УСТРОЙСТВО ОБНАРУЖЕНИЯ ФАКТА НАВЕДЕНИЯ САМОНАВОДЯЩЕГОСЯ ПО РАДИОИЗЛУЧЕНИЮ ОРУЖИЯ НА РАДИОЭЛЕКТРОННОЕ СРЕДСТВО, ЗАЩИЩЕННОЕ ОТВЛЕКАЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ
APPARATUS FOR DETECTING POINTING OF RADIO-FREQUENCY RADIATION SELF-GUIDED WEAPON ON RADIOELECTRONIC EQUIPMENT, PROTECTED BY DIVERSIONARY DEVICE

Изобретение относится к современным средствам управления самонаводящимся по радиоизлучению оружием (СНО) и их бортовой радиоэлектронной аппаратуре и предназначается в основном для формирования сигналов предупреждения в бортовой аппаратуре СНО о факте его наведения на радиоэлектронное средство (РЭС), использующее для защиты от поражения отвлекающее устройство (ОУ).
Самонаводящееся по радиоизлучению оружие (управляемые авиационные ракеты, беспилотные летательные аппараты и др.) играет важную роль при огневом поражении радиоэлектронных систем и РЭС в ходе ведения радиоэлектронной борьбы (РЭБ) и является наиболее эффективным средством их уничтожения. Поэтому для снижения вероятности поражения РЭС применяются различные меры их защиты от поражения СНО. Одной из наиболее распространенной мер защиты является использование ОУ маскирующего типа, осуществляющего всеракурсное прикрытие защищаемого РЭС по боковому излучению его передатчика. В этом случае в зависимости от соотношения мощностей сигналов, излучаемых РЭС и ОУ, возможно или увеличение промаха СНО относительно защищаемого РЭС, или его перенацеливание на ОУ [Волжин Ф.Р., Сизов Ю.Г. Борьба с самонаводящимися ракетами. - М.: Воениздат, 1983. - 144 с., ил., стр.117]. При этом противник стремится обеспечить такие условия, когда в СНО разрешение РЭС и ОУ по угловым координатам происходит слишком поздно и оставшегося времени не хватает для отработки текущего промаха как относительно РЭС, так и относительно ОУ.
Поэтому своевременное обнаружение на борту СНО факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, является одной из важных задач бортовой аппаратуры в системах автоматического управления любых типов ВТО.
Обнаружение факта наведения СНО на групповую (парную) цель, состоящую из РЭС и ОУ, возможно на основе применения элементов как аналоговой, так и цифровой техники, а также и при их совместном использовании. В настоящее время наиболее часто в бортовой аппаратуре СНО применяются микросхемы (аналоговые и цифровые).
р
р
Известно устройство обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, построенное на основе фиксации углового возмущения (скачка пеленга) на выходе приемно-пеленгационного устройства головки самонаведения (ГСН) СНО, возникающего в результате селекции одной из целей (РЭС или ОУ) на дальности углового разрешения (Д) парной цели. Д - это такая дальность от СНО до парной цели, начиная с которой расстояние между РЭС и ОУ, называемое базой В, становится больше линейного размера ширины диаграммы направленности антенны (ДНА) ГСН СНО по уровню половинной мощности и в ДНА остается только одно средство (РЭС или ОУ). Такое устройство обнаружения факта наведения на парную цель содержит последовательно соединенные антенну (А), приемно-пеленгационное устройство (ПНУ) и устройство управления (УУ) [Палий А.И. Радиоэлектронная борьба: (Средства и способы подавления и защиты радиоэлектронных систем). - М.: Воениздат, 1981. - 320 с., ил., стр.132] и применяется в СНО типа "Shrike". При этом ППУ представляет собой узкополосное приемное устройство, настраиваемое на фиксированную частоту, соответствующую частоте РЭС, подлежащего поражению, антенна - многоэлементную спиральную антенну, а УУ - процессор, управляющий работой ППУ и устройства обнаружения факта наведения на парную цель [Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Силовое поражение радиоэлектронных систем / Под ред. А.И. Куприянова. - М.: Вузовская книга, 2007. - 468 с.: ил., стр.430, 444, 447]. На большой дальности от СНО до РЭС, защищенной ОУ, в ДНА антенны СНО попадают одновременно РЭС и ОУ, поэтому ППУ определяет угловое направление (пеленг) на эффективный центр излучения парной цели, лежащий при одинаковых излучаемых мощностях РЭС и ОУ на середине базы В [Волжин Ф.Р., Сизов Ю.Г. Борьба с самонаводящимися ракетами. - М.: Воениздат, 1983. - 144 с., ил., стр.119-121]. При достижении СНО дальности углового разрешения РЭС и ОУ на выходе ППУ формируется угловое возмущение (скачок пеленга), возникающий в результате селекции одной из целей (РЭС или ОУ). Этот скачок фиксируется в УУ и свидетельствует о том, что ранее (до углового разрешения целей) СНО наводилось на парную цель, например, состоящую из РЭС и ОУ. При этом отсутствует возможность каким-либо образом повлиять на дальнейший процесс наведения СНО из-за слишком малой дальности до РЭС и больших значений угловых ошибок, которые необходимо выбрать на последнем этапе полета СНО.
Основными недостатками такого устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ являются:
необходимость точного знания частоты излучения РЭС-цели, так как в нем не предусмотрена перестройка частоты при нахождении СНО на самолете-носителе в процессе полета, поэтому устройство может применяться только при действии по цели, работающей в определенном диапазоне частот;
факт наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, определяется запоздало, и поэтому отсутствует запас времени на принятие мер по идентификации источников излучения, перенацеливанию СНО на РЭС-цель и устранению угловых возмущений, возникших в момент разрешения парной цели.
Известно также устройство обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, обеспечивающее возможность фиксации углового возмущения (скачка пеленга) на выходе приемно-пеленгационного устройства на дальности разрешения парной цели, состоящей из РЭС и ОУ, построенное на принципах широкополосного супергетеродинного приема, содержащее последовательно соединенные антенну А, приемно-пеленгационное устройство ППУ, устройство управления УУ и применяемое в СНО типа "HARM". При этом ППУ представляет собой широкополосное приемное устройство с преобразованием частоты, перестраиваемое по частоте в диапазоне РЭС-целей, подлежащих поражению, антенна - многоэлементную спиральную антенну, а УУ - процессор, управляющий работой ППУ и устройства обнаружения факта наведения на парную цель [Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Силовое поражение радиоэлектронных систем / Под ред. А.И. Куприянова. - М.: Вузовская книга, 2007. - 468 с.: ил., стр.430, 445, 446]. На больших дальностях до РЭС, защищенной ОУ, в ДНА антенны СНО находятся одновременно РЭС и ОУ, и ППУ определяет угловое направление на эффективный центр излучения парной цели. При достижении СНО дальности углового разрешения парной цели на выходе ППУ создается угловое возмущение (скачок пеленга), возникающее в результате селекции одной из целей (РЭС или ОУ). Это возмущение может быть зафиксировано в УУ и свидетельствовать о факте наведения СНО на парную цель, например, состоящую из РЭС и ОУ. В дальнейшем СНО наводится на цель, попавшую в ДНА после разрешения, а возможность получения информации о скачке пеленга на борту не используется и меры по идентификации цели не предпринимаются из-за отсутствия резерва времени на распознавание РЭС и перенацеливание на него СНО.
Основным недостатком такого устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ является то, что факт наведения СНО на парную цель, определяется слишком поздно, и поэтому отсутствует возможность принятия мер по идентификации источников излучения, перенацеливанию СНО на РЭС-цель и устранению угловых возмущений, возникших в момент разрешения парной цели.
Наиболее близким, по технической сущности и достигаемому эффекту, является устройство обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, основанное на принципе широкополосного супергетеродинного приема, реализованного в СНО типа «HARM» [Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Силовое поражение радиоэлектронных систем / Под ред. А.И. Куприянова. - М.: Вузовская книга, 2007. - 468 с.: ил., стр.445-446], содержащее последовательно соединенные антенну А, приемно-пеленгационное устройство ППУ, устройство управления УУ. Выходные сигналы ППУ в определенные моменты времени несут информацию о типе радиоизлучающей цели (одиночная или групповая). При этом угловое возмущение, возникающее на дальности разрешения целей, будет свидетельствовать о факте перенацеливания СНО на одно из радиоизлучающих средств (РЭС или ОУ). Таким образом, с использованием сигналов на выходах ППУ может быть сформирован сигнал о факте наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ.
Однако недостатком этого обнаружителя является то, что с его использованием факт наведения СНО на парную цель определяется слишком поздно, и поэтому не остается запаса времени на идентификацию источников излучения, перенацеливание СНО на РЭС-цель и устранение угловых возмущений, возникших в момент разрешения парной цели, приводящих к возрастанию промаха СНО. Для устранения этих недостатков требуется создание фактически нового технического устройства обнаружения факта наведения СНО на парную цель с повышенной дальностью действия, позволяющей с упреждением, до момента селекции одного из источников радиоизлучения, фиксировать факт наведения СНО на такую цель, а значит, и решать в последующем на борту задачи распознавания ОУ и перенацеливания СНО на заданную РЭС-цель.
Технической задачей настоящего изобретения является обеспечение возможности определения на борту СНО факта его наведения на РЭС, защищенное ОУ, на дальностях больших, чем дальность разрешения парной цели прототипом в интересах последующей реализации возможности своевременного распознавания ОУ и перенацеливания СНО на РЭС путем использования в обнаружителе второго ППУ, устройств совместной обработки сигналов основного и дополнительного ППУ и средств индикации.
Поставленная задача решается за счет того, что в известное устройство обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, основанное на принципе широкополосного супергетеродинного приема, содержащее последовательно соединенные антенну А, приемно-пеленгационное устройство ППУ, устройство управления УУ, дополнительно введены второе ППУ, осуществляющее прием и пеленгование побочного излучения РЭС (излучения на второй гармонике, кратной удвоенной частоте основного излучения), устройство совпадения (УС), устройство индикации одиночной цели (УИОЦ) и устройство индикации групповой цели (УИГЦ), причем первый вход второго ППУ подключен к выходу антенны, а второй выход соединен с третьим входом УС, второй вход которого соединен со вторым выходом первого ППУ, второй вход которого соединен с первым выходом УУ, третий выход которого подключен к первому входу УС, первый и второй выходы которого соединены с входами УИОЦ и УИГЦ соответственно, причем выходы УИОЦ и УИГЦ подключены к четвертому и пятому входам УУ соответственно, причем первый вход УУ является входом устройства, а с четвертый выход УУ - выходом устройства, при этом второй выход УУ соединен со вторым входом второго ППУ, первый выход которого соединен с третьим входом УУ.
Формирование сигналов, содержащих информацию о факте наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, производится с использованием первого, второго ППУ и УС, на выходе которого создается отрицательный импульс (импульс низкого уровня), если на выходе первого ППУ имеется сигнал от РЭС-цели, а на выходе второго ППУ этот сигнал отсутствует. Сигналы, содержащие информацию о наведении СНО на одиночную цель, например на заданную РЭС, формируются с использованием УИОЦ, при поступлении на его вход положительного импульса (сигнала высокого уровня) с выхода УС, а сигналы, содержащие информацию о наведении СНО на групповую цель (РЭС, защищенное ОУ), формируются с использованием УИГЦ, при поступлении на его вход отрицательного импульса (сигнала низкого уровня) с выхода УС.
Техническое решение обладает новыми свойствами:
- универсальностью, выражающейся в способности обнаруживать факт наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ с использованием как основного, так и побочного излучения РЭС (излучения на второй гармонике);
- повышенной дальностью действия, позволяющей с упреждением, до момента селекции одного из источников радиоизлучения, обнаруживать факт наведения СНО на групповую цель.
При этом идентификация типа цели (одиночная или групповая) позволяет использовать устройство не только в целях индикации факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, но и в интересах обеспечения последующего решения на борту задачи распознавания ОУ и перенацеливания СНО на заданную РЭС-цель.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ. На фиг.2 приведена схема, поясняющая порядок функционирования такого устройства обнаружения. На схеме фиг.2 обозначено: 7 - СНО с устройством обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ; 8 - высота полета СНО; 9, 10 - ширина диаграммы направленности антенны при работе с ПНУ и дополнительным ПНУ соответственно; 11 - РЭС; 12 - расстояние (база) между РЭС и ОУ; 13 - ОУ.
Устройство обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ (фиг.1) содержит антенну 1, приемно-пеленгационное устройство 2.1, устройство управления 3, приемно-пеленгационное устройство 2.2, выполненное в виде широкополосного перестраиваемого приемника с преобразованием частоты, работающего по второй гармонике сигнала РЭС-цели [Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Силовое поражение радиоэлектронных систем / Под ред. А.И. Куприянова. - М.: Вузовская книга, 2007. - 468 с.: ил., стр.445-446], устройство совпадения 4, выполненное в зависимости от вида выходных сигналов ППУ 2.1 и ППУ 2.2 (аналоговые или цифровые) или на ИМС К554СА2 по схемам компаратора [Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И. Микросхемы и их применение: Справ. пособие. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989, 240 с.: ил. - (Массовая радиобиблиотека; вып.1143), с.56-57] или по схемам логических элементов И на ИМС 155 серии [Шило В.Л. Популярные цифровые микросхемы: Справочник. - Челябинск: Металлургия, Челябинское отделение, 1988, с.40-46 - (Массовая радиобиблиотека. Вып.1111)], устройство индикации одиночной цели 5 и устройство индикации групповой цели 6, выполненные в виде асинхронных RS триггеров на ИМС 155 серии [Вениаминов В.Н., Лебедев О.Н., Мирошниченко А.И. Микросхемы и их применение: Справ. пособие. - 3-е изд. перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1989, 240 с.: ил. - (Массовая радиобиблиотека; вып.1143), с.117], причем первый вход второго ППУ 2.2 подключен к выходу антенны 1, а второй выход соединен с третьим входом УС 4, второй вход которого соединен со вторым выходом первого ППУ 2.1, второй вход которого соединен с первым выходом УУ 3, третий выход которого подключен к первому входу УС 4, первый и второй выходы которого соединены с входами УИОЦ 5 и, УИГЦ 6 соответственно, причем выходы УИОЦ 5 и УИГЦ 6 подключены к четвертому и пятому входам УУ 3 соответственно, причем первый вход УУ 3 является входом устройства, а с четвертый выход УУ 3 - выходом устройства, при этом второй выход УУ 3 соединен со вторым входом второго ППУ 2.2, первый выход которого соединен с третьим входом УУ 3.
Таким образом, заявленное устройство обеспечивает формирование сигналов оповещения о факте наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, на дальностях больших, чем дальность разрешения парной цели прототипом, что позволяет увеличить запас времени, необходимого для последующего решения задач своевременного распознавания ОУ и перенацеливания СНО на РЭС.
Проведенный анализ уровня техники, включающий поиск по патентным и научно-техническим источникам информации, и выявление источников, содержащих сведения об аналогах заявленного изобретения, позволил установить, что заявитель не обнаружил аналог, характеризующийся признаками, тождественными всем существенным признакам предлагаемого устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ. Выбор из перечня выявленных аналогов прототипа, как наиболее близкого по совокупности существенных признаков аналога, позволил выявить совокупность существенных по отношению к сформулированному техническому результату признаков в заявленном устройстве обнаружения, которые изложены в формуле изобретения. Поэтому заявленное изобретение соответствует критерию «новизна».
Для проверки соответствия заявленного изобретения критерию «изобретательский уровень» проведен поиск и анализ известных технических решений с целью выявления признаков, совпадающих с признаками предлагаемого устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ. Результаты поиска показали, что заявленное изобретение не вытекает явным образом из известного уровня техники, определенного заявителем. Заявленным изобретением не предусматриваются следующие преобразования:
дополнение известного средства каким-либо известным блоком, присоединяемым к нему по известным правилам, для достижения технического результата;
замена какой-либо части известного средства другой известной частью для достижения технического результата;
увеличение однотипных элементов для достижения сформулированного технического результата;
создание средства, состоящего из известных частей, выбор которых и связь между ними осуществлен по известным правилам, а достигнутый при этом технический результат обусловлен только известными свойствами частей этого средства и связями между ними.
Следовательно, заявленное изобретение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Предлагаемое техническое решение соответствует критерию «промышленная применимость», так как совокупность характеризующих его признаков обеспечивает возможность его существования, работоспособность и воспроизводимость, так как для реализации заявляемого технического решения могут быть использованы известные материалы и оборудование.
r
r
Рассмотрим работу устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ. Перед пуском СНО с носителя на первый вход УУ 3 поступают данные целеуказания о радиотехнических параметрах РЭС-цели, подлежащей поражению, содержащие частотные и временные характеристики РЭС. После этого с выходов 1 и 2 УУ 3 на вторые входы ППУ 2.1 и 2.2 поступают команды на их настройку на частоту РЭС-цели f и частоту 2 f (вторую гармонику сигнала РЭС-цели) и другие параметры РЭС-цели соответственно. Сигналы, подтверждающие настройку ППУ на заданные частоты, передаются с первых выходов ППУ 2.1 и 2.2 на второй и третий входы УУ 3 соответственно. После пуска СНО приемно-пеленгационные устройства 2.1 и 2.2 работают одновременно, при этом на их первые входы поступают сигналы, излучаемые РЭС и ОУ, принятые антенной 1, которая является общей для этих ППУ. Так как частота сигналов, принимаемых вторым ППУ 2.2, в два раза выше частоты ППУ 2.1 (соответственно, длина волны λ в два раза меньше), то, как будет показано ниже, ширина диаграммы направленности (ДНА) ППУ 2.2 будет меньше ширины ДНА ППУ 2.1 не менее чем в 2 раза (практически для всех типов антенн ширина ДНА приближенно с некоторым коэффициентом пропорциональна длине волны принимаемого сигнала λ). На больших дальностях до РЭС, защищенной ОУ, в приемных ДНА антенны 1 СНО находятся одновременно РЭС и ОУ, и ППУ 2.1 и 2.2 определяют угловое направление на эффективный центр излучения парной цели. При этом для управления полетом СНО используется информация от ППУ 2.1, а информация от ППУ 2.2 является вспомогательной. При достижении СНО дальности, на которой линейное расстояние между РЭС и ОУ становится больше линейных размеров ширины ДНА по каналу, принимающему побочное излучение РЭС на второй гармонике, на выходе ППУ 2.2 пропадает сигнал, а на выходе ППУ 2.1 присутствует сигнал и он соответствует угловому направлению на эффективный центр излучения парной цели (РЭС-ОУ). Эта дальность и является дальностью обнаружения факта наведения СНО на парную цель, так как в случае наведения на одиночную цель сигналы присутствовали бы одновременно на выходах ППУ 2.1 т 2.2. Сигналы с выходов ППУ 2.1 и 2.2 подаются на второй и третий входы УС 4, на первый вход которого поступает команда включения УС, формируемая в УУ 3 при переходе СНО в режим самонаведения в вертикальной плоскости (последний участок этапа самонаведения). Таким образом, формирование сигналов, содержащих информацию о факте наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, производится с использованием ППУ 2.1, 2.2 и УС 4. Если на выходе первого ППУ 2.1 имеется сигнал от РЭС-цели, а на выходе второго ППУ 2.2 этот сигнал отсутствует, то в УС 4 формируется отрицательный импульс (импульс низкого уровня), в противном случае - сигнал высокого уровня. Выходные сигналы УС 4 с первого и второго выходов поступают на входы УИОЦ 5 и УИГЦ 6 соответственно. Сигналы, содержащие информацию о наведении СНО на одиночную цель, например на заданную РЭС, формируются на выходе УИОЦ 5 в виде положительного импульса, при поступлении на его вход положительного импульса (сигнала высокого уровня) с выхода УС 4, и передаются на четвертый вход УУ 3. Сигналы, содержащие информацию о наведении СНО на групповую цель (парную цель РЭС - ОУ), формируются на выходе УИГЦ 6 в виде положительного импульса, при поступлении на его вход отрицательного импульса (сигнала низкого уровня) с выхода УС 4. В УУ 3 на основе поступивших сигналов с УИОЦ 5 и УИГЦ 6 формируется соответствующий сигнал и передается на выход устройства (в систему управления СНО или автопилот).
Таким образом, с помощью предложенного устройства обнаружения в системе управления СНО может быть определен факт его наведения на парную цель (РЭС-цель, защищенную ОУ) и в этот момент может быть сформирована команда на начало последующих действий, направленных на идентификацию элементов парной цели и перенацеливание СНО на заданную РЭС-цель.
Для исследования возможностей и характеристик предлагаемого устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ с использованием структуры, приведенной на фиг.1 было проведено математическое имитационное статистическое моделирование процесса его функционирования в среде пакета прикладных программ (ППП) Mathcad. При этом были оценены вероятности и дальности обнаружения сигналов основного и побочного излучений с использованием предлагаемого устройства обнаружения, а также дальности разрешения ими групповой цели, состоящей из РЭС и ОУ. При имитационном моделировании использовались следующие исходные данные.
0.5
Ширина ДНА 2θ (широкодиапазонной спиральной) для приема сигналов первого и второго ППУ вычислялась по известной формуле [Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. В 2-х ч. Ч. II. Антенны: Учебник для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1983. - 296 с., ил., с.143-145]:
<mrow><mn>2</mn><msub><mi>θ</mi><mrow><mn>0,5</mn></mrow></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>52</mn></mrow><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>l</mi><mi>C</mi></msub></mrow><mi>λ</mi></mfrac><mo>⋅</mo><msqrt><mrow><mfrac><mrow><msub><mi>l</mi><mi>A</mi></msub></mrow><mi>λ</mi></mfrac></mrow></msqrt></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
C
A
где l, l, λ - длина витка спирали, длина антенны по оси излучения и длина волны принимаемого антенной излучения РЭС, соответственно.
Коэффициент усиления антенн СНО и РЭС-цели G определялся по известной формуле [Белоцерковский Г.Б. Основы радиотехники и антенны. В 2-х ч. Ч. II. Антенны: Учебник для техникумов. - 2-е изд., перераб. и доп.- - М.: Радио и связь, 1983. - 296 с., ил., с.20-21]:
<mrow><mi>G</mi><mo>=</mo><mfrac><mrow><mn>4</mn><mo>⋅</mo><mi>π</mi></mrow><mrow><msup><mi>λ</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>⋅</mo><msub><mi>S</mi><mi>г</mi></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>η</mi><mi>a</mi></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>γ</mi><mi>a</mi></msub><mo>=</mo><mfrac><mrow><msup><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>π</mi><mo>⋅</mo><msub><mi>d</mi><mi>a</mi></msub></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow><mn>2</mn></msup></mrow><mrow><msup><mi>λ</mi><mn>2</mn></msup></mrow></mfrac><mo>⋅</mo><msub><mi>η</mi><mi>a</mi></msub><mo>⋅</mo><msub><mi>γ</mi><mi>a</mi></msub><mo>,</mo></mrow>
г
a
а
a
где S, d, η, γ- геометрическая площадь, диаметр антенны, коэффициенты полезного действия и использования антенны соответственно.
Уровни побочного излучения РЭС (излучения на второй гармонике сигнала) принимались в соответствии с [Князев А.Д., Пчелкин В.Ф. Проблемы обеспечения совместной работы радиоэлектронной аппаратуры. Вып. 6. - М.: Сов. радио, 1971, стр.60-64].
Дальности и вероятности обнаружения основного и побочного излучений РЭС вычислялись по известным формулам [Палий А.И. Радиоэлектронная борьба: (Средства и способы подавления и защиты радиоэлектронных систем). - М.: Воениздат, 1981. - 320 с., ил., с.130; Добыкин В.Д., Куприянов А.И., Пономарев В.Г., Шустов Л.Н. Радиоэлектронная борьба. Силовое поражение радиоэлектронных систем / Под ред. А.И. Куприянова. - М.: Вузовская книга, 2007. - 468 с.: ил., стр.444-448] с учетом, как внутренних шумов приемников, так и типовой фоновой шумовой обстановки.
p
Дальности разрешения парной цели (РЭС и ОУ) L определялись по методике [Волжин Ф.Р., Сизов Ю.Г. Борьба с самонаводящимися ракетами. - М.: Воениздат, 1983. - 144 с., ил., стр.117-122] с использованием следующего выражения:
<mrow><msub><mi>L</mi><mi>p</mi></msub><mo>=</mo><mrow><mo>(</mo><mrow><mi>cos</mi><mi>ε</mi><mo>⋅</mo><mi>cos</mi><mi>β</mi><mo>+</mo><mi>c</mi><mi>t</mi><mi>g</mi><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>2</mn><msub><mi>θ</mi><mrow><mn>0.5</mn></mrow></msub><mo>/</mo><mn>2</mn></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><msqrt><mrow><mn>1</mn><mo>−</mo><mi>cos</mi><msup><mi>ε</mi><mn>2</mn></msup><mo>⋅</mo><mi>cos</mi><msup><mi>β</mi><mn>2</mn></msup></mrow></msqrt></mrow><mo>)</mo></mrow><mo>⋅</mo><mfrac><mrow><mi>B</mi><mo>⋅</mo><mi>ρ</mi></mrow><mrow><mrow><mo>(</mo><mrow><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>ρ</mi></mrow><mo>)</mo></mrow></mrow></mfrac><mo>,</mo></mrow>
где ε, β, B, ρ - углы подлета СНО в вертикальной и горизонтальной плоскости относительно середины расстояния между РЭС и ОУ, расстояние (база) между РЭС и ОУ и отношение мощностей ОУ и РЭС соответственно.
При статистическом моделировании расчеты проводились по 100 реализациям с учетом влияния таких случайных факторов как нестабильность передатчиков, уровней основного, бокового и побочного излучения РЭС и ОУ. При этом нестабильности указанных параметров представлялись случайными процессами, имеющими нормальное распределение с нулевыми значениями математического ожидания и соответствующими СКО.
3
-10
a
a
a
с
A
При моделировании были приняты следующие гипотетические исходные данные: высота полета СНО - 5000 м, длина волны РЭС-цели (импульсной РЛС) - 0.03 м., мощность 250*10 Вт, уровень бокового излучения РЭС - минус 40 дБ, уровень побочного излучения на второй гармонике - минус 80 дБ, база РЭС-ОУ - 500 м, ρ=1, ε=30°, β=90°, η=0.8, γ=0.6, d=0.2 м для антенны СНО и 5.3 м для РЛС, 1=1.3 λ, 1=2.5 λ (что соответствует углу подъема спирали 16 град и числу витков 14). Кроме того, считалось, что ОУ прикрывает РЛС по боковому излучению и работает на той же частоте, что и РЛС, а мешающий фон в рассматриваемом диапазоне частот характеризуется средним значением, равным нулю и СКО, равным 2*10 Вт.
-5
В результате моделирования установлено, что дальности обнаружения парной цели (РЭС-ОУ) с вероятностью, равной 0.9 (при вероятности ложной тревоги, равной 10), составляют по основному излучению РЭС - 298 км (ограничена дальностью прямой видимости), а по побочному (по второй гармонике сигнала) - 45 км. При приеме основного излучения ППУ СНО разрешает парную цель с дальности 1100 м, а при приеме излучения на второй гармонике - с дальности 3200 м. Такой рост дальности разрешения обусловлен тем, что при приеме излучения на второй гармонике ширина ДНА СНО уменьшается в 2.9 раз (с 25.3 до 8.9°) по сравнению с приемом основного излучения за счет уменьшения в 2 раза длины волны принимаемого сигнала при неизменных параметрах антенны.
Анализ полученных результатов показывает, что предлагаемое техническое решение позволяет с достаточно больших дальностей (в три раза больших, чем прототип) обнаруживать факт наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, и формировать (индицировать) сигналы об этом факте для системы управления СНО. При этом будет увеличиваться резерв времени для решения задач идентификации и перенацеливания СНО на РЭС-цель.
Изложенные сведения свидетельствуют о возможности выполнения при реализации заявленного устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ следующей совокупности условий:
предлагаемое устройство обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ при его реализации позволит обеспечить формирование сигналов оповещения о факте наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ, на дальностях больших, чем дальность разрешения парной цели прототипом, что позволяет увеличить запас времени, необходимого для последующего решения задач своевременного распознавания ОУ и перенацеливания СНО на РЭС;
показана возможность реализации на практике заявленного устройства обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ в том виде, как оно охарактеризовано в формуле изобретения, с помощью описанных в заявке или известных до даты приоритета средств и методов;
предлагаемое устройство обнаружения факта наведения СНО на РЭС, защищенное ОУ при его разработке способно обеспечить достижение усматриваемого заявителем технического результата.