусмотрена возможность наклона оси ДН плавно на угол до 10 + 20 гр. Это обеспечивает возможность определения и использования для наблюдения ближней надводной обстановки наиболее оптимального угла наклона оси ДН антенны с учетом расположения и величин ее нижних боковых лепестков, выбранной шкалы дальности и используемой на этой шкале излучаемой мощности.

Для подтверждения возможности стабилизации антенны по предложенному способу рассмотрим закономерности движения подвижной части конструкции, представляющей собой физический маятник, на качке судна.

Закономерности качания физического маятника широко используются для стабилизации в пространстве картушки судовых магнитных компасов. Массивный свинцовый поддон корпуса картушки обеспечивает сохранения верхней плоскостью картушки, установленной на карданном подвесе, строго горизонтального положения.

Для своевременной отработки корпусом картушки, являющимся в рассматриваемом случае физическим маятником, углов качки судна период ее собственных колебаний должен быть значительно меньше периода качки судна.

Физическим маятником является абсолютно твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр тяжести [Справочник по физике. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Наука, М. 1978 г.].

Период колебаний физического маятника определяется соотношением

где J - момент инерции тела относительно оси качания;
m - масса физического маятника;
d - длина физического маятника;
g - ускорение силы тяжести.

Если мы рассмотрим качание тела сложной формы, состоящее из n отдельных составляющих, момент инерции такого тела относительно оси качания - J определяется как сумма произведений масс всех составляющих частей тела - i на квадраты их расстояний от той же оси -r[i].

Аналогично для суммарной величины md такого тела справедливо равенство

Используем полученные выражения для определения периода колебаний предлагаемой конструкции антенного поста СНРЛС, с учетом конструкции антенны станции "Печора-2" (см. табл. 1).

Принятые для расчетов данные приведены в табл. 5.

Результаты расчетов показывают, что период колебаний рассматриваемого физического маятника будет равен 0.67 с.

Период бортовой качки морских судов, в зависимости от их размеров и конструкции корпуса, колеблется от 7 до (20 - 30) с.

(В. В. Ашин. Проектирование судов. Л., Судостроение, 1985 г.). Это в десять и более раз превышает период колебаний предлагаемой в заявке качающейся части антенны, что исключает возможность возникновения побочных колебаний антенны во время качки судна.

Стабилизация оси ДН антенны СНРЛС в вертикальной плоскости и обеспечение наклона ДН для улучшения условий наблюдения целей в ближней зоне открывают возможность оптимизации начального положения и формы диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости.

В табл. 6 представлены результаты расчетов количественного повышения дальности обнаружения надводных целей или уменьшения энергетической характеристики СНРЛС в зависимости от величины диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости по сравнению с СНРЛС, имеющей ДН в 20 гр.

В табл. 7 приведены массогабаритные характеристики антенного поста СНРЛС "Печора-2", дополнительно введенных устройств и предлагаемого антенного поста со стабилизированной антенной.

Приведем сравнительные характеристики антенного поста-прототипа с предложенной нами стабилизированной антенной также на основе антенного поста СНРЛС "Печора-2". Сравнительные данные, составленные на основе табл. 1, 3, 5 и 7, представлены в табл. 9.

Изложенное позволяет сделать следующие выводы:
1. В предлагаемой антенне обеспечивается стабилизация оси ДН в вертикальной плоскости без затраты энергии, с использованием силы притяжения Земли и закономерностей физического маятника.

2. Предлагаемая конструкция стабилизированной антенны СНРЛС технически реализуема и работоспособна. По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция имеет меньшую в 3 раза массу и более чем в 5 раз меньшую высоту. По сравнению с существующим нестабилизированным антенным постом станции "Печора-2" антенный пост предлагаемой конструкции имеет большую массу и высоту примерно в 1.4 раза, что не может быть существенным препятствием к его практическому использованию, учитывая получаемых при этом значительных преимуществ.

3. Стабилизация положения диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости улучшает условия и повышает надежность обнаружения морских целей в условиях качки судна, а при больших углах качки исключает возможные пропуски в обнаружении целей.

4. Возможность в предлагаемой антенне изменения угла наклона ДН антенны позволяет повысить надежность обнаружения малоразмерных целей в ближней зоне.

5. Обеспечение стабилизации антенны позволяет уменьшить ширину ДН антенны в вертикальной плоскости и повысить за счет этого энергетическую характеристику СНРЛС или снизить излучаемую мощность и потребляемую мощность от бортсети судна, при сохранении неизменной дальности обнаружения целей.

6. Снижение излучаемой мощности и уменьшение ширины диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости уменьшит уровень СВЧ-энергии в направлении палубы и надстроек судна и повысит экологическую чистоту СНРЛС.

Изобретение относится к области морской радиолокации. Техническим результатом является осуществление стабилизации за счет свойств физического маятника. Сущность изобретения состоит в том, что волноводно-щелевая антенна снабжена продольной горизонтальной осью, а также расположенным ниже антенны и связанным с ней дополнительным грузом, кронштейн антенны выполнен в виде вилкообразной конструкции с направленными вверх боковыми стойками, на верхних концах которых установлены в подшипниках концы оси антенны и СВЧ-вращающийся переход. В состав антенного поста веден механизм наклона антенны вниз и индикатор наклона, обеспечивающие улучшение наблюдаемости ближних целей. 3 з.п.ф-лы, 5 ил., 8 табл.

1. Антенный пост судовой навигационной РЛС (СНРЛС), содержащий волноводно-щелевую антенну, укрепленную с помощью кронштейна на тумбе, установленной на основании антенного поста, имеющего мотор и привод вращения, причем стабилизация антенны осуществляется за счет использования силы земного притяжения и свойств физического маятника без затраты энергии, отличающийся тем, что антенна снабжена продольной горизонтальной осью, укрепленной сверху над центром тяжести антенны, а также дополнительным грузом, расположенным снизу вдоль антенны и имеющим соединенные с антенной боковые рычаги, подвижно укрепленные на оси антенны, кронштейн выполнен в виде вилкообразной конструкции с направленными вверх боковыми стойками, на верхних концах которых укреплены подшипники вращения для обеспечения свободных поворотов оси антенны и упорные подшипники, препятствующие продольному перемещению антенны на качке судна в плоскости оси, для ограничения углов поворота антенны введено устройство ограничения углов качания антенны. 2. Антенный пост по п.1, отличающийся тем, что в состав антенного поста введены механизм установки и датчик угла наклона антенны, устройство управления наклоном антенны с индикатором угла наклона, многожильный силовой и сигнальный кабель с многоконтактным вращающимся переходом между тумбой антенны и основанием антенного поста и со спиральным отрезком для подвижного соединения стабилизированного механизма установки и датчика угла наклона антенны с указанным кабелем, расположенным на качающихся вместе с судном стойках кронштейна. 3. Антенный пост по п.1, отличающийся тем, что в оси антенны установлен соединенный с СВЧ-входом-выходом антенны и СВЧ-трактом СНРЛС горизонтальный вращающийся СВЧ-переход с углом поворота 45^o в обе стороны. 4. Антенный пост по п.1, отличающийся тем, что в состав антенного поста введен радиопрозрачный кожух, укрепленный на боковых стойках кронштейна антенны и защищающий качающиеся части антенны от влияния атмосферных условий.