Верба В.С. Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. Состояние и тенденции развития. 2008

Подождите немного. Документ загружается.

печивает почти на порядок меньшее время захвата маневренных воздушных

целей, а также имеет более чем в два раза меньшую стоимость комплекта обо-

рудования. Кроме того, носитель обладает большей продолжительностью и

скоростью патрулирования без дозаправки топливом в воздухе.

Основным недостатком БРЛС комплекса «Фалкон» является снижение

эффективности обзора в переднем и заднем секторах вследствие меньшего

размера апертур АФАР, действующих в этих секторах.

7.4.3. Система дальнего радиолокационного обнаружения

и управления «Фалкон» на самолете Ил-76ТД

На самолеты Ил-76ТД системы «Фалкон» возлагаются задачи наблюдения

за воздушным пространством и морской поверхностью, контроля и управления

воздушным движением, наведения самолетов ТА, а также Ρ и РТР для вскры-

тия дислокации и состава РЭС противника (в первую очередь системы ПВО).

Самолет Ил-76ТД обеспечивает разведку при полете на высотах 9...11 км,

скорости 600...700 км/ч в течение 8 ч (без дозаправки). Максимальная взлетная

масса самолета 195 т, длина разбега - 2000 м, длина пробега при посадке - 1000 м.

Многофункциональная импульсно-доплеровская РЛС имеет круговую зо-

ну обзора и предназначена для обнаружения и сопровождения воздушных и

надводных целей. Она работает в L-диапазоне (1280...1400 МГц) на одной из

22 частот с разносом 5 МГц. При этом используется большое число сложных

зондирующих сигналов. Максимальная мощность излучения РЛС в импульсе

составляет 175 кВт.

В состав станции входят три АФАР в виде равностороннего треугольника,

размещенные в неподвижном грибообразном обтекателе диаметром 11м, по-

добном комплексам ЕЗ и РЛДН. Каждая АФАР обеспечивает сектор обзора по

азимуту 120° и состоит из 864 активных ППМ, которые осуществляют элек-

тронное сканирование ДН в двух плоскостях. Антенные решетки имеют длину

8,87 м и высоту 1,73 м. Модули выполнены на твердотельных элементах и раз-

биты на 108 групп по восемь в каждой.

Сканирование ДН осуществляется в пределах по углу места ±17,5°, по

азимуту ±60°. В зависимости от режима работы в каждом положении луча ДН

излучаются разные пачки импульсов, различающиеся в первую очередь часто-

той повторения. Несущая частота изменяется автоматически от импульса к им-

пульсу или от одного положения луча ДН к другому. Для повышения энергии

(средней мощности) сигнала и защиты от помех применяется внутриимпульс-

ное изменение частоты при цифровом сжатии импульса. Кроме того, применя-

ется когерентный режим бланкирования боковых лепестков ДН с подавлением

их уровня на 15 дБ.

Благодаря быстрому изменению пространственного положения луча ДН и

вида зондирующих сигналов станция может практически мгновенно переклю-

чаться с режима поиска и сопровождения воздушных объектов (средняя часто-

та повторения импульсов) на режим обнаружения и сопровождения надводных

объектов (низкая частота повторения импульсов) и обратно.

В режиме поиска и сопровождения воздушных объектов используются

подрежимы: поиск; поиск в дальней зоне; полномасштабное сопровождение;

высокоточное сопровождение; сопровождение высокоманевренных объектов.

Тактико-технические требовании по обнаружению и сопровождению рас-

считывались на воздушный объект с ЭПР, равной 5 м

. ЭПР цели флуктуирует

от импульса к импульсу. Воздушная цель имеет радиальную скорость относи-

тельно самолета от 30 до 500 м/с, маневрирует с ускорением 4g (подрежим по-

иска) и 9g - при сопровождении высокоманевренных целей. Время обновления

трассы осуществляется с периодом 2 с. В режиме поиска и сопровождения воз-

душных объектов применяется до четырех пачек импульсов с разной частотой

повторения в каждом пространственном положении луча ДН.

Особенностью работы РЛС является наличие моноимпульсного измерения

угловых координат целей в процессе сканирования. Поиск целей осуществля-

ется в секторе 360° по азимуту (одной «строкой» луча) за 9,3 с, а в дальней зоне

за 19 с. При этом в обоих случаях 0,2 с отводится на проверку работоспособно-

сти РЛС встроенной системой контроля.

Тактико-технические характеристики РЛС следующие:

Максимальная дальность обнаружения:

воздушных целей (ЭПР=5 м

) 440 км,

надводных целей (ЭПР=15000 м

) 425 км

Число одновременно сопровождаемых воздушных объектов до 500

Разрешение:

по дальности

воздушных целей 200 м

надводных целей 600 м

по азимуту 2°

по углу места 10,2°

Точность измерения координат целей:

по дальности, СКО

воздушных целей 30 м

надводных целей 125 м

по азимуту

воздушных целей 0,34°

надводных целей 0,52°

по углу места 3°

Точность определения радиальной скорости воздушных целей (в дальней зоне), СКО .... 11(5) м/с

Высокоточное сопровождение осуществляется после ручной установки

отметки цели на экране индикатора посредством четырех последовательных и

независимых моноимпульсных измерений, в результате которых ошибка изме-

рения дальности до воздушной цели снижается до 10 м, азимута - до 0,09°, уг-

ла места (на дальности 200 км) - 0,23°, а радиальной скорости - до 2 м/с.

Обнаружение воздушных целей по доплеровскому сдвигу частоты в диа-

пазоне радиальных скоростей от 100 до 1800 км/ч обеспечивается на дально-

стях от 30 до 440 км с вероятностью 0,9. При обнаружении и сопровождении

надводных объектов с ЭПР<500 м сигналы воздушных целей отфильтровыва-

ются и отображаются отдельно от сигналов надводных целей.

Проверка работоспособности РЛС может проводиться при подготовке к

полету или автоматически в процессе полета. Калибровка АФАР и приемопе-

редающего тракта выполняется по команде оператора, при этом работа РЛС в

других режимах прекращается.

Станция РТР позволяет обнаруживать, классифицировать и определять

местоположение наземных и корабельных источников радиоизлучения, рабо-

тающих в диапазоне частот 0,5...40 ГГц на дальностях 400...500 км. Разведка

ведется по излучениям всех видов поляризаций.

Направление (пеленг) на ПРИ определяется интерферометрическим спо-

собом при помощи двух разнесенных антенн. Данные РТР коррелируются с ра-

диолокационными, благодаря чему повышаются дальность и вероятность рас-

познавания класса и типа объекта.

В состав станции РТР входят четыре группы антенн, расположенные на

законцовках крыла, в носовой и хвостовой частях самолета; предварительный

усилитель; широкополосное и узкополосное приемные устройства.

В каждую группу антенн входят четыре спиральные антенны (две для

приема непрерывных и импульсных сигналов в диапазоне частот 0,5...2 ГГц и

две - для приема непрерывных сигналов в диапазоне частот 2...18 ГГц); две

рупорные антенны (для приема непрерывных и импульсных сигналов в диапа-

зоне частот 18...40 ГГц); две конические (для приема импульсных сигналов в

диапазоне частот 2...6 ГГц и 6... 18 ГГц).

Полоса пропускания по промежуточной частоте супергетеродинного уз-

кополосного приемного устройства с двойным преобразованием частоты со-

ставляет 10, 50 и 250 МГц, а чувствительность - (-80) дБ. Полоса пропускания

широкополосного приемного устройства составляет 4 ГГц и разделена на 16

поддиапазонов, 250 МГц каждый.

Динамический диапазон по входным сигналам составляет 50 дБ, чувстви-

тельность - 70 дБ, а допустимая плотность сигналов - 1 млн имп./с. Точность

определения частоты непрерывного сигнала составляет 100 кГц, импульсного -

1МГц, а длительности импульса - 50 не.

В горизонтальной плоскости обеспечивается всенаправленный прием, в

вертикальной плоскости - в секторе -30°+10° в диапазоне 0,5...18 ГГц и в сек-

торе -10°+10 ° в диапазоне 18...40 ГГц. Среднеквадратическая ошибка пелен-

гования источников импульсного сигнала по углу места в секторе ±10° состав-

ляет 2°, а непрерывного - 9°.

Оператор поста РТР может проводить сортировку всех принятых сигналов

по частоте, координатам и типу носителя. В базу данных для автоматического

распознавания перед каждым вылетом вводятся характеристики до 500 типов

источников.

Станция радиоразведки обеспечивает перехват сигналов станций радио-

связи воздушного, морского и наземного базирования в диапазоне частот

30...500 МГц, их пеленгование в диапазоне 100...500 МГц, автоматический

технический анализ сигналов и регистрацию в цифровом виде принимаемых

сообщений. В состав станции входят подсистемы поиска и автоматического

пеленгования ИРИ; обработки и технического анализа сигналов.

Первая подсистема содержит десять антенных решеток, устройство обра-

ботки ВЧ-сигналов, двухканальное широкодиапазонное приемное устройство;

широкополосное устройство обработки сигала. Чувствительность радиоприем-

ного устройства станции радиоразведки составляет минус 102 дБ (при приеме

ЧМ-сигнала с шириной полосы 20 кГц и отношении «сигнал/шум» - 17 дБ) и

104 дБ (при приеме AM сигнала с полосой 10 кГц, глубиной модуляции 50% и

отношении «сигнал/шум» 10 дБ). Точность определения пеленга не хуже 4°,

разрешающая способность по частоте - 1 кГц, максимальное число предвари-

тельно настраиваемых частот 1024, скорость перестройки 500 каналов/с, сред-

нее время наработки на отказ 400 ч.

Подсистема обработки и технического анализа сигналов будет состоять из

приемной антенны, разветвителя ВЧ-сигнала, двух радиоприемных и одного

устройства регистрации. Для отображения полной и более точной картины ра-

диоэлектронной обстановки планируется использовать данные, полученные в

ходе предыдущих полетов и по каналам передачи данных от внешних источни-

ков радиоразведки.

Аппаратура системы опознавания «свой-чужой» выполняет опрос обнару-

женных объектов путем излучения кодированного сигнала запроса и анализа от-

ветного сигнала. При этом проводится индивидуальное опознавание с опреде-

лением бортового номера самолета (корабля), его местоположения, государствен-

ной принадлежности и некоторых других данных. Индикация «своего» объекта

осуществляется путем дополнительной отметки на экране индикатора РЛС.

Основными элементами аппаратуры опознавания являются запросчик; три

антенные решетки (ширина 12 см, размещаются над каждой АФАР РЛС); за-

дающий генератор; блок электропитания. Антенные решетки системы опозна-

вания (коэффициент усиления 18 дБ) формируют узкую ДН в азимутальной и

веерную в угломестной плоскостях. Система работает в стандартных режимах

опознавания: 1, 2, 3/А, С и 8. Период кругового сканирования пространства (за

исключением режима 8) с одновременным опросом 12 объектов равен 11с, при

этом за один цикл кругового сканирования (30 с) одновременно опрашивают до

восьми объектов. Вероятность правильного опознавания превышает 0,9.

Тактико-технические характеристики аппаратуры системы опознавания

«свой-чужой» следующие:

Рабочие частоты:

запросчика 1030 ±0,2 МГц

приемника 1090 ±0,2 МГц

Дальность действия 400 км

Число одновременно сопровождаемых воздушных объектов до 500

Количество обрабатываемой информации в секунду до 60

Ширина луча ДН по азимуту 2,54 °

Время одного периода сканирования 11с

Мощность передатчика 2 кВт

Точность определения, СКО:

дальности 50 м

азимута 0,25°

Бортовая аппаратура связи и передачи данных состоит из базовой аппара-

туры самолета и дополнительной. В первую группу входят две УКВ-радио-

станции (ОВЧ/УВЧ-диапазонов), один приемопередатчик и один приемник КВ-

диапазона.

Дополнительно устанавливаемая аппаратура связи содержит десять УКВ

радиостанций (ОВЧ/УВЧ-диапазонов), станцию спутниковой связи К

-диапа-

зона, две радиостанции СВЧ-диапазона. В комплект аппаратуры войдут также

программно-аппаратные средства управления связью, система внутренней свя-

зи и передачи данных.

УКВ-радиостанции обеспечивают связь и обмен данными с наземными,

надводными и воздушными объектами, используя AM- и ЧМ-сигналы с про-

граммируемой перестройкой радиочастоты (ППРЧ) по 128 частотам со скоро-

стью 100 скачков/с. Две из десяти радиостанций могут использоваться в каче-

стве ретрансляторов. Данные для организации связи (частота, режим работы,

вид сигнала и др.) вводятся оператором вручную.

Радиостанции СВЧ-диапазона используются для высокоскоростного

(64 кбит/с) обмена разведывательными данными с наземными пунктами прие-

ма и обработки информации. Прием данных осуществляется на двух частотах,

а передача - на одной частоте. Эти радиостанции также обеспечивают теле-

фонную связь по двум дуплексным каналам. Две всенаправленные антенны ра-

диостанций размещены так, чтобы при любом положении самолета обеспечи-

вался устойчивый прием сигналов. Для снижения вероятности перехвата ин-

формации используется широкополосный сигнал (ширина спектра 1 МГц).

Тактико-технические характеристики аппаратуры связи и передачи дан-

ных представлены ниже:

Диапазон рабочих частот радиостанций:

ОВЧ 108...174 МГц

УВЧ 225...400 МГц

СВЧ 4,4...5 ГГц

Разнос каналов для ОВЧ/УВЧ-диапазонов 25 кГц

Номинальная выходная мощность в режиме AM (ЧМ) 10(16)

Чувствительность приемника в режиме AM (ЧМ) 104 (107) дБмВт

Дальность связи:

ОВЧ/УВЧ-диапазон 400 км

СВЧ-дипазон 350 км

Мощность передатчика в СВЧ-диапазоне 2,5 Вт

Станция спутниковой связи работает в К

-диапазоне (14...12 ГГц). Она

обеспечивает передачу данных со скоростью 64 кбит/с на наземные (корабель-

ные) пункты приема информации, расположенные на большом удалении от са-

молета, а также телефонную связь по двум дуплексным каналам.

Комплекс индивидуальной защиты самолета Ил-76ТД системы «Фалкон»

состоит из системы предупреждения о приближении ракет, автоматов выброса

дипольных отражателей и инфракрасных ложных целей. В системе предупреж-

дения о приближении ракет используется аппаратура израильской компании

«Элта» EL/M-2160VI, включающая активную импульсно-доплеровскую РЛС

(диапазон рабочих частот 1...1,2 ГГц) и комплект штыревых антенн. Данная

система позволит обеспечивать круговой обзор воздушного пространства, ото-

бражать на специальном дисплее приближающиеся ракеты, выдавать звуковые

сигналы предупреждения экипажу и команды для выброса дипольных отража-

телей и ИК ложных целей.

На борту самолета размещены 12 АРМ: восемь мест операторов для ана-

лиза воздушной обстановки, опознавания и наведения истребителей-

перехватчиков; по одному АРМ операторов станций радиоразведки, РТР, свя-

зи, контроля технического состояния бортового комплекса. Все рабочие места

объединены в единую локальную сеть стандарта Ethernet.

7.4.4. Самолет дальнего радиолокационного обнаружения

и управления SAAB 100В «АРГУС» системы FSR-890

Шведская фирма «Эрикссон» в интересах национальных ВВС разработала

самолет ДРЛО SAAB 100В «Аргус» системы FSR-890, которая позволяет обна-

руживать и сопровождать воздушные цели и передавать данные о них на на-

земные (корабельные) ПУ.

Данный самолет в отличие от американского самолета Е-3 не выполняет

функции управления и наведения ТА, а служит только ретранслятором команд

наведения с наземных ПУ. Однако в перспективе разработчики предусматри-

вают размещение на нем аппаратуры для решения задач управления и наведе-

ния самолетами ТА.

В отличие от американских самолетов РЛС шведского самолета может

выполнять селекцию наземных движущихся целей.

Шведская система установлена на самолете SAAB 100B «Аргус», показанном

на рис. 7.11, выполненном на базе грузопассажирского самолета SAAB 340B,

оснащенного двумя турбовинтовыми двигателями СТ7-9В фирмы «Дженерал

электрик» с максимальной мощностью 1400 кВт каждый.

Рис. 7.11

Основные тактико-технические характеристики самолета SAAB 100B

«Аргус» следующие:

Экипаж 2 человека

Скорость:

максимальная 460 км/ч

патрулирования 300 км/ч

Практический потолок 9,5 км

Высота патрулирования 7,6 км

Масса:

пустого самолета 10,46 т

максимальная взлетная 13,2 τ

Геометрические размеры:

длина фюзеляжа 20,46 м

размах крыла 21,44 м

высота (по килю) 6,97 м

Основу системы FSR-890 составляет многофункциональная импульсно-

доплеровская РЛС PS-890 «Эриай» 10-см диапазона длин волн (S-диапазон,

3,2 ГГц). Она осуществляет обзор пространства по азимуту в двух перпендику-

лярных продольной оси антенны секторах шириной ±75°, а по углу места - ±9°.

Максимальная дальность обнаружения воздушных целей - 450 км, при этом

возможно их загоризонтное обнаружение. Для обеспечения максимальной

мощности излучения в целях увеличения дальности обнаружения предусмот-

рена возможность сканирования пространства только с одной стороны. РЛС

может обнаруживать объекты, движущиеся со скоростью 14.. .2000 км/ч.

Станция имеет три основных режима работы: нормальный и расширенный

обзор воздушного пространства; обзор надводного (наземного) пространства.

В расширенном режиме дальность обнаружения целей увеличивается (для

объекта с ЭПР = 2 м

составляет 300 км) за счет сужения сектора сканирования

и увеличения времени обзора.

Тактико-технические характеристики РЛС PS-890 «Эриай» следующие:

Диапазон рабочих частот 3155...3260 МГц

Длительность излучаемых импульсов 5... 13 мкс

Частота повторения импульсов 9...16 кГц

Выходная импульсная мощность 0,5 МВт

Дальность обнаружения воздушных целей:

типа «бомбардировщик» 400 км

типа «истребитель» 300 км

типа «крылатая ракета» 100 км

надводных (наземных) целей до 300 км

Число:

обнаруживаемых целей 2000

сопровождаемых целей до 300

сопровождаемых целей (в процессе сканирования) 100

Разрешаемая способность:

по дальности » 50 м

по азимуту 1,5°

по углу места 7°

Точность определения местоположения объектов:

по дальности 15 м

по азимуту 0,5°

Ширина ДН антенны:

по азимуту 1°

по углу места 9°

Размеры антенны:

длина 9,75 м

ширина 0,78 м

Масса РЛС 900 кг

Станция оснащена АФАР с электронным сканированием луча ДН. Она

расположена в надфюзеляжном радиопрозрачном пеналообразном корпусе в

форме балки прямоугольного сечения, в котором установлены 192 ППМ. Ох-

лаждение ППМ проводится потоком воздуха, поступающим через воздухоза-

борник, сделанный в передней части пеналообразного корпуса. Антенна имеет

низкий уровень боковых лепестков (не превышает -50 дБ), благодаря чему

обеспечивается высокая помехозащищенность.

Управление лучом ДН осуществляется автоматической системой, которая

для каждого импульса задает свое направление излучения. Это позволяет уве-

личить дальность, скорость и точность обнаружения объектов.

В РЛС применяются адаптированные по форме сигналы с ЧМ- и фазовой

манипуляцией со сжатием импульсов и изменяющейся рабочей частотой. Для

исключения неоднозначности измерения расстояния до объекта и повышения

точности определения координат и скорости движения цели используется низ-

кая и средняя частоты повторения импульсов.

В состав системы FSR-890 для определения государственной принадлеж-

ности объекта, а также получения информации о барометрической высоте по-

лета военных и гражданских ЛА входит аппаратура системы опознавания

«свой-чужой» Мк12. Опрос обнаруженных объектов осуществляется путем из-

лучения сигнала запроса и анализа ответного сигнала. При этом проводится

индивидуальное опознавание с определением бортового номера самолета (ко-

рабля), его местоположения, государственной принадлежности и некоторых

других данных. Индикация «своего» объекта осуществляется путем дополни-

тельной отметки на экране индикатора РЛС.

Основными элементами системы опознавания являются запросчик, две ан-

тенные решетки (размещены на концах пеналообразного корпуса); задающий

генератор. Антенные решетки формируют узкую ДН в азимутальной и веерную

в угломестной плоскостях.

Рабочая зона по азимуту совпадает с секторами обзора РЛС, дальность об-

наружения превышает 300 км. Точность определения координат сопровождае-

мых объектов составляет 1... 1,5°.

Станция Ρ и РТР позволяет обнаруживать, классифицировать и определять

местоположение воздушных, наземных и корабельных источников радиоизлу-

чения в диапазоне частот 0,5... 18 ГГц (возможно расширение верхней границы

до 40 ГГц) на дальностях до 400 км.

Антенная система станции в горизонтальной плоскости осуществляет все-

направленный прием, в вертикальной — в секторе —35°+15° (диапазон частот

0,5...2 ГГц) и -20°+15° (диапазон частот 2...18 ГГц). Точность определения не-

сущей частоты импульсного сигнала равна 8 МГц (при высокой точности -

1 МГц), а непрерывного - 100 кГц. Направление прихода импульсного сигнала

определяется с точностью не хуже 2°, непрерывного — 5°.

Данные Ρ и РТР сравниваются с образцами сигналов, хранящихся в базе

данных (более 2000) и коррелируются с радиолокационной информацией, бла-

годаря этому повышаются дальность и вероятность распознавания класса и ти-

па объекта. Кроме того, вся полученная информация сохраняется в запоми-

нающем устройстве и по мере необходимости передается на наземные пункты

приема и обработки информации в масштабе времени, близком к реальному.

Аппаратура связи и передачи данных имеет четыре УКВ-радиостанции

(ОВЧ - и УВЧ-диапазонов), спутниковую связь К

-диапазона и две вспомога-

тельные радиостанции СВЧ-диапазона.

УКВ-радиостанции обеспечивают телефонную связь и обмен данными

(скорость передачи 4,8 кбит/с) с воздушными объектами, используя AM- и ЧМ-

сигналы с ППРЧ.

Радиостанции СВЧ-диапазона используются для высокоскоростного

(64 кбит/с) обмена разведывательными данными с наземными и корабельными

пунктами приема и обработки информации на дальностях до 300 км, а также

для телефонной связи с ними по двум дуплексным каналам. В данных станциях

для снижения вероятности перехвата информации используется широкополос-

ный сигнал (ширина спектра около 1 МГц).

Спутниковая связь используется для передачи данных на пункты приема и

обработки информации, расположенные на большом удалении от самолета, а

также для обеспечения двух дуплексных каналов телефонной связи.

Система навигации самолета решает задачи определения пространственного

местоположения и скорости носителя для точной географической привязки коор-

динат целей, находящихся в пределах зоны обзора системы FSR-890 и стабилиза-

ции положения антенны РЛС. Для повышения точности определения местополо-

жения самолета ДРЛО на его борту дополнительно устанавливаются инерциаль-

ная навигационная система (ИНС) и приемник «Навстар», которые позволяют

определять координаты самолета с точностью не хуже 10 м, а скорость - 0,6 м/с.

Комплект аппаратуры индивидуальной защиты самолета состоит из сис-

тем предупреждения о приближении ракет и об облучении, а также автоматов

выброса дипольных отражателей и ИК ложных целей.

На борту самолета размещены два АРМ. Операторы этих АРМ могут частич-

но обрабатывать информацию, контролировать ее сбор, производить при необхо-

димости настройку/перестройку аппаратуры, а также принимать меры к устране-

нию возникающих нештатных ситуаций. Оба АРМ объединены в локальную сеть.

На цветных мониторах АРМ на фоне электронной карты местности отобра-

жаются результаты поиска и сопровождения воздушных или надводных (назем-

ных) целей. На мониторы могут выводиться также дополнительные данные: об

авиабазах; о разрешенных и запрещенных зонах (коридорах) полетов; о зоне об-

зора РЛС; об ИРИ, обнаруженных средствами Ρ и РТР; о ЛА (с указанием при-

надлежности «свой-чужой», координат, скорости, направления движения и др.).

Главными особенностями самолетов SAAB 100B системы FSR-890 явля-

ются простота конструкции, высокая надежность, низкая стоимость, неболь-

шой штат обслуживающего персонала.

Аналогичный комплекс установлен также на самолете ЕМВ145 (Брази-

лия), показанном на рис. 7.12.

Рис. 7.12