СПОСОБ РАДИОЛОКАЦИОННОГО ОБЗОРА МОРСКОЙ ПОВЕРХНОСТИ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
MARINE SURFACE RADAR COVERAGE METHOD AND DEVICE FOR ITS IMPLEMENTATION

Изобретение относится к радиолокационным способам обнаружения и определения подвижных и неподвижных надводных объектов, их координат и параметров движения на дальностях прямой видимости до 800 км с использованием радиолокаторов на летательных аппаратах.
Достигаемый технический результат - создание бортового радиолокационного устройства, с расширенными функциональными возможностями, обладающего высокими радиотехническими характеристиками, при очень ограниченных массогабаритных и энергетических ресурсах, необходимых для функционирования.
Известны радиолокаторы кругового обзора, размещаемые на самолетах, антенные системы которых расположены под обтекателем, над фюзеляжем (патент США №3656164, МКИ HOIQ 1/28), что существенно ухудшает аэродинамические характеристики самолета. Известен также самолетный радиолокатор кругового обзора, антенна которого выполнена из нескольких секций, размещенных под обтекателем внутри крыльев и по бортам фюзеляжа (патент США №4336543, МКИ HOIQ 1/28), недостатком которого является различная разрешающая способность радиолокатора в азимутальной плоскости из-за различных габаритов антенн, располагаемых в элементах конструкции самолета.
Наиболее близким аналогом к заявленному способу и устройству является неподвижная антенна для радиолокатора с круговой зоной обзора, формирующая луч, вращающийся в азимутальной плоскости, обеспечивающий круговой обзор пространства и обнаружение радиолокационного видимых объектов, выполненная в виде кольцевой активной фазированной антенной решетки, содержащей приемопередающие модули (см. Материалы XIV отраслевого координационного семинара по СВЧ-технике, Нижний Новгород, 2005 г., стр. 168-172).
Однако, для обеспечения необходимой дальности до 800 км обнаружение радиолокационно-видимых объектов в пределах прямой видимости требует высоты подъема радиолокатора до 45-60 км и является весьма сложно реализуемой задачей.
Целью данного изобретения является обеспечение существенного повышения дальности обнаружения радиолокационно-видимых на морской поверхности объектов, повышение точности определения их координат и параметров движения и передачи этих данных на приемные пункты.
Предлагается способ радиолокационного обзора морской поверхности, заключающийся в ее круговом обзоре за счет горизонтального перемещения луча антенны радиолокатора в азимутальной плоскости и вертикального перемещения луча этой антенны в угломестной плоскости, при этом радиолокатор выполнен с возможностью, в процессе обзора морской поверхности, перемещаться по вертикали относительно Земли в точке старта вращаясь вокруг оси перемещения, обеспечивая вращение луча антенны в азимутальной плоскости с перемещением направления сектора обзора морской поверхности лучом антенны радиолокатора в вертикальной плоскости в сторону большей дальности обзора в интервале от не менее 40 км до 800 км синхронно с вертикальным перемещением радиолокатора, что обеспечивает перемещение сектора обзора лучом антенны радиолокатора морской поверхности по спирали с перекрытием соседних участков наблюдения до 70% и в горизонтальной плоскости синхронно со скоростью вращения радиолокатора вокруг оси перемещения в вертикальном направлении, а принятая информация о его текущих координатах и обнаруженных объектах передается на приемные пункты.
Предлагаемый способ представлен в устройстве радиолокационного обзора морской поверхности содержащем радиолокатор, антенна которого выполнена с возможностью кругового обзора в азимутальной плоскости и вертикального обзора в угломестной плоскости, радиолокатор размещен на ракете вертикального старта и полета с вращением вокруг своей продольной оси, при этом антенна радиолокатора выполнена в виде прямоугольного антенного полотна с электронным управлением направления луча АФАР, размещенного под радиопрозрачным обтекателем вдоль боковой поверхности ракеты, размеры которого в поперечной плоскости составляют не более 15 длин волн минимальной частоты рабочего диапазона радиолокатора, а в продольной плоскости ракеты не более 150 длин волн минимальной частоты рабочего диапазона радиолокатора, состоящего из отдельных размещенных по длине антенны приемо-передающих модулей, последовательно включаемых по длине антенны по мере подъема ракеты, а в состав радиолокатора введены блоки синхронизации управления положением луча с учетом движения ракеты по вертикали, колебаний ракеты в процессе полета, а также скорости ее вращения вокруг продольной оси по сигналам от бортовой системы управления ракеты, при этом радиолокатор выполнен с возможностью работы, как в обзорном режиме, так и в режиме с синтезированной апертурой антенны, а на борту ракеты установлена аппаратура передачи информации с радиолокатора на приемные пункты и приема информации с командного пункта.
При этом на ракете установлена аппаратура и средства активной радиотехнической и радиотепловой защиты и противодействия средствам обнаружения и поражения высокоточным оружием, а также установлена аппаратура и средства самоликвидации ракеты по завершению обзора морской поверхности и передачи этой информации на приемные пункты.
На Фиг. 1 изображен общий вид устройства радиолокационного обзора морской поверхности.
В состав устройства входят:
1. АФАР (антенна с приемо-передающими модулями)
2. Задающий генератор
3. Опорный генератор
4. Модулятор
5. Приемник
6. Усилитель промежуточных частот
7. Аналого-цифровой преобразователь
8. Блок обработки цифровой информации, полученной с радиолокатора и управления режимами работы радиолокатора
9. Бортовая система управления ракетой
10. Система цифрового управления лучом радиолокатора
11. Блок синхронизации положения луча с высотой полета ракеты
12. Блок синхронизации положения луча с учетом колебания ракеты в процессе полета
13. Блок синхронизации положения луча со скоростью вращения ракеты
14. Приемная аппаратура для приема информации с командного пункта по каналу Земля-борт
15. Передающая аппаратура передачи информации с радиолокатора на приемные пункты
16. Средства самоликвидации ракеты
17. Автономная система активной радиотехнической и радиотепловой защиты и противодействия средствам обнаружения и поражения высокоточным оружием
18. Автономный блок питания радиолокатора.
Радиолокационная система обзора морской поверхности работает следующим образом.
Ракета с размещенным на ней радиолокатором располагается на носителе в дежурном режиме. По команде с вышестоящего командного пункта на носитель поступает команда на пуск ракеты. С носителя на ракету поступает полетное задание и выполняется вертикальный пуск ракеты с закруткой вокруг продольной оси. По команде с бортового системы управления включается радиолокатор. С опорного генератора 3 сигнал поступает на задающий генератор 2 модулируемая модулятором 4 и поступает в АФАР в тракты приемо-передающих модулей и излучается антеннами модулей. Осуществляется круговой обзор лучом радиолокатора в азимутальной плоскости морской поверхности, начиная с минимально необходимой дальности обнаружения, например 40 км, а в вертикальной плоскости выполняется сканирование лучом до горизонта при данной высоте. Управление лучом осуществляется цифровым способом системой управления лучом 10, на которую действует система управления ракетой 9 и поступает информация по синхронизации положения луча с текущей высотой полета ракеты 11 с учетом колебаний ракеты в процессе полета 12 и со скоростью вращения ракеты. Принятый сигнал радиолокатора поступает в приемные тракты приемо-передающих модулей и затем поступает в приемник 5, усиливается усилителем промежуточной частоты 6, в аналого-цифровом преобразователе преобразуется в цифровой код, поступает в блок обработки цифровой информации и управления режимами работы радиолокатора 8. Полученная после обработки цифровая информация по передающей аппаратуре 15 передается на приемные пункты. Радиолокатор выполнен с возможностью проведения анализа полученной информации и выявления предполагаемых целей и переходом с обзорного режима на режим синтезированной апертурой для проведения съемки с более высоким разрешением для более детального анализа выявленной информации с последующим возвратом на обзорный режим.
При этом по мере подъема над земной поверхностью и увеличении зоны обзора в АФАР последовательно подключаются приемо-передающие модули по длине антенны.
Также на борту ракеты дополнительно установлена аппаратура и средства активной радиотехнической и радиотепловой защиты и противодействия средствам обнаружения и поражения высокоточным оружием 17.
После завершения обзора морской поверхности и передачи информации на приемные пункты функционирование аппаратуры обзора морской поверхности прекращается и ракета самоликвидируется.