ЮСТИРОВОЧНЫЙ ЩИТ Российский патент 2015 года по МПК F42B15/01 G01S3/00 G01S7/40 G01S13/00 

Существует комбинированный метод наведения ракеты ближнего действия на цель, при котором для повышения помехозащищенности угловые координаты ракеты определяются радио-, оптико-электронным и тепловизионным пеленгаторами. Сопровождение цели осуществляется радиолокационным и тепловизионным пеленгаторами

В случае возникновения помех во время сопровождения ракеты на цель или выхода из строя одного из пеленгаторов возникает необходимость перехода к более помехозащищенному пеленгатору или замены его на другой. При переходе от одного пеленгатора к другому угловые координаты ракеты и цели не должны изменяться. С этой целью электрическая и оптические оси пеленгаторов выставляются параллельными между собой.

Наведение ракеты ближнего действия на цель с помощью радиопеленгатора осуществляется по радиосигналам от приемоответчика, находящегося на ракете, и отраженных от цели, облучаемой радиопеленгатором. При этом на антенну радиопеленгатора приходят радиосигналы от ракеты и цели, состоящие из трех компонент:

- прямые сигналы, прошедшие по кратчайшему расстоянию от ракеты и цели,

- зеркально отраженные сигналы от поверхности земли,

- рассеянные компоненты, образующиеся в результате переотражения от неровностей земной поверхности.

Отраженные радиосигналы приводят к искажению угловых координат ракеты и цели, а в ряде случаев и к обнаружению ложной цели при сканировании по углу места. Сильнее всего это проявляется при наведении ракеты на низколетящую цель, т.е. цель с малым углом места.

Следовательно, из-за отраженных радиосигналов параллельность электрической и оптических осей пеленгаторов не обеспечивает равенство соответствующих угловых координат ракеты и цели при их определении радио- и оптическими пеленгаторами.

Оценить ошибку в пеленговании ракеты и цели, вносимую отраженными сигналами, аналитическими методами с учетом динамики движения ракеты и цели практически невозможно. Решить эту задачу можно с помощью физического моделирования прямых и отраженных от земли радиосигналов, идущих от ракеты и цели. При этом нужно иметь в виду, что для поражения цели ракетой очень важно с большой точностью определять координаты ракеты и цели на конечном участке наведения.

В качестве такой модели можно принять вышку юстировочную (патент №2406066 от 03.08.2009 г.), с помощью которой определяются ошибки пеленгования приемоответчика и устройства переизлучения сигналов относительно тепловизионного пелегатора, следующим образом: рядом с антенной радиопеленгатора 1 на некотором расстоянии от механической оси антенны устанавливают и жестко связывают с антенной оптико-электронный и тепловизионный пеленгаторы 2, 3 с координатами -А и А по оси Х и координатой В по оси Y (см. фиг.1). При этом электрическая и оптическая оси радио- и оптико-электронного пеленгаторов выставляются параллельно оптической оси тепловизора. Оси Х и Y направлены соответственно по горизонтали и вертикали, а начало координат совпадает с центром раскрыва антенны радиопеленгатора. На вышке 4, удаленной на расстоянии L от антенны 1, устанавливают щит 5 с 3-координатным приводом 10. На щите 5 располагают приемоответчик 6, аналогичный расположенному на ракете, имитатор движущейся цели 7, лазерный и инфракрасный излучатели 8, 9, удаленные от фазового центра антенны приемоответчика 6 на расстоянии -А, В и А, В по сям X, Y, равные

смещениям оптико-электронного и тепловизионного пеленгаторов 2, 3 от оси антенны 1, а имитатор движущейся цели 7 по оси Y на расстояние В.

С помощью поворотного устройства антенны 1 радиопеленгатора и 3-координатного привода 10, на котором установлен щит 5, оптические оси оптико-электронного и тепловизионного пеленгаторов 2, 3 совмещают с лазерным и инфракрасным излучателями 8, 9. Затем пеленгаторами определяют угловые координаты приемоответчика, имитатора движущейся цели и инфракрасного излучателя и, вычитая из угловых координат приемоответчика и имитатора движущейся цели соответствующие координаты инфракрасного излучателя, определяют величину ошибки пеленгования радиолокационным пеленгатором относительно тепловизионного пеленгатора. Величину ошибки пеленгования целевым каналом радиопеленгатора определяют, вычитая из угловых координат цели величину arctg(-B/L).

Следует отметить, что угловые координаты приемоответчика 6 определяются по его собственному излучению, возникающему после прихода на него импульсов запуска, а имитатора движущейся цели 7 по отраженным от него радиосигналам радиопеленгатора. В то же время эти радиосигналы попадают на вышку и щит и отражаются от них.

Таким образом, на антенну радиопеленгатора 1 приходят:

- прямые сигналы, прошедшие по кратчайшему расстоянию от приемоответчика 6 и имитатора движущейся цели 7,

- зеркально отраженные сигналы от поверхности земли,

- отраженные от вышки и щита,

- рассеянные сигналы, образующаяся в результате переотражения от неровностей земной поверхности.

Наличие отраженных от вышки и щита радиосигналов радиопеленгатора является существенным недостатком в моделировании прямых и отраженных от земли радиосигналов от ракеты и цели. К тому же, для моделирования прямых и зеркально отраженных от земли радиосигналов, идущих от ракеты и цели на заданном конечном участке наведения, требуется определить высоту вышки и ее расстояние до радиопеленгатора.

Задачей предлагаемого изобретения является создание юстировочного щита, исключающего наличие отраженных сигналов от вышки и самого щита при определении угловых координат приемоответчика и имитатора движущейся цели.

Решение поставленной задачи достигается с помощью юстировочного щита, моделирующего прямые и зеркально отраженные от земли радиосигналы, идущие от ракеты и цели на конечном участке наведения, находящегося в дальней зоне антенны радиопеленгатора и содержащего лазерный и инфракрасный излучатели, новым является то, что для имитации сигналов от приемоответчика ракеты и сигналов, отраженных от цели, он снабжен генератором радиоимпульсов с синтезатором частот, при этом расстояние по горизонтали от щита до радиопеленгатора определяется по формуле

L=D·(h+k)/H, где

D - расстояние по горизонтали от радиопеленгатора до цели, Н - высота цели, h и k - высоты фазовых центров антенн соответственно генератора радиоимпульсов с синтезатором частот и радиопеленгатора.

Осуществляется это следующим образом: рядом с антенной радиопеленгатора 1 на некотором расстоянии от центра раскрыва антенны устанавливают и жестко связывают с антенной оптико-электронный и тепловизионный пеленгаторы 2, 3 с координатами -А и А по оси Х и координатой В по оси Y (см. фиг.2). При этом электрическая и оптическая оси радио- и оптико-электронного пеленгаторов выставляются параллельно оптической оси тепловизора. Оси Х и Y направлены соответственно по горизонтали и вертикали, а начало координат совпадает с центром раскрыва антенны радиопеленгатора. На вышке 4, удаленной на расстоянии L, рассчитанном по выше приведенной формуле, от антенны 1, устанавливают щит 5 с 3-координатным приводом 10. На щите 5 располагают генератор радиоимпульсов с синтезатором частот с антенной 11, имитирующий сигналы от ракеты и отраженные сигналы от цели, лазерный и инфракрасный излучатели 8, 9, удаленные от фазового центра антенны 11 соответственно на расстояния -А, В и А, В по осям X, Y, равные смещениям оптико-электронного и тепловизионного пеленгаторов 2, 3.

С помощью поворотного устройства антенны 1 радиопеленгатора и 3-координатного привода 10, на котором установлен щит 5, оптические оси оптико-электронного и тепловизионного пеленгатора 2, 3 совмещают с лазерным и инфракрасным излучателями 8, 9.

Генератор радиоимпульсов с синтезатором частот через антенну 11 самостоятельно без радиосигналов от приемоответчика имитирует радиосигналы от приемоответчика и отраженные от цели. Следовательно, от щита на антенну радиопеленгатора приходят:

- прямые сигналы, прошедшие по кратчайшему расстоянию от генератора радиоимпульсов с синтезатором частот,

- зеркально отраженные сигналы от поверхности земли,

- рассеянные сигналы, образующиеся в результате переотражения от неровностей земной поверхности.

Затем пеленгаторами определяют угловые координаты антенны 11 по целевому и ракетному каналам и инфракрасного излучателя 9.

Вычитая из угловых координат антенны 11 соответствующие координаты инфракрасного излучателя 9, определяют величину ошибки пеленгования радиолокационным пеленгатором по целевому и ракетному каналам относительно тепловизионного, вносимую отраженными от земли радиосигналами.

На фиг.3 представлен ход прямых и зеркально отраженных от земли радиосигналов, приходящих на антенну радиопеленгатора 1 от ракеты 12 и цели 13, находящихся на конечном участке наведения и юстировочного щита, установленного на вышке 4. При этом высота h фазового центра антенны 11 должна быть такой, чтобы угол β был не больше линейного участка пеленгационной характеристики радиопеленгатора по углу места.

Изобретение относится к области радиолокации, в частности к юстировочным щитам. Юстировочный щит моделирует прямые и зеркально отраженные от земли радиосигналы, идущие от ракеты и цели на конечном участке наведения. Юстировочный щит находится в дальней зоне антенны радиопеленгатора и содержит лазерный и инфракрасный излучатели. Для имитации сигналов от приемоответчика ракеты и сигналов, отраженных от цели, щит снабжен генератором радиоимпульсов с синтезатором частот. Достигается повышение точности юстировки. 3 ил.

Юстировочный щит, моделирующий прямые и зеркально отраженные от земли радиосигналы, идущие от ракеты и цели на конечном участке наведения, находящийся в дальней зоне антенны радиопеленгатора и содержащий лазерный и инфракрасный излучатели, отличающийся тем, что для имитации сигналов от приемоответчика ракеты и сигналов, отраженных от цели, он снабжен генератором радиоимпульсов с синтезатором частот, при этом расстояние по горизонтали от щита до радиопеленгатора определяется по формуле:
L=D·(h+k)/H,
где D - расстояние по горизонтали от радиопеленгатора до цели;
h, k - высоты фазовых центров антенн соответственно генератора радиоимпульсов с синтезатором частот и радиопеленгатора;
Н - высота цели.