Ракета-ловушка для противодействия радиолокационным системам наведения ракет

Изобретение относится к компенсационным способам защиты каналов селекции радиолокационных систем наведения управляемых ракет. Компенсационный способ защиты каналов селекции радиолокационных систем наведения управляемых ракет является эффективным средством борьбы с воздействием шумовых и уводящих по скорости помех, а также пассивных ловушек.
Сущность способа состоит в компенсации динамики уводящих помех введением корректирующих поправок в зондирующий сигнал РПЦ, обеспечивающих практически мгновенный переход с сопровождения сигнала помехи на сопровождение сигнала цели путем изменения несущей частоты сигнала подсвета цели.
Для выработки сигнала коррекции и поправки в РПЦ используется многоканальный обзорный приемник. Анализ сигналов в обзорном приемнике осуществляется ЭЦВМ, что дает возможность быстро вычислять необходимые поправки. Применение обзорного приемника и ЭЦВМ позволяет осуществить автоматический переход с сопровождения помехи на сопровождение цели или с помощью оператора переход с сопровождения одной цели на сопровождение другой.
При наличии шумовой помехи следящая система во избежание случайного дрейфа и захвата "нулевого" сигнала отключается и следящий фильтр принудительно перестраивается в сторону более высоких допплеровских частот с некоторой постоянной скоростью. Специальная следящая система обеспечивает отслеживание верхнего края спектра помехи (при узкополосном шуме). После выключения помехи автомат поиска или оператор осуществляют обзор определенного участка диапазона скорости и при наличии в нем сигнала цепи захватывают его. Так как время и скорость принудительной перестройки следящего фильтра известны, то поиск может производиться в ограниченном диапазоне с большой скоростью, что обеспечивает снижение перерывов в информации до допустимой величины.
В заявке на изобретение предложен способ преодоления компенсационной защиты с помощью активных ракет-ловушек.
Эффективность данного способа основана на том, что аппаратура ловушки, переизлучая зондирующий сигнал РЛС, наделяет его соответствующей шумовой модуляцией, что нарушает разрешающую способность каналов селекции. В этих условиях, когда даже оператор РЛС не наблюдает сигнала цели применение компенсационной защиты исключено.
Если РЛС работает в режиме селекции по дальности и скорости, например, с фазокодовой манипуляцией зондирующего сигнала, то ловушка должна излучать широкополосный шум. Тогда оператор, не селектируя ловушку по дальности, перейдет в режим работы неманипулированным сигналом в надежде разумно использовать энергетику РЛС и на фоне широкополосных шумов различить сигнал цели. При этом ловушка должна начать излучение узкополосного шума, чтобы мощность ретранслятора использовалась эффективно и радиолокационная система не получила энергетических преимуществ из-за изменения режима излучения.
После этого, как отмечалось выше, следящий фильтр ГСН переходит на сопровождение верхнего края спектра шумовой помехи, т.е. ГСН сопровождает сигнал ловушки.
С энергетической точки зрения желательно, чтобы ретранслятор ловушки излучал сигнал, шумовой спектр которого был бы возможно уже, но в то же время компенсировал неточность наведения маскирующего спектра на частоту сигнала цели.
Для этого узкополосный шум, излучаемый ловушкой во время ее полета, плавно сдвигается по шкале частот таким образом, чтобы он в течение возможно большего времени маскировал сигнал цели. Выбор закона смещения шума определяется данными, полученными от самолетной системы анализа боевой обстановки непосредственно перед пуском ловушки.
Так как допплеровские частоты цели и ловушки после пуска ловушки различаются друг от друга, то особых требований по подавлению остатка на несущей частоте можно не накладывать.
Ниже предлагается устройство, реализующее рассмотренный способ применения активных ракет-ловушки для преодоления компенсационной защиты.
Блок-схема этого устройства изображена на рис. 1, где показаны:
1 - приемная антенна;
2 - передающая антенна;
3 - СВЧ разветвитель,
4 - входная ЛБВ,
5 - выходная ЛБВ,
6 - селектор вида облучения,
7 - генератор узкополосных шумов,
8 - генератор широкополосных шумов,
9 - модулятор,
10 - генератор пилообразного напряжения (ГПН),
11 - схема управления.
Описание устройства
СВЧ сигнал станции подсвета цели (РПЦ) принимается приемной антенной (1) и поступает на вход разветвителя (3). Здесь он разветвляется на два канала. Один канал - канал ретранслятора. Второй канал - канал селектора виде облучения. Селектор вида облучения предназначен для определения режима работы РПЦ (режим с фазокодовой манипуляцией (ФКМ) или непрерывное излучение) и выдачи команд на необходимые переключения в аппаратуре ловушки. Если РПЦ работает с непрерывным излучением, то согласно способу перенацеливания ретранслятор ловушки должен излучать низкочастотные шумы. Это осуществляется путем подключения генератора узкополосного шума (7) к модулятору (9) при помощи реле выбора режима, находящегося в селекторе вида облучения. Если РПЦ работает в режиме ФКМ, то реле выбора режима подключает к модулятору (9) генератор широкополосных шумов (8). Модулятор (9) представляет собой широкополосный усилитель и предназначен для усиления шумовых напряжений до амплитуды, достаточной для фазовой модуляции СВЧ сигнала с помощью ЛЕВ (4). Смещение спектра низкочастотных шумов для компенсации ускорения ловушки осуществляется с помощью генератора пилообразных напряжений (10). Управление частотой ГПН производит схема управления (11), которая вырабатывает закон изменения частоты в зависимости от данных поступивших от системы анализа боевой обстановки. Усиленный двумя ЛЕВ (4, 5) сигнал от РПЦ переизлучается в пространство с помощью передающей антенны (2).
Предложенное устройство рассчитано на тот случай, когда РПЦ может менять режим излучения как до, так и после пуска ракеты. Если известно, что РПЦ может менять режим излучения только до старта атакующей ракеты, т.е. до момента пуска ловушки, то переключение режимов работы аппаратуры ловушки можно производить по командам от селектора вида облучения, имеющегося в бортовой станции помех.
В этом случае блок-схема устройства упрощается (рис. 2). Вместо селектора вида облучения ставится только реле выбора режима работы (6), а разветвитель (3) (рис. 1), устраняется.
Реализация рассмотренного устройства не представляет технических трудностей. В этом можно убедиться, если рассмотреть в качестве примера возможные варианты построения отдельных наиболее сложных элементов устройства.
Селектор вида облучения представляет собой автокорреляционную схему (рис. 3). На ввод схемы после направленного ответвителя (3, рис. 1) поступает СВЧ сигнал, который разветвляется при помощи делителя мощности (рис. 3) на два канала. Коэффициент деления делителя (1) выбирается таким, чтобы мощности сигналов на входах сумматора (3) были равны. СВЧ линия задержки (2) обеспечивает задержку сигнала на время, меньшее, чем длительность дискрета ФКМ (порядка 0,15 мксек). С выхода сумматора (3) СВЧ сигнал поступает на детекторную головку (4). Когда в СВЧ сигнале происходит скачок фазы, на выходе детекторной головки появляется импульс, который дифференцируется и усиливается усилителем-формирователем (5), на выходе которого стоит накопительная схема, включенная в цепь питания реле выбора режима работы (6). Если сигнал непрерывный и ФКМ отсутствует, то реле обесточено и включен генератор узкополосных шумов. Появление на входе ретранслятора сигнала с ФКМ вызывает срабатывании реле (6) и включение генератора широкополосных шумов.
Генератор узкополосных шумов (7) можно собрать по схеме рис. 4. Источник шумов (1) генерирует белый шум. Напряжение шумов усиливается широкополосным усилителем (2) и поступает на вход узкополосного усилителя (3).
Генератор широкополосных шумов (8) отличается от генератора низкочастотных шумов только расширенной полосой пропускания усилителя (3).
Генератор пилообразных напряжений (10, рис. 5) вырабатывает пилообразное напряжение, частота которого может изменяться по заданному закону, ГПН состоит из задающего генератора (1) и усилителя (4). Задающий генератор представляет собой обычный генератор пилообразного напряжения. Для изменения частоты генерируемых колебаний в цепи заряда времязадающей емкости С стоит устройство (2) (например, транзистор), которое меняет постоянную времени заряда. Разряд конденсатора С происходит через схему (3), имевшую тиратронную характеристику.
Схема управления преобразует команды, поступающие от программного устройства, напряжения, которые используются для управления изменением частоты ГПН и для регулировки полосы узкополосных низкочастотных шумов.