СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННОЙ СТАНЦИИ КРУГОВОГО ОБЗОРА ПРИВЯЗНОГО АЭРОСТАТА Российский патент 2018 года по МПК G01S13/66 H01Q1/28 H01Q3/02 B64D47/00 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Предлагаемое изобретение относится к способам построения радиолокационных станций кругового обзора, размещенных в газонаполненных радиопрозрачных оболочках привязных аэростатов, и может применяться в аэростатах других типов.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известен патент США №7,237,750, согласно которому вертикальная ориентация в аэростате полезной нагрузки достигается за счет размещения полезной нагрузки на карданном шарнире, связанном с аэростатом. При этом образуется физический маятник, ориентирующийся вдоль динамической вертикали. Воздействие на аэростат турбулентных потоков воздуха приводит к раскачиванию аппаратуры относительно истинной вертикали.

Известен патент РФ №2462390, согласно которому колебания физического маятника, образованного полезной нагрузкой, соединенной с аэростатом кардановым шарниром, демпфируются специальными амортизаторами. Кроме того, предусмотрены повороты полезной нагрузки, по азимуту и углу места электрическими шаговыми двигателями, включаемыми и выключаемыми по сигналам средств гиростабилизации и по показаниям магнитного компаса.

Известен патент РФ №2181683, согласно которому отклонения физического маятника с полезной нагрузкой от вертикали и его колебания исключаются посредством пневматических приводов, управляемых от датчиков угловых отклонений, установленных на маятнике.

Известны зарубежные привязные аэростаты и аэростаты России «Пума» и «Ягуар», у которых РЛС размещаются в воздухозаполненных радиопрозрачных оболочках. При этом обеспечивается защита аппаратуры от воздействия ветра и неблагоприятных климатических воздействий. Ориентация антенн РЛС осуществляется электромеханическими приводами, двигатели которых управляются с учетом информации о кренах и курсе несущей платформы аэростата и показаний датчиков углов поворота кардановых осей РЛС. Значения кренов и курса определяются гироскопической инерциальной системой, связанной с несущей платформой аэростата. Ошибки определения курса гироскопической системы существенно зависят от географической широты места расположения аэростата и увеличиваются в полярных районах. Система угловой ориентации и стабилизации антенны является достаточно сложным и громоздким электромеханическим устройством.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание более простого способа построения радиолокационной станции кругового обзора привязного аэростата с большей точностью ориентации антенны.

Согласно предлагаемому способу построения РЛС кругового обзора, размещенной в газонаполненной радиопрозрачной оболочке привязного аэростата, антенна РЛС с установленной на ней аппаратурой приводится моментным двигателем в непрерывное вращение вокруг оси карданного сочленения РЛС с несущей платформой аэростата, образуя маховик гироскопического маятника, а приращения азимутального угла диаграммы направленности антенны определяются по показаниям лазерного гониометра, связанного с антенной, причем начало отсчета системы координат антенны определяется путем эпизодических пеленгаций наземного ориентира с известными координатами относительно координат аэростата.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является возможность создания радиолокационной станции привязного аэростата с уменьшенными габаритами и массой и более точной ориентацией антенны. Уменьшение массы аппаратуры позволяет увеличить высоту подъема аэростата и размеры контролируемой территории.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Согласно заявленному изобретению, расположенные на основании, связанном с несущей платформой аэростата карданным соединителем, антенна РЛС и основная радиоэлектронная аппаратура приводятся в непрерывное вращение вокруг оси соединителя. При этом образуется гиромаятник, центр тяжести маховика которого удален от точки подвеса. Ось вращения гиромаятника удерживается в вертикальном положении, что обеспечивает точную ориентацию диаграммы направленности антенны РЛС относительно плоскости горизонта в процессе обзора окружающего пространства.

Для обеспечения плавности вращательного движения маховика гироскопа и уменьшения его взаимодействия с аэростатом привод маховика гироскопа во вращение осуществляется безредукторным способом, т.е. посредством моментного двигателя.

Для улучшения соотношения кинетического момента образованного гироскопа к массе вращающихся частей элементы РЛС размещаются на возможном удалении от оси вращения.

Непрерывное вращение антенны позволяет использовать для высокоточного определения приращений ее азимутального угла установленный на ней лазерный гониометр, в качестве которого может использоваться лазерный гироскоп без виброподставки. Выходные показания гониометра используются также для обеспечения заданной азимутальной скорости движения антенны путем управления моментным двигателем сигналом, пропорциональным разности частот гониометра и эталонного генератора.

Начало отсчета вращающейся по азимуту системы координат антенны относительно направления географического меридиана определяется путем пеленгации РЛС удаленного объекта, например, уголкового отражателя, координаты которого известны. При этом полагаются известными координаты аэростата. Точность определения во времени курса диаграммы направленности антенны не зависит от географической широты местоположения аэростата.

Заявитель прилагает формулу изобретения, где отражены существенные признаки изобретения. Специалисту в области техники понятно, что предлагаемое изобретение может быть использовано и на других типах объектов, в объеме формулы изобретения.

Изобретение относится к способу построения РЛС кругового обзора. Для построения РЛС размещают РЛС в газонаполненной оболочке привязного аэростата, приводят моментным двигателем антенну РЛС в непрерывное вращение вокруг оси карданного сочленения РЛС с несущей платформой аэростата, образуя маховик гироскопического маятника, определяют приращение азимутального угла, по показаниям лазерного гониометра, связанного с антенной, определяют начало отсчета системы координат путем эпизодических пеленгаций наземного ориентира с известными координатами относительно координат аэростата. Обеспечивается упрощение конструкции РЛС, увеличение точности ориентации антенны.

Способ построения РЛС кругового обзора, размещенной в газонаполненной радиопрозрачной оболочке привязного аэростата, заключающийся в том, что ее антенна с установленной на ней аппаратурой приводится моментным двигателем в непрерывное вращение вокруг оси карданного сочленения РЛС с несущей платформой аэростата, образуя маховик гироскопического маятника, а приращения азимутального угла диаграммы направленности антенны определяются по показаниям лазерного гониометра, связанного с антенной, причем начало отсчета системы координат антенны определяется путем эпизодических пеленгаций наземного ориентира с известными координатами относительно координат аэростата.