Настоящее изобретение относится к области радиолокации и радиопротиводействия и может быть использовано для защит РЛС с изменяемыми от импульса к импульсу параметрами сигнала от поражения самонаводящимися на радиоизлучение противорадиолокационными ракетами.
Известны способы защиты радиолокационных станций (РЛС) от противорадиолокационных ракет, основанные на излучении сигналов ложных источников, и том числе:
1. Способы, основанные на излучении одним или несколькими ложными передатчиками через антенну импульсов, несинхронизированных с защищаемой РЛС (Патент РФ N 2099734), импульсов, смещенных относительно зондирующего сигнала, причем каждый импульс ложного передатчика опережает импульс защищаемой РЛС (Патент Германии N 3341070), импульсов, перекрывающих импульсы РЛС (Патент США N 4,990,919) либо когерентных импульсов (Патент США N 4,646,098);
2. Способы, основанные на введении дополнительного устройства обнаружения противорадиолокационных ракет и ложных передатчиков с антеннами, причем РЛС при обнаружении противорадиолокационных ракет выключается, а ложные передатчики включаются и излучают сигналы в направлении на противорадиолокационные ракеты (Патент Германии N 3341069, Заявка Японии 2-40193);
3. Способы, основанные на прекращении излучения РЛС в сторону противорадиолокационной ракеты при обнаружении последней и излучении сигнала ложного источника через дополнительную антенну, соединенную с РЛС-кабелем, либо непосредственно от отражателя, установленного на земле (Патент Германии N 4229509) или в воздухе (Заявка Японии 4-351984).
Общим недостатком практически всех указанных способов является использование дли защиты РЛС ложных передатчиков, излучающих свои сигналы через антенну в направлении на противорадиолокационные ракеты. Это приводит к тому, что при достаточной для защиты РЛС энергетике этих сигналов противорадиолокационная ракета перенацеливается на ложный передатчик и поражает его с вероятностью, близкой к единице. В результате при одновременной атаке на РЛС несколькими противорадиолокационными ракетами (стандартный прием ведения боевых действий) после поражения первой ракетой ложного передатчика последующие ракеты уверенно поражают защищаемую РЛС. Кроме того, в ряде способов предусматривается канализация СВЧ-энергии от защищаемой РЛС к ложным передатчикам по СВЧ-кабелям или волноводам, также уязвимым к поражающим факторам боевой части противорадиолокационных ракет (ударной волне или осколкам), что существенно снижает эффективность защиты РЛС от противорадиолокационных ракет. В способах второй и третьей группы предусматривается выключение излучения РЛС при обнаружении противорадиолокационных ракет дополнительным обнаружителем и включения ложного передатчика. При этом полностью нарушается боевая работа РЛС и прекращается сопровождение целей.
Таким образом, общий недостаток описанных способов состоит в недостаточной эффективности защиты РЛС от противорадиолокационных ракет, являющийся следствием высокой вероятности поражения противорадиолокационными ракетами ложных передатчиков и СВЧ-кабелей, соединяющих РЛС с ложным передатчиком.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ защиты радиолокационной станции от противорадиолокационных ракет (Патент Великобритании N 2252464), предусматривающий прием излучения антенны защищаемой РЛС и излучение имитирующего сигнала вспомогательным передатчиком на частоте сигналов защищаемой РЛС.
Этот способ реализуется устройством, принятым в качестве прототипа (см. там же) и содержащим защищаемую РЛС с передающей антенной и удаленный от нее вспомогательный передатчик, предназначенный для создания помех противорадиолокационной ракете и имеющий приемную антенну, аттенюатор, СВЧ-усилитель и передающую антенну. Вспомогательный передатчик с помощью направленной приемной антенны принимает излучение передающей антенны РЛС по боковым лепесткам ее диаграммы направленности. Принятый сигнал ограничивается аттенюатором, усиливается в СВЧ-усилителе и излучается слабонаправленной передающей антенной в широком телесном угле. Передающая антенна вспомогательного передатчика ориентирована в направлении вертикальной оси для перекрытия сектора наиболее вероятного подлета противорадиолокационной ракеты. По мнению автора указанного выше патента, при наведении на такую радиолокационную систему противорадиолокационная ракета должна наводиться на энергетический центр двух источников излучения, находящийся в достаточной удаленности от защищаемой РЛС и вспомогательного передатчика.
Как известно, современные противорадиолокационные ракеты оборудованы устройствами временной селекции, обеспечивающими наведение по одному из импульсов зондирующего и имитирующих сигналов в данном периоде их следования, а также устройствами угловой селекции, выделяющими один объект из состава групповой цели на конечном участке полета, когда угловое рассогласование между объектами групповой цели достигает нескольких градусов.
При защите импульсных РЛС описанными выше способами и устройством головка самонаведения противорадиолокационной ракеты принимает раздельно импульсы РЛС и импульсы вспомогательного передатчика. Различие во времени прихода на головку самонаведения импульсов РЛС и вспомогательного передатчика возникает за счет расстояния между ними. Например, при расстоянии между РЛС и вспомогательным передатчиком 150 м временной интервал между передними фронтами их импульсов составляет в направлении вынесенный передатчик - РЛС 1 мкс. Длительность импульсов импульсной РЛС составляет (0.2 - 0.5) мкс. В этом случае устройство угловой селекции обеспечивает наведение противорадиолокационной ракеты либо по импульсам защищаемой РЛС, либо по импульсам вспомогательного передатчика, что приводит к поражению того или иного объекта. Более того, при подлете на расстояние (0.5 - 1) км одна из целей (РЛС или вспомогательный передатчик) начинает разрешаться по угловым координатам. При этом отселектированная цель не оказывает влияния на процесс наведения противорадиолокационной ракеты.
Таким образом, известные способ и устройство защиты РЛС от противорадиолокационной ракеты, выбранные в качестве прототипа, не обладают достаточной эффективностью защиты от нее. Вероятность поражения обоих объектов радиолокационной системы двумя противорадиолокационными ракетами близка к единице.
В основу настоящего изобретения положена задача разработки способа защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты и системы для его осуществления, обеспечивающих создание ложной точки прицеливания противорадиолокационных ракет, удаленной от защищаемой радиолокационной станции на расстояние, превышающее эффективный радиус поражения боевой части противорадиолокационной ракеты.
Поставленная задача решается тем, что в способе защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты, предусматривающем прием излучения зондирующих сигналов защищаемой радиолокационной станции и излучение имитирующих импульсов на частоте зондирующих сигналов защищаемой радиолокационной станции, согласно изобретению используют вынесенный пассивный источник излучения, осуществляют передачу сформированных в защищаемой радиолокационной станции кодов параметров ее зондирующих сигналов с последующим их приемом, формирование маскирующих импульсов, время задержки которых относительно принятых зондирующих сигналов определяют как период повторения зондирующих сигналов, уменьшенный на сумму времени опережения и времени, затраченного зондирующими сигналами на прохождение со скоростью света известных расстояний от защищаемой радиолокационной станции до места приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов, от места приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов до вынесенного пассивного источника излучения и от вынесенного пассивного источника излучения до защищаемой радиолокационной станции, формирование длительности маскирующих импульсов относительно принятого зондирующего сигнала, равной сумме времени опережения, длительности зондирующего сигнала и удвоенного времени, затраченного сигналом на прохождение со скоростью света известного расстояния от защищаемой радиолокационной станции до вынесенного пассивного источника излучения, усиление маскирующих и имитирующих импульсов и их излучение в направлении на вынесенный пассивный источник излучения и переизлучение маскирующих и имитирующих импульсов вынесенным пассивным источником излучения в заданном телесном угле пространства.
Опережающий прием кодов параметров зондирующих сигналов обеспечивает возможность своевременного расчета времени задержки излучаемого маскирующего сигнала относительно принятого для обеспечения опережения переднего фронта маскирующего импульса относительно переднего фронта зондирующего сигнала при любом направлении подлета противорадиолокационной ракеты и соответствующего формирования маскирующего сигнала. Опережение в точке размещения противорадиолокационной ракеты переднего фронта маскирующего импульса обеспечивает срабатывание схем селекции головки самонаведения противорадиолокационной ракеты по переднему фронту и наведение ее только по маскирующему сигналу. Длительность маскирующего сигнала устанавливается исходя из условия перекрытия им зондирующего сигнала. Это позволяет в случае алгоритмического отказа противорадиолокационной ракеты от селекции по переднему фронту импульса сохранить помеховое воздействие и обеспечить наведение противорадиолокационной ракеты на энергетический центр парного источника - РЛС - вынесенный пассивный источник излучения. Дополнительное формирование на соседних частотах имитирующих сигналов затрудняет возможности захвата истинного сигнала РЛС головкой самонаведения ракеты на этапе поиска и захвата наземной цели.
Для обеспечения неуязвимости аппаратуры защиты РЛС в заявляемом способе предусматривается излучение маскирующих и имитирующих импульсов в направлении противорадиолокационной ракеты не непосредственно от антенны, как в прототипе, а через вынесенный пассивный источник излучения. Это связано с тем, что антенны подвержены поражающим факторам боевой части противорадиолокационной ракеты и легко поражаются как фугасными, так и осколочными составляющими боевой части при подрыве ее даже на расстоянии до двух-трех десятков метров. Кроме того, они принципиально не могут быть вынесены далеко от обслуживающего их передатчика, что приводит к одновременному поражению приемопередающей аппаратуры, формирующей маскирующие и имитирующие импульсы. При наведении противорадиолокационной ракеты на вынесенный пассивный источник излучения, как предусмотрено настоящим изобретением, достигается полная защищенность предлагаемой системы, так как вынесенный пассивный источник излучения может располагаться на расстоянии до 100 метров от приемопередающей аппаратуры. Защищенность самого вынесенного пассивного источника излучения достигается за счет его конструктивного выполнения.
Пассивный источник может представлять собой, например уголковый отражатель, имеющий выраженную диаграмму направленности с ориентацией главного лепестка ее в направлении предполагаемого сектора налета противорадиолокационной ракеты, либо сферу с равномерной вкруговую диаграммой направленности (Д. Бартон. "Радиолокационные системы". Пер. с англ. П. Горохова и др., Москва, Воениздат, 1967, с. 82-86). При выполнении пассивного источника излучения из бронированных элементов, например, стали либо дюралюминия достаточной толщины (ориентировочно от 3 до 10 мм) эти элементы не пробиваются осколками, а вследствие их значительного веса при малых линейных размерах (до 1,5-2 м) не подвержены воздействию фугасной составляющей, возникающей при взрыве противорадиолокационной ракеты.
Таким образом, формирование маскирующего импульса, опережающего и перекрывающего зондирующий сигнал защищаемой РЛС, а также использование для переизлучения маскирующего и имитирующего импульсов в направлении на противорадиолокационную ракету вынесенного пассивного источника излучения, существенно повышают эффективность защиты РЛС от поражения противорадиолокационных ракет по сравнению с известными способами.
Поставленная задача решается также тем, что система для защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты, содержащая приемную антенну, СВЧ-усилитель и передающую антенну, согласно изобретению дополнительно содержит преселектор, соединенный с приемной антенной, вынесенный пассивный источник излучения, канал передачи кодов параметров зондирующих сигналов радиолокационной станции, связанный с радиолокационной станцией, устройство формирования модулирующих сигналов, один из входов которого подключен к выходу канала передачи параметров зондирующих сигналов радиолокационной станции, а другой его вход - к выходу преселектора, устройство формирования несущих частот, подсоединенное своим входом к выходу преселектора, модулятор, одна группа входов которого подключена к выходам устройства формирования несущих частот, а другая группа его входов - к выходам устройства формирования модулирующих сигналов, при этом выход модулятора подсоединен ко входу СВЧ-усилителя, соединенного с передающей антенной, ориентированной максимумом диаграммы направленности на вынесенный пассивный источник излучения, удаленный от защищаемой радиолокационной станции и передающей антенны на расстояние, превышающее радиус поражения боевой части противорадиолокационной ракеты, причем угловой размер вынесенного пассивного источника излучения с точки размещения передающей антенны равен угловому размеру главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны.
Опережающая передача кодов защищаемой РЛС осуществляется каналом передачи кодов параметров зондирующих сигналов защищаемой РЛС, связанным с РЛС. Для передачи используются коды параметров сигналов, которые применяются в любой РЛС при формировании зондирующего сигнала в передатчике РЛС. Полученные коды используются в устройстве формирования модулирующих сигналов для генерации соответствующей последовательности модулирующих импульсов.
Принимаемый приемной антенной предлагаемой системы зондирующий сигнал РЛС усиливается в преселекторе и используется в устройстве формирования несущих частот для формирования непрерывных сигналов на частоте, совпадающей с частотой зондирующего сигнала РЛС, и соседней частоте данного частотного диапазона. Эти сигналы модулируются в модуляторе, при этом маскирующий импульс, опережающий и перекрывающий по времени зондирующий сигнал РЛС при любом направлении подлета противорадиолокационной ракеты, формируется на частоте, совпадающей с частотой сигнала РЛС, а имитирующий импульс - на соседней частоте данного частотного диапазона. Указанные импульсы усиливаются и излучаются в направлении вынесенного пассивного источника излучения. Такая работа заявляемой системы обеспечивает формирование маскирующих и имитирующих импульсов, перенацеливающих противорадиолокационную ракету на вынесенный пассивный источник излучения.
Таким образом, заявляемая система полностью выполняет операции по заявляемому способу, что обеспечивает эффективную защиту РЛС от поражения противорадиолокационной ракетой.
Целесообразно, чтобы канал передачи кодов параметров зондирующих сигналов радиолокационной станции содержал бы последовательно соединенные передатчик кодов параметров зондирующих сигналов радиолокационной станции, линию связи и приемник кодов параметров зондирующих сигналов радиолокационной станции, устройство формирования модулирующих сигналов содержало бы последовательно соединенные дифференцирующую цепь, аналого-цифровой преобразователь и микропроцессор, при этом одним из входов устройства формирования модулирующих сигналов являлся бы вход дифференцирующей цепи, который был бы подключен к выходу преселектора, а другим его входом являлся бы один из входов микропроцессора, подключенный к выходу приемника кодов параметров зондирующих сигналов радиолокационной станции, устройство формирования несущих частот содержало бы частотный детектор, аналого-цифровой преобразователь, микропроцессор и два управляемых генератора, при этом один вход частотного детектора, являющийся входом устройства формирования несущих частот, был бы подключен к выходу преселектора, выход частотного детектора через аналого-цифровой преобразователь был бы соединен с микропроцессором, управляющие выходы которого были бы подключены соответственно к управляющим входам управляемых генераторов, при этом выход одного управляемого генератора был бы соединен с другим входом частотного детектора, а выходы управляемых генераторов являлись бы выходами устройства формирования несущих частот, кроме того, модулятор содержал бы два СВЧ-ключа и сумматор, причем одни входы СВЧ-ключей были бы подключены соответственно к выходам управляемых генераторов, управляющие входы СВЧ-ключей были бы подсоединены к выходам микропроцессора устройства формирования модулирующих сигналов, а выходы СВЧ-ключей были бы объединены сумматором, выход которого являлся бы выходом модулятора
Предпочтительно, чтобы вынесенный пассивный источник излучения представлял бы собой проводящую полусферу, толщина и материал которой были бы выбраны из условия непоражения ее фугасной и осколочной составляющими, возникающими при взрыве боевой части противорадиолокационной ракеты.
Использование для передачи кодов параметров сигнала защищаемой радиолокационной станции передатчика кодов параметров сигнала, линии связи и приемника кодов параметров сигнала, для приема зондирующих сигнала РЛС приемной антенны и преселектора, для формирования маскирующих и имитирующих сигналов двух управляемых генераторов, двух микропроцессоров, частотного детектора, дифференцирующей цепи, двух СВЧ-ключей, сумматора и СВЧ-усилителя, для излучения их в направлении на вынесенный пассивный источник излучения высоконаправленной передающей антенны, для переизлучения в верхнюю полусферу вынесенного пассивного источника излучения в виде проводящей полусферы позволяет наиболее эффективно реализовать предлагаемый способ.
В дальнейшем предлагаемое изобретение поясняется конкретным примером его выполнения и прилагаемыми чертежами, на которых:
фиг. 1 изображает временные диаграммы зондирующих и маскирующих сигналов в точках размещения защищаемой радиолокационной станции, преселектора и вынесенного пассивного источника излучения;
фиг.2 - блок-схему системы защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты;
фиг. 3 - структурную схему системы защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты.
Предлагаемый способ защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты осуществляют следующим образом.
Передача кодов параметров зондирующих сигналов защищаемой РЛС производится с целью синхронизации маскирующих и имитирующих импульсов с зондирующими сигналами РЛС. Коды параметров зондирующих сигналов формируются в аппаратуре РЛС и используются для управления ее режимом. По времени формирование кодов параметров всегда предшествует формированию зондирующих сигналов. Передача кодов параметров производится в реальном масштабе времени по линии связи, тип которой (проводная, радио, оптическая) не имеет принципиального значения. Принципиальным ограничением на длину линии связи является величина интервала времени между моментом передачи кода и формированием зондирующих сигналов: он должен превышать время распространения кода по линии связи между передатчиком и приемником кодов.
Коды параметров зондирующих сигналов РЛС принимаются в месте приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов.
Принятый сигнал используется для восстановления несущей частоты зондирующих сигналов. Методы восстановления - сведение частот непрерывного сигнала управляемого генератора в системе автоподстройки частоты или устройство рециркуляции сигналов.
Формирование времени задержки маскирующих импульсов относительно принятых зондирующих сигналов, соответствующего периоду повторения, уменьшенному на сумму времени опережения и времени, затраченного сигналами на прохождение со скоростью света известных расстояний от защищаемой РЛС до места приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов, от места приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов до вынесенного пассивного источника излучения и до защищаемой РЛС, обеспечивает опережение маскирующим импульсом зондирующих сигналов РЛС во всей полусфере. Время задержки рассчитывается по формуле
Тзад = Тповт - (г1+г2+г3)/ с+Топ, (1)
где г1, г2, г3 - расстояния между защищаемой РЛС и местом приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов, между местом приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов и вынесенным пассивным источником излучения, между вынесенным пассивным источником излучения и защищаемой РЛС, соответственно;
Tоп - заранее выбранное и записанное в память микропроцессора значение времени опережения;
с - скорость света.
Формирование длительности маскирующих импульсов относительно принятых зондирующих сигналов, равной сумме времени опережения, длительности импульса и удвоенного времени, затраченного сигналами на прохождение со скоростью света известного расстояния от защищаемой РЛС до вынесенного пассивного источника излучения, обеспечивает перекрытие маскирующим импульсом зондирующих сигналов во всей полусфере пространства. Длительность рассчитывается по формуле
τ1= 2r3/c+Tоп+τ2 (2)
где τ1 - длительность импульса маскирующего сигнала;
τ2 - длительность импульса сигнала защищаемой РЛС.
На фиг.1 представлены временные диаграммы зондирующих и маскирующих сигналов:
а) зондирующий сигнал в точке размещения РЛС;
б) зондирующий сигнал в месте приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов;
в) маскирующий импульс в месте приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов;
г) маскирующий импульс в точке размещения вынесенного пассивного источника излучения;
д) маскирующий импульс в точке размещения РЛС;
е) зондирующий сигнал в точке размещения вынесенного пассивного источника излучения.
Из фиг. 1 следует, что в двух критических направлениях: вынесенный пассивный источник излучения - РЛС и РЛС - вынесенный пассивный источник излучения маскирующий импульс перекрывает и опережает зондирующие сигналы РЛС.
Рассчитанные значения времени задержки и длительности маскирующего импульса используются для импульсной модуляции непрерывного сигнала на несущей частоте зондирующих сигналов РЛС.
Для затруднения захвата пассивной радиолокационной головкой самонаведения сигнала РЛС на этапе поиска и захвата производится формирование имитирующего импульса. Имитирующий импульс формируется на частоте, не совпадающей с частотой зондирующих сигналов РЛС, путем внесения дополнительной частотной подставки к восстановленной несущей частоте зондирующего сигнала РЛС. Непрерывный сигнал на частоте имитирующего импульса подвергается импульсной модуляции с длительностью импульса и периодом повторения, соответствующих принятым кодам соответствующих параметров зондирующих сигналов РЛС.
Маскирующий и имитирующий импульсы усиливаются и излучаются в направлении на вынесенный пассивный источник излучения. Для уменьшения уровня излучения в неосновных направлениях, не совпадающих с направлением на вынесенный источник, используются экранирующие и поглощающие устройства.
Вынесенный пассивный источник излучения переизлучает маскирующие и имитирующие импульсы в заданном телесном угле пространства. В качестве пассивного источника могут использоваться эллипсоиды вращения, уголковые отражатели, дипольные отражатели и т.п.
Система для защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты содержит канал 1 (фиг. 1) передачи кодов параметров зондирующих сигналов РЛС, вход которого подключен к выходу тактового генератора радиолокатора защищаемой РЛС (не показан), устройство 2 формирования модулирующих сигналов, один из входов которого подключен к выходу канала 1, а другой его вход - к выходу преселектора 3, соединенного с приемной антенной 4, например рупорной (см. Корбанский И.Н. "Антенны". Москва, Энергия, 1973, с.197-214). Система содержит также устройство 5 формирования несущих частот, подсоединенное своим входом к выходу преселектора 3, модулятор 6, одна группа входов 7 и 8 которого подключена к выходам устройства 5, а другая группа его входов 9 и 10 - к выходам устройства 2, при этом выход модулятора 6 подсоединен ко входу СВЧ-усилителя 11, соединенного с передающей антенной 12, ориентированной максимумом диаграммы направленности на вынесенный пассивный источник 13 излучения, удаленный от защищаемой РЛС и передающей антенны 12 на расстояние, превышающее радиус поражения боевой части противорадиолокационной ракеты, причем угловой размер вынесенного пассивного источника 13 излучения с точки размещения передающей антенны 12 равен угловому размеру главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны 12, выполненной, например, в виде зеркальной или линзовой антенны с облучателем (см. Корбанский И.Н. "Антенны". Москва, Энергия, 1973, с. 214-286).
Канал 1 (фиг.2) содержит последовательно соединенные передатчик 14 кодов параметров зондирующих сигналов РЛС, линию 15 связи и приемник 16 кодов параметров зондирующих сигналов РЛС, выход которого является выходом канала 1. Канал 1 представляет собой стандартный канал передачи, используемый для передачи дискретных сообщений (см., например, Н.И. Калашников и др. "Системы радиосвязи". Москва, Радио и связь, 1988, с.5-9).Техническое исполнение элементов канала 1 передачи, т.е. использование проводной связи или связи в радио- или оптическом диапазоне волн, виды используемой модуляции, может быть различным. Предпочтительным является использование беспроводной связи.
Устройство 2 формирования модулирующих сигналов содержит последовательно соединенные дифференцирующую цепь 17, аналого-цифровой преобразователь 18 и микропроцессор 19. Вход дифференцирующей цепи 17, являющийся входом устройства 2, подключен к выходу преселектора 3, соединенного с приемной антенной 4. Выход приемника 16 подключен ко входу 20 микропроцессора 19, вход 21 которого подсоединен к выходу аналого-цифрового преобразователя 18. Дифференцирующая цепь 17 может быть выполнена на операционных усилителях, например, по схемам, приведенным в книге (Тетельбаум И.М., Шнейдер Ю.Р. "Практика аналогового моделирования динамических систем". Справочное пособие, Москва, Энергоатомиздат, 1987, с. 88-94). Преселектор 3 может быть выполнен, в частности, по схеме, описанной в (Радиоприемные устройства./Под ред. А.П. Жуковского, Москва, Высшая школа, 1989, с. 8-10, 32-56), включающей в себя входные цепи, малошумящий усилитель и усилитель радиочастоты.
Устройство 5 формирования несущих частот содержит частотный детектор 22, аналого-цифровой преобразователь 23, микропроцессор 24 и управляемые генераторы 25 и 26. Вход 27 частотного детектора 22, являющийся входом устройства 5, подключен к выходу преселектора 3, выход частотного детектора 22 через аналого-цифровой преобразователь 23 соединен с микропроцессором 24, управляющие выходы 28 и 29 которого подключены соответственно к управляющим входам управляемых генераторов 25 и 26. Выход управляемого генератора 25 подсоединен ко входу 30 частотного детектора 22. Частотный детектор 22 может быть выполнен, в частности, по схемам с амплитудным преобразованием частотной модуляции (см. "Радиоприемные устройства"./Под ред. А.П. Жуковского, Москва, Высшая школа, 1989, с. 146-148). Аналого-цифровые преобразователи 18 и 23 могут быть выполнены на стандартных интегральных микросхемах (см. "Проектирование радиопередающих устройств с применением ЭВМ"./Под ред. О.В. Алексеева, Москва, Радио и связь, 1987, с.328-332; "Справочник по радиолокации". /Под ред. М. Сколника, пер. с англ., т. 3, Москва, Советское радио, 1979, с. 189-195). Управляемые генераторы 25 и 26 выполняются, например, на твердотельных элементах, в частности, с использованием варакторов или ЖИГ-резонаторов (Гассанов Л. Г и др. "Твердотельные устройства СВЧ в технике связи". Москва, Радио и связь, 1988, с. 237). Микропроцессоры 19 и 24 строятся и программируются на базе стандартных схемных решений, описанных, например, в книге Р.Токхайм "Микропроцессоры", пер. с англ. под ред. В. И. Грасевича. Москва, Энергоатомиздат, 1988, с.81-195).
Модулятор 6 содержит СВЧ-ключи 31 и 32 и сумматор 33, причем входы 34, 35 СВЧ-ключей 31, 32 подключены соответственно к выходам управляемых генераторов 25 и 26, управляющие входы 36, 37 СВЧ-ключей 31 и 32 подсоединены к выходам микропроцессора 19 устройства 2 формирования модулирующих сигналов. Выходы СВЧ-ключей 31 и 32 объединены сумматором 33, выход которого является выходом модулятора 6 и подсоединен ко входу СВЧ-усилителя 11. СВЧ-ключи 31 и 32 выполняются на базе переключательных диодов по схемам, описанным в книге Гассанов Л.Г. и др. "Твердотельные устройства СВЧ в технике связи". Москва, Радио и связь, 1988, с. 135-140). Сумматор 33 может быть выполнен на связанных полосковых линиях или двойных волноводных тройниках по схемам, представленным в книге "Проектирование радиопередающих устройств с применением ЭВМ". /Под ред. О. В. Алексеева, Москва, Радио и связь, 1987, с. 196-203. СВЧ-усилитель 11 выполняется, например, на базе твердотельных активных СВЧ-элементов (см. Гассанов Л. Г. и др. "Твердотельные устройства СВЧ в технике связи". Москва, Радио и связь, 1988, с. 156 - 168).
Вынесенный пассивный источник 13 излучения представляет собой проводящую, например металлическую, полусферу, обеспечивающую равномерное излучение во всех направлениях, т.е. круговую защиту РЛС от противорадиолокационной ракеты. Согласование размера полусферы с линейным размером диаграммы направленности передающей антенны 12 обеспечивает минимальные потери энергетики при переизлучении. Толщина материала (стали или дюралюминия) выбирается из условия непоражения ее фугасной и осколочной составляющими, возникающими при взрыве боевой части противолокационной ракеты, и составляет 3-10 мм.
Предлагаемое устройство защиты РЛС от противорадиолокационной ракеты работает следующим образом.
Аппаратура системы для защиты РЛС от поражения противорадиолокационной ракетой (за исключением передатчика 14 и вынесенного пассивного источника 13 излучения) размещается на расстоянии г1 = (100- 200) м от защищаемой РЛС. Вынесенный пассивный источник 13 излучения устанавливается на расстоянии г2 = (60 -100) м от комплекса радиотехнической защиты и на расстоянии г3 = (150- 250) от защищаемой РЛС. Расстояние между защищаемой РЛС, комплексом радиотехнической защиты и вынесенным источником 13 излучения измеряются и вносятся в память микропроцессора 19.
Передатчик 14, размещенный на радиолокаторе защищаемой РЛС, перед каждым зондирующим сигналом транслирует код периода повторения, реализованный в данном такте работы радиолокатора, и код длительности следующего сигнала. Коды этих параметров вырабатываются в каждом радиолокаторе для управления собственным передатчиком. Коды по линии 15 связи поступают на приемник 16, а затем на вход 20 микропроцессора 19. Вид линии 15 связи - проводная, радиосвязь или связь в оптическом диапазоне - не принципиален.
Зондирующие сигналы радиолокатора излучаются по главному лепестку, боковым лепесткам и фону диаграммы направленности антенны. Преселектор 3 обеспечивает селекцию по частоте зондирующих сигналов защищаемой РЛС, которые принимает через приемную антенну 4, и их усиление. Усиленные сигналы поступают на вход 27 частотного детектора 22 и параллельно на дифференцирующую цепь. 17. Частотный детектор 22 формирует напряжение, пропорциональное величине частотной расстройки между частотами сигналов управляемого генератора 25 и принятыми зондирующими сигналами. Сигнал ошибки с выхода частотного детектора 22 преобразуется в соответствующий цифровой код аналого-цифровым преобразователем 23 и поступает на вход микропроцессора 24.
По принятому коду микропроцессор 24 на своем выходе 28 формирует сигналы управления СВЧ-генератором 25, соответствующие частотному рассогласованию между ним и зондирующими сигналами. Таким образом, частотный детектор 22, преобразователь 23, микропроцессор 24 и управляемый СВЧ-генератор 25 образуют систему автоподстройки частоты. Система автоподстройки частоты выполняет функцию восстановления несущей частоты, указанную в операциях способа.
С выхода 29 микропроцессора 24 управляющий сигнал поступает на вход управляемого СВЧ-генератора 26. Управляющий сигнал обеспечивает настройку СВЧ-генератора 26 на один из заранее выбранных частотных литеров защищаемой РЛС путем введения в него заранее заданной частотной расстройки относительно сигнала радиолокатора защищаемой РЛС
Дифференцирующая цепь 17 выделяет передний фронт принимаемых зондирующих сигналов. Выходной сигнал дифференцирующей цепи 17 поступает на преобразователь 18, где преобразуется в цифровой код, который подается на вход 21 микропроцессора 19. Микропроцессор 19 по принятым кодам периода повторения и длительности рассчитывает требуемую задержку маскирующих импульсов относительно времени прихода на комплекс радиотехнической защиты переднего фронта зондирующих сигналов РЛС и длительность маскирующего импульса по формулам
Тзад = Тповт - (г1+г2+г3)/с + Топ, (1)
где г1, г2, г3 - расстояния между защищаемой РЛС и преселектором 3, между преселектором 3 и вынесенным пассивным источником 13 излучения, между вынесенным пассивным источником 13 излучения и защищаемой РЛС, соответственно;
Tоп - заранее выбранное и записанное в память микропроцессора 19 значение времени опережения;
с - скорость света,
τ1= 2r3/c+Tоп+τ2 (2)
где τ1 - длительность маскирующего импульса;
τ2 - длительность импульса сигнала защищаемой РЛС.
Микропроцессор 19 формирует видеоимпульсы управления СВЧ-ключами 31 и 32. Для управления СВЧ-ключом 31, используемым для формирования маскирующего импульса, время задержки переднего фронта видеоимпульса управления (момента открывания СВЧ-ключа 31) относительно времени прихода переднего фронта импульса устанавливается равной Тзад, а длительность видеоимпульса управления - равной τ1.
Для управления СВЧ-ключом 32, используемым для формирования имитирующего импульса, время задержки переднего фронта видеоимпульса управления (момента открывания СВЧ-ключа 32) относительно времени прихода переднего фронта импульса устанавливается, равным предварительно заданной и записанной в память микропроцессора 19 величине, а длительность - равной τ2.
Сигналы с выхода СВЧ-ключей 31 и 32 поступают на входы сумматора 33, выходной сигнал которого, представляющий собой аддитивную смесь маскирующего и имитирующего импульсов, усиливается СВЧ- усилителем 11 и излучается через передающую антенну 12 в направлении вынесенного пассивного источника 13 излучения.
Вынесенный пассивный источник 13 излучения представляет собой металлическую бронированную полусферу. Диаграмма направленности вторичного излучения полусферы представляет из себя также полусферу. Согласование линейных размеров источника 13 и главного лепестка диаграммы направленности передающей антенны 12 обеспечивает минимизацию потерь мощности сигнала на переизлучение. По экспериментальным данным потери не превышают 3-5 дБ.
Таким образом, маскирующий и имитирующий импульс с мощностью, равной мощности передатчика, уменьшенной на коэффициент потерь (3 - 5) дБ, переизлучаются в пространство.
Способ защиты предусматривает прием излучения зондирующих сигналов защищаемой РЛС, излучение имитирующих импульсов на частоте зондирующих сигналов, передачу и прием кодов параметров зондирующих сигналов РЛС, формирование маскирующих импульсов, время задержки которых относительно принятых зондирующих сигналов определяют как период повторения зондирующих сигналов, уменьшенный на сумму времени опережения и времени, затраченного зондирующими сигналами на прохождение со скоростью света известных расстояний от РЛС до места приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов, от места приема и излучения маскирующих и имитирующих импульсов до вынесенного пассивного источника излучения и от вынесенного пассивного источника излучения до РЛС, формирование длительности маскирующих импульсов относительно принятого зондирующего сигнала, равной сумме времени опережения, длительности зондирующего сигнала и удвоенного времени, затраченного сигналом на прохождение со скоростью света известного расстояния от РЛС до вынесенного пассивного источника излучения, усиление маскирующих и имитирующих импульсов и их излучение в направлении на вынесенный пассивный источник излучения и переизлучение маскирующих и имитирующих импульсов вынесенным пассивным источником излучения в заданном телесном угле пространства. Система содержит приемную и передающую антенны, канал передачи кодов параметров зондирующих сигналов РЛС, устройство формирования модулирующих сигналов, устройство формирования несущих частот, модулятор, СВЧ-усилитель и вынесенный пассивный источник излучения. Технический результат заключается в повышении эффективности защиты РЛС. 2 с. и 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
| СПОСОБ ЗАЩИТЫ ГРУППЫ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ ОТ ПРОТИВОРАДИОЛОКАЦИОННЫХ РАКЕТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ДОПОЛНИТЕЛЬНЫХ ИСТОЧНИКОВ ИЗЛУЧЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ | 1996 |
|
RU2099734C1 |
| US 43475134 А, 31.08.1982 | |||
| US 4646098 А, 24.02.1987 | |||
| DE 3341069 C1,16.07.1992 | |||
| DE 4229509 А1, 10.03.1994 | |||
| Межоритарный триггер | 1973 |
|
SU465737A1 |
