Способ совместного функционирования бортовых РЛС и станций активных помех при групповых действиях истребителей Российский патент 2021 года по МПК G01S7/38 G01S13/87 

Изобретение относится к области радиоэлектронной борьбы и может быть использовано для повышения эффективности групповых действий истребителей.

Известен способ функционирования импульсно-доплеровской бортовой радиолокационной станции (БРЛС), заключающийся в формировании высокочастотной последовательности зондирующих импульсов, их усилении по мощности, излучении в пространство, приеме, усилении, преобразовании отраженных сигналов на промежуточные частоты, их селекции по дальности и доплеровской частоте, преобразовании сигналов в цифровую форму с последующим их спектральным анализом [1].

Недостатком данного способа является невозможность постановки помех бортовым радиолокационным станциям самолетов противника вследствие отсутствия на истребителе станции активных помех.

Известен способ функционирования системы импульсно-доплеровских БРЛС при групповых действиях истребителей, заключающийся в том, что все импульсно-доплеровские БРЛС N истребителей группы объединены в единую радиолокационную систему с каналами взаимного обмена информацией, в каждой i-й (где N - общее количество истребителей в составе группы, оснащенные импульсно-доплеровскими БРЛС) импульсно-доплеровской БРЛС каждого i-го истребителя группы измеряются дальности межу i-м истребителем из состава группы и самолетом противника, которые по каналу обмена информации между всеми истребителями группы передаются на один истребитель-лидер. [2].

Недостатком данного способа функционирования системы импульсно-доплеровских бортовых радиолокационных станций при групповых действиях истребителей является отсутствие возможности с его помощью осуществлять постановку помех БРЛС самолетов противника, что приводит к снижению эффективности групповых действий истребителей.

Действительно, одним из возможных путей повышения эффективности групповых действий истребителей является организация радиопротиводействия БРЛС истребителей противника посредством постановки активных помех. Однако, при групповых действиях истребителей при постановке помех бортовым радиолокационным станциям истребителей противника возникают непреднамеренные помехи на входе приемников БРЛС других «своих» истребителей в составе группы, что приводит к снижению эффективности их групповых действий, что необходимо учитывать при выборе параметров боевого порядка и распределении задач, решаемых истребителями в составе группы.

Цель изобретения - повысить эффективность групповых действий истребителей за счет постановки активных помех и выдерживания требуемых параметров боевого порядка.

Указанная цель достигается тем, в способе совместного функционирования БРЛС и станций активных помех (САП) при групповых действиях истребителей, заключающимся в том, что импульсно-доплеровские БРЛС группы из двух истребителей объединяются в систему с каналами обмена информацией, определяется истребитель-лидер, в каждой БРЛС измеряются дальности Д₁ и Д₂ до самолета противника, измеренная дальность в БРЛС второго истребителя по каналу обмена информацией передается в бортовую вычислительную систему истребителя-лидера, дополнительно истребители пары оснащаются САП, в бортовой вычислительной системе истребителя-лидера на основе сравнения измеренных дальностей Д₁ и Д₂ соответственно между первым истребителем и самолетом противника, и вторым истребителем и самолетом противника, в случае, если Д₁<Д₂ ударным истребителем назначается первый самолет, на котором БРЛС работает на излучение с выключенной САП, а истребителем прикрытия - второй самолет, на котором включена САП и выключена на излучение БРЛС, в противном случае, при Д₁>Д₂, второй истребитель назначается ударным самолетом с работающей на излучение БРЛС и выключенной САП, а первый истребитель - самолетом прикрытия с включенной САП и выключенной на излучение БРЛС, при этом истребитель прикрытия осуществляет выдерживание формы боевого порядка «фронт» с интервалом L между истребителями пары, определяемым, как

где

D_по - потенциальная дальность применения оружия при отсутствии помех;

Р_сап - излучаемая мощность САП истребителя прикрытия;

G_бл.сап - коэффициент направленного действия боковых лепестков диаграммы направленности антенны САП;

Δf_прм - полоса пропускания приемника БРЛС ударного истребителя;

- коэффициент направленного действия боковых лепестков диаграммы направленности антенны БРЛС ударного истребителя;

Δf_п - ширина спектра помехи, излучаемой САП истребителя прикрытия;

K_п1 - коэффициент подавления приемника БРЛС ударного истребителя;

P_брлс1 - средняя излучаемая мощность БРЛС ударного истребителя;

- коэффициент направленного действия по основному лепестку диаграммы направленности антенны БРЛС ударного истребителя;

σ_ц - эффективная поверхность рассеяния самолета противника.

Необходимость выдерживания истребителем прикрытия боевого порядка «фронт» с интервалом L между истребителями пары обусловлена тем, что с одной стороны, эффективность прикрытия ударного истребителя истребителем прикрытия с работающей на излучение САП тем выше, чем ближе он находится к ударному истребителю. В этом случае они будут находиться в основном лепестке диаграммы направленности антенны БРЛС противника, что приводит к тому, что излучаемая САП истребителя прикрытия помеха будет эффективно воздействовать по основному лепестку диаграммы направленности антенны БРЛС противника, тем самым, снижая дальность обнаружения ею истребитель группы.

С другой стороны, при приближении истребителя прикрытия с работающей на излучение его САП к ударному истребителю возрастает мощность непреднамеренной помехи, воздействующей по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны БРЛС ударного истребителя, что приводит к снижению дальности обнаружения его БРЛС.

Таким образом, для повышения эффективности подавления БРЛС противника следует приближать истребитель прикрытия к ударному истребителю, тем самым, заблаговременно снижая дальность обнаружения его БРЛС из-за увеличения мощности непреднамеренной помехи до выполнения условия, когда дальность обнаружения БРЛС ударного истребителя самолета противника будет равна дальности применения его оружия.

Исходя из этого, выражение (1) обусловлено следующим.

В общем случае дальность D_брлс обнаружения БРЛС ударного истребителя в условиях воздействия помех по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны может быть рассчитана по формуле:

где, кроме ранее принятых, R_п - дальность до постановщика помех.

В качестве постановщика помех, в данном случае, рассматривается истребитель прикрытия, с работающей на излучение САП. Следовательно необходимо заменить в выражении (2) величину R_п на расстояние L между ударным истребителем и истребителем прикрытия. Величины G_бл.сап, характеризуют взаимную ориентацию диаграмм направленности соответственно БРЛС ударного истребителя и САП истребителя прикрытия. С целью сохранения возможностей БРЛС ударного истребителя по применению оружия необходимо при расчетах в выражении (2) дальность D_брлс заменить на дальность D_по. В результате выражение (2) преобразуется в выражение (1).

Новыми признаками, обладающими существенными отличиями, являются.

1. Истребители группы с их БРЛС оснащаются станциями активных помех.

2. В зависимости от соотношения дальностей обнаружения истребителями группы самолета противника назначается ударный истребитель с работающей на излучение его БРЛС и выключенной САП, и истребитель прикрытия, с работающей САП и выключенной БРЛС.

3. Истребитель прикрытия поддерживает боевой порядок «фронт» с интервалом между истребителями пары, вычисляемом в соответствии с выражением (1).

Данные признаки обладают существенными отличиями, так как в известных способах не обнаружены.

Применение новых признаков, в совокупности с известными, позволит повысить эффективность групповых действий истребителей за счет постановки активных помех и выдерживания требуемых параметров боевого порядка.

Способ совместного функционирования БРЛС и САП при групповых действиях истребителей реализуется следующим образом.

На фиг. 1 на примере группы из двух истребителей «А» и «В» с их БРЛС и САП приведена тактическая ситуация, соответствующая их противодействию самолету противника «С», для ситуации когда расстояние между истребителем «А» и самолетом противника «С» превосходит расстояние между истребителем «В» и самолетом противника «С» (Д₁>Д₂), на фиг. 2 приведена структурная схема совместного функционирования БРЛС и САП для тактической ситуации приведенной на фиг. 1. На фиг. 3 на примере группы из двух истребителей «А» и «В» с их БРЛС и САП приведена тактическая ситуация, соответствующая их противодействию самолету противника «С», для ситуации когда расстояние между истребителем «А» и самолетом противника «С» меньше расстояния между истребителем «В» и самолетом противника «С» (Д₁<Д₂), на фиг. 4 приведена структурная схема совместного функционирования БРЛС и САП для тактической ситуации приведенной на фиг. 3.

Пусть истребитель «А» является истребителем-лидером. Тогда в каждой БРЛС измеряются дальности Д₁ и Д₂ до самолета противника «С». Измеренная дальность Д₂ в БРЛС2 (фиг. 1, фиг. 3) истребителя «В» по каналу обмена информацией (КОИ) передается в бортовую вычислительную систему (БВС1) истребителя-лидера «А» (фиг. 2, фиг. 4). В БВС1 истребителя-лидера на основе сравнения измеренных дальностей Д₁ и Д₂ соответственно между истребителем «А» и самолетом противника «С», и истребителем «В» и самолетом противника «С» определяются ударный истребитель и истребитель прикрытия. В случае, если Д₁>Д₂, истребитель «В» назначается ударным истребителем (фиг. 1), с работающей на излучение «И» БРЛС2 и выключенной САП2 (фиг. 2), а истребитель «А» - истребителем прикрытия, с работающей на излучение «И» САП1 и выключенной на излучение БРЛС1 (фиг. 2). В случае, Д₁<Д₂ ударным истребителем назначается самолет «А» (фиг. 3), на котором БРЛС1 работает на излучение «И» с выключенной САП1 (фиг. 4), а истребителем прикрытия - самолет «В», на котором включена САП2 и выключена на излучение БРЛС2. Информация о назначении второго истребителя с БВС1 истребителя-лидера «А», по каналу обмена информации (фиг. 2, фиг. 4) передается в БВС2 истребителя «В». После определения ударного истребителя и истребителя прикрытия осуществляется наведение истребителей на воздушную цель - самолет противника. Причем, ударный истребитель наводится одним из известных методов, а истребитель прикрытия осуществляет выдерживание формы боевого порядка «фронт» с интервалом L (фиг. 1, фиг. 3) между истребителями пары, определяемым выражением (1).

Таким образом, предлагаемый способ позволит снизить дальность обнаружения бортовой радиолокационной станции противника при обнаружении и поражении истребителей, с сохранением возможностей ударного истребителя по поражению самолета противника, то есть повысить эффективность групповых действий истребителей за счет постановки активных помех и выдерживания требуемых параметров боевого порядка.

Источники информации

1. Авиационные радиолокационные комплексы и системы: учебник для слушателей и курсантов ВУЗов ВВС / П.И. Дудник, Г.С. Кондратенков, Б.Г. Татарский, А.Р. Ильчук, А.А. Герасимов. Под ред. П.И. Дудника. - М.: изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского, 2006, рисунок 12.39 (аналог).

2. Закомолдин Д.В., Богданов А.В., Голубенко В.А., Кочетов И.В., Акимов С.И. Способ функционирования системы импульсно-доплеровских бортовых радиолокационных станций при групповых действиях истребителей. Патент на изобретение №2728280, бюл. №22, 2020 г. (прототип).

Изобретение относится к области радиоэлектронной борьбы и может быть использовано для повышения эффективности групповых действий истребителей. Техническим результатом является повышение эффективности групповых действий истребителей за счет постановки активных помех и выдерживания требуемых параметров боевого порядка. В заявленном способе импульсно-доплеровские бортовые радиолокационные станции группы из двух истребителей объединяются в систему с каналами обмена информацией, определяется истребитель-лидер. В каждой бортовой радиолокационной станции измеряются дальности до самолета противника и передаются по каналу обмена информацией в бортовую вычислительную систему истребителя-лидера. Истребители пары оснащаются станциями активных помех. В бортовой вычислительной системе истребителя-лидера на основе сравнения измеренных дальностей Д₁ и Д₂ соответственно между первым истребителем и самолетом противника и вторым истребителем и самолетом противника в случае, если Д₁<Д₂, ударным истребителем назначается первый самолет, на котором работает бортовая радиолокационная станция на излучение с выключенной станцией активных помех, а истребителем прикрытия - второй самолет, на котором включена станция активных помех и выключена на излучение бортовая радиолокационная станция. В противном случае, при Д₁>Д_2, второй истребитель назначается ударным самолетом с работающей на излучение бортовой радиолокационной станцией и выключенной станцией активных помех, а первый истребитель - самолетом прикрытия с включенной станцией активных помех и выключенной на излучение бортовой радиолокационной станцией. При этом истребитель прикрытия осуществляет выдерживание формы боевого порядка «фронт» с интервалом L между истребителями пары. 4 ил.

Способ совместного функционирования бортовых радиолокационных станций и станций активных помех при групповых действиях истребителей, заключающийся в том, что импульсно-доплеровские бортовые радиолокационные станции группы из двух истребителей объединяются в систему с каналами обмена информацией, определяется истребитель-лидер, в каждой бортовой радиолокационной станции измеряются дальности до самолета противника, измеренная дальность в бортовой радиолокационной станции второго истребителя по каналу обмена информацией передается в бортовую вычислительную систему истребителя-лидера, отличающийся тем, что истребители пары оснащаются станциями активных помех, в бортовой вычислительной системе истребителя-лидера на основе сравнения измеренных дальностей Д₁ и Д₂ соответственно между первым истребителем и самолетом противника и вторым истребителем и самолетом противника в случае, если Д₁<Д₂, ударным истребителем назначается первый самолет, на котором работает бортовая радиолокационная станция на излучение с выключенной станцией активных помех, а истребителем прикрытия - второй самолет, на котором включена станция активных помех и выключена на излучение бортовая радиолокационная станция, в противном случае, при Д₁>Д₂, второй истребитель назначается ударным самолетом с работающей на излучение бортовой радиолокационной станцией и выключенной станцией активных помех, а первый истребитель - самолетом прикрытия с включенной станцией активных помех и выключенной на излучение бортовой радиолокационной станцией, при этом истребитель прикрытия осуществляет выдерживание формы боевого порядка «фронт» с интервалом L между истребителями пары, определяемым как

,

где

D_по - потенциальная дальность применения оружия при отсутствии помех;

Р_сап - излучаемая мощность станцией активных помех истребителя прикрытия;

G_бл.сап - коэффициент направленного действия боковых лепестков диаграммы направленности антенны станции активных помех;

Δf_прм - полоса пропускания приемника бортовой радиолокационной станции ударного истребителя;

- коэффициент направленного действия боковых лепестков диаграммы направленности антенны ударного истребителя;

Δf_п - ширина спектра помехи, излучаемой станцией активных помех истребителя прикрытия;

K_п1 - коэффициент подавления приемника бортовой радиолокационной станции ударного истребителя;

P_брлс1 - средняя излучаемая мощность бортовой радиолокационной станции ударного истребителя;

- коэффициент направленного действия по основному лепестку диаграммы направленности антенны ударного истребителя;

σ_ц - эффективная поверхность рассеяния самолета противника.