2. Рлс перехвата и прицеливания истребителя
2.1. Назначение, решаемые задачи и особенности функционирования
В комплекс перехвата обычно входят:
- наземные РЛС дальнего обнаружения и наведения, обеспечивающие обнаружение воздушных целей и наведение на них истребителей;
- РЛС перехвата и прицеливания, устанавливаемые на истребителях;
- РЛС опознавания;
- РЛС предупреждения об облучении истребителя РЛС противника и др. датчики информации.
Для получения информации о воздушной обстановке в передней полусфере истребителя и о наземных целях, на нем устанавливается обзорно-прицельная система (ОПС), основным элементом которой является бортовая РЛС (БРЛС) перехвата и прицеливания.
После вывода ЛА с помощью наземных РЛС в район нахождения цели БРЛС перехвата и прицеливания обеспечивает решение следующих задач:
Обнаружение и опознавание (совместно с системой опознавания) обнаруженной цели;
Измерение координат и параметров обнаруженной воздушной цели;
Облучение (подсвет) цели, создание условий для наведения на нее УР с радиолокационной РГС;
Самолетовождение (решение задач навигации) при возращении на аэродром и уничтожение малоразмерных наземных целей;
Предупреждения летчика о моменте выхода из атаки.
Радиолокационная станция перехвата и прицеливания отличается от обычной РЛС обнаружения тем, что наряду с узлами, обеспечивающими обзор и обнаружение цели, имеет устройства, обеспечивающие автоматическое и непрерывное сопровождение атакуемой цели по дальности и угловым координатам.
Порядок функционирования РЛС зависит от вида решаемой задачи и способа боевых действий истребителя.
Так при решении задач навигации БРЛС переводится в режим обзора земной поверхности и на экране системы индикации отображается радиолокационное изображение местности впереди самолета в некотором секторе.
По отметкам радиоориентиров на экране, местоположение которых заранее известно, определяются координаты самолета.
Данный режим работы РЛС также используется при обнаружении и уничтожении малоразмерных наземных целей.
При перехвате воздушных целей сначала обеспечивается дальнее наведение истребителей по командам с командного пункта, а затем, после обнаружения цели и захвата её на автосопровождение бортовой РЛС, – ближнее наведение, прицеливание и применение оружия.
2.2. Структурная схема рлс
Структурная схема БРЛС перехвата и прицеливания изображена на рис. 3.
Рис. 3. Структурная схема бортовой РЛС перехвата и прицеливания
В БРЛС используются импульсные зондирующие сигналы, что объясняется их преимуществами при работе на одну антенну.
В БРЛС перехвата и прицеливания предусматривается два режима работы:
- режим «Поиск» целей (режим «Обзор») и
- режим «Прицеливание» (режим «Автосопровождение» целей).
Режим «Поиск».
Перевод РЛС в этот режим производится по команде с пункта наведения или вручную, когда истребитель сблизится с целью на дальность действия РЛС.
Просмотр заданной зоны поиска осуществляется перемещением ДНА по определенному закону.
Часто используется построчный (кадровый) обзор, расстояние между строками выбирается равным ширине луча ДНА. Сигнал управления лучом формируется угломерным устройством (УУ).
Антенна (А) устанавливается в носовой части фюзеляжа и формирует один, а в последних РЛС - четыре узких иглообразных луча. В РЛ используется разностный метод.
Последовательность зондирующих прямоугольных радиоимпульсов формируется на выходе передатчика и через антенный переключатель (АП) излучается в окружающее пространство.
Длительность радиоимпульсов выбирается порядка 0,5 – 5 мкс. Средняя мощность излучения порядка 1-5 кВт.
При попадании цели в луч антенны формируются отраженные от неё сигналы, которые улавливаются антенной и через АП поступают на вход приемника (ПРМ) супергетеродинного типа.
В
режиме поиска сигналы с выхода приемника
поступают на индикатор, где формируются
отметки целей с координатами
,
,
,
которые наблюдаются летчиком.
После поиска, обнаружения, опознавания обнаруженных целей, выбора наиболее опасной цели (целей) для атаки, РЛС переводится в режим автосопровождения выбранной цели по угловым координатам.
В этом режиме изменяется закон движения луча антенны в пространстве. Антенна переводится в режим конического сканирования – как это реализовано в более старых РЛС, либо формируется неподвижная четырех лепестковая ДНА – в более современных РЛС. Пространственным положением диаграммы направленности антенны управляет автоматическое угломерное устройство (УУ).
В первом случае луч антенны совершает коническое сканирование за счет смещенного относительно фокуса облучателя. Оптическая ось зеркала является равносигнальным направлением (РСН).
Во втором случае антенна формирует четыре луча, которые пересекаются в пространстве и также образуют РСН, которая так же совпадает с оптической осью антенны.
По данным РЛС истребитель наводится на цель или в упрежденную точку встречи ракеты с целью.
После захвата цели начинается этап прицеливания.
На этом этапе одновременно со слежением за целью по угловым координатам осуществляется автосопровождение цели по дальности.
Включаются автоматические дальномерные устройства (ДУ).
В
результате, данные о дальности и скорости
сближения (
,
=Vсближ.
ц) - с выхода
ДУ и об угловом положении (
,
)
и угловых скоростях - с выходов датчиков
антенны поступают в ЭВМ,
где решаются задачи
- прицеливания,
- вычисляются значения разрешенной дальности пуска УР, а также
- сигналы целеуказания ГСН УР.
В РЛС могут использоваться зондирующие импульсные радиосигналы с низкой, средней и высокой частотой повторения (НЧПИ, СЧПИ, ВЧПИ).
Режим работы РЛС НЧПИ (Fп < 5-6 КГц) используется при решении задач навигации, разведки и поражения малоразмерных наземных целей. Их достоинство – эффективная селекция по дальности и её однозначное измерение, а недостаток – неоднозначность измерения скорости сближения.
Режим излучения радиоимпульсов с СЧПИ (Fп = 50-60 КГц) используется для перехвата низколетящих целей и целей, летящих в облаках дипольных отражателей, на догонных курсах, а с ВЧПИ (Fп <350МГц) – встречных курсах.
Их достоинством является эффективная селекция целей по скорости сближения и однозначное измерение, а недостаток – неоднозначное измерение дальности, который устраняется методами дополнительной модуляции зондирующих сигналов по частоте, фазе или времени (периоду следования импульсов).
Доцент кафедры
Д. Корабейников