БАЛТИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ «ВОЕНМЕХ» им. Д. Ф. УСТИНОВА

Курсовая работа

«Технико–экономическое обоснование антенной решетки АФАР морского базирования»

Студент:

Чувилин А. В.

Гр. И-481

Преподаватель:

.

БГТУ, 2012 г.

Оглавление

1 Общие характеристики афар

Активная фазированная антенная решетка (АФАР) - является перспективной и технологичной системой. Она имеет следующие достоинства:

1. Возможность быстрого просмотра пространства за счет электрического управления лучом диаграммы направленности (ДН);

2. Возможность создания ДН различных форм (с использованием различных конфигураций расположения элементов и заданием различных фазовых соотношений отдельным модулям);

3. Возможность управления шириной ДН, уровнями боковых лепестков и т.п., что повышает помехозащищенность системы;

4. Возможность реализации многолучевой антенны и др.;

5. Конструктивно - технологические преимущества, позволяющие, к примеру, снизить массу и габариты антенной системы (за счет использования печатных решеток);

6. Большая, по сравнению с обычными антенными решетками, разрешающая способность.

Также, благодаря наличию в каждом модуле антенной решетки (АР) своего приемника и/или передатчика, вся АР способна выполнять множество функций, причем для некоторых из них ранее требовались отдельные системы:

1. Отслеживание угрозы воздушного нападения;

2. Отслеживание морской/наземной целевой обстановки;

3. Навигация по картам местности;

4. Пеленгация РЛС или систем РЭБ противника и др.

Однако, как и любая система, АФАР имеет недостатки:

1. Достаточно большая стоимость одного комплекса по сравнению как с классическими антенными системами, так и обычными ФАР;

2. Большая сложность и трудоемкость при разработке комплексов, по причине большой интеграции и наличия множества функций;

3. Необходимость в сложной охлаждающей системе из-за наличия в каждом модуле собственного передатчика и приемника;

4. Большее, по сравнению с обычными антеннами энергопотребление, и др.

2 Обзор систем афар; обоснование базирования

Основное применение АФАР нашли в авиации. Примерами таких систем являются бортовые радиолокационные станции (БРЛС) с АФАР: «Жук-А» для самолета МиГ-35, «Арбалет» вертолетов Ка-27М и Ка-52К, БРЛС «Жук-МЭ» самолетов МиГ-29К/КУБ. Также, перспективным считается установка данного типа АР на корабли. Примерами таких систем являются РЛС «Арбалет-Д» для обнаружения средств воздушного нападения (ОСВН) и РЛК для ВМФ – «Копье-А». Таким образом, на основе АФАР можно создавать высокоэффективные перспективные системы управления вооружением и обороной не только для летательных аппаратов, но и для боевых кораблей различных классов.

Радиолокационные станции «Жук» предназначены для контроля воздушного пространства вокруг самолёта, обнаружения и сопровождения как воздушных, так и наземных/надводных целей, ведения автоматического картографирования местности, а также обеспечения применения по обнаруженным целям различных видов ракетного вооружения.

Характеристики АФАР «Жук-А»:

• Количество ППМ – 1016;

• Число сопровождаемых целей – до 30, обстреливаемых – 8;

• Масса – менее 280кг;

• Наработка на отказ – более 200ч.

Проекты корабельных РЛС с АФАР X-диапазона обладают следующими возможностями:

• дальность обнаружения воздушной цели –350 км;

• дальность обнаружения низколетящей цели – не менее 0,8 от дальности радиогоризонта при ЭПР цели 1 м²;

• зона обнаружения, захвата и сопровождения цели (зона ответственности) по азимуту – 360°, по углу места – 90°;

• время обзора зоны ответственности – не более 2 сек;

• максимальная скорость цели – не менее 5 000 м/с;

• точности выработки координат целей (СКО) в свободном пространстве по дальности – не более 10м, по скорости для не маневрирующих целей – 3 м/с, по углам – не более 0,6 т.д.;

• время непрерывной работы – 24 часа;

• максимальное волнение моря – 5 баллов;

• высота расположения (центр АФАР) –25 м;

• время наработки на отказ – до 10 000 ч.

Использование АФАР в комплексах морского базирования по сравнению с самолетными существенно облегчается благодаря тому, что корабельные силовые энергетические установки обладают на несколько порядков большими мощностями, что облегчает реализацию системы охлаждения приемо-передающих модулей АФАР. А также, значительно менее жесткие массо-габаритные ограничения в корабельных системах позволяют не только увеличить размеры апертуры антенны и ее направленные свойства (при той же длине волны), но и расширяют возможности выбора рационального вида диаграммы направленности за счет размещения облучателей по апертуре.