СПОСОБ ИМИТАЦИИ ЛИНЕЙНОГО ОБЪЕКТА Российский патент 2001 года по МПК F41H3/00 H01Q17/00 

Изобретение относится к области маскировки войск и объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном (РЛ) диапазоне длин волн и защиты от высокоточного оружия, оснащенного радиолокационными головками самонаведения, протяженных линейных объектов, таких как мосты, мостовые переправы, дамбы, плотины и др., в зимних условиях.

Известен способ имитации линейных объектов типа дамб, плотин, дорог и др., заключающийся в последовательном (линейном) размещении на местности (на поверхности грунта, льда, водной поверхности) отдельных радиолокационных отражателей (РЛО) с шагом, не превышающем разрешающей способности по дальности (или азимуту) зондирующей радиолокационной станции (РЛС). Указанный способ описан в источниках информации [1, 2, 3] и является прототипом.

В качестве недостатков данного способа (прототипа) необходимо отметить следующее. Способ является достаточно трудоемким и требует существенных затрат времени на подготовку к установке и собственно установку вручную РЛО. При этом для обеспечения эффективности имитации требуется строго выдерживать определенный шаг установки. При несовпадении ориентации отдельных РЛО, например ввиду сильного ветра, течения или т.п., относительно РЛС на индикаторе станции или РЛ снимках могут возникать провалы в формировании имитируемого непрерывного линейного изображения объекта, что ведет к снижению вероятности принятия имитируемого ложного объекта за истинный. Кроме того, известно, что используемые при этом для имитации объекта трехгранные уголковые отражатели гри применении для разведки целей кросс-поляризационных сигналов РЛС, например с круговой поляризацией при параллельном приеме, не дают отметки на индикаторах РЛС [4], т.е. обладают недостаточной эффективностью имитации. Следует отметить и то, что используемые РЛО - промышленного изготовления, поэтому не всегда могут быть в наличии или в достаточном количестве в войсках.

Предлагаемое изобретение направлено на повышение эффективности маскировки и имитации в зимних условиях протяженных линейных объектов, расположенных преимущественно на водных преградах, с использованием имеющихся сил, средств и подручных материалов.

Решение указанной технической задачи достигается тем, что в предлагаемом способе, заключающемся в размещении на поверхности льда радиолокационных отражателей, поверхность льда предварительно очищают от снежного покрова и выравнивают, затем в слое льда проделывают параллельные борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90^o и на боковые поверхности борозд наносят слой электропроводящего состава.

Для обеспечения устойчивости отражателя от внешних воздействий и повышения срока нахождения его в рабочем состоянии после нанесения электропроводящего состава борозды заполняют снегом или льдом.

Для повышения вероятности обнаружения имитируемого линейного объекта с углов зондирования РЛС, близких к малым, из каждых трех параллельных борозд две соседние борозды выполняют со смещением направленности максимума индикатрисы рассеяния на 30^o в разные стороны относительно центральной борозды.

Для обеспечения возможности более равномерного приема и отражения радиоволн с любого направления (по азимуту) борозды на поверхности льда располагают в виде непрерывной "змейки".

На фиг. 1 представлен в общем виде вид формируемых на поверхности льда в результате описанных действий борозд в виде протяженного двугранного радиолокационного отражателя. На фиг. 2 показан аналогичный отражатель (в разрезе), заполненный снегом (льдом). На фиг. 3 показаны три соседние борозды, отличающиеся направленностью их раскрыва (согласно п. 3 формулы изобретения). На фиг. 4 схематично показано размещение борозды в виде непрерывной "змейки".

На указанных фигурах цифрами обозначены: 1 - лед; 2 - снег; 3 - вода; 4 - борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90^o, 5 - боковые поверхности (грани) формируемых борозд; 6 - электропроводящий слой.

Предлагаемый способ реализуется путем выполнения определенной последовательности действий следующим образом.

Первоначально ледяная площадка, на которой предполагается формирование протяженного радиолокационного отражателя для имитации линейного объекта, подготавливается. Для этого сначала с поверхности льда с помощью техники, оснащенной бульдозерными или универсальными отвалами, или вручную с использованием уборочного инвентаря удаляется в сторону слой снега (снежный покров). Затем с использованием тех же средств поверхность льда на очищенной площадке выравнивается.

Далее, например с помощью плуга соответствующей формы, в слое льда проделывают (нарезают) продольные или(и) поперечные борозды. Борозды выполняют V-образной формы. При этом угол между боковыми поверхностями (гранями) борозд выдерживают в 90^o, а оси симметрии борозд располагают перпендикулярно очищенной и выравненной поверхности льда.

После чего с использованием соответствующего оборудования для напыления или вручную на боковые поверхности борозд наносят слой электропроводящего состава. В качестве электропроводящего состава, обеспечивающего отражение волн от боковых поверхностей (граней), может использоваться, например, алюминиевая или бронзовая пудра в виде порошка.

Таким образом, на поверхности льда формируется протяженный двухгранный радиолокационный отражатель (фиг. 1), имитирующий линейный объект.

Известно, что структуры льда, снега и водной смеси будут являться хорошо проницаемыми для электромагнитных волн, и что на указанных поверхностях для радиоволн длиной λ = 0,8...3,2 см при углах зондирования РЛО относительно поверхности 0^o ≤ ϕ ≤ 45^o будет наблюдаться практически зеркальное отражение радиоволн даже для разноориентированных элементарных плоских площадок, а при углах зондирования 45^o ≤ ϕ ≤ 90^o - диффузный характер рассеяния [5].

В этих условиях протяженный РЛО на поверхности льда создает устойчивый отраженный сигнал, обеспечивающий значительный радиолокационный контраст между имитируемым объектом и подстилающей поверхностью (фоном). Причем если удельная эффективная поверхность рассеяния (ЭПР) ледяной площадки на элементе разрешения РЛС будет практически незначительна, то максимальная суммарная ЭПР лишь одного отражателя в виде одной непрерывной борозды на таком же элементе разрешения, рассчитанная по формуле [4]

где S - площадь грани отражателя: λ - длина волны РЛС, при ширине грани a = 5 см, длине элемента разрешения 1 = 5 м и длине волны λ = 3,2 см составит 1533,2 м².

При параллельном размещении трех борозд указанных размеров максимальная суммарная ЭПР составит около 4600 м². Указанные значения сопоставимы с ЭПР трехгранных уголковых отражателей, используемых в прототипе. Причем двухгранный уголковый отражатель в отличие от трехгранного будет обладать одинаковой ЭПР на горизонтальной, вертикальной и двух круговых поляризациях при параллельном приеме, а также на наклонных поляризациях [4].

Таким образом, предложенный способ обеспечивает более высокую эффективность имитации ряда протяженных линейных объектов в зимних условиях.

Для обеспечения устойчивости отражателя от внешних воздействий (ветра, дождя, других погодных условий) и повышения срока нахождения его в рабочем состоянии после нанесения электропроводящего состава на боковые поверхности борозды могут заполнять снегом или льдом (фиг. 2), которые, как известно [5] , имеют незначительную среднюю диэлектрическую проницаемость ε = 1,2...4 и, тем самым, не могут оказать существенного влияния на величину ЗПР отражателя.

Известно также, что угол, при котором ЭПР двухгранного отражателя равен не менее 0,5 от максимального значения ЭПР, составляет всего 30^o [4]. Поэтому для повышения вероятности обнаружения имитируемого линейного объекта с углов зондирования РЛС, близких к малым, т.е. при ϕ≥15^°, предлагается из каждых трех параллельно расположенных бороздах (отражателях) две соседние борозды относительно центральной выполнять со смещением направленности максимума индикатрисы рассеяния на 30^o в разные стороны (фиг. 3). То есть крайние борозды предлагается делать с несимметричными гранями и под наклоном граней в 30^o относительно соответствующих граней средней борозды. Тем самым можно расширить индикатрису рассеяния отражателей на уровне половинной ЭПР в плоскости симметрии центральной (средней) борозды и несколько увеличить вероятность обнаружения.

Для обеспечения возможности более равномерного с любого направления (по азимуту) приема и отражения радиоволн борозды располагают на поверхности льда в виде непрерывной "змейки" (фиг. 4).

Предложенный способ может быть реализован с использованием существующих устройств, средств и материалов. Способ может быть дополнительно реализован и использован также в других областях, например в авиационной радиолокации или навигации для обозначения границ ледовых аэродромов, в качестве пассивных РЛ маяков и др.

Источники информации
1. Палий А. И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп. - М. : Воениздат, 1989, с. 138-139 (прототип).

2. Инструкция по применению уголковых отражателей ОМУ. - М.: Воениздат, 1960, с. 12-16.

3. Лановейчик Н.Ф. Маскировка. - М.: МГУ, 1982, с. 50-55.

4. Кобак В. О. Радиолокационные отражатели. - М.: Сов. радио, 1975, с. 138, 181.

5. Красюк Н. П., Коблов В.П., Красюк В.Н. Влияние тропосферы и подстилающей поверхности на работу РЛС. - М.: Радио и связь, 1988, с. 82, 115, 116.

Изобретение относится к способам маскировки войск и объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном диапазоне длин волн и защиты от высокоточного оружия протяженных линейных объектов в зимних условиях. Способ позволяет повысить эффективность маскировки и имитации протяженных объектов в зимних условиях. Сущность изобретения заключается в том, что поверхность льда очищают от снежного покрова и выравнивают, затем в слое льда проделывают продольные или поперечные борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90^o и на боковые поверхности борозд наносят слой электропроводящего состава. Оси симметрии борозд располагают перпендикулярно очищенной и выровненной поверхности льда. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Способ имитации линейного объекта, заключающийся в размещении на поверхности льда радиолокационных отражателей, отличающийся тем, что поверхность льда предварительно очищают от снежного покрова и выравнивают, затем в слое льда проделывают параллельные борозды V-образной формы с углом раскрыва в 90^o и на боковые поверхности борозд наносят слой электропроводящего состава. 2. Способ имитации линейного объекта по п.1, отличающийся тем, что после нанесения электропроводящего состава борозды заполняют снегом или льдом. 3. Способ имитации линейного объекта по п.1, отличающийся тем, что из каждых трех параллельных борозд две соседние борозды относительно центральной выполняют со смещением направленности максимума индикатрисы рассеяния на 30^o в разные стороны. 4. Способ имитации линейного объекта по п.1, отличающийся тем, что борозды на поверхности льда располагают в виде непрерывной "змейки".