СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ СКРЫТНОСТИ ПАРАМЕТРОВ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ Российский патент 2003 года по МПК G01S3/38 

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для повышения их разведоустойчивости.

В современных локальных военных конфликтах важная роль отводится нейтрализации радиолокационных станций (РЛС) систем противовоздушной обороны путем помехового или огневого их подавления, чему предшествует этап разведки параметров РЛС: параметров ее сигнала и параметров ее местоположения.

Знание точных значений параметров РЛС позволяет сформировать эффективную ретранслированную (имитирующую) помеху (Теоретические основы радиолокации, под ред. Я. Д. Ширмана, М., "Сов. радио", 1970, с.489; Зарубежное военное обозрение, М. , "Красная звезда", 8, 2000, с.49, последний абз.), решить задачу идентификации РЛС по параметрам ее сигнала и по координатам местоположения (А. Н. Волжин, Ю.Г.Сизов. Борьба с самонаводящимися ракетами, М., Военное издательство, 1983, с.85, рис. 3.1). Эту информацию о РЛС получают на основе анализа параметров ее излучений, главным образом, в области боковых лепестков диаграммы направленности антенны (ДНА), принятых в один момент времени несколькими приемными пунктами, разнесенными в пространстве (например, в системе PLSS, Радиоэлектронника, 1985, III, с.92) или одним подвижным пунктом в различные моменты времени (например, в системе Terec, Радиоэлектроника за рубежом, 1979, вып. 4, с.17, последний абз.). При этом решается задача определения точных значений координат РЛС.

Поэтому важной задачей в защите РЛС от помехового и огневого подавления является задача повышения скрытности параметров РЛС от разведки.

Известен способ защиты РЛС от помех, основанный на изменении формы приемной ДНА, создающей нулевые провалы в направлении на постановщик активной помехи (ПАП) (Теоретические основы радиолокации, с. 431, 3-й абз., с. 432, последний абз.).

Известен способ перемещения положения нуля ДНА в направлении на ПАП за счет изменения амплитудного распределения поля приемной антенны (патент 2121156).

Известен способ перемещения положения нуля ДНА за счет изменения фазового распределения поля фазированной антенной решетки (ФАР) (Ю.И.Абрамович, Б.Г.Данилов. Исследование эффективности коммутационных решеток в задачах разделения сигналов по направлению прихода. Радиотехника, 1977, 1, с. 56).

Известен способ создания нулевых провалов в направлении на ПАП с помощью дополнительных антенн (Теоретические основы радиолокации, с.432, 2-й абз.).

Указанные способы на основе минимизации уровня излучений ПАП позволяют создавать нулевые провалы в приемной ДНА РЛС и путем изменения соответствующего параметра управления (Р_u) перемещать их в пространстве. Это означает, что в любом заданном направлении с угловыми координатами β_i, ε_j может быть получен нулевой провал с ДНА, когда значение параметра управления будет равно P_u=P_ij.

Эти способы могут обеспечивать существенное снижение уровня помех.

Их недостаток состоит в том, что они не обеспечивают скрытности параметров РЛС, поскольку они, во-первых, действуют только в процессе приема излучений ПАП, а, во-вторых, объект-разведчик действует в пассивном режиме и его координаты на РЛС неизвестны, т.е. неизвестно направление, в котором можно было бы создать нулевой провал в ДНА в процессе передачи сигнала.

Наиболее близким к заявленному является способ защиты объекта от самонаводящихся ракет, использующих последовательное сравнение уровня сигналов, основанный на модуляции параметров сигналов (А.Н.Волжин. Борьба с самонаводящимися ракетами, с. 133, 2 абз.).

Суть способа состоит в том, что на защищаемый объект устанавливают передатчик помех с амплитудной модуляцией сигнала. В результате воздействия бокового излучения РЛС и помехового сигнала в контуре управления головки самонаведения возникает ложный пеленг, отработка которого может привести к срыву наведения ракеты на цель. Наибольшая величина отклонения ложного пеленга от истинного, а следовательно, и наибольшая вероятность срыва наведения достигается при 100% уровне модуляции и при превышении сигнала помехи сигнала РЛС в 5-10 раз. Этот способ создает погрешность пеленгования и для моноимпульсного метода наведения ракет, поскольку его точность ухудшается при амплитудных флуктуациях (А.И.Леонов, К.И.Фомичев. Моноимпульсная радиолокация, М. , "Радио и связь", 1984, с. 115, табл.6.1, Теоретические основы радиолокации, с. 213, последний абз.).

Преимущество этого способа состоит еще и в том, что он позволяет скрыть параметры внутриимпульсной модуляции сигнала РЛС, что делает невозможным формирование ретранслированной помехи.

Недостатки способа состоят в следующем:
1. Для реализации способа требуется дополнительная передающая аппаратура.

2. Для прикрытия боковых излучений РЛС мощность дополнительного передатчика должна быть сравнимой с мощностью РЛС.

3. Эффективность способа снижается за счет того, что не может быть достигнут 100% уровень модуляции суммарного колебания, а также за счет того, что РЛС может быть идентифицирована по излучениям дополнительного передатчика, поскольку структура его сигнала не зависит от направления излучения.

Решаемой задачей изобретения является устранение отмеченных недостатков, а именно еще большее повышение скрытности параметров РЛС и без использования дополнительного передатчика, а следовательно, и без увеличения мощности излучений.

Эта задача решается на основе перемещения нулевого провала в диаграмме бокового излучения РЛС за время передачи сигнала при практическом сохранении уровня излучения в главном направлении.

Указанный результат достигается тем, что в известном способе увеличения скрытности параметров радиолокационной станции (РЛС), основанном на модуляции параметров сигнала, согласно изобретению осуществляют изменение формы диаграммы излучения РЛС в процессе передачи сигнала; тем, что форму диаграммы излучения изменяют путем изменения амплитудного распределения поля антенны РЛС, или тем, что форму диаграммы излучения изменяют путем изменения фазового распределения поля антенны РЛС, или тем, что форму диаграммы излучения изменяют путем изменения параметров n≥1 дополнительных излучателей, при этом изменение формы диаграммы излучения осуществляют с периодом меньшим, чем длительность излучаемого сигнала.

Суть заявляемого способа состоит в следующем.

Как указывалось в способах-аналогах, за счет изменения амплитудного или фазового распределения поля антенны или изменения параметров дополнительных антенн (в общем случае - путем изменения параметра управления Р_u), осуществляемых в процессе приема сигналов, можно создавать и перемещать провал в приемной ДНА РЛС в любом заданном направлении.

Если изменение параметра осуществлять в процессе передачи сигнала периодически (осуществлять модуляцию параметра управления Р_u), то будет происходить периодическое перемещение нулевого провала.

Так, при расположении приемного пункта в направлении с угловыми координатами β_i, ε_j сигнал РЛС будет иметь нулевое значение каждый раз, когда Р_u=P_ij, т.е. при модуляции параметра управления P_u за время передачи сигнала диаграмма излучения будет непрерывно (или ступенчато) изменяться в определенных пределах, обеспечивая перемещение в пространстве нулевых провалов, в результате чего сигнал бокового направления будет модулирован как по амплитуде с уровнем модуляции 100%, так и по фазе. Пределы изменения Р_u выбирают такими, чтобы параметры излучения в главном направлении изменялись не более допустимого значения.

Таким образом, достигается более эффективный по сравнению с прототипом результат и без дополнительных затрат энергии на излучение и без дополнительного передатчика.

Кроме того, поскольку фаза огибающей и фаза заполнения импульса будут зависеть от фазы модуляции параметра управления Р_u и значения координат β_i, ε_j, то его прием в разнесенных в пространстве точках не позволит однозначно идентифицировать конкретную РЛС. Использование этого способа в РЛС с непрерывным сигналом не позволит определить точное местоположение РЛС с помощью системы типа PLSS.

При этом параметры ДНА в области главного лепестка, практически, не изменяется.

Изменение амплитудного распределения поля антенны на передачу может быть реализовано в активных ФАР, в которых в качестве излучателей используются передающие модули, путем модуляции коэффициента усиления модулей в процессе излучения сигнала (Справочник по радиолокации под ред. М. Сколника, т.2, М., Сов. радио, 1977, с. 188, рис. 40, с.189, 2-й абз.). В этом случае параметром управления Р_u будет служить коэффициент усиления модуля.

Изменение фазового распределения антенны на передачу может быть реализовано в ФАР с фазовым управлением положения луча путем модуляции фазы в фазовращателях (параметром управления Р_u будет служить фазовый сдвиг в фазовращателе).

Изменение параметров дополнительных излучателей может быть реализовано, например, в зеркальных антеннах путем использования группы дополнительных рупоров (А. И. Леонов, с. 30-31) и модуляции параметров их связи с основным рупором (коэффициента передачи или фазового сдвига, что эквивалентно изменению амплитудного или фазового распределения поля антенны) или путем использования автономных дополнительных излучателей (антенн) по аналогии с вариантом использования дополнительных приемных антенн для образования провалов в результирующей диаграмме направленности приемной антенны (Теоретические основы радиолокации, с. 432, рис. 7, 5).

Изобретение относится к радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях для повышения их разведоустойчивости. Технический результат - это увеличение скрытности параметров радиолокационной станции. Для этого в способе увеличения скрытности параметров радиолокационной станции (РЛС), основанном на модуляции параметров сигнала, согласно изобретению осуществляют изменение формы диаграммы излучения РЛС в процессе передачи сигнала, для этого изменяют амплитудное или фазовое распределение поля антенны РЛС или параметры n≥1 дополнительных излучателей, при этом изменение формы диаграммы излучения осуществляют с периодом меньшим, чем длительность излучаемого сигнала. 4 з.п. ф-лы.

1. Способ увеличения скрытности параметров радиолокационной станции (РЛС), основанный на модуляции параметров сигнала, отличающийся тем, что осуществляют изменение формы диаграммы излучения РЛС, перемещая нулевой провал диаграммы излучения РЛС в пространстве в процессе передачи сигнала.2. Способ по п.1, отличающийся тем, что форму диаграммы излучения изменяют путем изменения амплитудного распределения поля антенны РЛС.3. Способ по п.1, отличающийся тем, что форму диаграммы излучения изменяют путем изменения фазового распределения поля антенны РЛС.4. Способ по п.1, отличающийся тем, что форму диаграммы излучения изменяют путем изменения параметров n≥1 дополнительных излучателей.5. Способ по п.1, отличающийся тем, что изменение формы диаграммы излучения осуществляют с периодом меньшим, чем длительность излучаемого сигнала.