Поскольку Rз во много раз больше ha и Нц, то
(2)
Подставив в эту формулу величину Rз= 6375 км, получим
(3)
где Дпр, ha и Нц выражены в километрах.
При работе наземной РЛС по воздушным целям Нц ha
(4)
Таблица Дпр для разных высот полета цели
|
Нц, м |
500 |
1000 |
2000 |
3000 |
4000 |
5000 |
10 000 |
|
Дпр, км |
77 |
110 |
155 |
190 |
220 |
246 |
348 |
Из формулы (4) и таблицы видно, что низколетящие цели могут быть обнаружены на меньших дальностях, чем высоколетящие.
Дmax для РЛС, работающих в системе противосамолетной обороны, не превосходит 500...600 км (Нц = 20...25 км. Нц для РЛС сверхдальнего обнаружения системы ПРО достигает 5000 км и более (Нц ракет = 1000 км и более. Для увеличения дальности действия наземных РЛС антенну обычно размещают на возвышенности. Формула (3) справедлива для свободного пространства без учета влияния атмосферы на распространение радиоволн.
Третий учебный вопрос.
Требования, предъявляемые к тактико-техническим характеристикам РЛС
Одной из задач данного курса является изучение основ построения радиоэлектронной техники (РЭТ), используемой в РТВ ПВО СВО. Под радиоэлектронной техникой РТВ понимают технические свойства, предназначенные для получения данных о воздушных целях (воздушной обстановке) на основе применения принципов радиолокации.
Радиотехнические войска в системе ПВО предназначены для непрерывного ведения радиолокационной разведки воздушного противника с целью вскрытия его замысла и начала налета, слежения за всеми воздушными целями и выдачи информации о воздушной обстановке на КП Войск ПВО для решения задач управления и обеспечения боевых действий ЗРВ и ИА.
Первичными источниками радиолокационной информации (РЛИ) являются находящиеся на вооружении подразделений РТВ радиолокационные станции (РЛС). Эти станции должны обнаруживать средства воздушного нападения противника на максимально возможном расстоянии, определять координаты с требуемой точностью, характер и состав цели, непрерывно сопровождать цели вплоть до момента их уничтожения ударными средствами ЗРВ и ИА.
Для выполнения этих задач целесообразно иметь цельно сконструированный универсальный трехкоординатный радиолокатор, обеспечивающий получение полного состава РЛИ о тактическом состоянии воздушной обстановки в заданной зоне пространства.
При проектировании сосредоточенных универсальных РЛС возникают технические трудности. Они обусловлены противоречиями между техническими способами реализации заданных тактических характеристик РЛС. Одним из основных является противоречие между системами измерения плоскостных координат Д и β и высоты Н целей. Они преодолеваются двумя способами. Первый заключается в компромиссном выполнении РЛС, а второй – в построении составного комплекса, содержащего бескомпромиссно выполненные дальномеры и высотомеры с устройствами сопряжения.
Каждый из этих способов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому сделать однозначный выбор в пользу одного из них пока не удалось, а в парке РЭТ РТВ имеются как сосредоточенные, так и составные РЛК.
По мере разработки и внедрения более эффективных вариантов преодоления указанного противоречия удельный вес сосредоточенных РЛС будет возрастать.
В основу требований к основным тактическим характеристикам РЭТ РТВ положен принцип максимального соответствия этих характеристик содержанию и условиям выполнения радиотехническими войсками возложенных на них боевых задач.
К РЭТ РТВ, обеспечивающей боевые действия ЗРВ и ИА, предъявляются следующие технические требования:
состав выдаваемой РЛИ должен содержать пространственные координаты Д, β, Н, государственную принадлежность, количественный состав, тип и скорость целей:
точность измерения координат не должен превышать допустимых значений, обеспечивающих целеуказание ЗРК (ΔДх,у = 600...2000 м, ΔН = 500...1000 м) и наведение ИА ΔДх,у = 500...1000 м, ΔН = 150...500 м);
разрешающие способности для определения количественного состава групповых целей не должны превышать: δД = 1...1,5 км, δβ = 0,1...0,15о , δН = 200...300 км;
верхняя граница зоны обнаружения не должна быть ниже возможной высоты полета самолетов и самолетов-снарядов противника Hmax = 30...40 км;
РЭТ РТВ должна выполнять свои задачи в условиях воздействия на них различных видов помех.
Требования к тактическим характеристикам РЭТ РТВ определяются оценкой СВН и тактико-техническими характеристиками огневых комплексов Войск ПВО. С совершенствованием СВН противника и огневых средств ПВО будут появляться новые требования к характеристикам РЭТ.
При современных высоких скоростях полета реактивных самолетов и самолетов-снарядов для того, чтобы успеть привести огневые средства ПВО в боевую готовность и уничтожить воздушного противника на дальних подступах к объекту, необходимо с помощью РЛС обнаруживать их на максимально возможном удалении и определять координаты с достаточной точностью.
Получение максимальной дальности действия РЛС становится первоочередной задачей, которая в ряде случаев может решаться даже за счет ухудшения других тактических параметров станции.
Между максимальной дальностью действия, разрешающей способностью и точностью работы станции существует определенная взаимосвязь. Рассмотрим эту взаимосвязь. Как было установлено, из уравнения радиолокации Дmax зависит от технических параметров станции, отражающих свойств цели и условий распространения радиоволн
.
Из уравнения видно, что при прочих постоянных параметрах Дmax может быть достигнуто увеличением Ри , а строго говоря не Ри, а произведением Ри ·τи, то есть энергией в импульсе Wи.
Если, например, увеличить мощность в импульсе Ри за счет уменьшения длительности импульса τи, то энергия в импульсе останется прежней и Дmax не увеличится. Следовательно, Дmax РЛС зависит в конечном счете не от Ри, а от средней мощности передатчика станции
.
Однако возможности увеличения мощности Ри передатчика ограничены (в настоящее время Ри генераторов СВЧ достигает 3...10 МВт), поэтому при заданном значении Ри увеличение энергии в импульсе возможно за счет расширения длительности зондирующего импульса τи. Поэтому в станциях дальнего обнаружения используются импульсы значительной длительности (τи = 5...10 мкс).
Увеличение длительности зондирующего импульса с целью повышения Дmax приводит к ухудшению разрешающей способности, точности определения дальности и возрастанию минимальной дальности действия РЛС.
В последнее время разрабатываются специальные методы «сжатия импульсов» в приемниках РЛС, позволяющие использовать в станциях дальнего обнаружения импульсы большой длительности без ухудшения разрешающей способности и точности определения дальности.
Дальность обнаружения самолетов-бомбардировщиков стационарными станциями составляет около 400...450 км, а подвижными станциями- 200...350 км при высоте полета цели 12...15 км.
РЭТ РТВ работает в метровом, дециметровом и сантиметровом диапазоне волн. Для дальнего обнаружения целесообразно использовать станции метрового диапазона, так как в этом диапазоне имеется возможность получить при большой мощности передатчика большую дальность действия за счет отражения радиоволн от земной поверхности.
Однако влияние земной поверхности, кроме увеличения дальности действия, приводит к изрезанности ДНА в вертикальной плоскости и образованию многолепестковой структуры. Станции метрового диапазона волн имеют худшую, чем станции сантиметрового диапазона, разрешающую способность по угловым координатам. Точность определения дальности составляет около 1 км, а азимута – 1о. Разрешающая способность по азимуту – 4...8о, по дальности – 1,5...2 км. Станции, предназначенные для обнаружения самолетов противника и наведения на них истребителей, обладают значительной дальностью действия, определяют все три координаты целей и своих истребителей с высокой точностью и воспроизводят получаемые ими данные на экране ИКО.
Станции должны иметь также и достаточно высокую разрешающую способность по дальности, азимуту и высоте, чтобы можно было различать сигналы, отраженные от цели и истребителя, при сближении последних и выходе истребителя непосредственно в район цели. Поэтому эти станции работают, как правило, на сантиметровых или дециметровых волнах.
В сантиметровом диапазоне волн на формирование ДНА земная поверхность практически влияния не оказывает, возрастают направленные свойства антенн и разрешающие способности по угловым координатам и дальности. Точность определения дальности составляет около 500...800 м, азимута – 1о, высоты – 200...500 м. Разрешающие способности по дальности 500 м , азимуту 0,5...1о и высоте – 2...3 км.
Станция наведения может иметь несколько индикаторов кругового обзора и секторного обзора, что позволяет одновременно наводить несколько групп истребителей на несколько целей, находящихся на различных дальностях и направлениях. Скорость вращения антенны станции наведения должна быть больше, чем у станции дальнего обнаружения, чтобы воздушная обстановка за время одного оборота антенны изменялась незначительно. Поэтому РЛС РТВ имеют переменные скорости вращения антенны (па = 2, 4, 6 об/мин).
Из оценки технического оснащения СВН противника средствами радиопротиводействия, опыта учений стран НАТО следует, что в современной войне широко будут применяться различные виды помех для затруднения выполнения задач РТВ. Поэтому РЛС должны иметь аппаратуру для защиты от активных и пассивных помех.
В Ы В О Д
Возможности боевого использования РЛС определяются ее тактическими параметрами, которые в свою очередь зависят непосредственно от технических параметров. Требования к тактическим характеристикам РЭТ РТВ определяются на основе оценки СВН противника и тактико-техническими характеристиками огневых средств ПВО. С совершенствованием СВН противника и появлением новых огневых средств изменяются тактические приемы борьбы, следовательно, и изменяются требования к тактическим характеристикам РЭТ, которые реализуются техническими параметрами РЛС.
Заключительная часть
- Вывод по занятию;
Достигнуты учебные цели;
Вопросы для контроля усвоения материала
Задание на самоподготовку:
Слуцкий В.З. Импульсная техника и основы радиолокации. С. 243-249.
Основы построения РЭТ РТВ. Воениздат, с 6-16 .1970.
Принципы и методы радиолокации. Учебное пособие. Часть 1.
Знать основные тактико-технические характеристики импульсных РЛС и требования, предъявляемые к ним.
Уметь оценивать влияние технических параметров на дальность обнаружения и точность определения координат.
Руководитель занятия: