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: 6022
Скачиваний: 170
6.4. Живучесть авиационных комплексов
радиолокационного дозора и наведения
Живучесть - одно из самых важных системных свойств информационно-
управляющих систем, характеризует их способность выполнять свои функции
в условиях реальных воздействий среды и противодействия. Если ИУС облада
ет низкой живучестью, т. е. не способна сохранять работоспособность в усло
виях реальной боевой обстановки, то ее использование теряет смысл при лю
бых, даже самых высоких, показателях эффективности функционирования [61].
Под живучестью обычно понимают способность системы противостоять
внешним негативным воздействиям и сохранять или восстанавливать работо
способность при наличии отказов и повреждений [21].
Под живучестью авиационного комплекса радиолокационного дозора и
наведения понимается живучесть не только самолета-носителя, но и живучесть
наводимых ЛА.
Повышение живучести - одна из самых устойчивых тенденций развития
сложных информационно-управляющих систем военного назначения [5]. В об
щем случае, обеспечение живучести таких систем предполагает снижение их
уязвимости к различного рода негативным внешним воздействиям, включая ог
невое поражение и радиоэлектронное подавление, и возрастание способности
сохранять и восстанавливать работоспособность при наличии повреждений и от
казов. Необходимо подчеркнуть, что в интегрированных радиоэлектронных
комплексах восстанавливаемость обеспечивается соответствующей реконфигу
рацией структуры [33].
Как правило, необходимые показатели живучести обеспечиваются сово
купностью разнообразных организационных, алгоритмических, конструктор
ских и технологических решений.
К основным негативным внешним воздействиям, влияющим на живу
честь АК РЛДН, относятся:
1) огневое поражение носителя наводимых ЛА, а также обслуживающего
персонала обычными средствами уничтожения военной техники;
2) огневое поражение работающих РЛС АК РЛДН и наводимых ЛА про-
тиворадиолокационными ракетами;
3) радиоэлектронное подавление средствами РЭБ [52];
4) подавление СВЧ-оружием функционального поражения [25, 28];
5) интенсивный маневр цели.
Основные направления повышения живучести, позволяющие противосто
ять отмеченным негативным воздействиям, показаны на рис. 6.6.
Рис. 6.6
Общепринятыми способами защиты самолета-носителя АК РЛДН от ог
невого поражения является использование специально выделяемых средств
прикрытия [5], включающих достаточно большое число истребителей и
средств РЭБ.
Снижение заметности РЛС и их носителей должно обеспечиваться ком
плексом разносторонних мер, гарантирующих маскировку в оптическом и теп
ловом диапазонах, а также использованием при разработке самолетов техноло
гий «Стеле» и различного рода радиопоглощающих покрытий. Особую роль
среди этих мер играет повышение скрытности излучений РЛС, которая обеспе
чивается использованием многодиапазонных сверхширокополосных сигналов с
перестройкой несущей от импульса к импульсу, адаптивным к дальности цели
управлением мощностью зондирующих сигналов, временной регламентацией
излучения с широким применением режимов прогноза (экстраполяции).
Одним из действенных приемов уменьшения времени зондирования и по
вышения эффективности режимов экстраполяции является комплексирование в
составе АК РЛДН и наводимых ЛА измерителей различной физической природы
(радиолокационных, оптических, тепловых, инерциальных и т. д.). Аналогичную
роль играет использование информации от внешних источников: других самоле
тов дальнего радиолокационного обнаружения, систем спутниковой навигации,
наземных радиомаяков и т. д. [15,20]. Следует отметить, что применение ком-
плексирования внутренних и внешних источников информации одновременно
позволяет улучшить показатели восстанавливаемости АК РЛДН при нанесении
ущерба огневыми средствами поражения, средствами РЭБ и СВЧ-оружием
функционального поражения.
Использование специализированных экспертных советующих систем
позволяет обслуживающему персоналу АК РЛДН повысить адаптацию процес
сов боевого применения и автономность устранения отказов и повреждений, что
имеет особенно большое значение для обеспечения живучести бортовых инфор
мационно-управляющих систем. Наиболее эффективны экспертные советующие
системы в ситуациях, которые не поддаются формализованному описанию.
Одно из важных направлений снижения уязвимости ИУС к негативным
воздействиям - снижение чувствительности к ним, которое может быть реализо
вано различными способами. Оно имеет два направления: уменьшение чувстви
тельности к воздействию непреднамеренных и преднамеренных помех и умень
шение чувствительности к поражающему действию СВЧ-оружия функционально
го поражения. Вследствие особой важности данного направления оно будет
обсуждено отдельно.
Перспективным способом снижения интегральной чувствительности РЛС
к различного рода возмущениям является ее учет при синтезе алгоритмов,
совместно наилучших по точности, чувствительности и затратам на управление
[40]. Достоинство таких алгоритмов состоит в универсальности, позволяющей
получить одновременно снижение чувствительности систем к возмущениям
различной физической природы.
Значительную роль в обеспечении живучести АК РЛДН играет его спо
собность устойчиво функционировать в условиях помех. В общем плане
принципы управления АК РЛДН в динамике конфликта со средствами радио
электронного подавления рассмотрены в [11, 12]. Анализ средств РЭП и наи
более опасных видов помех [53] позволяет прийти к следующим заключениям.
Увеличение числа применяемых помех, их различных комбинаций и су
щественное возрастание их «сигналоподобности» сводит на нет концепцию
«каждой помехе - свое средство обнаружения (алгоритм) и защиты». В связи с
этим остановимся на некоторых способах и средствах помехозащиты, непо
средственно влияющих на живучесть АК РЛДН.
П е р в ы й с п о с о б базируется на создании единого узла распозна
вания сигнально-помеховой обстановки с использованием интеллектуальных
антенных решеток [37] и тонкого спектрального анализа с дальнейшим при
менением компенсации установленной группы помех на основе алгоритмов
теории систем со случайной структурой и ситуационного управления.
В т о р о й с п о с о б базируется на более широком внедрении скрытных
полуактивных режимов работы РЛС, основанных на обработке сигналов, отра
женных от целей, облучаемых другими РЛС, и пассивных режимов, использую-
щих сигналы постановщиков помех и других источников излучения. Необходимо
отметить, что в последнем случае при использовании однопозиционной пассивной
РЛС удовлетворительная точность оценивания дальности и скорости сближения с
целью достигается через 50...60 с полета самолета-носителя при его достаточно
интенсивном маневрировании по курсу. Более приемлемо применение пассивных
двухпозиционных систем наведения, обеспечивающих практически мгновенное
оценивание всех требуемых координат [42].
Т р е т и й с п о с о б базируется на активной помехозащите, суть кото
рой состоит в игровом использовании своих средств РЭБ и РЛС для ввода про
тивника в заблуждение.
Защита электронной полупроводниковой аппаратуры РЛС от сверхмощ
ных короткоимпульсных СВЧ-излучений может проводиться за счет сово
купности специальных устройств, тактических приемов, организационных ме
роприятий и режимов работы, автоматически включающихся или своевремен
но применяющихся при возникновении угрозы поражения от указанных
излучений. В связи с этим способы защиты от воздействия сверхмощных СВЧ-
импульсов могут быть отнесены к технологическим, схемно-конструктивным и
организационным.
Основной принцип, который должен соблюдаться при организации защи
ты РЛС от воздействия СВЧ-импульсов сводится к тому, что все защитные
устройства и действия должны оказывать минимальное влияние на выполнение
РЛС АК РЛДН возложенных на нее функциональных задач. Защите способст
вует применение уже на этапе проектирования заведомо стойких к воздейст
вию мощных СВЧ-импульсов элементов и компонентов, а также всего того, что
ослабляет наводимые напряжения и токи в цепях электронных систем в наибо
лее чувствительных узлах. Защиту РЛС от сверхмощных короткоимпульсных
излучений целесообразно обеспечивать на нескольких уровнях.
Должна быть предусмотрена «грубая» защита. Под ней понимается экра
нирование чувствительных узлов, замена проводных линий связи световодами,
установка разрядников во входных цепях. Устройства «грубой» защиты при
определенных условиях способны существенно снизить уровень мощности
СВЧ-импульсов, проникающих к чувствительным элементам и устройствам
РЛС. Однако «грубая» защита не всегда может понизить проникающую к чув
ствительным элементам СВЧ-мощность до значений, меньших критериального
уровня поражения этих элементов [25]. Поэтому желателен уровень защиты,
который может быть обеспечен при помощи фильтров и корректирующих це
пей. Такие устройства в принципе могут совмещать функции защиты с основ
ными функциями работы РЛС и оптико-электронных систем АК РЛДН. Весьма
эффективным средством защиты ИУС от СВЧ-оружия ФП является использо
вание во входных цепях СВЧ-модулей на базе сверхминиатюрных электрова
куумных приборов.
Следующий уровень защиты предполагает разработку тактических приемов
противодействия оружию функционального поражения. Такие приемы могут
быть достаточно разнообразными, но главное, чтобы они не были шаблонными.
Специальные меры защиты от оружия ФП противника должны дополнять
ся традиционными для радиолокации методами повышения помехозащищен
ности, из которых наиболее эффективными будут, по-видимому, методы по
вышения скрытности работы. Необходимо подчеркнуть, что требования по
вышения скрытности и защищенности от средств РЭБ и СВЧ-оружия
функционального поражения требуют принятия радикальных мер по разра
ботке более скрытных методов наведения, основанных на применении много
позиционных принципов построения систем наведения с использованием по
луактивных и пассивных режимов работы РЛС АК РЛДН и наводимых само
летов [28].
Выявление угроз и их ликвидация - одни из важнейших направлений
повышения живучести АК РЛДН. В рамках этого направления можно выделить
три взаимосвязанных приема. Первый прием связан с увеличением дальности
обнаружения пуска авиационных ракет противника за счет использования РЛС.
Второй прием основан на повышении достоверности ранжирования угроз по
степени их важности, а третий прием базируется на непосредственном устра
нении угроз, направленных на поражение АК РЛДН и наводимых ЛА.
Применение РЛС для регистрации факта пуска ракет позволяет обеспе
чить по сравнению с оптическими средствами всепогодность и значительно
увеличить дальность его обнаружения. Один из перспективных приемов реше
ния этой задачи - обнаружение фактов отделения ракеты от носителя и набора
ею скорости на основе тонкого спектрального анализа сигналов при длитель
ном когерентном накоплении.
Рациональным способом повышения достоверности ранжирования угроз
(целей) по степени их важности является использование экстремальных линей
но-квадратичных функционалов качества [50], дающих возможность оценить
не только опасность средства поражения, но и его благоприятность для унич
тожения по существенно большему числу признаков.
В наиболее общем виде решающее правило на основе такого функционала
можно представить в виде соотношений
(6.1)
(6.2)
(6.3)
285