Многоканальное автоматизированное устройство для противодействия радиолокационной разведке
MULTICHANNEL AUTOMATED APPARATUS FOR COUNTERING RADAR RECONNAISSANCE

Изобретение относится к радиотехнике и может быть использовано для повышения эффективности многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведки путем увеличения числа подавляемых им радиолокационных станций (РЛС) средств воздушной радиолокационной параметрической разведки (РЛПР) за счет создания шумовой прерывистой помехи.
Известна станция радиопомех с автоподстройкой на частоту подавляемого средства (Патент США №3431496, 1969 г. Н04К 3/00), которая содержит приемно-передающую антенну, переключатель прием-передача, импульсный генератор приемопередатчика, усилитель высокой частоты (УВЧ), смеситель приемника, усилитель промежуточной частоты (УПЧ), ограничитель, дискриминатор, каскад звуковой частоты, частотный дискриминатор, модулятор, гетеродин, высокочастотные цепи, смеситель передатчика, генератор промежуточной частоты, модулятор, частотный модулятор, в которой производится попеременное включение приемника и передатчика, определение с помощью приемника частоты сигналов станции противника и автоматически перестраивающая частоту передатчика на частоту принятого сигнала.
Недостатком данного аналога изобретения является отсутствие многоканальности, так как в условиях, когда в его диаграмме направленности антенны (ДНА) или в зоне действия (вне ДНА) одновременно находится несколько объектов для подавления, работающих на различных частотах, будет подавляться только один из них.
Известна система электронного радиопротиводействия (Патент США №4307400, 1981 г. G01S 13/40), содержащая приемную антенну, приемник, фильтр, генератор непрерывного сигнала, детектор видеосигналов, импульсный генератор, схему стробирования, передающую антенну. Антенна обеспечивает излучение непрерывного сигнала на рабочей частоте подавляемого радиолокатора. Излучение прерывается синхронно с каждым периодом повторения импульсов радиолокатора, принимаемых приемником.
Недостатком второго аналога является его одноканальность по числу обслуживаемых объектов для подавления в условиях, когда в диаграмме направленности антенны или в зоне действия (вне ДНА) может находиться несколько объектов для подавления.
Наиболее близким, по технической сущности и техническому результату к заявляемому изобретению, является многоканальное автоматизированное устройство для создания помех радиолокационным станциям, принятое за прототип изобретения (Патент США №3896439, 1975 г. Н04К 3/00). Это устройство содержит: приемную антенну, входной коммутатор, широкополосный входной УВЧ, являющийся одновременно и источником сигнала тепловых шумов, генерируемых непрерывно во всем рабочем диапазоне частот приемника, разветвитель сигналов, сумматор сигналов, блок полосовых фильтров (БПФ) и N ключевых схем частотных каналов, каждая из которых состоит из детектора частотного канала, видеоусилителя частотного канала, формирователя сигнала управления частотного канала, а также коммутатора частотного канала, формирователь строб-импульса, коммутатор, выходной УВЧ и передающую антенну. Причем выход входного коммутатора, первым входом подачи сигнала высокой частоты (ВЧ) соединенного с выходом приемной антенны и вторым входом подачи сигнала управления, соединенного с первым выходом формирователя строб-импульса, соединен с входом широкополосного входного УВЧ, выход которого соединен с входом разветвителя сигналов и входом подачи сигнала ВЧ коммутатора. Выход коммутатора соединен с первым входом подачи сигнала ВЧ выходного УВЧ, выход которого соединен с входом передающей антенны, второй вход подачи сигнала управления выходного УВЧ соединен со вторым выходом формирователя строб-импульса. N выходов разветвителя сигналов соединены с соответствующими входами N полосовых фильтров БПФ, выходы которых соединены с соответствующими частотному каналу первыми входами подачи сигнала ВЧ коммутаторов частотных каналов и детекторами частотных каналов, выходы которых соединены с входами видеоусилителей частотных каналов своих частотных каналов. Выходы видеоусилителей частотных каналов соединены с входами формирователей сигнала управления частотным каналом своих частотных каналов, выходы которых соединены с вторыми входами подачи сигнала управления коммутаторов частотных каналов своих частотных каналов. Выходы коммутаторов частотных каналов соединены с соответствующими входами подачи сигнала ВЧ сумматора сигналов, выход которого соединен с первым входом подачи сигнала ВЧ выходного УВЧ. Известное устройство (прототип изобретения) работает следующим образом. Сигналы, принятые приемной антенной, через открытый в режиме разведки входной коммутатор, усиленные входным УВЧ, в соответствии со своей несущей частотой попадают вместе с шумовым сигналом в один из частотных каналов, где детектируются, усиливаются и поступают на формирователь сигнала управления частотного канала. Формирователь сигнала управления частотного канала имеет в своем составе пороговую схему, уровень срабатывания которой устанавливается достаточно высоким для того, чтобы предотвратить случайный запуск системы от шумов. В ответ на поступивший сигнал, амплитуда которого превышает заданный пороговый уровень в частотном диапазоне соответствующего частотного канала, происходит замыкание коммутатора частотного канала этого частотного канала. Сигнал помехи формируется путем модуляции принятого сигнала тепловыми шумами, последующего суммирования сигналов в сумматоре сигналов и усиления в выходном усилителе. Для обеспечения развязки между входными и выходными цепями и контроля работы обнаруженных целей производится попеременное стробирование входного коммутатора и выходного УВЧ. Если работают несколько радиолокационных станций, причем каждая на своей частоте, то одновременно могут быть открыты два и более частотных канала. Дополнительным свойством такого устройства является возможность создания заградительных помех. В этом случае источник шума, в качестве которого используется широкополосный входной УВЧ, с помощью коммутатора может соединяться непосредственно с выходным УВЧ.
Недостатком прототипа является то, что он эффективно создает помехи бортовым РЛС (БРЛС), работающим на близких частотах (в одном частотном канале). Реальные условия применения средств радиоэлектронного подавления (РЭП) характеризуются тем, что во время работы как в их ДНА, так и в зоне действия (вне ДНА) может находиться несколько объектов для подавления. Если в ДНА средства РЭП находится несколько объектов для подавления с работающими бортовыми РЛС, где каждая работает на своей частоте, то в средстве РЭП одновременно могут быть открыты два и более частотных каналов и, таким образом, все объекты будут подвергаться воздействию помехи. Однако недостатком при этом будет являться то, что вследствие этого из-за увеличения ширины спектра помехи снижается спектральная плотность мощности помехи, и, как следствие, уменьшается эффективность подавления РЛС. Например, если одновременно принимаются излучения двух объектов для подавления в различных частотных каналах, то спектральная плотность мощности помехи, создаваемая каждому из них, снизится в два раза, а, следовательно, дальность подавления уменьшится в 1,4 раза. При нахождении в зоне действия средства РЭП нескольких объектов для подавления с работающими бортовыми РЛС, в условиях, когда оно построено одноканальным по пространству, будет подавляться только одна из них. В этой ситуации количество подавляемых объектов в зоне действия средств радиоэлектронного подавления будет равно числу средств РЭП. Наращивание количества одноканальных средств РЭП для подавления нескольких объектов неприемлемо, так как приводит к увеличению их числа.
Признаки заявляемого изобретения, совпадающие с признаками прототипа: формирователь строб-импульса, разветвитель сигналов, сумматор сигналов, блок полосовых фильтров и N ключевых схем частотных каналов, каждая из которых состоит из детектора частотного канала, видеоусилителя частотного канала, формирователя сигнала управления частотного канала, а также коммутатора частотного канала. Причем первый выход выдачи управляющего сигнала формирователя строб-импульса соединен со вторыми входами подачи сигнала управления входных коммутаторов блока входных коммутаторов, а второй выход выдачи управляющего сигнала формирователя строб-импульса соединен со вторыми входами выходных УВЧ блока выходных УВЧ. Вход подачи сигнала ВЧ разветвителя сигналов соединен с выходом входного сумматора сигналов, N выходов разветвителя сигналов соединены с соответствующими входами N полосовых фильтров БПФ, выходы которых соединены с соответствующими частотному каналу первыми входами подачи сигнала ВЧ коммутаторов частотных каналов и детекторами частотных каналов, выходы которых соединены с входами видеоусилителей частотных каналов своих частотных каналов. Выходы видеоусилителей частотных каналов соединены с входами формирователей сигнала управления частотным каналом своих частотных каналов, выходы которых соединены со вторыми входами подачи сигнала управления коммутаторов частотных каналов своих частотных каналов. Выходы канальных ключей соединены с соответствующими входами подачи сигнала ВЧ сумматора сигналов, выход которого соединен с (L+1)-м входом подачи сигнала ВЧ переключателя.
Задачей настоящего изобретения является повышение эффективности многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведке путем увеличения числа подавляемых им радиолокационных станций средств воздушной радиолокационной параметрической разведки за счет создания шумовых прерывистых помех, использующих особенности их функционирования.
Решение поставленной задачи осуществимо за счет того, что в известное устройство, содержащее приемную антенну, входной коммутатор, широкополосный входной УВЧ, являющийся одновременно и источником сигнала тепловых шумов, генерируемых непрерывно во всем рабочем диапазоне частот приемника, разветвитель сигналов, сумматор сигналов, блок полосовых фильтров (БПФ) и N ключевых схем частотных каналов, каждая из которых состоит из детектора частотного канала, видеоусилителя частотного канала, формирователя сигнала управления частотного канала, а также коммутатора частотного канала, формирователь строб-импульса, коммутатор, выходной УВЧ и передающую антенну введены приемное антенное устройство, состоящее из антенной решетки (АР) приемного антенного устройства состоящей из К рупорных излучателей и диаграммообразующей схемы (ДОС) приемного антенного устройства, блок входных коммутаторов состоящий из L входных коммутаторов, где L количество парциальных диаграмм направленности (ДН) приемного антенного устройства, блок входных усилителей высокой частоты состоящий из L входных УВЧ, входной сумматор сигналов, блок формирователей, состоящий из L каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных детектора, видеоусилителя и формирователя сигнала управления, блок схем И, состоящий из L каналов, каждый из которых имеет N схем И, где N количество частотных каналов, блок управления, канальный ключ, дешифратор номеров частотных каналов, дешифратор номеров парциальных ДН, переключатель, ДОС, блок выходных усилителей высокой частоты, состоящий из К выходных УВЧ, передающая антенная решетка, состоящая из К рупорных излучателей.
Рассмотрим более подробно предлагаемые технические решения.
Объектом воздействия помех, создаваемых многоканальным автоматизированным устройством для противодействия радиолокационной разведке, являются РЛС средств воздушной радиолокационной параметрической разведки, в которых в алгоритме завязки (обнаружения) траекторий целей реализован критерий «k из m» (k и m - число циклов обзора РЛС средств воздушной РЛПР).
Бортовые РЛС средств воздушной РЛПР работают в импульсно-доплеровском режиме с высокой частотой повторения импульсов при обнаружении воздушных целей, а также в импульсном режиме с низкой частотой повторения импульсов - при обнаружении надводных целей. Типовыми характеристиками для них являются:
Зона обзора по азимуту - круговая, с равномерным просмотром за период обзора равным 10 с.
Зона обзора по углу места (+5…15 град.) с просмотром многолучевой либо со сканированием однолучевой диаграммой направленности антенны.
ц
ц
2
2
Дальность обнаружения низколетящих целей с эффективной площадью рассеяния цели σ=3…10 м составляет от 300 до 350 км и с σ=0,5…1,0 м-от 200 до 250 км.
ц
2
Дальность обнаружения воздушных загоризонтных целей с σ=30…60 м составляет от 550 до 650 км.
При завязке (обнаружении) траекторий целей на практике чаще всего находят использование алгоритмы «2 из 2», «2 из 3», «3 из 3» и «3 из 4». (B.C. Верба, Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. - М.: Радиотехника, 2008, с. 51, 59, 140).
Рабочий диапазон частот передатчика лежит в пределах от 3176 до 3425 МГц (Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения основных капиталистических стран. Под общей редакцией академика Е.А. Федосова. - Научно-информационный центр, 1990, с. 11).
Использование особенностей функционирования РЛС средств воздушной радиолокационной параметрической разведки заключается в следующем.
Известно, что в РЛС средств воздушной радиолокационной параметрической разведки в алгоритме завязки (обнаружения) траекторий целей реализован критерий «k из m», что на практике чаще всего используется критерий «2 из 2», «2 из 3», «3 из 3» и «3 из 4» и что период обзора зоны РЛС средств воздушной РЛПР равен 10 с. (B.C. Верба, Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения. - М: Радиотехника, 2008, с. 55, 140). Исходя из анализа приведенных выше особенностей функционирования РЛС средств воздушной РЛПР для срыва в ней завязки (обнаружения) траекторий целей достаточно обеспечение снижения ниже допустимого качества обнаружения в z ее обзорах. Для достижения такого эффекта подавления могут применяться шумовые прерывистые помехи, длительность и период следования которых выбирается из условия
обз
обз
zТ≤τ≤Т≤mТ,
обз
где Т - время одного обзора РЛС средств воздушной РЛПР, равно 10 с;
τ, Т - длительность и период шумовой прерывистой помехи.
Паузы шумовой прерывистой помехи дают возможность создавать шумовую прерывистую помеху другим РЛС средств воздушной РЛПР, что позволяет увеличить число подавляемых радиолокационных станций воздушной радиолокационной параметрической разведки средством РЭП.
При этом необходимо рассматривать ситуации, когда на средстве РЭП имеется информация о применяемых в РЛС средств воздушной РЛПР критериях завязки (обнаружения) траекторий целей и когда эта информация отсутствует.
При нахождении в зоне действия средства РЭП нескольких излучающих РЛС средств воздушной РЛПР и наличии информации о применяемых в них критериях завязки (обнаружения) траекторий целей (на практике чаще всего критерии завязки (обнаружения) траекторий «2 из 2», «3 из 3», «2 из 3», «3 из 4»), средству РЭП необходимо для срыва завязки (обнаружения) траекторий обеспечить снижение ниже допустимого качества обнаружения для критериев «2 из 2», «3 из 3» в одном из m обзоров и для критериев «2 из 3», «3 из 4» в двух из m обзоров. Обеспечивая в средстве РЭП последовательное переключение диаграммы направленности антенны в пространстве с одной РЛС средств воздушной РЛПР на другую, оно обеспечит срыв завязки (обнаружения) траекторий в одной и ухудшение качества обнаружения в другой (логика обнаружения «2 из 3»), в двух (логики обнаружения «2 из 2» и «3 из 4») и в трех (логика обнаружения «3 из 3») рассматриваемых РЛС средств воздушной РЛПР. То есть паузы шумовой прерывистой помехи дают возможность создавать шумовую прерывистую помеху на других пространственных направлениях.
обз
обз
обз
обз
обз
обз
обз
обз
При этом для критерия завязки (обнаружения) траекторий «2 из 2» длительность шумовой прерывистой помехи равна Т, период шумовой прерывистой помехи равен 2Т, для критерия завязки (обнаружения) траекторий «2 из 3» длительность шумовой прерывистой помехи равна 2Т, период шумовой прерывистой помехи равен 3Т, для критерия завязки (обнаружения) траекторий «3 из 3» длительность шумовой прерывистой помехи равна Т, период шумовой прерывистой помехи равен 3Ти для критерия завязки (обнаружения) траекторий «3 из 4» длительность шумовой прерывистой помехи равна 2Т, период шумовой прерывистой помехи равен 4Т.
i
Таким образом, при наличии на средстве РЭП информации о применяемых в РЛС средств воздушной РЛПР критериях завязки (обнаружения) траекторий целей существует возможность выбора оптимального варианта алгоритма подавления в обзорах. При использовании критерия завязки (обнаружения) траекторий «2 из 3» снижение ниже допустимого качества обнаружения в двух из трех обзоров позволит подавить одну РЛС средств воздушной РЛПР и ухудшить качество обнаружения в другой РЛС средств воздушной РЛПР, работающих в различных пространственных направлениях. При использовании критерия завязки (обнаружения) траекторий «2 из 2» («3 из 4») снижение ниже допустимого качества обнаружения в одном (двух) из двух (четырех) обзоров позволит подавить две РЛС средств воздушной РЛПР, работающих в различных пространственных направлениях. При использовании логики завязки (обнаружения) траекторий «3 из 3» снижение ниже допустимого качества обнаружения в одном из трех обзоров позволит подавить три РЛС средств воздушной РЛПР, работающие в различных пространственных направлениях. То есть реализация шумовых прерывистых помех, при наличии информации о применяемых критериях завязки (обнаружения) траекторий целей, позволяет увеличить число одновременно подавляемых РЛС средств воздушной РЛПР в зоне действия средства РЭП, а, следовательно, повысить его эффективность (фиг. 1а). На фиг. 1а обозначено: S - номер цикла обзора РЛС средств воздушной РЛПР; f - частота излучаемой помехи i-й РЛС средств воздушной РЛПР.
обз
обз
При нахождении в зоне действия средства РЭП нескольких излучающих РЛС средств воздушной РЛПР и отсутствии информации о применяемых в них критериях завязки (обнаружения) траекторий целей, дающим гарантированный результат по количеству подавляемых РЛС, является алгоритм, обеспечивающий снижение ниже допустимого качества обнаружения в одном из двух обзоров. Длительность шумовой прерывистой помехи будет равна Т, а период шумовой прерывистой помехи - 2Т. Обеспечивая последовательное переключение диаграммы направленности антенны в пространстве с одной РЛС средств воздушной РЛПР на другую, средство РЭП обеспечит срыв завязки (обнаружения) траекторий целей в одной и ухудшение качества обнаружения в другой (логика обнаружения «2 из 3») и в двух (логики обнаружения «2 из 2», «3 из 3» и «3 из 4») рассматриваемых РЛС средств воздушной РЛПР.
i
Таким образом, реализация шумовых прерывистых помех при отсутствии информации о применяемых в РЛС средств воздушной РЛПР критериях завязки (обнаружения) траекторий целей, позволяет увеличить число одновременно подавляемых РЛС средств воздушной РЛПР в зоне действия средства РЭП, а следовательно, повысить его эффективность (фиг. 1б). На фиг. 1б обозначено: S - номер цикла обзора РЛС средств воздушной РЛПР; f - частота излучаемой помехи i-й РЛС средств воздушной РЛПР.
Приведенные доводы показывают, что применение шумовых прерывистых помех позволяет увеличить число одновременно подавляемых РЛС средств воздушной РЛПР в зоне действия средства РЭП при отсутствии информации о применяемых критериях завязки (обнаружения) траекторий до двух и при наличии информации о применяемых критериях завязки (обнаружения) траекторий - до трех.
обз
обз
Так как информация о применяемых в РЛС средств воздушной РЛПР критериях завязки (обнаружения) траекторий целей практически отсутствует, то на средстве РЭП необходимо использовать алгоритм, дающий гарантированный результат по количеству подавляемых РЛС обнаружения и сопровождения траекторий. Таковым является алгоритм, обеспечивающий снижение ниже допустимого качества обнаружения в одном из двух обзоров. Длительность шумовой прерывистой помехи будет равна Т, а период шумовой прерывистой помехи - 2Т.
Таким образом, реализация шумовых прерывистых помех позволяет увеличить число одновременно подавляемых РЛС средств воздушной РЛПР в зоне действия средства РЭП в два раза, и, следовательно, повысить его эффективность. Результат достигнут: увеличено в два раза число подавляемых РЛС средств воздушной РЛПР в зоне действия средства РЭП за счет создания шумовых прерывистых помех, использующих особенности функционирования объектов подавления.
Изобретение поясняется чертежами.
i
На фиг. 1 приведена структура шумовой прерывистой помехи (распределение частот f излучаемой помехи i-м РЛС средств воздушной РЛПР) на каждом цикле обзора РЛС S для различных применяемых в них логик завязки (обнаружения) траекторий целей; на фиг. 2 - структурная схема многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведке; на фиг. 3 - вариант реализуемого алгоритма в блоке управления многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведке.
На фигурах введены обозначения:
1 - приемное антенное устройство;
1-1 - антенная решетка (АР) приемного антенного устройства состоящая из К рупорных излучателей;
1-2 - диаграммообразующая схема (ДОС) приемного антенного устройства;
2 - блок входных коммутаторов;
(2-i) - i-й входной коммутатор блока 2, i изменяется от 1 до L, где L - количество парциальных диаграмм направленности (ДН) приемного антенного устройства (лучей);
3 - блок входных усилителей высокой частоты (УВЧ);
(3-i) - i-й входной УВЧ блока 3, i изменяется от 1 до L, где L - количество парциальных ДН приемного антенного устройства (лучей);
18 - входной сумматор сигналов;
15 - блок формирователей;
(15-1-1), …, (15-L-1) - детекторы блока формирователей 15, где L - количество парциальных ДН приемного антенного устройства (лучей);
(15-1-2), …, (15-L-2) - видеоусилители блока формирователей 15, где L - количество парциальных ДН приемного антенного устройства (лучей);
(15-1-3), …, (15-1,-3) - формирователи сигнала управления (ФСУ) блока формирователей 15, где L - количество парциальных ДН приемного антенного устройства (лучей);
5 - разветвитель сигналов;
6 - блок полосовых фильтров;
7 - детектор частотного канала;
8 - видеоусилитель частотного канала;
9 - формирователь сигнала управления частотным каналом;
10 - коммутатор частотного канала;
11 - формирователь строб-импульса;
12 - сумматор сигналов;
16 - блок схем И, состоящий из L каналов, где L - количество парциальных ДН приемного антенного устройства (лучей);
(16-1-1), (16-1-2), …, (16-1-N) - схемы И первого канала блока схем И, где N - количество частотных каналов;
(16-2-1), (16-2-2), …, (16-2-N) - схемы И второго канала блока схем И, где N - количество частотных каналов;
…
(16-L-l), (16-L-2), (16-L-N) - схемы И Z-го канала блока схем И, где N - количество частотных каналов, L - количество парциальных ДН приемного антенного устройства (лучей);
17 - блок управления;
19 - канальный ключ;
20 - дешифратор номеров частотных каналов;
21 - дешифратор номеров парциальных ДН;
22 - переключатель;
23 - ДОС;
13 - блок выходных усилителей высокой частоты;
(13-i) - i-й выходной усилитель высокой частоты блока выходных УВЧ 13, i изменяется от 1 до К;
14 - передающая антенная решетка, состоящая из К рупорных излучателей.
Технический результат и поставленная задача изобретения достигается за счет того, что многоканальное автоматизированное устройство для противодействия радиолокационной разведке дополняется приемным антенным устройством, состоящим из антенной решетки (АР) приемного антенного устройства, включающей К рупорных излучателей и ДОС приемного антенного устройства, блоком входных коммутаторов, состоящим из L входных коммутаторов, где L количество парциальных ДН приемного антенного устройства, блоком входных усилителей высокой частоты, состоящим из L входных УВЧ, входным сумматором сигналов, блоком формирователей, состоящим из L каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных детектора, видеоусилителя и формирователя сигнала управления, блоком схем И, состоящим из L каналов, каждый из которых имеет N схем И, где N количество частотных каналов, блоком управления, канальным ключом, дешифратором номеров частотных каналов, дешифратором номеров парциальных ДН, переключателем, ДОС, блоком выходных усилителей высокой частоты, состоящим из К выходных УВЧ, передающей антенной решеткой, состоящей из К рупорных излучателей.
Приемное антенное устройство 1 предназначено для приема высокочастотных (ВЧ) сигналов РЛС средств воздушной РЛПР, состоит из антенной решетки приемного антенного устройства 1-1 и ДОС приемного антенного устройства 1-2. Антенная решетка приемного антенного устройства 1-1 состоит из К рупорных излучателей. Для формирования многолучевой структуры применяют высокочастотную ДОС приемного антенного устройства 1-2 на основе линзы Ротмана. Такая линза представляет собой две параллельные металлические поверхности разделенные слоем высокочастотного диэлектрика, подключенные к коаксиальным выводам, расположенным на двух противоположных сторонах. Выводы вдоль одной стороны через ВЧ кабели подсоединены к соответствующим излучателям антенной решетки приемного антенного устройства. Выводы на противоположной стороне расположены по фокальной дуге, так что каждый из них соответствует направлению оси луча в пространстве. Форма линзы и длина кабелей являются основными параметрами, от которых зависит процесс формирования (фокусировки) луча. Все траектории лучей от данной фокальной точки до соответствующей точки фронта волны имеют одинаковую электрическую длину. Местоположение фокальных точек определяется исключительно конфигурацией ДОС приемного антенного устройства. Линза фокусирует сигналы так, что возбуждаются лишь определенные выходы. Появление сигналов в каналах, соответствующих этим выходам, позволяет определить направление прихода сигнала.
Блок входных коммутаторов 2 предназначен для запирания приемника на время излучения сигнала помехи и состоит из L входных коммутаторов, которые могут быть выполнены, например, на коммутаторе, представляющем собой волноводную секцию, по осевой линии которой расположены диоды, имеет L входов и L выходов сигналов ВЧ и вход подачи управляющего сигнала.
Блок входных усилителей высокой частоты 3 предназначен для усиления принятых приемным антенным устройством 1 сигналов ВЧ и состоит из L входных усилителей высокой частоты, которые могут быть выполнены, например, на лампе бегущей волны (ЛБВ) и являются одновременно источником сигнала тепловых шумов, генерируемых непрерывно во всем рабочем диапазоне частот средства РЭП, имеет L входов и L выходов сигналов ВЧ.
Входной сумматор сигналов 18 служит для суммирования сигналов ВЧ, имеет L входов и один выход сигналов ВЧ и может быть выполнен, например, на T-мостах.
Блок формирователей 15 предназначен для формирования сигналов управления, имеет L входов сигналов ВЧ и L выходов выдачи сигналов управления, состоит из L каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных детектора, видеоусилителя и формирователя сигнала управления. Детектор выполнен на диоде, видеоусилитель выполнен на транзисторе, формирователь сигнала управления выполнен на амплитудном компараторе, уровень срабатывания которого устанавливается достаточно высоким для того, чтобы предотвратить случайный запуск от шумов.
Разветвитель сигналов 5 служит для подачи сигнала ВЧ на N входов блока полосовых фильтров 6, имеет один вход и N выходов сигналов ВЧ и может быть выполнен, например, на T-мостах.
Блок полосовых фильтров 6 предназначен для разделения входных сигналов по их несущим частотам, имеет N входов и N выходов сигналов ВЧ.
Детектор частотного канала 7 предназначен для детектирования сигналов, выполнен на диоде, имеет вход и выход.
Видеоусилитель частотного канала 8 предназначен для усиления продетектированных сигналов, выполнен на транзисторе, имеет вход и выход.
Формирователь сигнала управления частотным каналом 9 предназначен для формирования сигналов управления, выполнен на амплитудном компараторе, уровень срабатывания которого устанавливается достаточно высоким для того, чтобы предотвратить случайный запуск от шумов, имеет вход подачи видеосигналов и выход выдачи сигнала управления.
Коммутатор частотного канала 10 предназначен для открытия частотного канала при поступлении сигнала управления с выхода соответствующего формирователя сигнала управления частотного канала 9, выполнен аналогично входным коммутаторам блока входных коммутаторов 2, имеет вход и выход сигналов ВЧ и вход подачи управляющего сигнала.
Формирователь строб-импульса 11 предназначен для обеспечения попеременного стробирования входных коммутаторов блока входных коммутаторов 2 и выходных УВЧ блока выходных усилителей высокой частоты 13, обеспечивая развязку между их входными и выходными цепями, и может быть выполнен, например, на вырабатывающем сигнал управления ждущем мультивибраторе и запускающем его генераторе тактовых импульсов, имеет два выхода выдачи управляющих сигналов.
Сумматор сигналов 12 служит для суммирования сигналов ВЧ, имеет N входов и один выход сигналов ВЧ и может быть выполнен, например, на T-мостах.
Блок схем И 16 предназначен для формирования сигналов управления, состоит из L каналов, каждый из которых имеет N схем И, имеет L входов подачи сигналов управления с выхода блока формирователей 15 и N входов подачи сигналов управления с выходов формирователей сигнала управления частотных каналов 9 и каждый L-ый канал блока схем И 16 имеет N выходов выдачи управляющих сигналов на блок управления 17.
Блок управления 17 выполнен на основе ЭВМ Багет-23 В или Багет-53 на основе процессора 1 В578 для управления в реальном масштабе времени, имеет вход подачи управляющего сигнала с выхода формирователя строб-импульса 11, N входов подачи сигналов управления с выхода каждого L-го канала блока схем И 16, первый и второй выходы выдачи управляющих сигналов соответственно на дешифратор номеров частотных каналов 20 и дешифратор номеров парциальных ДН 21.
Канальный ключ 19 предназначен для открытия частотного канала при поступлении сигнала управления с соответствующего выхода дешифратора номеров частотных каналов 20, выполнен аналогично коммутатору частотного канала 10.
Дешифратор номеров частотных каналов 20 предназначен для распознавания кодовой комбинации и выдачи с соответствующего выхода управляющего сигнала на соответствующий кодовой комбинации канальный ключ 19 и открывает его, выполнен на основе триггеров, имеет вход подачи управляющего сигнала и N выходов выдачи сигналов управления.
Дешифратор номеров парциальных ДН 21 предназначен для распознавания кодовой комбинации и выдачи с соответствующего выхода управляющего сигнала на соответствующий кодовой комбинации вход переключателя 22, выполнен на основе триггеров, имеет вход подачи управляющего сигнала и L выходов выдачи сигналов управления.
Переключатель 22 предназначен для подачи сигнала ВЧ (сигнала помехи) на соответствующий вход ДОС 23, имеет вход и L выходов сигнала высокой частоты, L входов управляющего сигнала и может представлять из себя, например, быстродействующий многоплечий переключатель Титера, основанный на гибридном направленном ответвителе.
ДОС 23 предназначена для формирования многолучевой структуры излучения, выполнена аналогично ДОС приемного антенного устройства 1-2 приемного антенного устройства 1, имеет L входов и К выходов сигнала высокой частоты.
Блок выходных усилителей высокой частоты 13 предназначен для усиления сигналов ВЧ, состоит из К выходных усилителей высокой частоты, которые могут быть выполнены, например, на лампе бегущей волны (ЛБВ), имеет К входов и К выходов сигналов ВЧ.
Передающая антенная решетка 14 выполнена аналогично АР приемного антенного устройства 1-1 приемного антенного устройства 1, имеет К входов сигналов ВЧ.
L выходов приемного антенного устройства 1 соединены с соответствующими L входами подачи сигналов ВЧ блока входных коммутаторов 2. К выходов выдачи сигналов ВЧ антенной решетки приемного антенного устройства 1-1 приемного антенного устройства 1 соединены с соответствующими К входами подачи сигналов ВЧ диаграммообразующей схемы приемного антенного устройства 1-2, выходы которой являются выходами приемного антенного устройства 1.
L выходов блока входных коммутаторов 2 соединены с соответствующими L входами подачи сигналов ВЧ блока входных усилителей высокой частоты 3, его вход подачи сигнала управления, являющийся входом входных коммутаторов, каждый из которых имеет вход и выход сигнала высокой частоты и у которого вход и выход является соответствующим входом и выходом блока входных коммутаторов 2, соединен с первым выходом выдачи управляющего сигнала формирователя строб-импульса 11, который исключает прием сигналов на время формирования помехи.
L выходов блока входных усилителей высокой частоты 3 соединены с соответствующими L входами подачи сигналов ВЧ блока формирователей 15 и соответствующими L входами подачи сигналов ВЧ входного сумматора сигналов 18. Входы и выходы сигналов ВЧ входных усилителей высокой частоты являются соответствующими входами и выходами блока входных усилителей высокой частоты 3.
L выходов выдачи управляющих сигналов блока формирователей 15 соединены с соответствующими входами подачи управляющих сигналов блока схем И 16, в котором они являются входными управляющими сигналами всех схем И соответствующих каналов. L выходов выдачи сигналов детекторов блока формирователей 15, входы которых являются соответствующими входами блока формирователей 15, соединены с соответствующими входами подачи видеосигналов видеоусилителей блока формирователей 15, выходы выдачи видеосигналов видеоусилителей соединены с соответствующими входами подачи видеосигналов формирователей сигнала управления блока формирователей 15. Выходы выдачи сигналов управления формирователей сигнала управления блока формирователей 15 являются соответствующими выходами блока формирователей 15.
Выход входного сумматора сигналов 18 соединен с входом подачи сигнала высокой частоты разветвителя сигналов 5, N выходов которого соединены с соответствующими N входами блока 6 полосовых фильтров.
N выходов блока полосовых фильтров 6 соединены с соответствующими частотному каналу первыми входами подачи сигнала ВЧ коммутатора частотного канала 10 и детектора частотного канала 7, выходы которых соединены с соответствующими входами подачи видеосигналов видеоусилителей частотного канала 8, выходы выдачи видеосигналов видеоусилителей частотного канала 8 соединены с соответствующими входами подачи видеосигналов формирователей сигнала управления частотным каналом 9. Выходы выдачи сигналов управления формирователей сигнала управления частотным каналом 9 соединены со вторыми входами подачи управляющего сигнала соответствующего коммутатора частотного канал 10, и входом подачи управляющего сигнала блока схем И 16, в котором он является входным управляющим сигналом соответствующих схем И всех каналов. Выходы коммутаторов частотных каналов 10 соединены с первыми входами соответствующих канальных ключей 19.
Первый выход выдачи управляющего сигнала формирователя строб-импульса 11 соединен с (L+1)-м входом подачи управляющего сигнала блока управления 17 и входом подачи управляющего сигнала блока входных коммутаторов 2, в котором он подается на вторые входы подачи управляющего сигнала входных коммутаторов блока входных коммутаторов 2, второй выход выдачи управляющего сигнала формирователя строб-импульса 11 соединен с входом подачи управляющего сигнала блока выходных усилителей высокой частоты 13, в котором он подается на вторые входы подачи управляющего сигнала выходных усилителей высокой частоты блока выходных УВЧ 13.
Входы подачи сигналов ВЧ канальных ключей 19 соединены с соответствующими выходами коммутаторов частотных каналов 10, выходы канальных ключей 19 соединены с соответствующими входами подачи сигналов ВЧ сумматора сигналов 12, выход которого соединен с (L+1)-м входом подачи сигнала ВЧ переключателя 22.
N выходов выдачи управляющих сигналов каждого из L каналов блока схем И 16 соединены с соответствующими входами блока управления 17. Первый и второй выходы выдачи сигналов управления блока управления 17 соединены с входами подачи сигналов управления соответственно дешифратора номеров частотных каналов 20 и дешифратора номеров парциальных ДН 21, (L+1)-й вход подачи управляющего сигнала блока управления 17 соединен с первым выходом формирователя строб-импульса 11.
N выходов выдачи сигналов управления дешифратора номеров частотных каналов 20 соединены с соответствующими вторыми входами подачи сигналов управления канальных ключей 19. L выходов выдачи сигналов управления дешифратора номеров парциальных ДН 21 соединены с соответствующими входами подачи сигналов управления переключателя 22.
L выходов выдачи сигналов ВЧ переключателя 22 соединены с соответствующими входами подачи сигналов ВЧ ДОС 23, К выходов которой соединены с соответствующими входами подачи сигналов ВЧ блока выходных усилителей высокой частоты 13, в котором они подаются на соответствующие первые входы подачи сигналов ВЧ выходных усилителей высокой частоты блока выходных УВЧ 13.
К выходов выдачи сигналов ВЧ блока выходных усилителей высокой частоты 13, являющиеся выходами усилителей высокой частоты блока выходных усилителей высокой частоты 13, соединены с соответствующими входами подачи сигналов ВЧ передающей антенной решетки 14.
Заявляемое многоканальное автоматизированное устройство для противодействия радиолокационной разведке реализовано по блок схеме фиг. 2. В качестве функциональных элементов были использованы следующие стандартные элементы: рупорные облучатели АР приемного антенного устройства 1-1 и передающей АР 13 (Г.Б. Белоцерковский. Антенны. - М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1956 г., С. 408); ДОС приемного антенного устройства 1-2 и ДОС 23 (Радиоэлектронные технологии России. Альманах «Россия: Союз технологий». - М: НО «Ассоциация «Лига содействия оборонным предприятиям», 2012 г., С. 66; Г.Б. Белоцерковский. Антенны. - М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1956 г., С. 392); дешифратор номеров частотных каналов 20, дешифратор номеров парциальных ДН 21 (Справочник по радиоэлектронике. Том 3. Под редакцией А.А. Куликовского. - М.: Издательство «Энергия», 1970 г., С. 337; Справочник по основам радиолокационной техники. Под редакцией В.В. Дружинина. - М.: Военное издательство, 1967 г., С. 654); блок управления 17 (Каталог продукции КБ «Корунд» «Багет-семейство ЭВМ для специального применения». - Москва, а/я 10, 2000 г., С. 12, 13; http://wwwp.rpkb.ru официальный сайт Раменского приборостроительного КБ); входные коммутаторы блока входных коммутаторов 2, коммутатор частотного канала 10, канальный ключ 19 (Г. Уотсон «СВЧ полупроводниковые приборы и их применение». Перевод с английского под редакцией B.C. Эткина. - М.: Издательство «Мир», 1972 г., С. 344, 352; Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. Под редакцией В.Н. Дулина, М.С. Жука. - М.: Издательство «Энергия», 1977 г., С. 472); переключатель 22 (А.Ф. Харвей. Техника сверхвысоких частот. Том 1. Перевод с английского под редакцией В.И. Сушкевича. - М.: Издательство «Советское радио», 1965 г., С. 188); усилители высокой частоты блока входных УВЧ 2, разветвитель сигналов 5, сумматор сигналов 12, входной сумматор сигналов 18, усилители высокой частоты блока выходных УВЧ 13 (А.Ф. Харвей. Техника сверхвысоких частот. Том 1. Перевод с английского под редакцией В.И. Сушкевича. - М.: Издательство «Советское радио», 1965 г., С. 636, 290; Справочник по элементам радиоэлектронных устройств. Под редакцией В.Н. Дулина, М.С. Жука. - М.: Издательство «Энергия», 1977 г., С. 69, 468; блок полосовых фильтров 6 (А.Ф. Харвей. Техника сверхвысоких частот. Том 1. Перевод с английского под редакцией В.И. Сушкевича. - М.: Издательство «Советское радио», 1965 г., С. 281); генератор тактовых импульсов формирователя строб-импульса 11 (Г.Я. Мирский. Электронные измерения. - М.: «Радио и связь», 1986 г., С. 385); детектор 7 и детекторы блока формирователей 15 (Г. Уотсон «СВЧ полупроводниковые приборы и их применение». Перевод с английского под редакцией B.C. Эткина. - М.: Издательство «Мир», 1972 г., С. 415; А.Ф. Харвей. Техника сверхвысоких частот. Том 1. Перевод с английского под редакцией В.И. Сушкевича. - М.: Издательство «Советское радио», 1965 г., С. 203); ждущий мультивибратор формирователя строб-импульса 11, формирователь сигнала управления частотным каналом 9, формирователи блока формирователей 15, схемы И блока схем И 16 (В.И. Кузьмич, Н.С. Спиридонов, И.К. Трегуб. Основы импульсной техники. - Киев: КВИРТУ ПВО, 1973 г., С. 247, 405, 372).
Вновь введенные элементы позволяют обеспечить при нахождении в зоне действия многоканального автоматизированного устройства для противодействия нескольким РЛС средств воздушной РЛПР, их последовательное подавление шумовыми прерывистыми помехами.
При этом положительный эффект заключается в повышении эффективности многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведке путем увеличения числа подавляемых им РЛС средств воздушной РЛПР, находящихся одновременно в зоне действия многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведке за счет использования всех отличительных признаков. Указанная совокупность отличительных признаков является новой, поскольку в известной литературе, посвященной вопросам радиоэлектронного подавления бортовых РЛС, не приводилась.
Технический результат изобретения заключается в увеличении в два раза числа подавляемых РЛС средств воздушной РЛПР в зоне действия многоканального автоматизированного устройства для создания помех радиолокационным станциям, который достигается путем создания шумовых прерывистых помех радиолокационным станциям, использующим особенности функционирования объектов подавления и для заданных исходных данных об этой системе задающим количество обзоров, которые необходимо подвергнуть воздействию помех.
Многоканальное автоматизированное устройство для противодействия радиолокационной разведке работает следующим образом.
Формирователь строб-импульса 11 определяет режим работы («разведка», «подавление»). Сигналы формирователя строб-импульса 11, поступающие на входные коммутаторы 2-1…2-L блока входных коммутаторов 2 и выходные УВЧ 13-1…13-А" блока выходных усилителей высокой частоты 13, производят их попеременное стробирование и обеспечивают развязка между входными и выходными цепями.
Сигналы высокой частоты излучающих РЛС средств воздушной РЛПР принимаются излучателями антенной решетки 1-1 приемного антенного устройства 1, проходят через линзу диаграммообразующей схемы приемного антенного устройства 1-2 приемного антенного устройства 1, производящую их фокусировку так, что возбуждаются лишь определенные ее выходы, проходят через соответствующие открытые в режиме разведки входные коммутаторы блока входных коммутаторов 2, для усиления на соответствующие входные усилители высокой частоты блока входных усилителей высокой частоты 3, являющиеся одновременно и источниками сигналов тепловых шумов, генерируемых во всем рабочем диапазоне частот и далее, на соответствующие каналы блока формирователей 15, каждый из которых состоит из последовательно соединенных детектора, видеоусилителя, формирователя сигнала управления и соответствующие входы входного сумматора сигналов 18.
С выхода входного сумматора сигналов 18 сигналы ВЧ проходят на разветвитель сигналов 5, с выходов которого в соответствии со своей несущей частотой, через соответствующий полосовой фильтр блока полосовых фильтров 6 вместе с шумовым сигналом поступают на один из частотных каналов, где детектируются детектором частотного канала 7, усиливаются видеоусилителем частотного канала 8, и далее поступают на формирователь сигнала управления частотным каналом 9, который как и формирователи сигнала управления каналов блока формирователей 15 имеют в своем составе амплитудный компаратор, уровень срабатывания которого устанавливается достаточно высоким для того, чтобы предотвратить случайный запуск системы от шумов и который в ответ на поступивший сигнал на формирователь сигнала управления частотным каналом 9, амплитуда которого превышает определенный уровень в частотном диапазоне соответствующего канала, производит замыкание коммутатора этого частотного канала 10.
П
П
С выходов формирователей каналов блока формирователей 15 сигналы поступают на первые входы всех схем И соответствующих каналов блока схем И 16, с выходов формирователей сигнала управления частотных каналов 9 сигналы поступают на вторые входы соответствующих схем И всех каналов блока схем И 16. Сигнал на выходе схемы И является признаком наличия сигнала излучающей РЛС средств воздушной РЛПР в конкретной парциальной диаграмме направленности и конкретном частотном канале. Информация о наличии в парциальных ДН и в частотных каналах излучающих РЛС средств воздушной РЛПР L(i, j) с выхода схем И каналов блока схем И 16 поступает на соответствующие входы блока управления 17, который на основе поступившей информации вырабатывает решение (один из вариантов реализуемого алгоритма в блоке управления 17 изображен на фиг. 3) о номерах целей (q), номерах парциальных диаграмм направленности (га) и номерах частотных каналов (к) по которым будет ставиться помеха, очередности постановки помех в парциальных ДН (частотных каналах) и параметрах помех (длительность - τ, период - Т) и в соответствии с которым при поступлении с формирователя строб-импульса 11 сигнала устанавливающего режим постановки помех блок управления 17 будет выдавать последовательно во времени с циклом равным периоду обзора РЛС средств воздушной РЛПР, в виде цифровых параллельных кодов информацию о номерах парциальных ДН и номерах частотных каналов по которым будет ставиться помеха на дешифраторы номеров парциальных ДН 21 и номеров частотных каналов 20 соответственно.
Дешифратор номеров парциальных ДН 21, распознав кодовую комбинацию, выдает с соответствующего выхода управляющий сигнал на соответствующий кодовой комбинации вход переключателя 22, который обеспечивает подачу сигнала ВЧ (сигнала помехи) на соответствующий вход ДОС 23, дешифратор номеров частотных каналов 20, распознав кодовую комбинацию, выдает с соответствующего выхода управляющий сигнал на соответствующий кодовой комбинации канальный ключ 19 и открывает его. Время действия каждого управляющего сигнала определяет длительность помехового сигнала, определенную блоком управления 17. Таким образом, переключатель 22 и соответствующий канальный ключ 19 будут открываться на время, равное длительности и с периодом повторения помехи в конкретной парциальной ДН и конкретном частотном канале.
Сигнал помехи формируется путем модуляции принятого сигнала РЛС тепловыми шумами, прохождения через входной сумматор сигналов 18 и далее через соответствующие полосовые фильтры блока полосовых фильтров 6, затем через открытые коммутаторы частотных каналов 10, по которым приняты сигналы, канальные ключи 19, на которые поступил управляющий сигнал с дешифратора номеров частотных каналов 20, последующего суммирования сигналов в сумматоре сигналов 12, прохождения через переключатель 22 на соответствующий вход ДОС 23, усиления усилителями высокой частоты блока выходных усилителей высокой частоты 13 и излучения рупорными излучателями передающей антенной решетки 14.
Отличительные признаки изобретения
Введены приемное антенное устройство, состоящее из антенной решетки приемного антенного устройства, состоящей из К рупорных излучателей и диаграммообразующей схемы приемного антенного устройства, блок входных коммутаторов, состоящий из L входных коммутаторов, где L - количество парциальных диаграмм направленности приемного антенного устройства, блок входных усилителей высокой частоты состоящий из L входных УВЧ, входной сумматор сигналов, блок формирователей, состоящий из L каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных детектора, видеоусилителя и формирователя сигнала управления, блок схем И, состоящий из L каналов, каждый из которых имеет N схем И, где N - количество частотных каналов, блок управления, канальный ключ, дешифратор номеров частотных каналов, дешифратор номеров парциальных ДН, переключатель, ДОС, блок выходных усилителей высокой частоты, состоящий из К выходных УВЧ, передающая антенная решетка, состоящая из К рупорных излучателей.
Таким образом, задача настоящего изобретения, заключающаяся в повышении эффективности многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведке за счет увеличения числа подавляемых им радиолокационных станций средств воздушной радиолокационной параметрической разведки за счет создания шумовых прерывистых помех использующих особенности их функционирования, решена. Повышено в два раза число подавляемых РЛС средств РПР в зоне действия многоканального автоматизированного устройства для противодействия радиолокационной разведке.
Технический результат и поставленная задача изобретения достигнуты за счет того, что многоканальное автоматизированное устройство для противодействия радиолокационной разведке дополняется приемным антенным устройством, состоящим из антенной решетки приемного антенного устройства, включающей К рупорных излучателей и диаграммообразующую схему приемного антенного устройства, блоком входных коммутаторов, состоящим из L входных коммутаторов, где L - количество парциальных диаграмм направленности приемного антенного устройства, блоком входных усилителей высокой частоты, состоящим из L входных УВЧ, входным сумматором сигналов, блоком формирователей, состоящим из L каналов, каждый из которых состоит из последовательно соединенных детектора, видеоусилителя и формирователя сигнала управления, блоком схем И, состоящим из L каналов, каждый из которых имеет N схем И, где N - количество частотных каналов, блоком управления, канальным ключом, дешифратором номеров частотных каналов, дешифратором номеров парциальных ДН, переключателем, ДОС, блоком выходных усилителей высокой частоты, состоящим из К выходных УВЧ, передающей антенной решеткой, состоящей из К рупорных излучателей.