книги из ГПНТБ / Радиотехнические системы в ракетной технике

ложение 1) на мощных клистронах с водяным охлаждением. Одна из РЛС, установленная в северной части полигона, имеет 9-метро­ вую параболическую антенну, другая, расположенная в южной ча­ сти полигона,— антенну диаметром 25 м. Имеются сведения, что эта РЛС в настоящее время перестраивается из L-диапазона в метровый диапазон.

Данные измерений ЭПР объектов, входящих в атмосферу, на­ капливаются с целью создания каталога «радиолокационных об­ разцов». При этом необходимо отметить, что в индикаторных уст­ ройствах перечисленных станций фиксируются не просто отметки целей, а амплитуды отраженных от цели сигналов, что .позволяет получать наиболее полные данные о конфигурации целей.

2.4. Австралийский полигон Вумера

Решение о строительстве полигона принято правительствами Англии и Австралии еще в 1946 г. с целью .испытаний систем ра­ кетного вооружения.

Стартовые позиции ракет (рис. 2.2) были построены в районе деревни Вумера. Основной центр полигона расположен в районе городов Солсбери и Аделаида в 480 км от стартовых позиций. Про­ тяженность трассы полигона составляет 2000 км (трасса проходит над малонаселенными районами страны).

Ввиду благоприятных метеорологических условий (до 330 ясных дней в году) на полигоне в качестве основных измерительных средств приняты оптические. Из радиотехнических средств на по­ лигоне применяются несколько РЛС AN/FPS-16, размещенных в районе Вумера, РЛС AN/TPQ-18 в конце испытательной трассы и система для передачи и приема информации о ракетах и спут­ никах.

В 1968 г. на полигоне проводились работы по сигнальной се­ лекции ГЧ МБР в метровом диапазоне длин волн. Полученные результаты засекречены, однако сообщалось, что «испытания сле­ дует считать успешными». Применявшиеся при этом сверхмощные когерентные РЛС «Dazzle» и «Sparta» использовали для селекции ГЧ информацию об изменении фазы отраженного сигнала.

2.5. Восточный испытательный полигон

Восточный испытательный полигон (полуостров Флорида), соз­ данный в 1950 г., является основным центром США по испытаниям МБР и управляемых снарядов.

В состав полигона входят авиабаза Патрик, являющаяся науч­ но-административным центром, и база на мысе Кеннеди, где нахо­ дятся основные стартовые позиции, оборудование для запуска МБР и аппаратура для слежения за ракетами на начальном уча­ стке их траектории.

На полигоне проводились испытания МБР «Атлас», «Титан», «Минитмен», «Юпитер», «Тор», «Поларис», «Посейдон». Основные

50

измерительные средства полигона располагаются в пунктах

1 —12 (рис. 2.4).

На каждом пункте наблюдения имеются по две РЛС сопро­ вождения AN/FPS-16, радиотелеметрическая станция, оптические и инфракрасные локаторы для слежения за МБР. Радиотехниче­ ские и оптические средства работают как в импульсном, так и в непрерывном режимах.

Радиотехнические системы Восточного испытательного полиго­ на имеют:

—систему измерения параметров траектории и скорости МБР на активном участке, систему определения ожидаемой точки па­ дения ГЧ, ложных целей и т. д. (система имеет вычислительные машины !и планшет-индикатор, на котором прочерчиваются трассы полета ГЧ, ЛЦ, корпуса М БР);

—систему SECOR для измерения параметров траектории го­ ловной части МБР на внеатмосферном участке ее полета;

—системы DOVAP, DOPLOC, определяющие параметры тра­

ектории ГЧ, ЛЦ и скорости их -полета;

— систему ELSSE для измерения параметров траектории МБР по сигналам бортового радиотелеметрического передатчика и

сравнения их с расчетными;

— систему ARCAS для сопровождения МБР (содержит шесть РЛС и вычислительные устройства, расположенные на авиабазе Патрик, мысе Кеннеди, островах Большая Багама, Сан-Сальвадор, Пуэрто-Рико и Антигуа);

—РЛС AN/FPS-16 слежения за ИСЗ и измерения параметров траектории МБР (локаторы размещены на авиабазе Патрик, мысе Кеннеди, островах Большая Багама и Сан-Сальвадор);

—РЛС AN/FPS-18 (подвижный вариант AN/FPQ-6), пред­

назначенные для сопровождения ГЧ, ЛЦ, корпусов МБР (дисло­ цируются в районе мыса Кеннеди, на авиабазе Патрик, на остро­ вах Большая Багама, Гранд-Теркс, Вознесения, Антигуа);

—РЛС MPQ-12 (модифицированный вариант РЛС SCR-584), работающую по пассивным целям (установлена на мысе Кеннеди);

—систему MISTRAM для точного измерения координат и ско­ рости МБР и ИСЗ по сигналам радиомаяка (дислоцируется в рай­ оне мыса Кеннеди и на островах Большая Багама);

—систему STAR, контролирующую водное пространство с

целью определения мест падения головных частей и ступеней МБР (размещена на кораблях). Принцип работы системы основан на акустической пеленгации взрывов зарядов, размещенных на ГЧ и в корпусе МБР. Эта система позволяет определять точки падения ГЧ в радиусе нескольких сот километров от корабля с точностью до нескольких километров.

В состав каждой станции системы ARCAS входит РЛС сопро­ вождения AN/FPQ-6. Целеуказание и команда на включение станции выдаются с вычислительного центра. Непрерывный авто­ матический контроль работы РЛС позволяет оперативно опреде­ лять ошибочные показания любой станции с целью исключения ее из измерительного комплекса.

Для обеспечения измерений при запусках МБР по всей трассе полигона необходимо располагать свыше десяти кораблей, обору­ дованных РЛС AN/FPQ-4, обзорными локаторами SPN-8, радиотелеметрическими станциями и аппаратурой для определения свое­ го местоположения с точностью 10—15 м. Радиус действия аппара­ туры каждого судна около 1000 км. Данные о траектории МБР, полученные с .помощью РЛС AN/FPQ-4, сначала должны переда­ ваться на самолет, а с него на мыс Кеннеди. РЛС SPN-8 исполь­ зуются также для определения мест падения ГЧ, корпусов МБР и ступеней ракет-носителей ИСЗ.

Телеметрическое оборудование полигона имеет более 175 на­ земных радиотелеметрических станций, размещаемых на расстоя­ ниях примерно 500 км. В 1966 г. на полигоне сооружен крупный наземный телеметрический комплекс для слежения и сбора данных при запусках МБР и ИСЗ, имеющий в своем составе РЛС типа

AN/FPA-22 и AN/FPA-23.

На полигоне также пришлось установить большое количество

. 52

специальной оптической аппаратуры для съемки процессов схода МБР со стартового стола, разделения ступеней, отделения ГЧ, от­ стрела средств преодоления системы ПРО.

Для испытаний кассетных ГЧ типа МИРВ (MIRV) полигон мо­ дернизируется. Предусматривается: установка на кораблях аппа­ ратуры для записи радиолокационных характеристик ГЧ типа МИРВ; установка РЛС слежения, работающих на одном из участ­ ков диапазона 3900—6200 Мгц; оснащение кораблей когерентными РЛС дециметрового диапазона для сбора данных о возмущениях атмосферы (спутных следах), сопровождающих полет головных частей.

Для подводной локации мест падения ГЧ необходима также модернизация системы гидроакустических станций, расположенных на трассе полигона. С 1972 г. Восточный полигон намечено обору­ довать дополнительно тремя системами определения траектории полета испытываемых объектов. Одна из них должна использовать импульсную РЛС большой мощности, следящую одновременно за несколькими объектами от точки старта и до точки падения. Вто­ рая система с сетью РЛС непрерывного излучения должна опреде­ лять характеристики объектов с автономными системами наве­ дения. Третья система должна иметь лазерное дальномерное уст­ ройство определения траектории полета ракеты сразу после ее за­ пуска.

ния РЛС «Езар» показали возможность автоматического управле­ ния работой РЛС с помощью ЭВМ и легли в основу эксперимен­ тальной станции большой мощности AN/FPS-85 (рис. 2.5), соору­ женной на авиабазе Эглин к 1965 г., но впоследствии уничтожен­ ной пожаром. В 1968 г. был сооружен рабочий образец РЛС. Ан­ тенная система РЛС AN/FPS-85 ориентирована в южном направ­ лении, что позволяет обнаруживать и сопровождать космические объекты, движущиеся по очень высоким орбитам, с высокой сте­ пенью вероятности. Считается, что РЛС имеет возможность обна­ руживать и сопровождать БРСД, запускаемые с подводных лодок, МБР, ложные цели и осколки корпусов ракет.

Многофункциональность РЛС определяется высокой скоростью перемещения луча (время переключения элементов ФАР несколько микросекунд).

Конструктивной особенностью РЛС является наличие когерент­ ного устройства обработки данных. Оно предназначено для обеспе­ чения достаточной разрешающей способности по допплеровской частоте, а также когерентного интегрирования отраженных от цели сигналов. Устройство обработки данных состоит из двух секций —

53

Решетка приемной антенны состоит из антенных панелей, при­ емных модулей, устройства управления лучом, гетеродина, устрой­ ства распределения мощности, калибровочного оборудования и схемы формирования луча. Приемная антенна содержит 19 500 ви­ браторов, образующих круговую апертуру, по диаметру которой располагается 152 элемента.

Приемный модуль представляет собой малошумящий суперге­ теродинный приемник на транзисторах с двойным преобразованием по частоте: в первый смеситель поступает сигнал от местного гете­ родина, управляемого частотным генератором всей системы, во втором смесителе используется сигнал отклонения луча. После усиления по высокой частоте с помощью местных гетеродинов фор­ мируются два независимых сигнала первой промежуточной часто­ ты с шириной полосы 1 Мгц, разнесенные на 3 Мгц. Эти сигналы перед смешением модулируются сигналом с частотой 100 Мгц из блока управления лучом. В результате создается модулированный сигнал второй промежуточной частоты (20,5 и 23,5Мгц). Приемный модуль имеет высокий коэффициент усиления для компенсации по­ терь в пассивной схеме формирования луча.

Вид поляризации (горизонтальная либо вертикальная) опреде­ ляется путем использования для каждого канала сигналов местно­ го генератора с отличающейся частотой. Отдельные распредели­ тельные системы делят поровну 500-ваттную выходную мощность каждого местного гетеродина между 4660 модулями.

Блок формирования луча (матрица 3x3) образует пучок из девяти узких лучей шириной 0,4° каждый. В режиме поиска ис­ пользуются все девять лучей, в режиме сопровождения — цен­ тральный и четыре противолежащих друг другу луча.

В системе AN/FPS-85 применяются семь различных сигналов для трех режимов работы (табл. 2.1): обнаружения, сопровожде­ ния и когерентной обработки. Сигнал поиска длительностью 250 мксек с линейной ЧМ обеспечивает минимальную вероятность ложной тревоги и спектральную полосу, требуемую для работы без допплеровских фильтров. Потери в этом случае не превышают по­ тери в допплеровских фильтрах. Модулированный импульс дли­ тельностью 250 мксек, прошедший через линию задержки, обеспе­ чивает хорошее разрешение по дальности.

Поисковый импульс длительностью 10 мксек и простой импульс сопровождения (1 мксек) позволяют работать с минимальным рас­ ходом энергии по большому числу целей, находящихся на малой дальности.

В РЛС AN/FPS-85 применяются 11 различных схем сопровож­ дения, подразделяющихся в общем на два типа — сопровождение известных и неизвестных объектов. При сопровождении известных объектов для расчета их эфемерид используются записанные в оперативную память ЭВМ параметры орбиты. Новые данные о па­ раметрах орбиты в режиме сопровождения используются для пред­ сказания траекторий .наблюдаемой цели.

55

Т а б л и ц а 2.1

Сигналы, излучаемые AN FPS-85

При сопровождении неизвестных объектов полученные данные используются для предсказания поведения объекта. Сопровождение неизвестных объектов и некоторых объектов, требующих большой скорости обработки данных, производится при помощи простой экстраполяции по двум точкам с поправками на кориолисово уско­ рение и ускорение силы тяжести. Орбита ИСЗ или траектория МБР вычисляется в течение 1—2 мин. РЛС AN/FPS-85 способна сопровождать почти одновременно 200 известных или 20 неопоз­ нанных космических объектов, автоматически передавая их пара­ метры в центр ПКО.

РЛС «Традекс», относящаяся к группе радиолокаторов типа AN/FPS-16, характеризуется большой мощностью и высокой раз­ решающей способностью по допплеровской частоте. Высокая ча­ стота повторения импульсов (около 1500 импульсов в секунду) позволяет использовать большой темп считывания информации. Автоматическое сопровождение начинается сразу после того, как на следящие системы поступит отраженный сигнал от данной цели.

Диапазон скоростей слежения:

—по дальности до 18,3 км/сек;

—по азимуту и углу места до 12 град/сек.

56

импульс, накапливаются на магнитном диске. Таким образом по­ лучается информация в виде непрерывных сигналов, соответствую­ щих допплеровским частотам целей, находящихся в данном стробимпульсе. Иллюстрация разделения целей по дальности и доппле­ ровской скорости представлена на рис. 2.7.

В РЛС «Традекс» имеется восемь приемных каналов: верти­ кально и горизонтально поляризованные каналы опорных сигна­

схеме и производится автоматическое регулирование частоты. Результаты испытаний РЛС «Традекс» по слежению за искус­

ственными спутниками Земли и Луны выявили следующие точно­

щая в комплекс перехвата ПРО укрепленных пунктов. РЛС рабо­ тает в моноимпульсном режиме с разделением сигналов по време­ ни. Используется ФАР типа TACOL. Станция полностью автома­ тизирована. Один передатчик обслуживает конический сектор об­ зора 90°.

РЛС работает следующим образом. Данные целеуказания с пункта управления принимаются системой «модулятор — демоду­ лятор» и направляются в ЭВМ, которая привязывает указанные координаты цели к точке стояния РЛС с последующим их преобра­

58