Буксируемая ловушка с активным ретранслятором для защиты самолетов

Буксируемая ловушка /БЛ/ представляет контейнер с аппаратурой активных помех ретрансляционного типа, который буксируется на тросе летательным аппаратом. Задача БЛ состоит в том, чтобы перенацелить на себя атакующую ракету и тем самым обеспечить непоражение самолета. Для того чтобы такое перенацеливание имело место, необходимо перевести угломерный координатор радиолокационной головки самонаведения /РГС/ на сопровождение БЛ. Последнее может быть достигнуто, если помеховый сигнал, создаваемый аппаратурой БЛ, находится в полосе пропускания селектирующих устройств РГС, а его уровень превышает уровень сигнала цели.
Поскольку БЛ расположена на некотором расстоянии от защищаемого объекта, то она может селектироваться РГС по дальности /в импульсных системах/ или радиальной скорости сближения /в системах с непрерывным излучением/. Одновременная селекция по дальности и скорости может иметь место при использовании в системах наведения радиолокационных сигналов со сложной структурой, а в отдельных случаях при использовании квазинепрерывных сигналов.
При атаках со стороны задней полусферы сигнал, отраженный от защищаемого объекта /цели/, запаздывает во времени относительно сигнала, отраженного от БЛ (Уровень сигнала, отраженного от поверхности БЛ, пренебрежимо мал по сравнению с сигналом цели и ретранслированным сигналом БЛ и практически не влияет на характер процесса перенацеливания.), на величину
где  - длина буксировочного троса,
с - скорость света,
q - ракурс атаки.
Длина троса выбирается минимально возможной из условия непоражения защищаемого объекта. Предварительная оценка позволила заключить, что требуемая длина буксировочного троса не превышает 300 метров. Следовательно, величина запаздывания  мксек.
Величина разности допплеровских частот самолета и БЛ  относительно РЛС и РГС зависит от целого ряда параметров, и, в частности, от скорости самолета, ракурса атаки, длины буксировочного троса, длины рабочей волны РЛС.
По мере сближения самолета с РЛС /РГС/ величина  монотонно возрастает. Наибольший интерес представляют те значения величины , которые могут иметь место до момента углового разрешения объектов включительно.
Как показано в /I/, максимальное значение величины разности допплеровских частот самолета и БЛ  до момента углового разрешения объектов включительно практически не зависит от длины троса и в диапазоне рабочих длин волн 2,9÷4,45 см может достигать значений порядка 1 кГц, что превышает разрешающую способность по скорости отдельных РЛС /РГС/.
Предлагаемая БЛ обеспечивает попадание ретранслируемого ею сигнала в полосу пропускания приемных устройств РЛС и РГС при любых видах зондирующих сигналов, используемых в системе наведения, и исключает возможность селекции защищаемого объекта и БЛ по запаздыванию и допплеровской частоте.
Для того чтобы ретранслированный БЛ сигнал не селектировался по дальности от сигнала цели, он задерживается по высокой частоте в тракте аппаратуры БЛ с помощью управляемой ТЗ СВЧ линии задержки. Величина задержки регулируется таким образом, чтобы импульс БЛ совмещался с импульсом цели с точностью до . Здесь под  понимается длительность рабочего импульса /дискрета кода/ РЛС. Управление величиной задержки производится по командам с борта защищаемого объекта, передаваемым на борт БЛ с помощью радиолинии. Для формирования управляющей команды на борту защищаемого объекта необходимо определять ракурс атакующей РЛС /РГС/.
Для исключения возможности селекции самолета и БЛ по скорости ретранслируемый ловушкой сигнал размывается по допплеровской частоте в полосе, равной примерно , посредством модуляции его по фазе флуктуационным процессом.
Взаимное расположение сигналов, отраженных от защищаемого объекта и БЛ, а также сигнала, ретранслируемого аппаратурой БЛ, на временной и частотной осях представлено на фиг. 1 и фиг. 2 соответственно.
Здесь приняты следующие обозначения:
Ц - сигнал, отраженный от защищаемого объекта,
БЛ' - сигнал, отраженный от поверхности БЛ,
БЛ - сигнал, ретранслируемый БЛ,
- длительность рабочего импульса /дискрета кода/,
- запаздывание сигнала цели относительно сигнала отраженного от поверхности БЛ,
- задержка ретранслируемого БЛ сигнала,
- допплеровская частота сигнала, отраженного от поверхности БЛ,
- текущее значение разности допплеровских частот самолета и БЛ,
- максимальное значение разности допплеровских частот самолета и БЛ,
- ширина спектра ретранслируемого сигнала.
Блок-схема аппаратуры БЛ представлена на фиг. 3. Здесь приняты следующие обозначения:
1 - приемная антенна БЛ,
2 - усилитель-фазовращатель,
3 - генератор низкочастотного шума,
4 - твердотельная СВЧ линия задержки,
5 - СВЧ коммутатор,
6 - выходной усилитель,
7 - передающая антенна БЛ,
8 - приемная антенна радиолинии связи,
9 - приемник радиолинии связи,
10 - схема управления.
Прямой сигнал РЛС принимается приемной антенной I и поступает на усилитель-фазовращатель 2, где наряду с усилением осуществляется его фазовая модуляция низкочастотным шумом, создаваемым генератором шума 3. С выхода усилителя-фазовращателя сигнал подается на N-канальное устройство задержки. Каждый из каналов включает твердотельную СВЧ линию задержки 4 и коммутатор 5.
Величина временной задержки в каждом из каналов различна, причем величины задержек в соседних I и  каналах отличаются между собой на величину . Величина задержки в 1-м канале составляет . Включение того или иного канала задержки, каждый из которых заперт в исходном состоянии, осуществляется схемой управления 10 посредством СВЧ коммутаторов 5.
С выхода устройства задержки сигнал поступает на выходной усилитель 6 и после усиления переизлучается в сторону РЛС /РГС/ передающей антенной 7.
Схема управления 10 предназначена для управления величиной задержки переизлучаемого сигнала посредством включения соответствующего канала задержки. Формирование управляющих сигналов в схеме управления производится на основании информации о ракурсе РЛС, которая передается с борта защищаемого самолета на борт ловушки посредством радиолинии связи.
Сигналы, передаваемые по радиолинии, принимаются антенной 8, обрабатываются в приемнике 9 и в виде соответствующих аналогов вводятся в схему управления.
В тех случаях, когда требуемая точность совмещения по дальности ретранслированного сигнала БЛ с сигналом самолета не может быть обеспечена при включении одного из каналов задержки, например, за счет больших ошибок в измерении ракурса РЛС, схема управления включает одновременно несколько каналов задержки, расширяя тем самым зону маскирования по дальности. При этом для исключения интерференционных явлений, которые могут иметь место при сложении сигналов соседних каналов, каждый из этих сигналов модулируется по фазе флуктуационным процессом в коммутаторе 5.
Достоинством предлагаемой буксируемой ловушки является то, что она обеспечивает наименьшие энергетические потери при формировании помехового сигнала системам наведения ракет, использующим сложные зондирующие сигналы, и не требует разведки тех или иных характеристик радиолокационного сигнала на борту БЛ.