Способ определения угла между оптической осью антенного устройства и продольной осью РЛС зенитного комплекса Российский патент 2020 года по МПК G01S7/40 G01R29/10 F41G7/00 

Изобретение относится к области радиолокации и может быть использовано при проведении планового технического обслуживания радиолокационных станций (РЛС) зенитных комплексов войсковой противовоздушной обороны при подготовке изделия к дальнейшему использованию, а именно, при юстировке антенн радиолокационных станций, заключающейся в определении угла рассогласования между оптической осью антенного устройства и продольной осью изделия.

Одним из важнейших элементов, оказывающим влияние на эффективность боевого применения зенитных комплексов, является точное целеуказание средствам огневого поражения воздушных целей. Целеуказание характеризуется, в свою очередь, корректностью координат летательных аппаратов, определяемых средствами обнаружения - радиолокационными станциями. Для этого, в рамках подготовительных мероприятий, осуществляется определение дирекционного угла базового шасси РЛС, необходимое для расчета координат в единой географической системе. Однако, в случае рассогласования оптической оси антенны радиолокационной станции с продольной осью ее базового шасси возникает соответствующая ошибка при передаче координат.

Поэтому, одним из основных мероприятий, связанных с реализацией конструктивного построения радиолокационных средств, является определение рассогласования оптической оси излучающих элементов с направлением продольной оси базового элемента РЛС, имеющего определенный угол ориентирования.

В процессе эксплуатации происходит некоторое смещение систем и конструкций относительно первоначального их размещения на базовом шасси. Для устранения возникающих отклонений, с целью корректного определения координат воздушной цели, предусмотрен контроль возможной ошибки и ввод соответствующей поправки. Эти мероприятия проводятся в рамках технического обслуживания, которое в соответствии с требованиями эксплуатационной документации проводится через каждые 500 часов наработки аппаратуры, но не реже одного раза в год в целях периодической проверки устройств, блоков, механизмов, выявления и устранения неисправностей, возникающих при эксплуатации, подготовке изделия к дальнейшему использованию.

При этом, определение угла рассогласования между оптической осью антенного устройства и продольной осью изделия производится в такой последовательности (Фиг. 1):

- изделие (РЛС) 1 с размещенным на базовом шасси визиром ВОП-3, линия визирования которого параллельна его продольной оси 2, устанавливают на площадке, имеющей наклон к горизонту не более 0,5°;

- визир ориентирования ВО-1 (1Т25-1) устанавливают на кронштейн горизонтальной площадки антенного устройства 3 окуляром на корму изделия;

- антенное устройство 3 устанавливают на стопор;

- горизонтируют визир ВОП-3 и устанавливают нули на шкалах отсчета углов;

- наводят линию визирования 4 визира ВОП-3 на ориентир 5, находящийся на расстоянии не менее 2 км, и отсчитывают угол β_ВОП между этой линией и оптической осью антенны;

- наводят линию визирования 6 визира 1Т25-1 на ориентир 5 и отсчитывают угол β_1Т25-1 между этой линией и оптической осью антенны;

- определяют угол между оптической осью антенного устройства 3 и нулевой линией визирования визира ВОП-3 (продольной осью 2 изделия) по формуле

β₂=β_ВОП-(β_1Т25-1+30ДУ);

- записывают значение β₂ в формуляр изделия и вводят в соответствующий азимутальный датчик, учитывающий его влияние на определение координат летательного аппарата.

При отрицательных значениях β₂ расчет ведут по формуле

β₂=60+[β_ВОП-(β_1Т25-1+30ДУ)].

Данный способ, наряду с несомненными его достоинствами, тем не менее, обладает рядом существенных недостатков, связанных с условиями эксплуатации изделия. Так, в месте расположения РЛС не всегда имеется ориентир, характеристики которого и имеющаяся до него дистанция способны соответствовать указанным требованиям. Применение указанного способа возможно только в определенных погодных условиях при хорошей видимости и в светлое время суток. Кроме того, полученные результаты вычислений предусматривают разное размещение начальных точек линий визирования визиров ВОП-3 и 1Т25-1, что изначально закладывает определенную ошибку измерений.

Известен способ юстировки антенны методом вышки (патент РФ №2231803), суть которого заключается в том, что рядом с раскрывом юстируемой антенны на некотором расстоянии от ее оси устанавливают и жестко связывают с плоскостью раскрыва два оптических прибора. Линии визирования оптических приборов ориентируют параллельно механической оси юстируемой антенны.

На вышке, расположенной на определенном расстоянии от антенны, устанавливают щит, на котором размещают геодезические марки и вспомогательную антенну в качестве излучателя. С помощью поворотного устройства юстируемой антенны линии визирования оптических приборов совмещают с соответствующими геодезическими марками, зеркально расположенными по отношению к оптическим приборам. Затем с помощью метода пеленгации по минимуму направляют электрическую ось юстируемой антенны точно на фазовый центр вспомогательной антенны. По угловому отклонению линии визирования оптического прибора от направления на центр геодезической марки определяют угловое положение электрической оси юстируемой антенны относительно линии визирования.

Данный способ юстировки имеет существенный недостаток. Вспомогательную антенну направляют на юстируемую антенну с помощью поворотного устройства, позволяющего вращать щит по углу места и азимуту. Положение фазового центра вспомогательной антенны, как правило, не совпадает с осью вращения поворотного устройства. Следовательно, угловые координаты фазового центра вспомогательной антенны зависят от ориентации ее электрической оси относительно центра раскрыва юстируемой антенны. Это приводит к неоднозначному положению фазового центра вспомогательной антенны на вышке и вследствие этого к ошибке определения величины разъюстировки.

Известен принятый за прототип способ юстировки антенны радиолокационной станции с использованием вспомогательной антенны и геодезической марки, привязанной к датчикам углового положения юстируемой антенны (патент RU 2262117). Рядом с раскрывом юстируемой антенны размещается визир, жестко связанный с плоскостью раскрыва юстируемой антенны. Имеется вспомогательная антенна, направляющая свое излучение на металлический экран. Позади юстируемой антенны располагается плоский металлический экран и геодезическая марка в виде источника света. Электрическая ось юстируемой антенны с помощью ее поворотного устройства наводится на фазовый центр вспомогательной антенны, плоскость экрана выставляется таким образом, чтобы излучение от вспомогательной антенны и лучи света от геодезической марки отражались на всю плоскость раскрыва юстируемой антенны. При этом угловое отклонение оптической оси визира от направления на центр изображения геодезической марки на экране определяет разъюстировку.

Недостатком данного способа при проведении технического обслуживания является необходимость использования вспомогательной антенны, наличие места крепления ее и металлического экрана. Наличие такой конструкции в месте эксплуатации РЛС не всегда выполнимо.

Предлагаемым изобретением решается задача сокращения времени и повышения точности юстировки антенны радиолокационной стации.

Техническим результатом является определение значения угла рассогласования между оптической осью антенного устройства РЛС и продольной осью базового шасси изделия без необходимости наличия дополнительных излучающих антенн или удаленного ориентира, в любых погодных условиях и в любое время суток.

Для достижения указанного технического результата в предлагаемом способе определения угла между оптической осью антенного устройства и продольной осью РЛС зенитного комплекса, включающем использование оптического прибора и плоскости, линию визирования лазерного визира, закрепленного на базовом шасси РЛС наводят вдоль продольной оси шасси, проецируют горизонтальную линию визирования лазерного визира на плоскость, жестко связанную с вращающейся частью антенного устройства и перпендикулярную оптической оси антенного устройства, поворотом лазерного визира наводят горизонтальную линию визирования так, чтобы она отображалась на всей длине плоскости, при этом угол поворота визира определяет угол рассогласования оптической оси антенного устройства с продольной осью базового шасси РЛС.

Предлагаемый способ поясняется схемой, представленной на фиг. 2.

На схеме показаны: продольная ось 2 базового шасси 1, оптическая ось 7 антенного устройства 3, линия визирования 8 лазерного визира 9 вдоль продольной оси базового шасси, линия визирования 10 лазерного визира, соответствующая оптической оси 7 антенного устройства, угол рассогласования оптической оси антенного устройства с продольной осью базового шасси α. С вращающейся частью антенного устройства 3 жестко связана и перпендикулярно оптической оси 7 антенного устройства установлена плоскость (не показано). При совпадении оптической оси 7 антенного устройства и продольной оси 2 базового шасси 1 горизонтальная линия визирования лазерного визира отображается на всей длине установленной плоскости. При рассогласовании оптической оси антенного устройства с продольной осью базового шасси горизонтальная линия визирования лазерного визира отображается только на части плоскости.

Способ определения угла между оптической осью антенного устройства и продольной осью РЛС зенитного комплекса осуществляется следующим образом.

Линию визирования 8 лазерного визира 9, закрепленного на базовом шасси 1 РЛС, наводят вдоль продольной оси 2 шасси и проецируют горизонтальную линию визирования лазерного визира на плоскость. При отображении части горизонтальной линии на плоскости поворотом лазерного визира 9 добиваются отображения горизонтальной линии на всей ее длине. При этом, угол поворота визира определяет угол рассогласования оптической оси антенного устройства с продольной осью базового шасси.

Значение угла поворота визира определяют исходя из его конструкции - либо по делениям шкалы на его поворотной платформе, отображающим этот поворот, либо по визуальному изображению на информационном табло самого визира.

Поскольку применение лазерного визира дает однозначное определение угла рассогласования оптической оси антенного устройства с продольной осью базового шасси, предложенный способ не имеет изначально заложенных ошибок, связанных с началом линий визирования оптических приборов и ограничений по наличию на местности какого-либо ориентира.

Изобретение относится к области радиолокации. Способ определения угла между оптической осью антенного устройства и продольной осью РЛС зенитного комплекса заключается в наведении линии визирования лазерного визира, закрепленного на базовом шасси РЛС, вдоль его продольной оси, проецировании горизонтальной линии визирования визира на плоскость, жестко связанную с вращающейся частью антенного устройства и перпендикулярную оптической оси антенного устройства, наведении горизонтальной лини визирования поворотом визира до отображения ее на всей длине плоскости. При этом угол поворота визира определяет угол рассогласования оптической оси антенного устройства с продольной осью базового шасси РЛС. Технический результат заключается в обеспечении возможности определения значения угла рассогласования между оптической осью антенного устройства РЛС и продольной осью базового шасси РЛС без использования дополнительных излучающих антенн или удаленного ориентира, в любых погодных условиях и любое время суток. 2 ил.

Способ определения угла между оптической осью антенного устройства и продольной осью РЛС зенитного комплекса, заключающийся в использовании оптического прибора и плоскости, отличающийся тем, что линию визирования лазерного визира, закрепленного на базовом шасси РЛС, наводят вдоль продольной оси шасси, проецируют горизонтальную линию визирования лазерного визира на плоскость, жестко связанную с вращающейся частью антенного устройства и перпендикулярную оптической оси антенного устройства, поворотом лазерного визира наводят горизонтальную линию визирования так, чтобы она отображалась на всей длине плоскости, при этом угол поворота визира определяет угол рассогласования оптической оси антенного устройства с продольной осью базового шасси РЛС.