1.3. Классификация рлс ртв

Создающиеся противоречия выбора основных параметров и конструктивных решений с целью обеспечения больших дальностей и высот обнаружения, хороших точностных характеристик измерения координат и разрешающих способностей, а также возможностей обнаружения маловысотных целей при высоких значениях помехозащищенности от активных и пассивных помех в одной конструкции РЛС РТВ не удается. По этой причине парк РЛС РТВ должен состоять, как минимум, из двух классов:

1. РЛС с антеннами больших размеров и мощными передающими устройствами, но с вынужденно ограниченными высотами подъема антенн h_A;

2. РЛС маловысотного поля со сравнительно небольшими и легкими антеннами, что обеспечивает размещение их на вышках(мачтах) с результирующей высотой антенны h_A=30…50м.

Первый класс включает РЛС с повышенной дальностью обнаружения целей, что обеспечивает создание основного радиолокационного поля на больших и средних высотах. У второго класса РЛС зоны обнаружения могут быть значительно меньше как по дальности, так и по углу места, чем у РЛС первого класса (рис.1.9).

ФЛС первого класса являются основными источниками радиолокационной информации. Они обеспечивают радиолокационную разведку воздушного противника на максимальных дальностях и добывание наиболее точной, боевой информации. Этому способствуют большие размеры антенн (антенных систем), и, следовательно, узкие лучи диаграмм направленности, а также высокие отношения сигнал/помеха в трактах приема. Эти РЛС целесообразно оснащать всем известным комплексом средств защиты от активных и пассивных помех и высокопроизводительными средствами обработки и передачи радиолокационной информации (РЛИ). К настоящему времени наиболее применяемыми являются два названия РЛС первого класса:

1. «РЛС обнаружения, наведения и целеуказания» (ОНЦУ), что отражает полноту выполняемых задач;

2. «РЛС боевого режима» (БР), что отражает обобщенный функциональный признак.

В РЛС первого класса используют, главным образом, короткие дециметровые волны с λ=13…25см, что обеспечивает удовлетворительный выбор значений эффективной площади антенны А, ширины главного луча ДНА в горизонтальной Δβ_А и вертикальной Δδ_А плоскостях, а также генерацию и канализацию необходимой средней излучаемой мощности на СВЧ.

РЛС второго класса- «маловысотного поля» (МВП) или «маловысотные» (МВ) – по назначению, перечню и качеству выполнения задач не отличаются от РЛС первого класса и также являются, по сути, РЛС ОНЦУ БР, но с меньшей пространственной зоной ответственности, что позволяется достигать необходимого качества боевой и разведывательной информации при существенно меньших весах, габаритах и стоимости аппаратуры. Способность к подъему антенн на десятки метров в отдельных типах РЛС маловысотного поля может отсутствовать, но обязательны высокая помехозащищенность от пассивных помех (отражений от Земли), мобильность и существенно меньше, чем у РЛС первого класса, стоимость производства и сложность эксплуатации.

В силу ограниченных в пространстве зон обнаружения маловысотных целей класс РЛС МВП является многочисленным по общему количеству образцов. Очень важна унификация РЛС этого класса с соответствующими РЛС радиотехнических подразделений и частей сухопутных войск.

ФЛС маловысотного поля выполняют либо длиной волны λ≈10 см (трехкоординатные РЛС), либо в дециметровом диапазоне волн (радиолокационные дальномеры с легкими антеннами для подъема на мачтах).

ФЛС РТВ классов ОНЦУ БР и «маловысотные» предназначены, главным образом, для решения боевых задач военного времени. Они имеют высокую стоимость при ограниченном ресурсе до ремонта (примерно 10…12 тысяч часов). Систематического расходование этого ресурса на боевом дежурстве в мирное время экономически нецелесообразно. По этому причине оправдано существование третьего класса РЛС РТВ – «РЛС дежурного режима» (ДР), которые технически проще и значительно дешевле, чем РЛС первого и второго классов. РЛС ДР должны обеспечивать, в основном, добывание разведывательной информации, дальнее обнаружения воздушного противника, контроль и обеспечение полетов своей авиации. У РЛС ДР допустимы несколько сниженные тактико-технические характеристики по точности измерения координат и разрешению целей, помехозащищенности. ФЛС ДР могут выполняться во всех диапазонах волн, используемых в РТВ, однако особое значение имеет использование метровых волн.

Кроме трех основных классов РЛС, в интересах РТВ ВВС и ПВО создаются РЛС специального назначения, которые условно можно объединить в четвертый класс. К ним относятся:

ФЛС программного обзора пространства, обеспечивающие «силовую» борьбу с ПАП, вскрытие состава, целей и, возможно, классов (типов) ЛА; эти РЛС должны иметь очень узкие лучи ДНА, разнообразные, в том числе широкополосные и сверхширокополосные, зондирующие сигналы, электронное сканирование лучом ФАР и выполнять поставленные задачи используя целеуказание (вследствие ограниченных поисковых возможностей);

ФЛС для горных позиций, обладающие повышенной защищенностью от пассивных помех, устойчивостью к жестким метеоусловиям, способностью работать в разреженной атмосфере, при дистанционном управлении и контроле состояния;

ФЛС для удаленных и малонаселенных районов тундры, способных к автономной работе без постоянного присутствия боевых расчетов;

РЛС САЗО для управления полетами и наведения авиации ВВС;

РЛС маловысотного поля на специальных носителях – привязанных аэростатах.

Мощными источниками радиолокационной информации в едином радиолокационном поле могут быть самолетные (вертолетные) РЛС и комплексы, а также корабли радиолокационного дозора, однако организационно эти средства не входят в состав РТВ.

Специальные РЛС могут работать в различных диапазонах волн и с использованием технических решений, отличных от основных классов РЛС РТВ. Их общей особенностью является то, что они дополняют основной парк РЛС РТВ в соответствии с особыми задачами и условиями, поэтому самостоятельной основой радиолокационного поля служить не могут.

Подсистемы радиолокационных средств пассивной локации и САЗО строятся как дополнительные основным радиолокационным средствам активной эхо-локации путем введения в РЛС пеленгационных каналов для локации ПАП, сопряжения, встремвания в РЛС наземных радиолокационных запросчиков системы опознавания государственной принадлежности ЛА и обеспечения прохождения и обработки дополнительной РЛИ от этих источников в АСУ РТВ.

Вообще цель классификации РЛС РТВ (как и любых объектов) состоит в разделении множества РЛС на группы(классы), обладающие общими признаками, несмотря на многообразие их технических и конструктивных решений. Это дает возможность анализировать особенности построения РЛС с позиций системотехники.

Выбранные для классификации признаки должны отражать наиболее существенные черты РЛС. Число их не должно быть слишком большим, чтобы классификация не потеряла смысла, и не слишком малым, чтобы не обеднять полноту характеристики РЛС. Наиболее полную характеристику РЛС дает классификация, в основу которой положены как тактические (рис.1.10), так и технические (рис.1.11) признаки.

К тактическим признакам относятся:

- щелевое назначение РЛС;

- степень мобильности;

- количество измеряемых координат.

Наиболее существенными техническими признаками являются:

- метод радиолокации;

- метод дальнометрии или вид зондирующих сигналов;

- диапазон рабочих частот;

- число независимых радиолокационных каналов.

Целевое назначение РЛС - один из основных тактических признаков, определяющий не только их тактические, но и технические признаки (см. начало подраздела 1.4.). Деление РЛС по другим тактическим признакам (рис.1.10) очевидно и в пояснениях не нуждается.

Характеризую классификацию РЛС по техническим признакам, более подробно остановимся вначале на делении РЛС по виду излучаемого сигнала(рис.1.11). Главным достоинствами импульсных РЛС являются простота измерения дальности до цели и возможность использования одной антенны на передачу зондирующих сигналов и прием эхо-сигналов. К недостаткам относятся необходимость использования передатчиков с большей импульсной мощностью (при простом зондирующем сигнале) и сложность измерения скорости цели, особенно с высокой точностью.

ФЛС с непрерывным излучением обеспечивают селекцию целей по скорости и однозначно измеряют скорость в широком диапазоне ее возможных измерений, а также не требуют большой мощности излучения. Однако основной недостаток их – сложность развязки приемного и передающего трактов, а также сложность выходных устройств, особенно при необходимости наблюдения за многими целями по нескольким параметрам. В РЛС с непрерывным излучением могут использоваться как немодулированные незатухающие колебания (практически невозможно измерение дальности до цели), так и частотно-модулированные колебания, а также шумоподобные непрерывные сигналы.

По виду зондирующих сигналов РЛС импульсные можно разделить на:

-некогерентные;

-когерентные: с эквивалентной когерентностью; истинной когерентностью (на рис.1.11 не показано).

В свою очередь когерентные РЛС можно по признаку модуляции зондирующего сигнала разделить на: РЛС без внутриимпульсной модуляции (узкополосные); с внутриимпульсной модуляцией: частотной или фазовой (широкополосные).

В зависимости от числа радиолокационных каналов РЛС подразделяются на одноканальные и многоканальные. Последние могут быть пространственно-многоканальными, частотно-канальными и пространственно-частотно-многоканальными.

В пространственно-многоканальных РЛС сигналы излучаются и принимаются на одной частоте. При этом передатчик излучает энергию одновременно в пределах всех узлов места зоны обнаружения. Число приемных каналов должно соответствовать количеству парциальных лепестков ДНА, разнесенных, как правило, в угломестной плоскости.

В частотно-многоканальных РЛС используется несколько передающих и приемных устройств, работающих на разных частотах, но в пределах одного лепестка ДНА. Цель облучается одновременно на нескольких частотах, а выходные сигналы приемных каналов суммируются. Это позволяет уменьшить влияние изрезанности диаграммы обратного вторичного излучения (см. рис.1.3), что обеспечивает увеличение дальности обнаружения целей и повышает РЛС сантиметрового и дециметрового диапазонов.

В пространственно-частотно-многоканальных РЛС в каждом парциальном лепестке ДНА сигналы излучаются и принимаются на своей частоте. В иных вариантах РЛС излучаются сложно-частотно-модулированный сигнал в пределах одного лепестка передающей ДНА во всей зоне углов места, а прием эхо-сигналов ведется парциальными лепестками, разнесенными по углу места, и на своей частоте каждый.

Достоинством многоканальных РЛС является повышенная помехозащищенность и дальность действия, которая обеспечивается увеличением суммарной излучаемой мощности при допустимых значениях импульсной мощности каждого канала. Недостатком является сложность технических решений (особенно антенных систем и высокочастотных трактов), малая мобильность.