Способ обзора пространства и средство управления зенитно-ракетной системы для его осуществления Российский патент 2019 года по МПК G01S17/42 

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для совершенствования средств управления зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) или систем (ЗРС).

ЗРК (ЗРС) предназначены для противовоздушной обороны важных административно-промышленных центров и объектов территории страны и Вооруженных сил (А. Леманский и др. журнал «Воздушно-космическая оборона», №3(40), 2008). Управление ЗРС осуществляют с помощью средства управления (СУ).

Известное СУ (там же, стр. 71) состоит из пункта боевого управления (ПБУ) и радиолокационного комплекса (радиолокационной станции - РЛС или радиолокатор обзора - РЛО, далее РЛС), входы-выходы которых взаимно соединены, а выход ПБУ является выходом СУ.

С помощью РЛС осуществляют обзор пространства, обнаружение целей и передачу их координат на вход ПБУ, а с его помощью управляют средствами ЗРК (ЗРС), в т.ч. РЛС путем подачи на ее вход управляющих команд и обеспечивают завязку и сопровождение трасс по данным РЛС (см., например, «Пункт боевого управления 54К6Е2», рекламный Журнал «Зенитные ракетные системы и комплексы объектов ПВО»; изд. ГСКБ Алмаз-Антей, стр. 10); дальность действия РЛС определяет дальность действия СУ.

Поэтому к РЛС предъявляют достаточно высокие требования по дальности обнаружения, в т.ч. в условиях действия помех, по точности измерения координат целей и разрешающей способности по ним. При этом требования по разрешающей способности по угловым координатам в сочетании с ограничениями по размерам антенны (для мобильных РЛС) приводят к необходимости использования сантиметрового диапазона волн (например, S-диапазона), поэтому завязку и сопровождение трасс с помощью ПБУ осуществляют по данным РЛС S-диапазона (далее РЛСs с длиной волны λs). При создании ЗРС первых поколений для уровня развития средств нападения того времени указанные требования к РЛС, определяющие параметры СУ, удавалось выполнить с помощью РЛСs.

В последние десятилетия тактико-технические характеристики средств нападения непрерывно возрастают: значительно снижается радиолокационная заметность целей, в т.ч. за счет технологии «Стелс», появились высокоэффективные средства радиоэлектронного подавления РЛС (пассивные и активные помехи), возросла эффективность высокоточного оружия; появление целей с гиперзвуковыми скоростями привело к увеличению необходимых рубежей их обнаружения. В результате возросли требования к параметрам СУ (в части входящей в него РЛС): к дальности обнаружения малозаметных целей в условиях действия организованных пассивных и активных помех, к скрытности работы (к минимизации времени выхода РЛС в эфир).

Возрастающие требования к РЛС постоянно усложняют их выполнение в S-диапазоне, поскольку возможности повышения ее потенциала для мобильного варианта построения, практически, исчерпаны. Известен вариант решения этой проблемы - комплексирование РЛСs с РЛС или приемопередающим модулем с длиной волны λ∂>λs (далее РЛС∂; ППМ∂) (Патент RU №2145093, п. 3 формулы изобретения). Известен способ обзора пространства комплексом, состоящим из РЛС (или приемопередающих модулей) метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов волн. За счет преимуществ метрового диапазона волн, РЛС в этом диапазоне используют в качестве средств дальнего обнаружения, дециметрового диапазона - в качестве средств обнаружения средней дальности, а сантиметрового диапазона - средств обнаружения малой дальности (Патент RU №2346291, c. 7 строки 4…8). Работа комплекса состоит в следующем. Первичный осмотр пространства и обнаружение цели осуществляют с помощью РЛС метрового диапазона, последующий - с помощью РЛС дециметрового, когда обнаруженная цель входит в среднюю зону, и РЛС сантиметрового, когда она входит в ближнюю зону.

Преимущество способа состоит в возможности обнаружить с помощью РЛС метрового диапазона малозаметные цели на дальних рубежах. Это основано на том, что эффективная площадь рассеяния (ЭПР) цели растет с увеличением длины волны; так, в метровом и дециметровом диапазонах волн ее величина значительно превышает ЭПР в сантиметровом диапазоне, поэтому, например, дальность обнаружения малозаметных целей длинноволновыми РЛС в 1,75 раз больше, чем РЛСs (IEEE, 1985, Radar-85, р. 159-162).

Обнаружение цели в метровом диапазоне (с низким разрешением целей по угловым координатам) решает задачи РЛС дежурного режима, а для завязки и сопровождения трасс с помощью ПБУ требуется использование РЛСs. Но при использовании известного способа обзора с помощью РЛСs может быть обеспечена лишь малая дальность обнаружения, увеличить которую при сохранении размера осматриваемого пространства и времени, отводимого на это, можно лишь путем увеличения потенциала РЛСs, возможности этого, как отмечалось, ограничены. В этом основной недостаток известного способа, исключающий целесообразность его применения в СУ.

Кроме того, в известном способе РЛС различных диапазонов работают в различных зонах, что не позволяет использовать возможность разделения их функций в общей зоне ответственности с целью увеличения скрытности РЛСs, как наиболее уязвимой от наводящихся на излучение средств поражения РЛС.

Решаемой технической проблемой (техническим результатом) является увеличение дальности обнаружения целей РЛСs (в составе СУ), увеличение ее скрытности и помехозащищенности.

Задача решается на основе введения в состав СУ в дополнении к РЛСs РЛС∂ или приемопередающего модуля - ППМ∂ с длиной волны λ∂>λs, на основе разделения функций между РЛС и более полного использования информации, получаемой с их помощью.

Указанный технический результат (решение технической проблемы) достигается тем, что в способе обзора пространства средством управления зенитно-ракетной системы, основанном на первичном осмотре пространства с помощью радиолокационной станции РЛС∂ или приемопередающего модуля ППМ∂ с длиной волны λ∂ и последующем осмотре с помощью РЛСs с длиной волны λs<λ∂, на завязке и сопровождении трасс по данным РЛСs, согласно изобретению определяют угловые координаты секторов, содержащих цели, и измеряют дальности до целей с помощью РЛС∂ или ППМ∂, а с помощью РЛСs осматривают пространство только в этих секторах.

Указанный технический результат достигается также тем, что с помощью РЛСs при осмотре пространства в секторах осматривают его только на дальностях, на которых обнаружены цели с помощью РЛС∂ или ППМ∂.

Указанный технический результат (решение технической проблемы) достигается тем, что в средство управления зенитно-ракетной системы или комплекса (СУ), содержащее радиолокационную станцию (РЛС) с длиной волны λs (РЛСs) и пункт боевого управления (ПБУ), входы-выходы которого соединены с выходами-входами РЛСs, выход ПБУ является выходом СУ, согласно изобретению в него введен приемопередающий модуль - ППМ∂ или РЛС∂ с длиной волны λ∂>λs, входы-выходы ППМ∂ (РЛС∂) соединены с дополнительными выходами-входами РЛСs или/и ПБУ.

Суть изобретений состоит в следующем.

Как указывалось выше, дальность обнаружения целей возрастает с увеличением длины волны РЛС, поэтому при осмотре всего заданного для контроля пространства дальность действия РЛС∂ может значительно превышать дальность РЛСs. Поставленная перед изобретениями задача - увеличение дальности обнаружения целей РЛСs (в составе СУ), решается тем, что с ее помощью осматривают не все заданное для контроля пространство, а лишь сектора, а также интервалы дальности тех направлений, где с помощью РЛС∂ (ППМ∂) обнаружены цели. Это сокращает объем пространства, которое необходимо осмотреть с помощью РЛСs, что позволяет увеличить концентрацию энергии в направлениях, (а также только в интервалах дальности), где с помощью РЛС∂ (ППМ∂) обнаружены цели, чем достигается увеличение дальности действия РЛСs, ее скрытности и помехозащищенности.

Причинно-следственная связь между техническим результатом - увеличение дальности обнаружения целей РЛСs (в составе СУ), увеличение ее скрытности РЛСs и помехозащищенности от помех и признаками «определяют угловые координаты секторов, содержащих цели, и измеряют дальности до них с помощью РЛС∂ (ППМ∂), а с помощью РЛСs осматривают пространство только в этих секторах, а также только на дальностях, на которых обнаружены цели, обеспечивается тем, что вместо осмотра и приема сигналов со всех направлений осуществляют прием только с направлений, а также только с интервалов дальности направлений, на которых с помощью РЛС∂ (ППМ∂) обнаружены цели, что позволяет увеличивать концентрацию энергии РЛСs (это увеличивает дальность), снижает вероятность ложной тревоги от действия помех из-за уменьшения суммарного интервала наблюдений, ограниченного суммой интервалов дальности, где РЛС∂ (ППМ∂) обнаружила цели (это повышает помехозащищенность) и сокращает суммарное время выхода в эфир РЛСs (это увеличивает ее скрытность). Таким образом, заявленный способ обеспечивает выдачу данных на ПБУ для завязки и сопровождения трасс с увеличением дальности, помехозащищенности и скрытности РЛСs, чем и решается поставленная задача.

Заявленное средство управления реализует заявленный способ за счет дополнительного введения в известное СУ РЛС∂ или приемопередающего модуля - ППМ∂ с длиной волны λ∂>λs, при этом ППМ∂ в отличие от РЛС∂ выполняет только функции излучения сигналов и приема отражений от целей, функции обработки которых выполняет РЛСs или ПБУ.

Изобретение относится к области радиолокации. Способ основан на первичном осмотре пространства с помощью радиолокационной станции РЛС∂ или приемопередающего модуля ППМ∂ с длиной волны λ∂ и последующем осмотре с помощью РЛСs с длиной волны λs<λ∂, на завязке и сопровождении трасс по данным РЛСs. При этом определяют угловые координаты секторов, содержащих цели, и измеряют дальности до целей с помощью РЛС∂ или ППМ∂, а с помощью РЛСs осматривают пространство только в этих секторах. Средство управления содержит радиолокационную станцию с длиной волны λs и пункт боевого управления (ПБУ), входы-выходы которого соединены с выходами-входами РЛСs. Выход ПБУ является выходом средства управления. Также введена РЛС∂ или приемопередающий модуль - ППМ∂ с длиной волны λ∂>λs. Входы-выходы РЛС∂ или ППМ∂ соединены с дополнительными выходами-входами РЛСs или/и ПБУ. Технический результат заключается в увеличении дальности обнаружения целей, повышении помехозащищенности от активных помех, увеличении скрытности. 2 н. и 1 з.п. ф-лы.

1. Способ обзора пространства средством управления зенитно-ракетной системы, основанный на первичном осмотре пространства с помощью радиолокационной станции РЛС∂ или приемопередающего модуля ППМ∂ с длиной волны λ∂ и последующем осмотре с помощью РЛСs с длиной волны λs<λ∂, на завязке и сопровождении трасс по данным РЛСs, отличающийся тем, что определяют угловые координаты секторов, содержащих цели, и измеряют дальности до целей с помощью РЛС∂ или ППМ∂, а с помощью РЛСs осматривают пространство только в этих секторах.

2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что с помощью РЛСs при осмотре пространства в секторах осматривают его только на дальностях, на которых обнаружены цели с помощью РЛС∂ или ППМ∂.

3. Средство управления зенитно-ракетной системы (СУ), содержащее радиолокационную станцию (РЛС) с длиной волны λs (РЛСs) и пункт боевого управления (ПБУ), входы-выходы которого соединены с выходами-входами РЛСs, выход ПБУ является выходом СУ, отличающееся тем, что в него введен приемопередающий модуль - ППМ∂ или РЛС∂ с длиной волны λ∂>λs, входы-выходы ППМ∂ или РЛС∂ соединены с дополнительными выходами-входами РЛСs или/и ПБУ.