Файл: Верба В.С. - Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения (Системы мониторинга) - 2008.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 20.10.2020
Просмотров: 6037
Скачиваний: 170
Немаловажную роль в повышении экономичности использования АК РЛДН
играет снижение затрат топлива на барражирование и наведение управ
ляемых самолетов. В связи с этим необходимо принимать меры по оптимиза
ции траекторий барражирования и наведения. Для решения последней задачи
более целесообразно использовать наведение ЛА в упрежденную точку встре
чи, обеспечивающее полет практически по прямолинейной траектории, в отли
чие от методов погони и маневра [44].
Проблема снижения потерь затрагивает как сам АК РЛДН, так и наводи
мые самолеты. Необходимо отметить, что защита АК РЛДН является дорого
стоящей задачей, поскольку для ее решения выделяется большое число истре
бителей прикрытия с соответствующими расходами топлива и средств пораже
ния. Одно из важных факторов снижения потерь своих самолетов состоит в
качественном улучшении процедур обнаружения угроз и их устранения. Пер
спективным направлением повышения безопасности АК РЛДН является ис
пользование беспилотных разведывательных и ударных летательных аппаратов
при решении задач с повышенными угрозами [4].
Важным фактором снижения потерь своих самолетов является радикаль
ное повышение скрытности процедур наведения [28], основанное на более ши
роком использовании пассивных и полуактивных режимов работы АК РЛДН и
наводимых ЛА в рамках многопозиционных систем наведения [56, 60]. Весьма
перспективный способ защиты АК РЛДН - использование на истребителях
прикрытия ракет с СВЧ-оружием функционального поражения [25, 29].
6.2.1. Многофункциональность АК РЛДН
В общем случае многофункциональность, давая возможность использо
вать один самолет и один экипаж для решения большого числа боевых задач,
является одним из кардинальных способов снижения затрат на ведение бое
вых действий. Особую значимость многофункциональность применения име
ет для АК РЛДН, который должен осуществлять информационное обеспече
ние боевых действий практически всех видов вооруженных сил. Однако рас
ширение круга решаемых задач однозначно связано с увеличением числа
режимов работы обзорно-прицельных систем, включая БРЛС. При этом необ
ходимо обеспечивать процессы наведения ракет, самолетов и кораблей на
воздушные, наземные и надводные цели, а также процедуры управления бес
пилотными ЛА, другими типами АК РЛДН, топливозаправщиками, ретранс
ляторами и т. д.
Анализ задач, решаемых при ведении боевых действий, и информации,
используемой для их решения, показывает, что необходим режим поиска и об
наружения целей во все увеличивающейся зоне ответственности, режимы
автоматического сопровождения одиночных и групповых воздушных и назем
ных целей, включая цели как разнесенные в пространстве, так и в составе
больших компактных групп, режимы распознавания угроз и целей вплоть до их
типа. Необходимы также режимы совместного функционирования информаци
онных систем в составе многопозиционных систем наведения с использовани
ем активных, полуактивных и пассивных вариантов работы как в дальней, так и
в ближней зонах, применяемые для информационного обеспечения систем
обороны носителя, процедур автоматической дозаправки в воздухе и т. д.
Анализ информации, необходимой для решения задач навигации, разведки
и уничтожения наземных целей, свидетельствует о необходимости использова
ния всех возможных режимов землеобзора БРЛС: обзора земной поверхности с
использованием обычного луча (ОЛ) и синтезирования апертуры, обеспечи
вающего наилучшую детальность изображения, а также режима селекции дви
жущихся наземных целей [35].
Следует отметить, что использование режимов землеобзора требует ис
пользования различных траекторий полета наводимых самолетов и большого
набора средств поражения различных целей [3, 30], для применения которых
необходим вывод управляемого самолета на заданную дальность до цели под
определенным углом к ней с определенной угловой скоростью линии визиро
вания, что обусловливает необходимость разработки универсального метода
наведения. Необходимость управления самолетом вплоть до применения ору
жия обусловлена в том числе и требованием повышения скрытности [28].
Другим направлением, расширяющим функциональные возможности
АК РЛДН, является его использование в качестве одной из позиций в составе
многопозиционной системы наведения (МПСН) [56]. Следует подчеркнуть,
что все преимущества МПСН могут быть реализованы в полной мере лишь
после разработки алгоритмов оптимального, в том или ином смысле, управ
ления позициями, их совместным радиолокационным полем, временным
графиком их взаимосвязанной работы и индивидуальными режимами от
дельных РЛС.
Одним из самых эффективных приемов, позволяющих существенно повы
сить вероятность преодоления наземных средств ПВО, является полет на ма
лых и сверхмалых высотах [46]. Повышение этой вероятности объясняется
следующими причинами:
1) уменьшением дальности обнаружения низколетящих целей (НЛЦ) на
земными РЛС и соответствующим уменьшением времени на подготовку и вы
полнение перехвата;
2) ухудшением точности или срывом сопровождения НЛЦ по направле
нию наземными РЛС из-за эффекта «маневра»;
3) проявлением эффектов затенения и антиподов.
Самым радикальным способом обнаружения маловысотных целей являет
ся использование АК РЛДН с импульсно-доплеровскими РЛС.
Многофункциональность АК РЛДН, предопределяющая широкий набор
методов наведения на воздушные и наземные (надводные) цели и использова
ние большого набора режимов работы, обеспечивающих все возможные вари
анты его боевого применения, обусловливает ряд принципиальных особенно
стей его построения:
1) управление информационными потоками, обеспечивающее рациональ
ное целераспределение;
2) выбор адекватного метода наведения и необходимого режима работы;
3) способ обзора пространства, выбор диаграммы направленности антенны;
4) выбор нужных алгоритмов первичной и вторичной обработки сигналов,
а также определение временной диаграммы выполнения различных операций,
адаптированной под конкретную задачу, решаемую самолетом.
Важной особенностью является использование в перспективной БРЛС
широкополосной АФАР (ФАР), способной реализовать весь необходимый на
бор диаграмм направленности, включая формирование нуля в направлении ис
точника помех, в полосе частот используемых зондирующих сигналов с ком
плексом алгоритмов, реализующих преимущества электронного способа
управления лучом антенны. Кроме того, необходимы рациональный отбор ин
формации и унификация ее представления в системе индикации, не приводя
щие к информационно-психологической перегрузке операторов в процессе на
ведения самолетов. Принципиально важным является наличие высокопроизво
дительной бортовой вычислительной системы.
6.2.2. Экономичные боевые режимы работы АК РЛДН
Под экономичными ниже понимаются режимы работы АК РЛДН, позво
ляющие снизить в процессе решения боевых задач все виды затрат. Из этих ре
жимов можно выделить: автоматическое сопровождение целей в режиме обзора,
дающее возможность одному самолету осуществлять наведение большого числа
своих ЛА на большое число воздушных и наземных (надводных) целей; режим
сопровождения с разрешением целей в плотной группе, позволяющий определить
рациональное число привлекаемых перехватчиков и средств поражения.
Под АСЦРО, именуемым иногда режимом дискретного сопровождения
(РДС), понимается процедура непрерывного формирования относительных и
абсолютных фазовых координат целей при достаточно редком (дискретном)
поступлении от них отраженных сигналов [31]. Достоинством АСЦРО является
органичное сочетание возможностей одновременного повышения боевой эф
фективности и экономичности ведения боевых действий, которые базируются
Авиационные комплексы радиолокационного дозора и наведения
на использовании одного самолета и одного экипажа для решения широкого
круга задач при обслуживании большого числа целей. Способность этих алго
ритмов к непрерывному автоматическому оцениванию координат множества
целей при дискретном получении от них отраженных сигналов дает возмож
ность непрерывно формировать сигналы управления самолетами и команды
целеуказаний (ЦУ) ракетам.
Автоматическое сопровождение целей в режиме обзора, представляющее
специфический режим совместного функционирования РЛС и БВС, состоит из
нескольких этапов [31]:
1) формирование первичных измерений, завязки траекторий;
2) экстраполяция относительных фазовых координат (траекторий) всех
сопровождаемых целей в промежутках между поступлениями от БРЛС резуль
татов измерений;
3) идентификация поступающих измерений на принадлежность тем или
иным экстраполируемым траекториям;
4) коррекция (фильтрация) той или иной из экстраполируемых траекторий
по результатам идентифицированных измерений;
5) ранжирование целей по степени их важности (опасности);
6) сброс сопровождаемых траекторий.
Функциональные связи между этими этапами показаны на рис. 6.5.
Рис. 6.5.
Существующие алгоритмы АСЦРО с учетом возможностей бортовых вычис
лителей и антенных систем с механическим сканированием имеют большие вре
мена завязки траектории, большие ошибки экстраполяции и ее коррекции, недос
таточную достоверность идентификации получаемых измерений и недостаточно
высокую достоверность ранжирования целей по степени опасности [5].
В связи с этим в АК РЛДН нового поколения необходимо:
1) существенно снизить время завязки траектории и ошибки экстраполя
ции за счет использования ФАР, позволяющей значительно уменьшить время
обращения к цели;
2) повысить точность оценивания всех фазовых координат, используемых
для управления наводимыми ЛА и в качестве целеуказаний их ракетам за счет
использования алгоритмов аналого-дискретной фильтрации [45];
3) улучшить разрешающую способность за счет использования бесстробо-
вой идентификации измерений и траекторного управления наблюдением;
4) повысить достоверность ранжирования целей по степени их важности.
Кардинальным направлением решения этого вопроса является использование
более сложных линейно-квадратичных функционалов, дающих возможность
определить не только наиболее опасные цели, но и цели, наиболее благоприят
ные для поражения [44].
Одно из направлений повышения экономичности ведения боевых дейст
вий авиацией связано с определением рационального состава группы самоле
тов, снаряжаемых для перехвата летательных аппаратов противника. Возмож
ность определения требуемого состава группы перехватчиков, адекватно отве
чающей реальной обстановке, базируется на определении типов
перехватываемых летательных аппаратов, их количественного состава и вза
имного расположения. Возможность определения состава группы и взаимного
расположения ЛА в ней в значительной мере зависит от разрешающей способ
ности БРЛС. Особенно актуальна проблема обеспечения высокого разрешения
при сопровождении компактных групп целей в плотных боевых порядках.
Из всех этих видов разрешения наиболее сложно обеспечить высокую раз
решающую способность по угловым координатам, поскольку она имеет естест
венное, труднопреодолимое ограничение, определяемое шириной диаграммы
направленности, которая в свою очередь зависит от соотношения размеров ан
тенны и длины волны.
Проблема улучшения разрешающей способности по углу может решаться
несколькими способами. Получение сверхразрешения по углу, основанное на
использовании многопозиционного принципа [56], требует высокоточного
управления позициями и высокоточной синхронизации бортовых систем от
дельных позиций.
Способы получения сверхразрешения, основанные на применении различ
ных процедур спектрального оценивания, могут быть использованы лишь в