Файл: Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008.pdf

2.8.6, Зоны обзора и режимы работы БРЛС 

Круговая зона обзора БРЛС может разбиваться на 16-32 секторов, в каж­

дом из которых может быть задан любой режим работы. Кроме простых режи­
мов, предназначенных для наблюдения за определенным классом целей, воз­
можны комбинированные режимы, получаемые в результате сочетания про­

стых режимов. Частота смены простых режимов в процессе обзора в любом из 
комбинированных режимов выбирается из условия обеспечения непрерывно­
сти сканирования пространства в пределах заданного сектора. 

В качестве примера возможных простых и комбинированных режимов 

АК РЛДН далее представлены варианты их сочетания при решении задач на­

блюдения воздушных, надводных и радиоизлучающих целей. 

1. Комбинированный импульсно-доплеровский ВЧП режим с быстрым 

сканированием ДНА по углу места и режим НЧП. 

В данном режиме обеспечивается обнаружение воздушных целей на фоне 

земной поверхности, а также загоризонтных воздушных целей и надводных це­
лей на предельных дальностях. Он является универсальным и используется 
наиболее часто. Однако по дальности обнаружения он уступает другим про­

стым и комбинированным режимам без сканирования по углу места. 

2. Импульсно-доплеровский режим с большой длительностью излучаемых 

импульсов. В этом режиме автоматическое сканирование ДН по углу места не 
осуществляется, а ее положение в вертикальной плоскости устанавливается 
оператором вручную в пределах максимального сектора сканирования. Данный 

режим позволяет обнаруживать воздушные цели, определять дальность до них 

и радиальную скорость (высота не определяется). Применение больших перио­
дов накопления при доплеровской обработке сигнала увеличивает вероятность 
и дальность обнаружения малоразмерных целей. 

3. Загоризонтный режим с НЧП с ручной установкой луча ДН антенны в 

положение угла места 1...2°. Режим обеспечивает обнаружение воздушных це­
лей на предельных дальностях. 

4. Режим НЧП наблюдения только за надводными целями на предельной 

(до радиогоризонта) дальности. Луч ДН антенны устанавливается оператором в 
направлении радиогоризонта. 

5. Импульсно-доплеровский режим с медленным сканированием по углу 

места и загоризонтный режим НЧП. В данном режиме предполагается использо­
вание импульсов большой длительности и увеличенных интервалов накопления 
при доплеровской обработке отраженных сигналов. Он обеспечивает наблюдение 
за малоразмерными воздушными целями на больших дальностях, но чувстви­
тельность РЛС в загоризонтном режиме несколько ниже, чем во втором режиме. 

6. Импульсно-доплеровский режим с медленным сканированием по углу 

места и пассивный режим РТР. Станция работает с импульсами большой 

длительности при одновременном медленном сканировании по углу места, че­
редуясь с работой РТР. 

7. Импульсно-доплеровский режим с быстрым сканированием по углу 

места и режим НЧП наблюдения за надводными целями. Дополнительно воз­
можно использование загоризонтного режима. При этом обеспечиваются обна­

ружение воздушных целей на фоне шумов от подстилающей поверхности и 

измерение их высоты, а также надводных целей на средних дальностях. Могут 
также выделяться цели с малыми скоростями. Недостаток этого режима - огра­
ниченные возможности по подавлению мешающих отражений от подстилаю­
щей поверхности. 

8. Импульсно-доплеровский режим с большой длительностью импульсов 

и ручной установкой луча ДНА в угломестной плоскости и режим наблюдения 
за надводными целями. Он обеспечивает высокую чувствительность при обна­
ружении воздушных целей. Загоризонтные цели не обнаруживаются. 

9. Импульсно-доплеровский режим с медленным сканированием по углу 

места и режим наблюдения за надводными объектами. Он обеспечивает высо­
кую эффективность при обнаружении малоразмерных воздушных целей. Воз­
можность наблюдения морских целей несколько понижена. 

10. Импульсно-доплеровский режим с импульсами малой длительности и 

режим наблюдения за надводными целями. Обеспечивает высокую эффектив­

ность обнаружения воздушных и морских целей. 

11. Пассивный режим с быстрым сканированием по углу места и загори-

зонтный режим. Импульсно-доплеровский сигнал не излучается, в то время как 
приемная подсистема доплеровской обработки обнаруживает цели, излучаю­
щие сигналы в частотном диапазоне РЛС. Путем быстрого сканирования при­
емной диаграммы направленности по углу места обеспечивается определение 
высоты воздушных целей. Данный режим чередуется с загоризонтным, позво­
ляющим обнаруживать цели на большом удалении. 

12. Пассивный и загоризонтный режимы. Они обеспечивают наблюдение в 

широком диапазоне частот источников радиоизлучения и радиоэлектронной 
обстановки на предельных дальностях. 

13. Пассивный режим и режим наблюдения надводных целей. Они исполь­

зуются для обнаружения надводных и воздушных источников радиоизлучения, 
а также обнаружения надводных целей на больших дальностях. 

По команде оператора РЛС одновременно функционируют в двух любых 

из рассмотренных выше режимах, при этом каждый из них может назначаться 
основным или вспомогательным. Частота повторения вспомогательного ре­
жима может изменяться в некоторых пределах. Например, при выборе значе­
ния частоты повтора, равного пяти, в каждом пятом цикле сканирования бу­

дет использоваться вспомогательный режим, в то время как основной режим 
будет использоваться в первых четырех из пяти циклов сканирования. Выбор 

режимов работы станции программируется членами экипажа самолета на эта­

пе планирования полетного задания, а также может осуществляться в ходе 
полета в зависимости от решаемых задач и условий наблюдения. 

Литература 

1. Богданов А.В., Филонов А. . Применение узкополосной доплеровской фильтрации в много­

функциональных радиолокационных комплексах. - Тверь: ΒΑ ΒΚΟ, 2006. 

2. Бортовые радиолокационные станции военной авиации зарубежных стран (Аналитический 

обзор по материалам открытой печати). / Под ред. B.C. Вербы и СВ. Яголъникова. - Тверь : 
2 ЦНИИ МО РФ, 2005. 

3. Верба B.C. Методический подход к оценке характеристик обнаружения и сопровождения 

воздушных целей бортовой Ρ Л С, применяющей квазинепрерывное излучение сигналов. - Ра­
диотехника, 2006, № 1. 

4. Верба B.C. Обнаружение наземных объектов. Радиолокационные системы обнаружения и на­

ведения воздушного базирования. - М.: Радиотехника, 2007. 

5. Верба B.C. Тенденции развития авиационных и космических средств информационной раз­

ведки и дозора. // Наукоемкие технологии, 2004, №№ 8,9. 

6. Верба B.C. Формирование режима обнаружения и распознавания наземных целей в много­

функциональном авиационном комплексе разведки, оповещения и управления. - Радиотех­
ника, 2006, № 1. 

7. Верба B.C., Вакуленко А.А., Дод В.Н., Пильщиков Д. Ε. Методика выбора в реальном масштабе 

времени эффективного варианта цифровой обработки радиолокационной информации в мно­
гофункциональном радиотехническом комплексе с трассовым выходом. - Радиотехника, 
2005, № 5. 

8. Верба B.C., Гандурин В.А. Радиолокатор с синтезированной апертурой на высотном беспи­

лотном дирижабле. - Антенны, 2004, №№ 8, 9. 

9. Верба B.C., Гандурин В.А., Трофимов А.А. Бортовая РЛС для перспективного многофункцио­

нального авиационного комплекса разведки, оповещения и управления с цифровой АФАР. -
Наукоемкие технологии, 2004, №№ 8,9. 

10. Верба B.C., Мирошниченко А.В., Морозов Ю.А. Выбор варианта бортовой РЛС с АФАР для 

многофункционального авиационного комплекса разведки, оповещения и управления. - Ра­
диотехника, 2006, № 1. 

11. Кондратенков Г.С, Фролов, А.Ю. Радиовидение. Радиолокационные системы дистанционно­

го зондирования Земли / Под ред. Г.С. Кондратенкова. - М.: Радиотехника, 2005. 

12. Кондратенков Г.С, Хотлянник В.А., Иванисов Б.А. Статистические характеристики сигналов 

РСА дециметрового диапазона. - Радиотехника, № 3, 2000. 

13. Clarke J. Airborne Early Warning Radar. - Proc. JEEE, February, 1985. 

14. Мог chin W.C. Airborne Early Warning Radar. - Artech House, 1990. 

15. Morchin W.C. Radar engineer's sourcebook. - Artech House, 1993. 

16. Stimson G. W. Introduction to Airborne Radar. - SciTech publishing, Inc, 1998. 

ГЛАВА 3 

СИСТЕМЫ И АЛГОРИТМЫ ОБРАБОТКИ 

РАДИОЛОКАЦИОННОЙ ИНФОРМАЦИИ 

3.1. Алгоритмы первичных измерений координат целей 

Характеристики первичных радиолокационных измерений координат це­

лей во многом определяют основные показатели информативности всего 

АК РЛДН. Являясь источником данных для системы сопровождения, они уста­
навливают пределы возможностей обеспечения полноты и достоверности трас­

совой информации. Эта информация используется при решении задач дозора, 

раннего предупреждения, управления и других функций комплекса РЛДН. Ал­

горитмы формирования первичных измерений вместе с алгоритмами об­
наружения целей определяют все важнейшие тактико-технические характери­
стики радиотехнического комплекса [5, 7, 8]. 

Общие положения о структуре алгоритмической обработки следуют из 

принципиальных технических решений, положенных в основу создания кон­
кретных РЛС АК РЛДН. В подобных РЛС применяется узкополосный зондирую­
щий сигнал. Поэтому обычно пространственно-временная обработка сигнала 
реализуется в два последовательных этапа: пространственная обработка элек­
тромагнитного поля в антенной системе и обработка временного сигнала в при­

емном тракте. При этом на этапе обработки временного сигнала разделяются 
процедуры обнаружения и измерения параметров сигнала, которые проводятся в 
физически различных вычислительных устройствах. Операции по измерению 
параметров сигналов и формированию первичных измерений проводятся в про­
цессоре обработки сигналов, а алгоритмы измерения координат используют дан­
ные сигнального процессора. В многорежимной РЛС АК РЛДН при каждом ре­
жиме работы используется свой комплекс алгоритмов, предназначенный для ре­
шения соответствующих задач с учетом особенностей входной информации. 

3.1.1. Характеристики данных сигнального процессора 

В режиме излучения с высокой частотой повторения проводится коге­

рентная обработка импульсной последовательности (кадра обработки) с фик­

сированной частотой повторения. Обнаружение сигналов цели проводится в 

каждом элементе разрешения по задержке (неоднозначной дальности) и в каж­
дом доплеровском фильтре [4]. Для устранения неоднозначности измерения 

дальности применяется смена частот повторения от кадра к кадру. За время ра­
диолокационного контакта обрабатывается несколько кадров с различными 

частотами повторения. 

Число каналов дальности обычно равно текущей скважности излучения 

или превышает ее, так как для уменьшения энергетических потерь темп съема 
данных увеличивается по сравнению с длительностью отраженного импульса. 

Число доплеровских каналов соответствует числу отсчетов принимаемых сиг­

налов в кадре когерентной обработки. 

При непрерывном сканировании по азимуту и углу места результаты об­

работки на каждом кадре соответствуют некоторому среднему положению ан­
тенны за время длительности кадра. При превышении порога обнаруженная 

отметка имеет следующие параметры (данные): текущий средний азимут и 

угол места кадра, номер канала неоднозначной дальности, номер канала часто­
ты и амплитуду. Если в антенной системе формируются парциальные прием­

ные каналы, то такие данные имеются по каждому каналу. Вследствие взаим­
ного перекрытия характеристик каналов сигнал, отраженный от одиночной то­
чечной цели, может занимать несколько элементов обнаружения по каждой из 
четырех координат: азимуту, дальности, частоте и углу места. 

При согласованной обработке амплитудное распределение сигналов то­

чечных целей в координатах задержка-частота повторяет функцию неопреде­
ленности зондирующего сигнала, дискретизированную по каналам дальности и 
частоты. После обнаружения формируется «срез» функции неопределенности 
по пороговому уровню. 

Число обнаруживаемых отметок в частотных каналах определяется ам­

плитудой сигнала и формой весовой функции, которая используется в проце­

дуре БПФ для снижения уровня боковых лепестков спектра сигнала. Широко 
применяемое окно типа «косинус квадрат» обычно дает не более трех-четырех 

обнаружений в смежных каналах. 

Протяженность отметок по дальности (число каналов задержки) зави­

сит от соотношения между длительностью импульса и частотой выборки и для 
сигналов точечной цели средней мощности составляет два канала. На рис. 3.1 
приведен пример распределения отметок при наблюдении групповой цели. 

При работе над слабошероховатыми поверхностями (спокойное море, 

степь, пустыня) может иметь место двойное распространение отраженной от 
цели волны вследствие зеркального переотражения от подстилающей поверх­
ности. Это приводит к формированию и обнаружению переотраженного под­
стилающей поверхностью сигнала - «антипода» цели. Отметки «антипода» не­
значительно отличаются по параметрам от отметок цели. Различие в доплеров­
ских частотах практически отсутствует. Разница дальностей отметок опреде-