СПОСОБ ИМИТАЦИИ ОБЪЕКТОВ ПРИ РАДИОЛОКАЦИОННОМ МОНИТОРИНГЕ Российский патент 2018 года по МПК F41H3/00 

Изобретение относится к способам маскировки объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном (РЛ) диапазоне длин волн и защиты от внешнего мониторинга и высокоточного оружия.

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 [Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Воениздат, 1989, с. 138-139; Инструкция по применению уголковых отражателей ОМУ. - М.: Воениздат, 1960, с. 12-16; Лановейчик Н.Ф. Маскировка. - М.: МГУ, 1982, с. 50-55].

Использованию данного способа имитации линейных объектов мешает ряд недостатков:

1. Для обеспечения эффективности имитации требуется строго выдерживать определенный шаг установки. При несовпадении ориентации отдельных радиолокационных отражателей, например ввиду сильного ветра или течения относительно радиолокационной станции на индикаторе станции или радиолокационных снимках могут возникать провалы в формировании имитируемого непрерывного линейного изображения объекта, что ведет к снижению вероятности принятия имитируемого ложного объекта за истинный.

2. Используемые радиолокационные отражатели - промышленного изготовления, поэтому не всегда могут быть в наличии или в достаточном количестве в войсках, тем более своевременно доставлены в удаленную местность.

3. В особых условиях (в условиях ограниченных ресурсов сил и средств во время ведения военных действий) выпуск указанных отражателей на промышленных предприятиях может быть ограничен или затруднен, в то время как потребность в отражателях, используемых для противодействия системам разведки и наведения управляемого оружия, в качестве ложных целей и т.п., будет весьма значительна.

4. Не снижается вероятность обнаружения защищаемого объекта за счет изменения количества ложных объектов.

5. Отсутствие обеспечения заданного уровня защищенности для заданной пары «объект защиты-средство мониторинга».

Известен способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении, заключающийся в расстановке искусственных отражателей (ИО) на местности, в том числе штатных уголковых отражателей (УО) типа «ОМУ», «Сфера-ПР», «Угол», «Пирамида» с различной формой граней для повышения общей эффективной площади рассеяния участка местности описанный в источнике 4 [Степанов Ю.Г. Противорадиолокационная маскировка. - М.: Советское радио, 1968. - стр. 113.] уголковые отражатели служат для значительного увеличения переотражения падающего радиолокационного сигнала путем ориентации максимума его диаграммы обратного рассеяния в сторону радиолокатора, что приводит к увеличению эффективной площади рассеивания местности. Этот способ, применяемый для противодействия радиолокаторам с низким пространственным разрешением, можно отнести к амплитудным методам маскировки и/или имитации крупных объектов, эффективная площадь рассеяния которых соизмерима с эффективной площадью рассеяния уголковых отражателей, например, кораблей и крупных подвижных наземных комплексов. Для радиолокаторов с высоким пространственным разрешением, а именно с синтезированной апертурой антенны (РСА), получивших преимущественное развитие и размещаемых на многочисленных воздушных и орбитальных носителях, формируемое радиолокационное излучение участков поверхности земли имеет разрешение порядка единиц-долей метров.

Использованию данного способа имитации наземного объекта мешают следующие недостатки:

1. Используемые радиолокационные отражатели - промышленного изготовления, поэтому не всегда могут быть в наличии или в достаточном количестве в войсках, тем более своевременно доставлены в удаленную местность.

2. В особых условиях (в условиях ограниченных ресурсов сил и средств во время ведения военных действий) выпуск указанных отражателей на промышленных предприятиях может быть ограничен или затруднен, в то время как потребность в отражателях, используемых для противодействия системам разведки и наведения управляемого оружия, в качестве ложных целей и т.п., будет весьма значительна.

3. Не снижается вероятность обнаружения защищаемого объекта за счет изменения количества ложных объектов.

4. Отсутствие обеспечения заданного уровня защищенности для заданной пары «объект защиты-средство мониторинга».

Известен способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении [1], заключающийся в расстановке искусственных отражателей (штатных уголковых отражателей) на некоторой высоте внутри макета объекта с требуемой формой, размером и цветом, представляющего собой каркас, обтянутый оптически непрозрачным материалом типа маскировочных сетей или подручными средствами. В этом случае отражение радиолокационного сигнала происходит как от искусственных отражателей, так и от поверхности макета. Хотя для средств оптической разведки этот метод имитации достаточно эффективен, для современных радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны сантиметрового и дециметрового диапазонов радиолокационный сигнал проникает через подобные покрытия.

Использованию данного способа имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении мешает следующие недостатки:

1. Используемые радиолокационные отражатели - промышленного изготовления, поэтому не всегда могут быть в наличии или в достаточном количестве в войсках, тем более своевременно доставлены в удаленную местность.

2. В особых условиях (в условиях ограниченных ресурсов сил и средств во время ведения военных действий) выпуск указанных отражателей на промышленных предприятиях может быть ограничен или затруднен, в то время как потребность в отражателях, используемых для противодействия системам разведки и наведения управляемого оружия, в качестве ложных целей и т.п., будет весьма значительна.

3. Способ является достаточно трудоемким и требует существенных затрат времени на реализацию.

4. Не снижается вероятность обнаружения защищаемого объекта за счет изменения количества ложных объектов.

5. Отсутствие обеспечения заданного уровня защищенности для заданной пары «объект защиты-средство мониторинга».

Известен способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении 5 [Андрющенко В.А., Пирожков П.А. Военно-инженерная подготовка / Учебно-методическое пособие. - Тамбов, Издательство ТГТУ, 2004. - стр. 23-26.] и заключающийся в расстановке на местности двух искусственных отражателей (двух штатных уголковых отражателей «ОМУ») на расстоянии, равном величине максимальной проекции габаритных размеров объекта относительно априорно известного направления радиолокационного наблюдения для создания линейной протяженности отметки объекта на радиолокационном изображении местности с низким разрешением (так называемом радиолокационном профиле местности). Штатные уголковые отражатели «ОМУ» не ориентируются и расставляются последовательно вдоль линии, параллельной предполагаемому маршруту движения имитируемых объектов. Суммарная эффективная площадь рассеивания двух уголковых отражателей «ОМУ» даже при произвольной ориентации в санти- и дециметровом диапазоне радиоволн много больше эффективной площади рассеивания имитируемого объекта.

Использованию данного способа имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении мешает следующие недостатки:

1. Используемые радиолокационные отражатели - промышленного изготовления, поэтому не всегда могут быть в наличии или в достаточном количестве в войсках, тем более своевременно доставлены в удаленную местность.

2. В особых условиях (в условиях ограниченных ресурсов сил и средств, во время ведения военных действий) выпуск указанных отражателей на промышленных предприятиях может быть ограничен или затруднен, в то время как потребность в отражателях, используемых для противодействия системам разведки и наведения управляемого оружия, в качестве ложных целей и т.п., будет весьма значительна.

3. Не снижается вероятность обнаружения защищаемого объекта за счет изменения количества ложных объектов.

4. Отсутствие обеспечения заданного уровня защищенности для заданной пары «объект защиты-средство мониторинга».

Известен способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении 6 [Пат. 2310884 Российская Федерация. Способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении [Текст] // Полетаев Александр Михайлович, Рыбаков Василий Игоревич; заявитель и патентообладатель Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, заявл. 08.06.2006; опубл. 20.11.2007. - Ил.] заключающийся в повышении достоверности имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении воздушными и космическими радиолокаторами с высоким пространственным разрешением путем одновременной имитации эффективной площади рассеяния и формы двумерного дискретного радиолокационного изображения объекта, обладающего определенными габаритными размерами и ориентацией относительно направления радиолокационного наблюдения.

Для решения указанной задачи в этом способе имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении, учитывающем специфику формирования детального радиолокационного изображения объекта на фоне участка поверхности Земли, при расстановке на местности искусственных отражателей: на основе априорно известных параметров радиолокационного сигнала и движения радиолокатора оценивают разрешающую способность радиолокационного изображения поверхности Земли; вычисляют величины проекций габаритных размеров имитируемого объекта на соответствующие оси координат радиолокационного изображения с учетом степени преобразования высоты объекта в его длину или в ширину; определяют требуемое количество искусственных отражателей; вычисляют эффективную площадь рассеяния участка поверхности Земли, соответствующую пространственно разрешаемому элементу радиолокационного изображения; вычисляют эффективную площадь рассеяния одиночного искусственного отражателя; расставляют искусственные отражатели на участке поверхности Земли с ориентацией максимума диаграммы обратного рассеяния на направление радиолокационного наблюдения вдоль продольной оси имитируемого объекта с шагом, определяемым отношением величины проекций длины и высоты объекта на ось системы координат радиолокационного изображения и количества искусственных отражателей, расставляемых по длине объекта, и поперек продольной оси объекта с шагом, определяемым отношением величины проекций ширины и высоты объекта на ось системы координат радиолокационного изображения и количества искусственных отражателей, расставляемых по ширине объекта.

Использованию данного способа имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении мешает ряд недостатков:

1. Используемые радиолокационные отражатели не всегда могут быть в наличии или в достаточном количестве при выполнении подразделением задачи в отрыве от основных сил, тем более своевременно доставлены в удаленную местность.

2. Для изготовления отражателей используется дефицитные при ведении военных действий материалы (алюминий, сталь и т.п.), стоимость которых значительна по сравнению с другими материалами, например алюминиевой фольгой.

3. Не снижается вероятность обнаружения защищаемого объекта за счет изменения количества ложных объектов.

4. Отсутствие обеспечения заданного уровня защищенности для заданной пары «объект защиты-средство мониторинга».

Наиболее близким к заявляемому и принятый за прототип способ имитации линейного объекта 7 [Пат. 2176064 Российская Федерация. Способ имитации линейного объекта [Текст] // Цыбизов Е.И., Новиков В.А., Бровко Е.И.; заявитель и патентообладатель Военный автомобильный институт Бюл №32, заявл. 10.04.2001; опубл. 20.11.2001. - Ил.].

Указанный способ 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° 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.

В качестве недостатков данного способа (прототипа) необходимо отметить следующее:

1. Ограниченность данного способа зависимостью от погодных условий, по причине того, что структура из снега и льда будет не устойчива при температуре воздуха выше 0°С.

2. Загрязнение окружающей среды частицами электропроводящего состава.

3. Невозможность оперативно менять обстановку с помощью переукладки, снятия электропроводящего материала (изменять форму, тип имитируемого объекта защиты).

4. Не снижается вероятность обнаружения защищаемого объекта за счет изменения количества ложных объектов.

5. Отсутствие обеспечения заданного уровня защищенности для заданной пары «объект защиты-средство мониторинга».

Предлагаемый способ имитации объектов при радиолокационном мониторинге может быть использован для имитации точечных объектов в радиолокационном диапазоне длин волн и защиты от внешнего мониторинга и высокоточного оружия.

Технический результат предлагаемого способа имитации объектов при радиолокационном мониторинге направлен на обеспечение требуемого уровня защиты заданных объектов за счет использования подручных материалов независимо от типа подстилающей поверхности и температуры окружающей среды.

Технический результат в данном способе имитации объекта достигается путем выполнения определенной последовательности действий над защищаемым объектом следующим образом. Задается тип объекта защиты; тип радиолокационной станции; требуемый уровень защищенности объекта защиты; количество ложных объектов; характеристики подстилающей поверхности; рассчитывается величина проекций габаритных размеров объекта защиты с учетом степени преобразования высоты объекта в его длину или в ширину; требуемое количество радиолокационных отражателей для имитации одного объекта, путем произведения количества радиолокационных отражателей, расставляемых по длине и по ширине объекта и определяемых на единицу больше целочисленного отношения величины проекции габаритных размеров объекта на соответствующую ось координат и величины разрешающей способности радиолокационной станции; эффективная площадь рассеяния участка поверхности Земли, соответствующую пространственно разрешаемому элементу радиолокационного изображения, путем произведения разрешающих способностей радиолокационной станции и удельной эффективной площади рассеяния поверхности размещения объекта; оценивается эффективная площадь рассеивания объекта защиты; рассчитывается эффективная площадь рассеяния одиночного радиолокационного отражателя, путем отношения эффективной площади рассеяния имитируемого объекта защиты к общему количеству радиолокационных отражателей, за вычетом эффективной площади рассеяния участка поверхности Земли, на котором размещается отражатель; размеры одиночного радиолокационного отражателя; производится регулировка размеров и угла наклона боковых листов формы для производства заготовок под радиолокационные отражатели на основании расчета размеров одиночного радиолокационного отражателя и его ориентации на направление радиолокационного мониторинга; загрузка грунта в бункер транспортного средства; измельчение грунта и формирование расчетного числа заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала, например, в форме многоугольников с ориентацией максимума диаграммы обратного рассеяния на направление радиолокационного мониторинга, которые размещаются вдоль продольной оси имитируемого объекта защиты с шагом, определяемым отношением величины проекций длины и высоты объекта на ось системы координат радиолокационного изображения и количества радиолокационных отражателей, расставляемых по длине объекта, и поперек продольной оси объекта с шагом, определяемым отношением величины проекций ширины и высоты объекта на ось системы координат радиолокационного изображения и количества радиолокационных отражателей, расставляемых по ширине объекта; размещение групп заготовок под радиолокационные отражатели в соответствии с количеством ложных объектов и на расстоянии равном или большем, чем разрешающая способность радиолокационной станции; покрытие электропроводящим отражающим материалом одной из боковых сторон каждой заготовки; закрепляется электропроводящий отражающий материал на радиолокационных отражателях любым способом, например, с помощью колышков.

Задается вероятность защищенности (требуемый уровень защищенности) объекта защиты Р_защ и количество ложных объектов m,

где n-общее количество объектов. Далее рассчитывается Р_обн - вероятность обнаружения объекта

Расчет площади и количества отражателей, осуществляют таким же образом, как описано в источнике [6].

На фиг. 1 показано преобразование трехмерного объекта в его двумерное дискретное радиолокационное изображение. Преобразование происходит в системе координат "наклонная дальность - продольная дальность" (или, как традиционно называют в литературе, «азимут»); соответственно оси направлены от антенны радиолокатора с синтезированной апертурой антенны к объекту и по направлению полета носителя радиолокатора с синтезированной апертурой антенны при боковом радиолокационном обзоре. Поскольку дальности радиолокационного мониторинга намного превышают размеры объектов, на практике полагают, что фронты падающей/отраженной радиоволны плоские и при дискретизации отраженного сигнала при амплитудно-цифровом преобразовании (АЦП) параллельны друг другу. Для объекта с высотой Н и шириной D/длиной L, образующих линейную протяженность объекта по наклонной дальности ΔR_H, это означает, что в амплитуду амплитудно-цифрового преобразования -отсчета (1, 2, 3 на фиг. 1) входят составляющие отражений как от фона (горизонтальной поверхности Земли), так и от видимых частей объекта. При наличии достаточно гладких ("нешероховатых" в радиолокационном смысле) поверхностей фона и боковых структур объектов может происходить зеркальное отражение с соответствующим усилением, так же как и в штатных уголковых отражателях. Следствиями такого формирования радиолокационного изображения является "падение" радиолокационного изображения высоких объектов по направлению к радиолокатору с синтезированной апертурой антенны (эффект радиолокационного наложения) и увеличенная яркость пикселов радиолокационного изображения объекта со стороны наблюдения, при больших углах места направления на радиолокатор с синтезированной апертурой антенны эти эффекты усиливаются без образования радиолокационных теней.

На фиг. 2 показано преобразование трехмерного объекта в его двумерное дискретное радиолокационное изображение. Если разместить радиолокационные отражатели по горизонтальной дальности на расстоянии

пропорциональном разрешающей способности радиолокатора с синтезированной апертурой антенны по наклонной дальности Δ_H (или, аналогично, ширине спектра радиолокационного сигнала Δf_C:Δ_H=c/2Δf_C, где с - скорость света) и углу места, то на радиолокационном изображении будет образовываться группа пикселов с увеличенной яркостью. Яркость таких пикселов радиолокационного изображения будет пропорциональна эффективной площади рассеивания радиолокационных отражателей и дополнительно эффективной площади рассеивания участка поверхности земли, если не происходит его затенения из-за малого размера радиолокационных отражателей.

На фиг. 3 показаны ориентация (ракурс) объекта и его габаритные размеры, которые обуславливают его соответствующую эффективную площадь рассеивания. Требуемое количество радиолокационных отражателей, необходимых для имитации радиолокационного изображения объекта, будет определяться требуемой ориентацией (ракурсом), объекта и его габаритными размерами (длина L, ширина D, высота Н), которые обуславливают его соответствующую эффективную площадь рассеивания σ_Ц Для известной пространственной разрешающей способности радиолокатора. Соотношение длины и ширины объекта определяет его вытянутость и описывается углом

Ракурс объекта относительно направления радиолокационного мониторинга описывается углом азимута AЗ между продольной осью объекта и азимутальным направлением радиолокационного наблюдения (осью R_г), который определяет проекции длины L_пр и ширины D_пр имитируемого объекта защиты на оси системы координат радиолокационного изображения с учетом пересчета (степени преобразования) высоты Н в длину или в ширину через угол места (УМ) направления радиолокационного мониторинга:

Указанные проекции габаритных размеров и разрешающая способность радиолокаторов с синтезированной апертурой антенны по горизонтальной дальности Δ_Г=Δ_H/соs УМ и по азимуту Δ_АЗ, зависящей от частоты повторения импульсов и скорости движения носителя, определяют необходимое количество радиолокационных отражателей для имитации радиолокационного изображения объекта:

при АЗ_пред<AЗ<90°Δ_L=Δ_АЗ

при АЗ_пред<AЗ<90°Δ_D=Δ_Г,

где int{.} означает операцию взятия целого числа.

Эффективная площадь рассеивания одиночного радиолокационного отражателя определяется как отношение эффективной площади рассеивания объекта к общему количеству радиолокационных отражателей за вычетом эффективной площади рассеивания фона участка поверхности земли, соответствующего пространственно разрешаемому элементу радиолокационного изображения

где σ_О - удельная эффективная площадь рассеивания фона в случае малых размеров радиолокационного отражателя по сравнению с участком поверхности земли; в случае полного затенения участка поверхности земли (закрытия от радиолокационного облучения) размерами радиолокационного отражателя

Δ_Г × Δ_АЗ × σ_О=0.

Распределение радиолокационных отражателей на местности производится следующим образом: вдоль продольной оси имитируемого объекта с шагом, определяемым отношением проекции длины объекта к количеству радиолокационных отражателей,

затем от каждого из сформированных радиолокационных отражателей в направлении, перпендикулярном продольной оси, формируются радиолокационные отражатели с шагом, определяемым отношением проекции ширины объекта к количеству радиолокационных отражателей,

все радиолокационные отражатели ориентируются максимумом диаграммы обратного рассеяния в предполагаемом направлении радиолокационного мониторинга.

На фиг. 4 представлен общий вид формируемых на поверхности земли радиолокационных отражателей в виде прямоугольных пластин из алюминиевой фольги.

Радиолокационные отражатели 4 выполнены в виде прямоугольных пластин из алюминиевой фольги 5, размещающихся на наклонной поверхности заготовок под радиолокационные отражатели в форме восьмиугольников с ориентацией максимума диаграммы обратного рассеяния в предполагаемом направлении радиолокационного мониторинга и закрепленными на поверхности заготовок с помощью колышков 6 из дерева, покрытых электропроводящим материалом с круглыми шайбами из алюминиевой фольги на конце.

На фиг. 5 представлен вариант реализации измельчения грунта и формирования заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала в форме восьмиугольников.

На фиг. 6 показана технологическая схема бункера транспортного средства.

На фиг. 7 показан бункер транспортного средства; вид по А на фиг. 5;

На фиг. 8 - показано сечение по Б-Б на фиг. 7.

Поверхность 7, на которой предполагается формирование радиолокационных отражателей для имитации объектов защиты с помощью техники, оснащенной бульдозерными или универсальными отвалами, или вручную с использованием уборочного инвентаря выравнивается. Часть выравненного грунта 8 засыпается в бункер транспортного средства 9. Загруженный в бункер транспортного средства грунт измельчается и выгружается через выпускное устройство 10 на поверхность 7 в необходимом объеме. Выгруженный грунт 8 обрабатывается закрепителем грунта 11. Далее насыпь из грунта 12 прижимается формой для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13 и на рабочей поверхности образуются заготовки под радиолокационные отражатели 14 в форме восьмиугольников.

Вариант реализации измельчения грунта и формирования заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала в форме восьмиугольников выполняется за счет применения транспортного средства, агрегатируемого с гидроприводом 15, несущим на свободном конце форму для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13 и бункера транспортного средства 9 (фиг. 5).

Бункер транспортного средства 9 имеет конусообразную форму и прикреплен к нижней и передней части рамы транспортного средства 16. Он имеет барабанные измельчители 17 смонтированные на боковых стенках бункера с возможностью вращения (фиг. 5), установленные на валах барабанных измельчителей 18 (фиг. 6), кинематически связанных с приводным гидромотором 19, а в днище бункера под барабанными измельчителями установлено выпускное устройство 10 круглой формы с регулируемым проходным сечением с помощью регулировочного механизма 20 (фиг. 5). Причем барабанные измельчители 17 связаны с приводным гидромотором 19 через разгонную муфту 21 (фиг. 7). Распылительные элементы 22, связанные с насосом-дозатором закрепителя грунта 23 размещены по периметру выпускного устройства 10 бункера транспортного средства 9 в количестве четырех штук (фиг. 6).

Барабанные измельчители 17 и выпускное устройство 10 с регулируемым проходным сечением (фиг. 5) снабжены гидромоторами, кинематически связанными через амортизирующее сочленение, выполненное в виде разгонной муфты 21 (фиг. 7).

При этом барабанные измельчители 17 имеют два вида измельчающих дисков, один из которых снабжен молотками, а другой - ножами, устанавливаемыми поочередно вдоль каждого из барабанов.

Установленные на валах барабанные измельчители 17 выполнены в виде чередующихся между собой режущих и дробящих дисков, снабженных соответственно режущими элементами 24 и молотковыми элементами 25 (фиг. 8), при этом режущие элементы расположены по винтовой линии встречного направления.

Для обеспечения плавного пуска при включении измельчающей ступени под нагрузкой (при заполненном бункере) барабанные измельчители 17 соединяются с приводным гидромотором 19 через разгонную муфту 21 (фиг. 7).

Вариант реализации измельчения грунта и формирования заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала в форме восьмиугольников осуществляется следующим образом (фиг. 5).

После заполнения бункера транспортного средства 9 грунтом 8 включается приводной гидромотор 19 барабанных измельчителей 17, осуществляющих измельчение комков и кусков грунта путем их раздавливания при прохождении в зазор между вращающимися барабанными измельчителями 17 и дробления молотковыми элементами 25 (фиг. 8) по окружности дисков. Волокнистые включения при этом измельчаются режущими элементами 24, чередующимися с молотковыми элементами 25 (фиг. 8).

По мере измельчения до проходной фракции частицы измельчаемого грунта просеиваются через зазоры между барабанными измельчителями 17 и попадают в выпускное устройство 10 с регулируемым проходным сечением при помощи регулировочного механизма 20.

При открытии регулируемого сечения выпускного устройства 10 происходит выгрузка измельченного грунта 8, который попадает на поверхность 7.

После выгрузки очередного объема грунта 8 регулируемое сечение выпускного устройства 10 перекрывается при помощи регулировочного механизма 20 (фиг. 5).

Такой способ разгрузки грунта позволяет производить его локальную (точечную) укладку на поверхность земли в соответствующую зону выгрузки.

Выгрузка грунта производится в два этапа. На каждом этапе грунт обрабатывается закрепителем грунта 11, применяемым в смеси с водой, например, содержащим латексный полимер. Данный раствор находится в баке для закрепителя грунта 26 размещенном на раме транспортного средства 16. Для подачи и распределения закрепителя грунта 11 (фиг. 5) используются распылительные элементы 22, соединенные с насосом-дозатором 23, размещенные по периметру выпускного устройства 10 бункера транспортного средства 9 в количестве четырех штук (фиг. 6).

На фиг. 9 изображена форма для производства заготовок под радиолокационные отражатели вид сверху и сбоку.

Она имеет квадратную форму и состоит из пяти внешних телескопических листов 27 соединенных между собой и имеющих квадратную форму. Размер листов 1 м в раздвинутом виде. Внутри квадратной формы расположены четыре внутренних телескопических листа прямоугольной формы 28 имеющие одинаковые размеры. Верхние кромки внутренних телескопических листов крепятся к верхнему листу квадратной формы 29 на расстоянии 30 см от боковых внешних телескопических листов, расположенных ближе к ним, а нижние кромки внутренних телескопических листов крепятся к боковым внешним телескопическим листам с помощью болтов 30.

После того как грунт 8 выгружен в нужном объеме и обработан закрепителем грунта 11 он прижимается с помощью формы для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13, размеры и углы наклона боковых листов которой отрегулированы, согласно ранее рассчитанных параметров радиолокационного отражателя. Форма для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13 шарнирно прикреплена к раме транспортного средства 16 со стороны задней части бункера транспортного средства 9 с возможностью поворота в вертикальной плоскости. В поднятом положении форма для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13 зафиксирована на задней стенке бункера (фиг. 5).

Управление формой для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13 осуществляется от гидросистемы транспортного средства (не показаны). Транспортное средство подъезжает к насыпи из грунта 12 задней частью бункера транспортного средства 9 и опускает форму для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13. Прижимает формой для производства заготовок под радиолокационные отражатели 13 насыпь из грунта 12, затем поднимает форму. Таким образом, на рабочей поверхности формируются заготовки под радиолокационные отражатели 14 из подручного материала в форме восьмиугольников.

Угол между боковыми поверхностями заготовок под радиолокационные отражатели в форме восьмиугольников и поверхностью грунта регулируется так, чтобы поверхность радиолокационного отражателя была расположена перпендикулярно направлению радиолокационной станции 8 [Белоцерковский Г.Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства. - М.: Советское радио, 1975, с. 98].

Группы заготовок под радиолокационные отражатели размещаются в соответствии с количеством объектов защиты и ложных объектов на расстоянии равном или большем, чем разрешающая способность радиолокационной станции.

После чего вручную одна из боковых сторон каждой заготовки под радиолокационные отражатели в форме восьмиугольников покрывается любым способом электропроводящим отражающим материалом. Отражающим электропроводящим материалом покрывается только та боковая прямоугольная сторона заготовки под радиолокационный отражатель, которая направлена на средство радиолокационного мониторинга. Форма восьмиугольника позволяет оперативно менять ориентацию радиолокационных отражателей при смене направления радиолокационного мониторинга. Таким образом, на боковых поверхностях заготовок под радиолокационные отражатели образуются прямоугольные пластины из электропроводящего материала. Электропроводящий отражающий материал закрепляется на поверхностях радиолокационных отражателей любым способом, например, с помощью колышков. В качестве электропроводящего отражающего материала, обеспечивающего отражение волн от боковых поверхностей, может использоваться, например, алюминиевая фольга. Алюминиевая фольга обладает хорошей электропроводностью, высокой отражательной способностью, малым удельным весом, сопротивляемостью коррозии, способностью приобретать и сохранять заданную форму, не боится высоких и низких температур, влаги, сырости, не токсична и является экологически чистым не дорогим материалом, способным быстро и полностью разлагаться в земле, таким образом, не загрязняя окружающую среду. Также алюминиевая фольга может укладываться на каменистые породы, которые после этого используются как искусственные радиолокационные отражатели.

Известно, что структуры почв будут являться хорошо проницаемыми для электромагнитных волн, и что на указанных поверхностях при углах зондирования радиолокационного отражателя относительно поверхности 0°…45° будет наблюдаться практически зеркальное отражение радиоволн даже для разноориентированных элементарных плоских площадок, а при углах зондирования 45°…90° - диффузный характер рассеяния 9 [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].

В этих условиях радиолокационный отражатель на поверхности земли создает устойчивый отраженный сигнал, обеспечивающий значительный радиолокационный контраст между имитируемым объектом и подстилающей поверхностью (фоном).

Таким образом, на поверхности земли формируются радиолокационные отражатели (фиг. 4), имитирующие точечный объект.

На фиг. 10 - показана имитация наземного объекта при радиолокационном мониторинге.

На фиг. 11 - показана реализация способа имитации объектов при радиолокационном мониторинге.

На фиг. 11 представлен объект защиты 31, группы заготовок под радиолокационные отражатели 32 состоящие из заготовок под радиолокационные отражатели 14 в форме восьмиугольников и ложные объекты 33, которые представлены прямоугольными пластинами из алюминиевой фольги 5, размещающихся на наклонной поверхности заготовок под радиолокационные отражатели с ориентацией максимума диаграммы обратного рассеяния в предполагаемом направлении радиолокационного мониторинга.

Реализация предлагаемого способа для имитации типового объекта вооружения с габаритными размерами L-15 м, D=3,5 м, Н=4 м, эффективная площадь рассеивания σ_Ц=50 м² и ракурсом АЗ=60° на фоне травяного покрова σ₀=0,035 (-15 дБ) при радиолокационном мониторинге с помощью КРСА Radarsat-2 (длина волны λ=5.6 см, поляризация горизонтальная, ширина спектра сигнала f_c=100 МГц, разрешающая способность по продольной дальности Δ_АЗ=3м и наклонной дальности Δ_H=1,5 м, угол места направления радиолокационного мониторинга УМ=60°, разрешающая способность по горизонтальной дальности Δ_Г=3 м) показывает следующие результаты (фиг. 10).

Требуемый уровень защищенности объекта задается Р_защ=0.9, количество ложных объектов m=9 ед.; общее количество объектов n=10 ед. тогда вероятность обнаружения объекта будет Р_обн==0.1.

Вытянутость объекта характеризуется углом AЗ_пред=13°, т.е меньше угла AЗ ориентации объекта по азимуту относительно направления радиолокационного мониторинга. Проекции габаритных размеров объекта на оси координат формируемого радиолокационного изображения L_пр=15 м и D_пр=10.4 м, т.е высота объекта пересчитывается в ширину при данной ориентации объекта относительно направления радиолокационного мониторинга. Количество радиолокационных отражателей, расставляемых по длине и по ширине объекта, N_L=int{ 13/3}+1=5 и N_D=int{5,2/3}+1=2, т.е. требуемое количество радиолокационных отражателей 10 шт. Шаг расстановки радиолокационных отражателей по длине dL=3 м, по ширине dD=5.2 м. Эффективная площадь рассеивания одиночного радиолокационного отражателя σ_ИО=5 м². В качестве радиолокационных отражателей используются прямоугольные пластины из алюминиевой фольги 5, размещающиеся на наклонной поверхности заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала 14 в форме восьмиугольников с ориентацией максимума диаграммы обратного рассеяния в предполагаемом направлении радиолокационного мониторинга и закрепленные на поверхности участков земли с помощью колышков. Максимальная суммарная эффективная площадь рассеивания σ_mах одного отражателя в виде прямоугольной пластины на таком же элементе разрешения, рассчитывается по формуле [8],

Далее рассчитываем размеры поверхности отражателя ab

где а - длина поверхности отражателя, b- ширина поверхности отражателя λ- длина волны радиолокационного сигнала, длина поверхности отражателя а=0,2 м и ширина поверхности отражателя b=0,1766 м, площадь радиолокационного отражателя будет равна S=0,03533 м². Ширина диаграммы обратного рассеяния составляет до десятка градусов, поэтому при небольшом изменении направления радиолокационного мониторинга формирование и ориентацию радиолокационных отражателей можно оставить без изменений.

Таким образом, предложенный способ имитации объектов при радиолокационном мониторинге обеспечивает требуемый уровень защиты заданных объектов за счет использования подручных материалов независимо от типа подстилающей поверхности и температуры окружающей среды.

Предложенный способ может быть реализован с использованием существующих средств и материалов.

К существенным отличиям предлагаемого способа относятся:

1. Обеспечение имитации точечных объектов независимо от температуры окружающей среды.

2. Обеспечение заданной достоверности имитации наземного объекта, которое обеспечивается за счет задания типа защищаемого объекта; типа радиолокационной станции; требуемого уровня защищенности объекта; количества ложных объектов; характеристики подстилающей поверхности.

3. Выполнение заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала в форме многоугольников, которое обеспечивается за счет загрузки грунта в бункер транспортного средства, выгрузки на поверхность земли измельченного грунта, обработкой насыпи закрепителем грунта и прижиманием насыпи с помощью формы для производства заготовок под радиолокационные отражатели.

4. Применение радиолокационных отражателей, выполненных в виде прямоугольных пластин из алюминиевой фольги, размещающихся на наклонной поверхности заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала в форме многоугольников с ориентацией максимума диаграммы обратного рассеяния в предполагаемом направлении радиолокационного мониторинга и закрепленными любым способом на поверхности заготовок.

5. Повышение достоверности имитации объекта за счет обеспечения заданного уровня защищенности для заданной пары «объект защиты-средство мониторинга».

6. Покрытие поверхностей радиолокационных отражателей однородным слоем электропроводящего материала.

7. Снижение вероятности обнаружения защищаемого объекта за счет изменения количества ложных объектов.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

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

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. Степанов Ю.Г. Противорадиолокационная маскировка. - М.: Советское радио, 1968. - стр. 113.

5. Андрющенко В.А., Пирожков П.А. Военно-инженерная подготовка / Учебно-методическое пособие. - Тамбов, Издательство ТГТУ, 2004. - стр. 23-26.

6. Пат. 2310884 Российская Федерация. Способ имитации наземного объекта при радиолокационном наблюдении [Текст] // Полетаев Александр Михайлович, Рыбаков Василий Игоревич; заявитель и патентообладатель Военно-космическая академия имени А.Ф. Можайского, заявл. 08.06.2006; опубл. 20.11.2007. - Ил.

7. Пат. 2176064 Российская Федерация. Способ имитации линейного объекта [Текст] // Цыбизов Е.И., Новиков В.А., Бровко Е.И.; заявитель и патентообладатель Военный автомобильный институт Бюл №32, заявл. 10.04.2001; опубл. 20.11.2001. - Ил.

8. Белоцерковский Г.Б. Основы радиолокации и радиолокационные устройства. - М.: Советское радио, 1975, с. 98.

9. 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 объектов и может быть использовано для имитации в радиолокационном (РЛ) диапазоне длин волн и защиты от внешнего мониторинга и высокоточного оружия. Технический результат предлагаемого способа имитации объектов при радиолокационном мониторинге направлен на обеспечение требуемого уровня защиты заданных объектов за счет использования подручных материалов независимо от типа подстилающей поверхности и температуры окружающей среды. Технический результат в данном способе имитации объекта достигается путем выполнения определенной последовательности действий над защищаемым объектом следующим образом. Задается тип объекта защиты, тип радиолокационной станции, требуемый уровень защищенности объекта защиты, количество ложных объектов, характеристики подстилающей поверхности, рассчитывается величина проекций габаритных размеров объекта защиты с учетом степени преобразования высоты объекта в его длину или в ширину, требуемое количество радиолокационных отражателей для имитации одного объекта, эффективная площадь рассеяния участка поверхности Земли, оценивается эффективная площадь рассеивания объекта защиты, рассчитывается эффективная площадь рассеяния одиночного радиолокационного отражателя, размеры одиночного радиолокационного отражателя, производится регулировка размеров и угла наклона боковых листов формы для производства заготовок под радиолокационные отражатели на основании расчета размеров одиночного радиолокационного отражателя и его ориентации на направление радиолокационного мониторинга, загрузка грунта в бункер транспортного средства, измельчение грунта и формирование расчетного числа заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала, размещение групп заготовок под радиолокационные отражатели, покрытие электропроводящим отражающим материалом одной из боковых сторон каждой заготовки, закрепление электропроводящего отражающего материала на заготовках. 11 ил.

Способ имитации объектов при радиолокационном мониторинге, заключающийся в предварительной очистке и выравнивании поверхности, отличающийся тем, что задается тип объекта защиты, тип радиолокационной станции, требуемый уровень защищенности объекта защиты, количество ложных объектов, характеристики подстилающей поверхности, рассчитывается величина проекций габаритных размеров объекта защиты с учетом степени преобразования высоты объекта в его длину или в ширину, требуемое количество радиолокационных отражателей для имитации одного объекта, эффективная площадь рассеяния участка поверхности Земли, оценивается эффективная площадь рассеивания объекта защиты, рассчитывается эффективная площадь рассеяния одиночного радиолокационного отражателя, размеры одиночного радиолокационного отражателя, производится регулировка размеров и угла наклона боковых листов формы для производства заготовок под радиолокационные отражатели на основании расчета размеров одиночного радиолокационного отражателя и его ориентации на направление радиолокационного мониторинга, загрузка грунта в бункер транспортного средства, измельчение грунта и формирование расчетного числа заготовок под радиолокационные отражатели из подручного материала, размещение групп заготовок под радиолокационные отражатели, покрытие электропроводящим отражающим материалом одной из боковых сторон каждой заготовки, закрепление электропроводящего отражающего материала на заготовках.