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: 5998
Скачиваний: 170
ракет). Различение низколетящих целей и движущихся наземных целей. Распо
знавание «свой-чужой».
Обнаружение, определение координат и распознавание радиоизлучающих
объектов, целеуказание средствами РЭП.
Решение комплексных задач:
1) целеуказание и коррекция зенитных управляемых ракет при наведении
на цели, летящие ниже радиогоризонта наземной РЛС;
2) управление беспилотными ЛА;
3) контроль выполнения боевой задачи, оценка боевых потерь;
4) обнаружение мест катастроф и аварий транспортных средств;
5) контроль воздушной, наземной и морской обстановки в районах неох
раняемых сухопутных и морских границ (наркотрафик, контрабанда, браконь-
зрство, нелегалы);
6) поддержка антитеррористической деятельности;
7) контроль техногенных объектов;
8) контроль последствий экологических катастроф;
9) обеспечение противоракетной обороны комплекса.
При этом также выполняются все функциональные задачи существующих
информационно-управляющих комплексов.
Повышение тактико-технических характеристик при модернизации
комплекса направлено на достижение следующих результатов.
1. Увеличение дальности обнаружения низколетящих наземных и надвод
ных целей вплоть до радиогоризонта (400 км при высоте полета носителя РЛС
9 км), а также загоризонтных целей до дальности прямой видимости с высокой
вероятностью правильного обнаружения ( Р
п о
- 0,9...0,95). При высотах полета
носителя РЛС и воздушной цели, равных 9 км, дальность прямой видимости
доставляет 800 км.
Увеличение дальности может быть достигнуто за счет использования
АФАР с большой площадью и средней мощностью, увеличения времени коге-
зентного накопления сигнала как в круговом обзоре (оценка воздушной обста
новки), так и в узких (приоритетных) секторах. Переход к длинноволновым
-.-, Р-диапазонам уменьшает потери энергии в дожде и в тракте РЛС и уровень
отражений от подстилающей поверхности, а также увеличивает ЭПР целей,
особенно малоразмерных и малозаметных. Дополнительное повышение даль
ности обнаружения может быть достигнуто при использовании алгоритмов
(слежения до обнаружения» и последовательного обнаружения.
2. Формирование программируемого обзора по азимуту (круговой, сек
торный, многолучевой, телескопический) и однострочного со сканированием
по углу места для обеспечения приоритетности направления обзора, а также
регулирование времени обращения к цели. Использование БРЛС с антенной
типа ΑΦ АР позволяет решать эти задачи.
3. Увеличение зоны ответственности во всем диапазоне дальностей обна
ружения целей (без слепых зон) и круговом обзоре по азимуту (без затенения
элементами конструкции ЛА). Решение этой задачи БРЛС возможно в режиме
НЧП L-, Р-диапазоны и использование длинной вдольфюзеляжной АФАР на
ЛА с верхним относительно фюзеляжа расположением двигателей, крыла и
хвостового оперения, например, А-40, А-42.
4. Оптимизацию (программирование) времени обзора и когерентного на
копления сигналов в зависимости от решаемой задачи (дальнее обнаружение в
секторе, круговой обзор, сопровождение целей, в том числе сверхманевренных,
в заданных секторах, синтезирование апертуры по воздушным и наземным це
лям). Использование АФАР, высокопроизводительных процессов и алгоритмов
длительного наблюдения (синтезирования апертуры с автофокусировкой) мо
жет решить эти задачи.
5. Повышение разрешающей способности и точности измерения коорди
нат для обеспечения распознавания целей по их радиолокационному изобра
жению, разрешения целей в группе, обнаружения малоразмерных наземных
целей и точного целеуказания путем привязки РЛИ цели к цифровой карте
местности.
Повышение разрешающей способности и точности по дальности обеспе
чивается использованием широкополосного зондирующего сигнала, а по ази
муту - применением антенны большого размера и синтезирования апертуры
антенны.
Повышение точности измерения высоты полета цели и микрорельефа мест
ности возможно в бистатическом режиме (интерферометрический режим РСА).
Повышение разрешения и точности по радиальной скорости цели обеспе
чивается путем увеличения времени когерентного накопления сигнала, воз
можно, с автофокусировкой. Неоднозначность измерения скорости в режиме
НЧП устраняется перестройкой несущей частоты в 2-3 соседних интервалах
когерентного накопления сигналов, а также слежением за изменением дально
сти цели от обзора к обзору.
6. Увеличение максимальной радиальной скорости цели при решении за
дач обнаружения (селекции) и однозначного измерения скорости цели. Исполь
зование Р-диапазона волн и слежение по траектории при высоком разрешении
по дальности и скорости решают эту задачу.
7. Уменьшение минимальной радиальной скорости цели при решении за
дач селекции и распознавания низколетящих и движущихся наземных целей.
Использование пространственно-временной обработки при наличии АФАР, а
также измерение вектора скорости цели (радиальной и тангенциальной состав
ляющих) решают эти задачи.
8. Обеспечение сопровождения всех обнаруженных целей в зоне ответст
венности комплекса. При программируемом обзоре ограничение числа сопро-
вождаемых целей определяется в основном производительностью процессора
обработки данных.
9. Повышение скрытности и помехоустойчивости комплекса. Скрытность
излучения и помехоустойчивость БРЛС может быть повышена за счет исполь-
ювания многочастотных сигналов с большим коэффициентом сжатия и боль
шим временем когерентного накопления, а также использования двух-много-
позиционной работы. БРЛС с АФАР позволяет формировать нули диаграммы
направленности на источники помех, а также осуществлять РЭП систем РТР
противника, что препятствует формированию эффективных помех.
Важнейшим направлением развития комплексов разведки, оповещения и
управления являются повышение боевой эффективности и снижение стои
мости жизненного цикла [5].
Боевую эффективность комплекса, наряду с обеспечением многофунк
циональности и повышением ТТХ, определяют следующие факторы.
1. Устойчивость к боевым повреждениям и отказам. Устойчивость обеспе-
швается за счет многократного резервирования благодаря модульной конст-
рукции аппаратуры и программного обеспечения, использования интегриро-
ванных модулей и возможностей реконфигурации структуры комплекса при
огказах и боевых повреждениях отдельных модулей для обеспечения заданных
режимов функционирования, возможно, с меньшей эффективностью.
2. Использование ЛА и аэродромов среднего класса, а также унифициро-
ванных ЛА сухопутного и морского базирования (например, А-40, А-42).
3. Внешняя скрытность ЛА комплекса, что достигается путем использова-
ния конформных антенн и ЛА без специальных надстроек.
4. Большое время патрулирования и возможность дозаправки в полете.
Использование группы комплексов.
5. Автоматизация управления комплексом и боевого управления, что сни
кает необходимое число операторов на борту.
6. Информационная безопасность и технологическая независимость, что
обеспечивается при использовании имеющихся в наличии компонентов отече-
твенной элементной базы и программного обеспечения.
7. Возможность непрерывной, в течение всего жизненного цикла, модер-
мзации комплекса, что обеспечивает использование открытой модульной ар-
итектуры аппаратуры и процессоров.
Уникальность и исключительно высокая стоимость жизненного цикла су
ществующих комплексов резко ограничивают возможности их массового при-
менения и снижают рыночную привлекательность.
Снижение стоимости жизненного цикла является одним из основных на-
равлений развития комплекса, что повышает рыночную привлекательность и
онкурентоспособность.
Снижение стоимости разработки и производства достигается за счет
спользования интегрированных аппаратурных и вычислительных модулей.
Применение конформных АФАР на серийных (не специализированных) ЛА
среднего класса также резко снижает стоимость разработки комплекса.
Снижение стоимости эксплуатации достигается за счет повышения на
дежности модулей и ремонтопригодности комплекса. Предполагается эксплуа
тация комплекса «по состоянию», при которой используется развитая автома
тическая полетная и послеполетная диагностика вплоть до конкретного моду
ля. Восстановление работоспособности комплекса достигается за счет простой
замены модуля без дополнительных проверок и регулировок, что снижает тре
бования к объему регламентных и ремонтных работ, к числу и квалификации
обслуживающего персонала.
Стоимость модернизации значительно снижается при ее выполнении пу
тем замены на новые, перспективные унифицированные и специализирован
ные модули.
Можно считать, что основные направления модернизации без изменения
технического облика комплекса к настоящему времени в значительной степе
ни исчерпаны. В то же время растут требования как по решению новых так
тических задач, так и по значительному повышению ТТХ комплекса. Возни
кает необходимость коренного изменения облика комплекса, прежде всего
БРЛС, типа антенной системы и диапазона рабочих частот. Фактически речь
идет о создании нового комплекса как по принципам построения, так и по
выполняемым задачам.
В настоящее время ведутся интенсивные исследования по созданию ново
го поколения авиационных информационно-управляющих систем [6]. Можно
отметить систему раннего предупреждения и управления MESA на борту само
лета БОИНГ-707. Антенна типа ФАР, выполненная в виде гребня над фюзеля
жем, обеспечивает программируемый обзор от кругового до узкого секторного
со временем сканирования от 3 до 40 с. Комплекс обеспечивает контроль воз
душного (самолеты, крылатые ракеты, вертолеты) и надводного (патрульные
катера, фрегаты) пространства с целью поддержки с воздуха тактических на
земных и морских сил. Решаются задачи ПВО, раннего предупреждения и за
воевания превосходства в воздухе. Возможно выполнение гражданских задач.
БРЛС MESA объединена с системой госопознавания. Главное достоинство
комплекса - значительное снижение затрат на весь жизненный цикл, обеспече
ние коммерческой привлекательности.
На примере БРЛС MESA и других разработок прослеживаются основные
направления разработки технического облика БРЛС:
использование конформных антенн типа ФАР большой площади с про
граммируемым обзором;
переход на активные ФАР, увеличение средних мощностей;
использование длинноволновых L-, Р-диапазонов с модулями эффектив
ной элементной базы;
открытая модульная архитектура радиоэлектронных и вычислительных
систем, высокая надежность, устойчивость к отказам;
резкое снижение стоимости жизненного цикла всего комплекса.
Многофункциональность комплекса обеспечивается интеграцией сред
ств, работающих на различных физических принципах. Совместно с БРЛС сис
темы радио и радиотехнической разведки решают задачи скрытного обнаруже
ния, оценки местоположения, распознавания и определения функционального
состояния радиоизлучающих наземных, воздушных и надводных объектов. Оп
тико-электронные системы обеспечивают обнаружение и сопровождение вы
сотных воздушных и воздушно-космических целей на больших дальностях с
высокой помехозащищенностью.
Системы госопознавания обеспечивают распознавание своих объектов и
определение их параметров.
Одновременное наблюдение при помощи РЛС как воздушных, так и на
земных (морских) целей обеспечивается аппаратурной и программной инте
грацией путем создания модульной распределенной архитектуры - архитекту
ры АФАР, вычислительных средств и программного обеспечения.
Наличие многофункциональности обеспечивает интеллектуализацию ком
плекса (возможность эффективно функционировать в непредусмотренных ра-
нее условиях) путем создания и непрерывного обновления за счет опыта пре
дыдущей работы банков данных и знаний.
Выполняется важнейшее требование к многофункциональному авиацион-
ному комплексу разведки, оповещения и управления - снижение (в несколько
раз) стоимости всего жизненного цикла (стоимости приобретения, эксплуатации
и модернизации) по сравнению с существующими комплексами (Е-3, Е-8) и, как
следствие, значительное повышение рыночной привлекательности.
7.2. Тактико-технические характеристики бортовых
радиолокационных систем перспективных комплексов
Радиолокационная система многофункционального комплекса должна
обеспечивать решение большого числа разнородных задач, часть из которых
является особо сложной и новой, что предъявляет ряд высоких требований к
аппаратурной части и программному обеспечению БРЛС перспективных ком-
плексов [3].
В режиме контроля воздушного (воздушно-космического) простран
ства новыми задачами являются следующие.
1. Обнаружение: 1)ЛА, выполненных по технологии СТЭЛС вплоть до
дальности прямой видимости; 2) воздушно-космических объектов на больших