СПОСОБ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБЗОРА ПРОСТРАНСТВА Российский патент 2016 года по МПК G01S13/00 

Заявляемое техническое решение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС).

Важнейшими требованиями, предъявляемыми к РЛС, являются достаточный темп выдачи информации, получаемой в процессе обзора пространства, и способ гибкого управления сканированием луча антенны. В современных РЛС эти требования выполняют с помощью фазированной антенной решетки (ФАР).

Известен способ обзора пространства, принятый за прототип и реализованный в РЛС 9С15 с ФАР (История отечественной радиолокации под ред. А.С. Якунина. - М.: Изд. дом «Столичная энциклопедия», 2011 г., с. 298), заключающийся в электронном сканировании в угломестной и механическом сканировании в азимутальной плоскостях, плоскость ФАР имеет постоянный угол наклона относительно оси вращения.

Угол φ наклона ФАР (фиг. 1а) обеспечивает максимальное значение коэффициента усиления (К_у) антенны только в предпочтительном направлении обзора пространства. Предпочтительным направлением считают направление, в котором необходимо обеспечить максимальную дальность обнаружения. Значения К_у антенны в других угломестных направлениях при электронном сканировании уменьшается по косинусному закону, что приводит к уменьшению дальности обнаружения (D) (фиг. 1б). В этом заключается недостаток известного способа.

Таким образом, известный наиболее близкий способ радиолокационного обзора не обеспечивает максимального значения К_у в широком диапазоне электронного сканирования в угломестной плоскости.

Поставленной задачей (техническим результатом) является сохранение максимального значения К_у антенны РЛС в широком диапазоне сканирования в угломестной плоскости.

Задача решается на основе механического изменения наклона плоскости ФАР в процессе обзора пространства.

Поставленная задача (технический результат) решается тем, что в способе радиолокационного обзора пространства с помощью фазированной антенной решетки, заключающемся в электронном сканировании по углу места и механическом в азимутальной плоскости, согласно изобретению обеспечивают равномерное распределение максимального значения коэффициента усиления антенны путем механического сканирования луча в угломестной плоскости.

Суть способа заключается в следующем.

В процессе кругового обзора пространства осуществляют механическое сканирование луча антенны по азимуту за счет вращения антенны вокруг вертикальной оси, осуществляют электронное сканирование луча ФАР по углу места в области предпочтительных углов, дополнительно для осмотра участков пространства вне зоны предпочтительных углов места с сохранением максимального К_у антенны (фиг. 2а) осуществляют механическое сканирование луча антенны по углу места путем изменения угла наклона плоскости ФАР относительно ее оси вращения, которое может производиться либо программно по соответствующим командам от управляющей электронной вычислительной машины РЛС, либо периодически (циклически) по заранее установленному алгоритму (фиг. 2б). При этом сохраняется высокая скорость обзора в плоскости углов места за счет электронного сканирования при косинусном изменении К_у и периодический просмотр всей зоны по углу места с максимальным значением К_у (фиг. 2а) по всем азимутальным направлениям. Таким образом, обеспечивается обзор всей зоны пространства с максимальным значением К_у антенны по всем углам места, а не только в предпочтительном.

Изобретение иллюстрируется чертежами:

фиг. 1 - диаграммы, поясняющие работу прототипа;

фиг. 2 - диаграммы, поясняющие работу заявляемого способа.

На фиг. 1а показано положение плоскости ФАР прототипа с предпочтительным направлением максимального значения К_у антенны.

На фиг. 1б показана косинусная зависимость К_у антенны и Cos² зависимость D от угла места ε.

На фиг 2а показано распределение К_у антенны и D в процессе изменения наклона ФАР в пределах ±φ в угломестной плоскости.

На фиг. 2б показано изменение направления лучей с максимальным К_у в процессе изменения наклона плоскости ФАР по углу места при двух значениях азимутального угла β - соответственно 0° и минус 180°.

Заявленный способ работает следующим образом.

В процессе кругового обзора пространства осуществляют механическое сканирование луча антенны по азимуту за счет вращения антенны вокруг вертикальной оси, осуществляют электронное сканирование луча ФАР по углу места в области предпочтительных углов, дополнительно для расширения участков с сохранением максимального К_у антенны (фиг. 2а) осуществляют механическое сканирование луча антенны по углу места путем изменения угла наклона плоскости ФАР относительно ее оси вращения, которое может производиться либо программно по соответствующим командам от управляющей электронной вычислительной машины РЛС, либо периодически (циклически) по заранее установленному алгоритму (фиг. 2б). При этом сохраняется высокая скорость обзора в плоскости углов места за счет электронного сканирования при косинусном изменении К_у и периодический просмотр всей зоны по углу места с максимальным значением К_у (фиг. 2а) по всем азимутальным направлениям. Этим обеспечивается обзор всей зоны пространства с максимальным значением К_у антенны по всем углам места, а не только в предпочтительном.

Таким образом, решается поставленная задача и достигается технический результат

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано в радиолокационных станциях (РЛС). Достигаемый технический результат - сохранение максимального коэффициента усиления К_у антенны РЛС в широком диапазоне сканирования в угломестной плоскости. Указанный технический результат достигается тем, что радиолокационный обзор пространства осуществляют с помощью фазированной антенной решетки, при этом при электронном сканировании по углу места и механическом в азимутальной плоскости обеспечивают равномерное распределение максимального значения коэффициента усиления антенны путем механического сканирования луча в угломестной плоскости. 2 ил.

Способ радиолокационного обзора пространства с помощью фазированной антенной решетки, заключающийся в электронном сканировании по углу места и механическом в азимутальной плоскости, отличающийся тем, что обеспечивают равномерное распределение максимального значения коэффициента усиления антенны путем механического сканирования луча в угломестной плоскости.