РЛС что это военное

Всем добрый вечер 🙂 Шарил по просторам интернета после посещения войсковой части с немалым количеством РЛС.
Очень заинтересовали сами РЛС.Думаю что не только меня,поэтому решил выложить данную статью 🙂
Радиолокационные станции П-15 и П-19
Радиолокационная станция П-15 дециметрового диапазона предназначена для обнаружения низколетящих целей. Принята на вооружение в 1955 году. Используется в составе радиолокационных постов радиотехнических формирований, батареях управления зенитных артиллерийских и ракетных формирований оперативного звена ПВО и на пунктах управления ПВО тактического звена.
Станция П-15 смонтирована на одном автомобиле вместе с антенной системой и развертывается в боевое положение за 10 мин. Агрегат питания транспортируется в прицепе.
В станции имеются три режима работы:
— амплитудный;
— амплитудный с накоплением;
— когерентно-импульсный.
РЛС П-19 предназначена для ведения разведки воздушных целей на малых и средних высотах, обнаружения целей, определения их текущих координат по азимуту и дальности опознавания, а также для передачи Радиолокационной информации на командные пункты и на сопрягаемые системы. Она представляет собой подвижную двухкоординатную радиолокационную станцию, размещенную на двух автомобилях.
На первом автомобиле размещается приемо-передающая аппаратура, аппаратура защиты от помех, индикаторная аппаратура, аппаратура передачи радиолокационной информации, имитации, связи и сопряжения с потребителями радиолокационной информации, функционального контроля и аппаратура наземного радиолокационного запросчика.
На втором автомобиле размещается антенно-поворотное устройство РЛС и агрегаты электропитания.
Сложные климатические условия и длительность эксплуатации радиолокационных станций П-15 и П-19 привели к тому, что к настоящему времени большая часть РЛС требует восстановления ресурса.
Единственным выходом из сложившейся ситуации считается модернизация старого парка РЛС на базе РЛС «Kacтa-2E1».
В предложениях по модернизации учитывалось следующее:
— сохранение в неприкосновенности основных систем РЛС (антенной системы, привода вращения антенны, СВЧ-тракта, системы электропитания, транспортных средств);
— возможность проведения модернизации в условиях эксплуатации с минимальными финансовыми затратами;
— возможность использования высвобождаемой аппаратуры РЛС П-19 для восстановления изделий, не подвергнутых модернизации.
В результате модернизации мобильная твердотельная маловысотная РЛС П-19 будет способна выполнять задачи контроля воздушного пространства, определения дальности и азимута воздушных объектов — самолетов, вертолетов, дистанционно-пилотируемых летательных аппаратов и крылатых ракет, в том числе действующих на малых и предельно малых высотах, на фоне интенсивных отражений от подстилающей поверхности, местных предметов и гидрометеообразований.
РЛС легко адаптируется к использованию в различных системах военного и гражданского назначения. Может применяться для информационного обеспечения систем ПВО, ВВС, систем береговой обороны, сил быстрого реагирования, систем управления движением самолетов гражданской авиации. Кроме традиционного применения в качестве средств обнаружения низколетящих целей в интересах вооруженных сил модернизированная РЛС может использоваться для контроля воздушного пространства с целью пресечения транспортировки оружия и наркотиков маловысотными, малоскоростными и малоразмерными летательными аппаратами в интересах специальных служб и подразделений полиции, занимающихся борьбой с наркобизнесом и контрабандой оружия.
Модернизированная радиолокационная станция П-18
Предназначена для обнаружения самолетов, определения их текущих координат и выдачи целеуказания. Является одной из самых массовых и дешевых станций метрового диапазона. Ресурс этих станций в значительной мере исчерпан, а их замена и ремонт затруднены в связи с отсутствием устаревшей к настоящему времени элементной базы.
Для продления срока службы РЛС П-18 и улучшения ряда тактико-технических характеристик осуществлена модернизация станции на основе монтажного комплекта, имеющего ресурс не менее 20-25 тыс. часов и срок службы 12 лет.
В антенную систему введены четыре дополнительных антенны для адаптивного подавления активных помех, устанавливаемые на двух отдельных мачтах, Цель модернизации — создание РЛС с ТТХ, удовлетворяющими современным требованиям, при сохранении облика базового изделия за счет:
— замены устаревшей элементной базы аппаратуры РЛС П-18 на современную;
— замены лампового передающего устройства твердотельным;
— введения системы обработки сигнала на цифровых процессорах;
— введения системы адаптивного подавления активных шумовых помех;
— введения систем вторичной обработки, контроля и диагностики аппаратуры, отображения информации и управления на базе универсальной ЭВМ;
— обеспечения сопряжения с современными АСУ.
В результате модернизации:
— уменьшен объем аппаратуры;
— увеличена надежность изделия;
— повышена помехозащищенность;
— улучшены точностные характеристики;
— улучшены эксплуатационные характеристики.
Монтажный комплект встраивается в аппаратную кабину РЛС вместо старой аппаратуры. Небольшие габариты монтажного комплекта позволяют проводить модернизацию изделий на позиции.
Радиолокационный комплекс П-40А
Дальномер 1РЛ128 «Броня»
Радиолокационный дальномер 1РЛ128 «Броня» является РЛС кругового обзора и совместно с радиолокационным высотомером 1РЛ132 образует трехкоординатный радиолокационный комплекс П-40А.
Дальномер 1РЛ128 предназначен для:
— обнаружения воздушных целей;
— определения наклонной дальности и азимута воздушных целей;
— автоматического вывода антенны высотомера на цель и отображения значения высоты цели по данным высотомера;
— определения госпринадлежности целей («свой — чужой»);
— управления своими самолетами с использованием индикатора кругового обзора и самолетной радиостанции Р-862;
— пеленгации постановщиков активных помех.
Радиолокационный комплекс входит в состав радиотехнических формировании и соединений ПВО, а также зенитных ракетных (артиллерийских) частей и соединений войсковой ПВО.
Конструктивно антенно-фидерная система, вся аппаратура и наземный радиолокационный запросчик размещены на самоходном гусеничном шасси 426У со своими комплектующими. Кроме того, на нем располагаются два газотурбинных агрегата питания.
Двухкоординатная РЛС дежурного режима «Небо-СВ»
Предназначена для обнаружения и опознавания воздушных целей в дежурном режиме при работе в составе радиолокационных подразделений войсковой ПВО, оснащенных и не оснащенных средствами автоматизации.
РЛС представляет собой подвижную когерентно-импульсную радиолокационную станцию, размещенную на четырех транспортных единицах (три автомобиля и прицеп).
На первом автомобиле размещается приемо-передающая аппаратура, аппаратура защиты от помех, индикаторная аппаратура, аппаратура автосъема и передачи радиолокационной информации, имитации, связи и документирования, сопряжения с потребителями радиолокационной информации, функционального контроля и непрерывной диагностики, аппаратура наземного радиолокационного запросчика (НРЗ).
На втором автомобиле размещается антенно-поворотное устройство РЛС.
На третьем автомобиле — дизельная электростанция.
На прицепе размещается антенно-поворотное устройство НРЗ.
РЛС может доукомплектовываться двумя выносными индикаторами кругового обзора и кабелями сопряжения.
Мобильная трехкоординатная радиолокационная станция 9С18М1 «Купол»
Предназначена для обеспечения радиолокационной информацией командных пунктов зенитных ракетных соединений и частей войсковой ПВО и пунктов управления объектов системы ПВО мотострелковых и танковых дивизий, оснащенных ЗРК «Бук-М1-2» и «Тор-М1».
РЛС 9С18М1 представляет собой трехкоординатную когерентно-импульсную станцию обнаружения и целеуказания, использующую зондирующие импульсы большой длительности, что обеспечивает большую энергию излучаемых сигналов.
РЛС оснащена цифровой аппаратурой автоматического и полуавтоматического съема координат и аппаратурой опознавания обнаруженных целей. Весь процесс функционирования РЛС максимально автоматизирован благодаря применению быстродействующих вычислительных электронных средств. Для повышения эффективности работы в условиях активных и пассивных помех в РЛС используются современные методы и средства помехозащиты.
РЛС 9С18М1 размещается на гусеничном шасси высокой проходимости и оснащена системой автономного электроснабжения, аппаратурой навигации, ориентирования и топопривязки, средствами телекодовой и речевой радиосвязи. Кроме того, РЛС имеет встроенную систему автоматизированного функционального контроля, обеспечивающую быстрое отыскивание неисправного сменного элемента и тренажера для обработки навыков работы операторов. Для перевода их из походного положения в боевое и обратно используются устройства автоматического развертывания и свертывания станции.
РЛС может работать в жестких климатических условиях, перемещаться своим ходом по дорогам и бездорожью, а также перевозиться любым видом транспорта, включая воздушный.
ПВО ВВС
Радиолокационная станция «Оборона-14»

Предназначена для дальнего обнаружения и измерения дальности и азимута воздушных целей при работе в составе АСУ или автономно.
РЛС размещается на шести транспортных единицах (два полуприцепа с аппаратурой, два – с антенно-мачтовым устройством и два прицепа с системой энергоснабжения). На отдельном полуприцепе имеется выносной пост с двумя индикаторами. Он может быть удален от станции на расстояние до 1 км. Для опознавания воздушных целей РЛС комплектуется наземным радиозапросчиком.
В станции применена складывающаяся конструкция антенной системы, позволившая существенно сократить время ее развертывания. Защита от активных шумовых помех обеспечивается перестройкой рабочей частоты и трехканальной системой автокомпенсации, позволяющей автоматически формировать «нули» в диаграмме направленности антенны в направлении на постановщиков помех. Для защиты от пассивных помех применена когерентно-компенсационная аппаратура на потенциалоскопических трубках.
В станции предусмотрены три режима обзора пространства:
— «нижний луч» — с увеличенной дальностью обнаружения целей на малых и средних высотах;
— «верхний луч» — с увеличенной верхней границей зоны обнаружения по углу места;
— сканирования — с поочередным (через обзор) включением верхнего и нижнего лучей.
Станция может эксплуатироваться при температуре окружающей среды ± 50 °С, скорости ветра до 30 м/с. Многие из этих станций поставлены на экспорт и до сих пор эксплуатируются в войсках.
РЛС «Оборона-14» может быть модернизирована на современной элементной базе с использованием твердотельных передатчиков и цифровой системы обработки информации. Разработанный монтажный комплект аппаратуры позволяет прямо на позиции у потребителя выполнить в короткий срок работы по модернизации РЛС, приблизить ее характеристики к характеристикам современных РЛС, и продлить срок эксплуатации на 12 — 15 лет при затратах в несколько раз меньших, чем при закупке новой станции.
Радиолокационная станция «Небо»

Предназначена для обнаружения, опознавания, измерения трех координат и сопровождения воздушных целей, включая самолеты, изготовленные по технологии «стелс». Применяется в войсках ПВО в составе АСУ или автономно.
РЛС кругового обзора «Небо» располагается на восьми транспортных единицах (на трех полуприцепах — антенно-мачтовое устройство, на двух — аппаратура, на трех прицепах — система автономного энергоснабжения). Имеется выносное устройство, транспортируемое в тарных ящиках.
РЛС работает в метровом диапазоне волн и совмещает функции дальномера и высотомера. В этом диапазоне радиоволн РЛС малоуязвима от снарядов самонаведения и противолокационных ракет, действующих в других диапазонах, а в рабочем диапазоне эти средства поражения в настоящее время отсутствуют. В вертикальной плоскости реализовано (без использования фазовращателей) электронное сканирование высотомерным лучом в каждом элементе разрешения по дальности.
Помехозащищенность в условиях воздействия активных помех обеспечивается адаптивной перестройкой рабочей частоты и многоканальной системой автокомпенсации. Система защиты от пассивных помех также построена на базе корреляционных автокомпенсаторов.
Впервые для обеспечения помехозащищенности в условиях воздействия комбинированных помех реализована пространственно-временная развязка систем защиты от активных и пассивных помех.
Измерение и выдача координат осуществляются с помощью аппаратуры автосъема на базе встроенного спецвычислителя. Имеется автоматизированная система контроля и диагностирования.
Передающее устройство отличается высокой надежностью, которая достигается за счет стопроцентного резервирования мощного усилителя и использования группового твердотельного модулятора.
РЛС «Небо» может эксплуатироваться при температуре окружающей среды ± 50 °С, скорости ветра до 35 м/с.
Трехкоординатная подвижная обзорная РЛС 1Л117М

Предназначена для наблюдения за воздушным пространством и определения трех координат (азимут, наклонная дальность, высота) воздушных целей. РЛС построена на современных компонентах, обладает высоким потенциалом и низким потреблением энергии. Кроме того, РЛС имеет встроенный запросчик госопознавания и аппаратуру для первичной и вторичной обработки данных, комплект выносного индикаторного оборудования, благодаря чему может быть использована в автоматизированных и неавтоматизированных системах ПВО и Военно-воздушных силах для управления полетами и наведения перехвата, а также для управления воздушным движением (УВД).
РЛС 1Л117М является усовершенствованной модификацией предыдущей модели 1Л117.
Основным отличием усовершенствованной РЛС является использование клистронного выходного усилителя мощности передатчика, что позволило повысить стабильность излучаемых сигналов и, соответственно, коэффициент подавления пассивных помех и улучшить характеристики по низколетящим целям.
Кроме того, благодаря наличию перестройки частоты улучшены характеристики при работе радара в условиях помех. В устройстве обработки радиолокационных данных применены новые типы сигнальных процессоров, усовершенствована система дистанционного управления, контроля и диагностики.
В основной комплект РЛС 1Л117М входят:
— машина № 1 (приемопередающая) состоит из: нижней и верхней антенных систем, четырехканального волноводного тракта с приемо-передающим оборудованием ПРЛ и аппаратурой госопознавания;
— машина № 2 имеет шкаф (пункт) съема и шкаф обработки информации, радиолокационный индикатор с дистанционным управлением;
— машина № 3 перевозит две дизельные электростанции (главную и резервную) и комплект кабелей РЛС;
— машины № 4 и № 5 содержат вспомогательное оборудование (запчасти, кабели, коннекторы, монтажный комплект и т.д.). Они используются также для транспортировки разобранной антенной системы.
Обзор пространства обеспечивается механическим вращением антенной системы, которая образует V-образную диаграмму на-правленности, состоящую из двух лучей, один из которых расположен в вертикальной плоскости, а другой — в плоскости, расположенной под углом 45 к вертикальной. Каждая диаграмма направленности в свою очередь формируется двумя лучами, образованными на разных несущих частотах и имеющими ортогональную поляризацию. Передатчик РЛС формирует два последовательных фазокодоманипулированных импульса на разных частотах, которые посылаются на облучатели вертикальной и наклонной антенн через волноводный тракт.
РЛС может работать в режиме редкой частоты повторения импульсов, обеспечивающей дальность 350 км, и в режиме частых посылок с максимальной Дальностью 150 км. При повышенной частоте вращения (12 оборотов в минуту) используется только частый режим.
Приемная система и цифровая аппаратура СДЦ обеспечивают прием и обработку эхосигналов цели на фоне естественных помех и метеообразований. РЛС обрабатывает эхо-сигналы в «движущемся окне» с фиксированным уровнем ложных тревог и имеет межобзорную обработку для улучшения обнаружения целей на фоне помех.
Аппаратура СДЦ имеет четыре независимых канала (по одному на каждый приемный канал), каждый из которых состоит из когерентной и амплитудной частей.
Выходные сигналы четырех каналов объединяются попарно, в результате чего на экстрактор РЛС подаются нормированные амплитудные и когерентные сигналы вертикального и наклонного лучей.
Шкаф съема и обработки информации получает данные от ПЛР и аппаратуры госопознавания, а также сигналы вращения и синхронизации, и обеспечивает: выбор амплитудного или когерентного канала в соответствии с информацией карты помех; вторичную обработку РЛИ с построением траекторий по данным РЛС, объединение отметок ПРЛ и аппаратуры госопознавания, отображение на экране воздушной обстановки с «привязанными» к целям формулярами; экстраполяцию местоположения цели и прогнозирование столкновений; введение и отображение графической информации; управление режимом опознавания; решение за-дач наведения (перехвата); анализ и отображение метеорологических данных; статистическую оценку работы РЛС; выработку и передачу обменных сообщений на пункты управления.
Система дистанционного контроля и управления обеспечивает автоматическое функционирование радара, управление режимами работы, выполняет автоматический функциональный и диагностический контроль технического состояния оборудования, определение и поиск неисправностей с отображением методики проведения ремонтных и эксплуатационных работ.
Система дистанционного контроля обеспечивает локализацию до 80 % неисправностей с точностью до типового элемента замены (ТЭЗ), в других случаях — до группы ТЭЗов. На экране дисплея рабочего места дается полное отображение характерных показателей технического состояния радиолокационного оборудования в форме графиков, диаграмм, функциональных схем и пояснительных надписей.
Существует возможность передачи данных РЛС по кабельным линиям связи на выносное индикаторное оборудование для управления воздушным движением и обеспечения систем наведения и управления перехватом. РЛС обеспечивается электроэнергией от входящего в комплект поставки автономного источника питания; может также подключаться к промышленной сети 220/380 В, 50 Гц.
Радиолокационная станция «Каста-2Е1»

Предназначена для контроля воздушного пространства, определения дальности и азимута воздушных объектов — самолетов, вертолетов, дистанционно пилотируемых летательных аппаратов и крылатых ракет, летящих на малых и предельно малых высотах, на фоне интенсивных отражений от подстилающей поверхности, местных предметов и гидрометеообразований.
Мобильная твердотельная РЛС «Каста-2Е1» может быть использована в различных системах военного и гражданского назначения — противовоздушной обороны, береговой обороны и пограничного контроля, управления воздушным движением и контроля воздушного пространства в аэродромных зонах.
Отличительные особенности станции:
— блочно-модульное построение;
— сопряжение с различными потребителями информации и выдача данных в аналоговом режиме;
— автоматическая система контроля и диагностики;
— дополнительный антенно-мачтовый комплект для установки антенны на мачте с высотой подъема до 50 м
— твердотельное построение РЛС
— высокое качество выходной информации при воздействии импульсных и шумовых активных помех;
— возможность защиты и сопряжения со средствами защиты от противорадио-локационных ракет;
— возможность определения государственной принадлежности обнаруженных целей.
РЛС включает аппаратную машину, антенную машину, электроагрегат на прицепе и выносное рабочее место оператора, позволяющее управлять РЛС с защищенной позиции на удалении 300 м.
Антенна РЛС представляет собой систему, состоящую из расположенных в два этажа двух зеркальных антенн с облучателями и компенсационных антенн. Каждое зеркало антенны выполнено из металлической сетки, имеет овальный контур (5,5 м х 2,0 м) и состоит из пяти секций. Это дает возможность укладывать зеркала при транспортировке. При использовании штатной опоры обеспечивается положение фазового центра антенной системы на высоте 7,0 м. Обзор в угломестной плоскости осуществляется формированием одного луча специальной формы, по азимуту — за счет равномерного кругового враще-ния со скоростью 6 или 12 об./мин.
Для генерации зондирующих сигналов в РЛС применяется твердотельный передатчик, выполненный на СВЧ транзисторах, позволяющий получить на его выходе сигнал мощностью около 1 кВт.
Приемные устройства осуществляют аналоговую обработку сигналов от трех основных и вспомогательных приемных каналов. Для усиления принятых сигналов используется твердотельный малошумящий СВЧ усилитель с коэффициентом передачи не менее 25 дБ при собственном уровне шума не более 2 дБ.
Управление режимами РЛС осуществляется с рабочего места оператора (РМО). Радиолокационная информация отображается на координатно-знаковом индикаторе с диаметром экрана 35 см, а результаты контроля параметров РЛС — на таблично-знаковом индикаторе.
РЛС «Каста-2Е1» сохраняет работоспособность в интервале температур от -50 °С до +50 °С в условиях атмосферных осадков (иней, роса, туман, дождь, снег, гололед), ветровых нагрузок до 25 м/с и расположения РЛС на высоте до 2000 м над уровнем моря. РЛС может работать непрерывно в течение 20 суток.
Для обеспечения высокой готовности РЛС имеется резервируемая аппаратура. Кроме того, в комплект РЛС включены запасное имущество и принадлежности (ЗИП), рассчитанные на год эксплуатации РЛС.
Для обеспечения готовности РЛС в пределах всего срока службы отдельно поставляется групповой ЗИП (1 комплект на 3 РЛС).
Средний ресурс РЛС до капитального ремонта 1 15 тыс. часов; средний срок службы до капитального ремонта — 25 лет.
РЛС «Каста-2Е1» обладает высокой модернизационной способностью в части улучшения отдельных тактико-технических характеристик (увеличение потенциала, уменьшение объема аппаратуры обработки, средств отображения, увеличение производительности, сокращение времени развертывания и свертывания, повышение надежности и др.). Возможна поставка РЛС в контейнерном варианте с использованием цветного дисплея.
Радиолокационная станция «Каста-2Е2»

Предназначена для контроля воздушного пространства, определения дальности, азимута, эшелона высоты полета и трассовых характеристик воздушных объектов — самолетов, вертолетов, дистанционно пилотируемых летательных аппаратов и крылатых ракет, в том числе летящих на малых и предельно малых высотах, на фоне интенсивных отражений от подстилающей поверхности, местных предметов и гидро-метеообразований. Маловысотная трехкоординатная РЛС кругового обзора дежурного режима «Каста-2Е2» применяется в системах противовоздушной обороны, береговой обороны и пограничного контроля, управления воздушным движением и контроля воздушного пространства в аэродромных зонах. Легко адаптируется к использованию в различных системах гражданского назначения.
Отличительные особенности станции:
— блочно-модульное построение большинства систем;
— развертывание и свертывание штатной антенной системы с помощью автоматизированных электромеханических устройств;
— полностью цифровая обработка информации и возможность передачи ее по телефонным каналам и радиоканалу;
— полностью твердотельное построение передающей системы;
— возможность установки антенны на легкой высотной опоре типа «Унжа», обеспечивающей подъем фазового центра на высоту до 50 м;
— возможность обнаружения малоразмерных объектов на фоне интенсивных мешающих отражений, а также зависших вертолетов при одновременном обнаружении движущихся объектов;
— высокая защищенность от несинхронных импульсных помех при работе в плотных группировках радиоэлектронных средств;
— распределенный комплекс вычислительных средств, обеспечивающий автоматизацию процессов обнаружения, сопровождения, измерения координат и опознавания государственной принадлежности воздушных объектов;
— возможность выдачи радиолокационной информации потребителю в любой удобной для него форме — аналоговой, цифро-аналоговой, цифровой координатной или цифровой трассовой;
— наличие встроенной системы функционально-диагностического контроля, охватывающего до 96 % аппаратуры.
РЛС включает в себя аппаратную и антенную машины, основную и резервную электростанции, смонтированные на трех автомобилях повышенной проходимости КамАЗ-4310. Имеет выносное рабочее место оператора, обеспечивающее управление РЛС, удаленное от нее на расстояние 300 м.
Конструкция станции устойчива к воздействию избыточного давления во фронте ударной волны, оснащена устройствами санитарной и индивидуальной вентиляции. Предусмотрена работа системы вентиляции в режиме рециркуляции без использования заборного воздуха.
Антенна РЛС представляет собой систему, состоящую из зеркала двойной кривизны, узла рупорных облучателей и антенн подавления приема по боковым лепесткам. Антенная система формирует по основному радиолокационному каналу два луча с горизонтальной поляризацией: острый и косекансный, перекрывающие заданный сектор обзора.
В РЛС используется твердотельный передатчик, выполненный на СВЧ транзисторах, позволяющий получить на его выходе сигнал мощностью около 1 кВт.
Управление режимами РЛС может производиться как по командам оператора, так и использованием возможностей комплекса вычислительных средств.
РЛС обеспечивает устойчивую работу при температуре окружающего воздуха ±50 °С, относительной влажности воздуха до 98 %, скорости ветра до 25 м/с. Высота размещения над уровнем моря — до 3000 м. Современные технические решения и элементная база, примененные при создании РЛС «Каста-2Е2», позволили получить тактико-технические характеристики на уровне лучших зарубежных и отечественных образцов.
Всем спасибо за внимание 🙂
P.S: Конечно не все РЛС,но продолжение следует 🙂

Радиолокация. Телевидение.

  • Главная
  • Для учителя
    • Архив заданий олимпиад по физике за 2009-2015 годы
    • Владимир Анатольевич Зверев предлагает
    • ИКТ на уроке физики
    • История физики на уроке и во внеурочной деятельности
    • Несколько ссылок на работы Анатолия Шперха
    • Общие вопросы методики обучения физике
    • Статьи Александра Борисовича Рыбакова
      • Важнейший общефизический принцип остается непонятым
      • Рыбаков А. Б. Почитаем «Физику» вместе
      • Рыбаков А.Б. Несколько замечаний о «Физике (ПС)», №10, 2015
      • Рыбаков А.Б. О №12 «Физики (ПС)» и динамике автомобиля, или Спасут ли школу вузовские преподаватели?
      • А.Б.Рыбаков Банджи-джампинг, сохранение импульса и уравнение Мещерского
      • Рыбаков А.Б. О вращении Земли и всяком таком, или Удивительная физика в журнале «Физика (ПС)», №2/2015
      • Рыбаков А.Б. Заметки о демоверсии-2012
      • Рыбаков А.Б. Заметки о демоверсии-2014
    • Материалы семинара учителей физики 13-16 июня 2017 года
  • Экзамены
    • ЕГЭ
      • Учителю
        • Демоверсии ГИА на 2018 год для обсуждения
      • Выпускнику
        • Курс подготовки к ЕГЭ по физике
          • Механика
          • МКТ и термодинамика
          • Геометрическая и волновая оптика
          • Электродинамика
        • Материалы для подготовки к ЕГЭ
    • ОГЭ
  • Конспекты
    • Механика
      • Определения
      • Формулы
      • Конспекты
    • МКТ и термодинамикa
      • Определения
      • Опорные конспекты по МКТ и термодинамике Н.А. Скрябиной
      • Формулы
      • Конспекты
    • Электродинамика
      • Определения
      • Формулы
      • Опорные конспекты по электростатике и постоянному току Н.А. Скрябиной
      • Опорные конспекты Н.А. Скрябиной по электромагнетизму
      • Конспекты
    • Колебания и волны
      • Определения
      • Конспекты
    • Оптика
      • Определения
      • Формулы
      • Конспекты
    • Атомная и квантовая физика
      • Определения
      • Формулы
      • Конспекты
    • Сводная таблица формул школьной физики.
    • Опорные конспекты Г.Н. Степановой
  • Физики
  • Библиотека
    • Биографии и мемуары
    • Литература по истории физики
    • Литература для учителя
    • Задачники
    • ЕГЭ и ГИА
    • Научно-популярная литература
    • Книги в полнотекстовом режиме
    • Справочники по физике
  • Медиатека
    • Фильмы
    • Презентации
    • Анимации
  • О нас
    • Сообщество
    • Администрация
    • О проекте
    • Партнёры

Реферат — Развитие средств связи и радио / Радиолокация

Радиолокация

Радиолокация — метод обнаружения и определения местонахождения объектов посредством радиоволн. Эти волны излучаются радиолокационной станцией, отражаются от объекта и возвращаются на станцию, которая анализирует их, чтобы точно определить место, где находится объект.

Применения

Военные применения. Одним из первых важных применений радиолокации были поиск и дальнее обнаружение. Перед Второй мировой войной Великобритания построила не очень совершенную, но довольно эффективную сеть радиолокационных станций дальнего обнаружения для защиты от внезапных воздушных налетов со стороны Ла-Манша. Более совершенные радиолокационные сети защищают Россию и Северную Америку от внезапного нападения авиации или ракет. Корабли и самолеты также оснащаются радиолокаторами. Таким образом, стало возможным наведение истребителей на вражеские бомбардировщики с наземных радиолокаторов слежения или с корабельных радиолокаторов перехвата; можно также использовать бортовые самолетные радиолокаторы для обнаружения, слежения и уничтожения техники противника. Бортовые радиолокаторы важны для поиска, осуществляемого над сушей или морем, и оказания помощи в навигации или при слепом бомбометании.

Ракеты с радиолокационным наведением оснащаются для выполнения боевых задач специальными автономными устройствами. Для распознавания местности на самонаводящейся ракете имеется бортовой радиолокатор, который сканирует земную поверхность и соответствующим образом корректирует траекторию полета. Радиолокатор, расположенный поблизости от противоракетной установки, может непрерывно отслеживать полет межконтинентальной ракеты. За последние годы в обычные методы и средства радиолокации было внесено много нового – появилась, в частности, система для одновременного слежения за многими целями, находящимися на разных высотах и азимутах; кроме того, разработан способ усиления сигналов радиолокатора без увеличения фонового шума.

Невоенные применения. Океанские суда используют радиолокационные системы для навигации. Служба береговой охраны США применяет радиолокационно-телевизионную навигационную систему «Ратан» для получения телевизионно-радиолокационного изображения на подходах к гавани Нью-Йорка. На промысловых траулерах радиолокатор находит применение для обнаружения косяков рыбы.

На самолетах радиолокаторы используют для решения ряда задач, в том числе для определения высоты полета относительно земли. В аэропортах один радиолокатор служит для управления воздушным движением, а другой – радиолокатор управления заходом на посадку – помогает пилотам посадить самолет в условиях плохой видимости.

В широких масштабах радиолокация применяется для прогнозирования погоды. Национальная метеорологическая служба использует специально оборудованные самолеты, оснащенные радиолокаторами, для отслеживания всех метеопараметров; наземные РЛС помогают им в этой работе. Коммерческие авиалайнеры пользуются радиолокаторами, чтобы избежать погодных и атмосферных аномалий.

В космических исследованиях радиолокаторы применяют для управления полетом ракет-носителей и слежения за спутниками и межпланетными космическими станциями. Радиолокатор намного расширил наши знания о Солнечной системе и ее планетах.

Аппаратура

Радиоволны отражаются (или рассеиваются) всеми объектами, которые создают при этом эхо-сигналы, аналогичные звуковым эхо. Когда луч радиолокатора встречает на своем пути какой-либо объект – самолет, корабль, айсберг, стаю птиц или даже облако, – он отражается от объекта в широком диапазоне углов. Часть волновой энергии попадает на приемник радиолокатора, принося с собой информацию о положении объекта.

Импульсный радиолокатор. На рис. 1 представлена принципиальная схема импульсного радиолокатора. Сигналы, посылаемые таймером, возбуждают генератор импульсов и одновременно поступают на индикатор. Генератор импульсов запускает передатчик, и он посылает импульсы энергии в антенну, которая направляет луч на цель. Часть энергии, отраженной от цели, возвращается обратно в антенну, усиливается в приемнике и выводится на индикатор. После этого может быть определено расстояние (дальность) до цели. Угловое направление в горизонтальной плоскости на цель и высота цели определяются соответственно угловым направлением (азимутом) и углом возвышения луча антенны в точке, где эхо-сигнал имеет максимальную величину.

Доплеровский радиолокатор. Радиолокатор этого типа особенно подходит для получения информации о движущихся объектах. Радиолокационная система излучает непрерывный сигнал неизменной частоты. Если объект движется по направлению к радиолокатору, то отраженный сигнал имеет несколько более высокую частоту, а если объект удаляется от радиолокатора, то частота отраженного сигнала оказывается ниже частоты излученного сигнала. Это явление называется эффектом Доплера.

Радиолокационные экраны. Для измерений времени, прошедшего от момента посылки РЛС исходного импульса до момента получения отраженного, используется экран телевизионного типа. Радиолокационные экраны нескольких типов показаны на рис. 2. Поперек экрана типа A электронный луч прочерчивает горизонтальную линию развертки. Посылаемый радиолокатором и принятый отраженный сигналы вызывают отклонения электронного луча в вертикальном направлении. Расстояние между этими двумя пиками служит мерой времени, которое сигнал затратил на прохождение расстояния до цели и обратно. На линии развертки может быть нанесена шкала расстояний до цели в метрах или километрах. Разработан трехмерный радиолокационный индикатор, на экране которого отображались дальность до цели, ее азимут и угол возвышения. Этот экран, известный как экран типа G, позднее был приспособлен для использования в системах управления воздушным движением.

Радиолокация

Радиолока́ция — область науки и техники, объединяющая методы и средства локации (обнаружения и измерения координат) и определения свойств различных объектов с помощью радиоволн. Близким и отчасти перекрывающимся термином является радионавигация, однако в радионавигации более активную роль играет объект, координаты которого измеряются, чаще всего это определение собственных координат. Основное техническое приспособление радиолокации — радиолокационная станция (РЛС, англ. radar).

Различают активную, полуактивную, активную с пассивным ответом и пассивную радиолокацию. Радиолокаторы различаются по используемому диапазону радиоволн, по виду зондирующего сигнала, числу применяемых каналов, числу и виду измеряемых координат, месту установки РЛС.

Классификация

Выделяют два вида радиолокации:

  • Пассивная радиолокация основана на приёме собственного излучения объекта;
  • При активной радиолокации радар излучает свой собственный зондирующий сигнал и принимает его отражённым от цели. В зависимости от параметров принятого сигнала определяются характеристики цели.

Активная радиолокация бывает двух видов:

Активная радиолокация с пассивным ответом

  • С активным ответом — на объекте предполагается наличие радиопередатчика (ответчика), который излучает радиоволны в ответ на принятый сигнал. Активный ответ применяется для опознавания объектов (свой-чужой), дистанционного управления, а также для получения от них дополнительной информации (например, количество топлива, тип объекта и т. д.);
  • С пассивным ответом — запросный сигнал отражается от объекта и воспринимается в пункте приёма как ответный.

Для просмотра окружающего пространства РЛС использует различные способы обзора за счёт перемещения направленного луча антенны РЛС:

  • круговой;
  • секторный;
  • обзор по винтовой линии;
  • конический;
  • по спирали;
  • «V» обзор;
  • линейный (самолёты ДРЛО типа Ан-71 и А-50 (Россия) или американские с системой Авакс).

В соответствии с видом излучения РЛС делятся на:

  • РЛС непрерывного излучения;
  • Импульсные РЛС.

Принцип действия

Радиолокация основана на следующих физических явлениях:

  • Радиоволны рассеиваются на встретившихся на пути их распространения электрических неоднородностях (объектами с другими электрическими свойствами, отличными от свойств среды распространения). При этом отражённая волна, также, как и собственно, излучение цели, позволяет обнаружить цель.
  • На больших расстояниях от источника излучения можно считать, что радиоволны распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью, благодаря чему имеется возможность измерять дальность и угловые координаты цели (Отклонения от этих правил, справедливых только в первом приближении, изучает специальная отрасль радиотехники — Распространение радиоволн. В радиолокации эти отклонения приводят к ошибкам измерения).
  • Частота принятого сигнала отличается от частоты излучаемых колебаний при взаимном перемещении точек приёма и излучения (эффект Доплера), что позволяет измерять радиальные скорости движения цели относительно РЛС.
  • Пассивная радиолокация использует излучение электромагнитных волн наблюдаемыми объектами, это может быть тепловое излучение, свойственное всем объектам, активное излучение, создаваемое техническими средствами объекта, или побочное излучение, создаваемое любыми объектами с работающими электрическими устройствами.

Основные методы радиолокации

РЛС непрерывного излучения

Используются в основном для определения радиальной скорости движущегося объекта (использует эффект Доплера). Достоинством РЛС такого типа является дешевизна и простота использования, однако в таких РЛС сильно затруднено измерение расстояния до объекта.

Пример: простейший радар для определения скорости автомобиля.

Импульсный метод радиолокации

При импульсном методе радиолокации передатчики генерируют колебания в виде кратковременных импульсов, за которыми следуют сравнительно длительные паузы. Причём длительность паузы выбирается исходя из дальности действия РЛС Dmax.

T > 2 D m a x c {\displaystyle T>{2D_{max} \over c}}

Сущность метода состоит в следующем:

Передающее устройство РЛС излучает энергию не непрерывно, а кратковременно, строго периодически повторяющимися импульсами, в паузах между которыми происходит приём отражённых импульсов приёмным устройством той же РЛС. Таким образом, импульсная работа РЛС даёт возможность разделить во времени мощный зондирующий импульс, излучаемый передатчиком и значительно менее мощный эхо-сигнал. Измерение дальности до цели сводится к измерению отрезка времени между моментом излучения импульса и моментом приёма, то есть временем движения импульса до цели и обратно.

Дальность действия РЛС

Основная статья: Основное уравнение радиолокации

Максимальная дальность действия РЛС зависит от ряда параметров и характеристик как антенной системы станции, мощности излучаемого сигнала, и чувствительности приёмника системы. В общем случае без учёта потерь мощности в атмосфере, помех и шумов дальность действия системы можно определить следующим образом:

D m a x = P n D a S a σ ( 4 π ) 2 P n . m i n 4 {\displaystyle D_{max}={\sqrt{\frac {P_{n}D_{a}S_{a}\sigma }{\left(4\pi \right)^{2}P_{n.min}}}}} ,

где:

P n {\displaystyle \;P_{n}} — мощность генератора; D a {\displaystyle \;D_{a}} — коэффициент направленного действия антенны; S a {\displaystyle \;S_{a}} — эффективная площадь антенны; σ {\displaystyle \;\sigma } — эффективная площадь рассеяния цели; P n . m i n {\displaystyle \;P_{n.min}} — минимальная чувствительность приёмника.

При наличии шумов и помех дальность действия РЛС уменьшается.

Влияние помех

Работа нескольких РЛС в одном частотном диапазоне

На загруженных участках, где одновременно используются многочисленные РЛС (например, морские порты) вероятны совпадения частотных диапазонов. Это приводит к приему РЛС сигнала другой РЛС. В результате на экране появляются дополнительные точки, бросающиеся в глаза из-за своей геометрической правильности. Эффект может быть убран переходом на другую рабочую частоту.

Мнимое изображение

При отражении радиосигнала от массивного объекта возможно дальнейшее распространение к меньшим объектам с последующим отражением и попаданием в РЛС. Таким образом, путь, который прошел сигнал становится больше и на экране появляется мнимое изображение объекта, который на самом деле находится в другом месте. Такой эффект должен приниматься во внимание при нахождении вблизи крупных отражающих объектов, таких как мосты, гидротехнические сооружения и крупные суда.

Многократное отражение

При размещении РЛС на большом судне возможен эффект многократного отражения сигнала. Сигнал РЛС отражается от близкого объекта, частично попадает обратно в РЛС, а частично отражается от корпуса суда. Таких отражений может быть много, амплитуда при каждом отражении уменьшается и сигнал будет восприниматься до тех пор, пока не будет достигнута пороговая чувствительность приемника. На экране радара будут видны несколько уменьшающихся с каждым разом объектов. Расстояние между ними пропорционально расстоянию от РЛС до объекта.

Влияние шумов

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его.

Влияние атмосферы

Атмосферные потери особенно велики в сантиметровом и миллиметровом диапазонах и вызываются дождем, снегом и туманом, а в миллиметровом диапазоне также кислородом и парами воды. Наличие атмосферы приводит к искривлению траектории распространения радиоволн (явление рефракции). Характер рефракции зависит от изменения коэффициента преломления атмосферы при изменении высоты. Из-за этого траектория распространения радиоволн искривляется в сторону поверхности земли.

Этот раздел не завершён. Вы поможете проекту, исправив и дополнив его следующей информацией: численное определение дальности действия РЛС при метиоусловиях.

Основная статья: История радиолокации

Эффект отражения радиоволн от твердых тел впервые обнаружил немецкий физик Генрих Герц в 1886 году. Использовать эффект на практике мешало рассеивание радиоволн: на объект локации их попадало меньше одной миллиардной части. Лишь в 1930-х годах, в связи с развитием авиации, ведущие страны мира начали исследовать возможность применения радиолокации для целей противовоздушной обороны. Идея радиолокации была известна задолго до Второй Мировой войны и трудно назвать того, кто первым высказал её. По данным германских историков, первым, кто (в 1902 году) создал и успешно испытал на судах, ходивших по Рейну, практически действующий образец того, что теперь называют «радиолокационная станция» (изобретатель называл её «телемобилоскоп»), был живший и работавший в Кёльне германский инженер Кристиан Хюльсмейер (встречается также написание и произношение Хюльсмайер). В 1904 году он получил патент на «Способ сигнализации об отдалённых объектах при помощи электрических волн». Но в разных странах традиционно чтут разных изобретателей радиолокации. Вообще же — её идея долго (с момента обнаружения эффекта) не находила воплощения в практической деятельности. Первое практическое применение радиолокации было реализовано в 1932 году в СССР в установке «Рапид». Первые в мире РЛС, принятые на вооружение и выпускавшиеся серийно, были в СССР с 1939 года.

Великобритания

Радары Великобритании Второй Мировой Войны англ. AI Mk. IV radar, англ. H2S , англ. «Monica» .

Советник премьер-министра Черчилля по науке, профессор Ф. А. Линдеманн (виконт лорд Черуэлл (англ.)), отозвался о разработке радиолокационного бомбардировочного прицела H2S коротко: «Это дешевка». Между тем H2S дал британским бомбардировочным силам не только прицел для бомбометания при ограниченной видимости, но и навигационное средство. Установка радиолокационных взрывателей в снаряды снизила на порядок расход количества снарядов, необходимых для того, чтобы сбить один самолёт-снаряд «Фау-1» и интенсивность таких налетов значительно снизилась. К началу Второй Мировой Войны в Великобритании была развернута система радиолокационных станций Chain Home. История создания радиолокационных станций показана в британском документальном фильме The Secret War: «To See A Hundred Miles».

См. также Радары Второй Мировой Войны (англ.)

Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного или нескольких участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел. Эта отметка установлена 31 января 2017 года.

Германия

Для защиты городов от налетов бомбардировщиков немцы использовали зенитные батареи, управляемые станциями орудийной наводки (СОН) типа «Вюрцбург». Разведка союзников установила, что несущая частота этих станций равна 560 мегагерцам. Летом 1943 года бомбардировщики 8-ой американской воздушной армии были оснащены передатчиками типа «Карпет». Передатчики излучали помеху — спектр частот при средней частоте 560 мегагерц. В октябре 1943 года подвели первый итог: самолетов с «Карпетом» было сбито в два раза меньше, чем без него.

Из трех новых важнейших видов оружия второй мировой войны — реактивных снарядов, радарных установок и атомных бомб — большое влияние на ход войны оказала только радарная техника.

— Генерал-лейтенант в отставке, инженер Эрих Шнейдер. «Итоги Второй мировой войны» СПб.: Полигон; М.: АСТ, 1998

Во время Второй Мировой Войны в Германии была развернута система радиолокационных станций «Линия Каммхубера».

Этот раздел статьи ещё не написан. Согласно замыслу одного или нескольких участников Википедии, на этом месте должен располагаться специальный раздел.
Вы можете помочь проекту, написав этот раздел. Эта отметка установлена 31 января 2017 года.

СССР

Основная статья: Развитие радиолокации в СССР

В Советском Союзе осознание необходимости средств обнаружения авиации, свободных от недостатков звукового и оптического наблюдения, привела к разворачиванию исследований в области радиолокации. Идея, предложенная молодым артиллеристом П. К. Ощепковым, получила одобрение высшего командования: наркома обороны СССР К. Е. Ворошилова и его заместителя — М. Н. Тухачевского.

В 1932 году на базе Ленинградского физико-технического института был создан Ленинградский электрофизический институт (ЛЭФИ) под руководством А. А. Чернышёва, в котором проводились исследовательские и опытно-конструкторские работы по радиолокации. В 1935 году ЛЭФИ был расформирован, а на его базе организован «закрытый» институт НИИ-9 с оборонной тематикой, включавшей и радиолокацию. Научным руководителей его стал М. А. Бонч-Бруевич. Работы по радиолокации были начаты и в УФТИ в Харькове. К началу войны усилиями учёных и инженеров ЛЭФИ, НИИ-9 и других организаций были созданы опытные наземные радиолокационные станции.

3 января 1934 года в СССР был успешно проведён эксперимент по обнаружению самолёта радиолокационным методом. Самолёт, летящий на высоте 150 метров, был обнаружен на дальности 600 метров от радарной установки. Эксперимент был организован представителями Ленинградского института электротехники и Центральной радиолаборатории. В 1934 году маршал Тухачевский в письме правительству СССР написал: «Опыты по обнаружению самолётов с помощью электромагнитного луча подтвердили правильность положенного в основу принципа». Первая опытная установка «Рапид» была опробована в том же году. Передатчик был установлен на крыше дома № 14 по Красноказарменной улице, Москва, приёмник — в районе посёлка Новогиреево; присутствовали М. Н. Тухачевский, Н. Н. Нагорный, М. В. Шулейкин. Аппаратуру демонстрировал П. К. Ощепков. В 1936 году советская сантиметровая радиолокационная станция «Буря» засекала самолёт с расстояния 10 километров. Первые РЛС в СССР, принятые на вооружение РККА и выпускавшиеся серийно, были: РУС-1 — с 1939 года и РУС-2 — с 1940 года.

4 июля 1943 года в соответствии с Постановлением ГКО от № 3686сс «О радиолокации» был сформирован Совет по радиолокации при ГКО. Его инициаторами стали военный инженер М. М. Лобанов и учёный А. И. Берг.

США

В США одним из пионеров радиолокации был Джон Марчетти (англ.).

См. также Пионеры радиолокации (англ.).

История радиоастрономии

Связь с другими отраслями науки

Основным фактором, ограничивающим технические характеристики локаторов, является малая мощность принимаемого сигнала. При этом мощность принимаемого сигнала убывает как четвёртая степень дальности (то есть, чтобы увеличить дальность действия локатора в 10 раз нужно увеличить мощность передатчика в 10000 раз). Естественно, на этом пути быстро пришли к пределам, преодолеть которые было далеко не просто. Уже в самом начале развития был осознан тот факт, что имеет значение не сама мощность принимаемого сигнала, а его заметность на фоне шумов приёмника. Снижение шумов приёмника также было ограничено естественными шумами элементов приёмника, например тепловыми. Данный тупик был преодолён на пути усложнения методов обработки принятого сигнала и связанного с этим усложнения формы применяемых сигналов. Развитие радиолокации как научной отрасли знаний шло одновременно с развитием кибернетики и теории информации, и потребовались бы специальные исследования, чтобы решить, где именно были получены первые результаты. Следует отметить появление понятия сигнала, который позволил отвлечься от конкретных физических процессов в приёмнике, таких как напряжение и ток, и позволил решать стоящие проблемы как математическую задачу о поиске наилучших функциональных преобразованиях функций времени.

Одной из первых работ в этой области была работа В. А. Котельникова об оптимальном приёме сигнала, то есть наилучшем в условии шумов методе обработки сигнала. В результате было доказано, что качество приёма зависит не от мощности сигнала, а от его энергии, то есть произведения мощности на время, таким образом, появилась доказанная возможность увеличения дальности действия за счёт увеличения длительности сигналов, в пределе до непрерывного излучения. Значительным шагом вперед стало отчётливое применение в технике методов статистической теории решений (критерий Неймана-Пирсона) и принятие того факта, что исправное устройство может работать с определённой долей вероятности. Для того, чтобы радиолокационный сигнал при большой длительности позволял измерять дальность и скорость с высокой точностью, потребовались сложные сигналы, в отличие от простых радиолокационных импульсов, изменяющие какие-либо характеристики в процессе генерации. Так. сигналы с линейной частотной модуляцией изменяют частоту колебаний в течение одного импульса, сигналы с фазовой манипуляцией скачкообразно изменяют фазу сигнала, обычно на 180 градусов. При создании сложных сигналов было сформулировано понятие функции неопределённости сигнала, показывающей связь точности измерений дальности и скорости. Необходимость повышения точности измерения параметров стимулировало развитие различных методов фильтрации результатов измерений, например, методов оптимальной нелинейной фильтрации, которые явились обобщением фильтра Калмана на нелинейные задачи. В итоге всех этих разработок теоретическая радиолокация оформилась как самостоятельная сильно математизированная отрасль знаний, в которой значительную роль имеют формализованные методы синтеза, то есть проектирование ведётся в известной мере «на кончике пера».

Основные факторы

Основными моментами в противостоянии с авиацией были:

  • Применение для скрытия самолётов и вертолётов пассивных маскирующих помех в виде распыляемых в воздухе кусочков фольги, отражающей радиоволны. Ответом на это было внедрение в радиолокаторах систем селекции движущихся целей, которая на основе доплеровского эффекта отличает движущиеся самолёты от сравнительно неподвижной фольги.
  • Развитие технологий построения самолётов и кораблей, уменьшающих мощность отражённого назад к радиолокатору сигналов, получивших название Стелс. Для этого служат и специальные поглощающие покрытия, и специальная форма, отражающая падающую радиоволну не назад, а в другом направлении.

Оценки

Восхищённый успехами советской науки и техники в области радиолокации, глава советского правительства Н. С. Хрущёв сказал, что:

«Отныне мы — советские люди — способны в космосе попадать в комара.»

Примечания

  1. Советская пропаганда приписывала открытие принципа радиолокации, также как и изобретение радио, А. С. Попову — преподавателю физики офицерских курсов в Кронштадте. Попов действительно проводил эксперименты в области распространения радиоволн и независимо от Герца (но на 11 лет позже его — только в 1897 году) обнаружил эффект влияния на радиосвязь проходившего между поддерживающими радиоконтакт судами третьего судна. В своем отчёте Попов указал на теоретическую возможность использования эффекта для обнаружения удалённых объектов. В дальнейшем никаких работ в этом направлении он не вел (Kostenko, A. A., A. I. Nosich, and I. A. Tishchenko, «Radar Prehistory, Soviet Side, » Proc. of IEEE APS International Symposium 2001, vol.4. p. 44, 2003). См. также Россия — родина слонов.
  1. Радиолокация | Радиолокационная станция. seacomm.ru. Дата обращения 3 октября 2018.
  2. Ханке Х. ЛЮДИ, корабли, океаны (пер. с нем.). — Ленинград : Судостроение, 1976. — С. 227—228.
  3. Радары Великобритании.
  4. Сюрпризы и разочарования большой войны.
  5. Allied Scientists Won Radar War .
  6. Ленинградский электрофизический институт
  7. 1 2 Поляков В. Т. «Посвящение в радиоэлектронику», М., РиС, ISBN 5-256-00077-2
  8. Испытания в Евпатории, группа Б. К. Шембеля

Литература

  • Erickson, John; «Radiolocation and the air defense problem: The design and development of Soviet Radar 1934-40», Social Studies of Science, vol. 2, pp. 241—263, 1972
  • Ширман Я. Д., Голиков В. Н., Бусыгин И. Н., Костин Г. А. Теоретические основы радиолокации / Ширман Я. Д.. — М.: Советское радио, 1970. — 559 с.
  • Справочник по радиолокации / Сколник М.И.. — М., 2014. — 1352 с. — ISBN 978-5-94836-381-3.
  • Справочник по радиолокации / Сколник М.И.. — М., 2014. — 1352 с. — ISBN 978-5-94836-381-3.
  • Бакут П. А., Большаков И. А., Герасимов Б. М., Курикша А. А., Репин В. Г., Тартаковский Г. П., Широков В. В. Вопросы статистической теории радиолокации. — М.: Советское радио, 1963. — 423 с.
  • Большая советская энциклопедия // Под ред. А. М. Прохорова. В 30 т. 3-е изд. — М.: Сов. энциклопедия, 1969-78. Т. 21, 1975. 640 стр. Статья «Радиолокация»
  • Центральная радиолаборатория в Ленинграде // Под ред. И. В. Бренёва. — М.: Советское радио, 1973.
  • Военно-исторический музей артиллерии, инженерных войск и войск связи. Коллекция документов генерал-лейтенанта М. М. Лобанова по истории развития радиолокационной техники. Ф. 52Р оп. № 13
  • Лобанов М. М. Из прошлого радиолокации: Краткий очерк. — М.: Воениздат, 1969. — 212 с. — 6500 экз.
  • Начало советской радиолокации. — М.: Советское радио, 1975. 288 с.
  • Лобанов М. М. Мы —— военные инженеры. — М.: Воениздат, 1977. — 223 с.
  • Лобанов М. М. Развитие советской радиолокационной техники. — М.: Воениздат, 1982. — 240 с. — 22 000 экз.

Ссылки

  • Сборник интернет-статей о радиолокации

Перспективы развития радиолокации

В наше время радиолокация получила широчайшее применение. Ее методы и средства используются для обнаружения объектов и контроля обстановки в воздушном, космическом, наземном и надводном пространствах. Современная техника позволяет с большой точностью измерять координаты положения самолета или ракеты, следить за их движением, определять не только формы объектов, но и структуру их поверхности. Радиолокационные методы открывают возможность изучать недра Земли и даже внутренние неоднородности поверхностных слоев на других планетах. Но если говорить о чисто «земных делах» — гражданском и военном применении радиолокации, то ее методы незаменимы, например, в организации управления воздушным движением, наведении, распознавании объектов, определении их принадлежности.

В зависимости от конкретного назначения современные радиолокационные станции (РЛС) имеют характерные особенности. Из всего их разнообразия значительную долю составляют РЛС обнаружения. Связано это с тем, что радиолокационный метод обнаружения является основным как на Земле, в воздухе, на море, так и в космосе. С помощью радиолокации производится так называемая пространственная селекция — обнаружение объекта по отраженному сигналу, временная селекция, когда по задержке возвращения отраженного сигнала устанавливается дальность до цели. Существует еще понятие частотная селекция, позволяющая отслеживать по изменению частотного спектра сигнала радиальную скорость наблюдаемого объекта.

Современные РЛС, как правило, трехкоординатные. Они определяют дальность, угол места и азимут. При этом применяются антенны, имеющие узкие диаграммы направленности в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Чтобы обеспечить заданные точности определения угловых координат и не увеличивать время обзора, применяется метод параллельно-последовательного обзора пространства, когда одновременно используется несколько лучей, а зона перекрывается последовательным перемещением этих лучей, что позволяет сократить количество приемных каналов. Каким же образом можно избежать мешающих отражений от местных предметов и неоднородностей в атмосфере? Здесь, в арсенале радиолокации, — режим селекции по частоте. Его суть состоит в том, что движущийся относительно РЛС объект отражает сигнал со сдвигом по частоте (эффект Доплера). Если этот сдвиг составляет даже всего 10-7 от значений несущей частоты, то современные методы обработки выделят разницу и радиолокатор «увидит» цель. Это обеспечивается благодаря поддержанию необходимой стабильности сигналов или, как говорят специалисты радиолокации, сохранению их когерентности. Это важно, например, потому, что объекты, вызывающие мешающие отражения, часто не являются неподвижными (раскачиваются деревья, наблюдается волнение по водной поверхности, перемещаются облака и т. п.). Такие отраженные сигналы также имеют сдвиг по частоте. Чтобы расширить возможности РЛС, применяют различные режимы работы станций и их сочетания. При амплитудном режиме удается добиться большей дальности действия РЛС и определять цели, движущиеся с нулевой радиальной скоростью. Такой метод обычно используется для обзора в дальней зоне, где нет мешающих отражений. Когерентный режим применяют в ближней зоне обзора, где много мешающих отражений.

Для снижения пиковой мощности передатчиков РЛС используются сложные сигналы, которые обеспечивают достаточную точность и разрешающую способность. При этом приходится усложнять аппаратуру. Однако в данном случае компромисс вполне оправдан, так как позволяет обеспечить требуемую дальность обнаружения и не иметь высокого значения пиковой мощности.

Во многих современных РЛС используются фазированные антенные решетки (ФАР), в том числе активного типа, в каждую ячейку которых встроены свой передатчик и входные цепи приемника. Это, конечно, усложняет конструкцию станции и ее обслуживание, однако позволяет снизить потери при передаче и приеме, повысить возможность работы станции в сложной обстановке, в том числе в условиях искусственных помех. Вместе с тем включение в ФАР приемопередатчиков — один из важных способов повышения надежности РЛС. Даже при выходе из строя нескольких модулей передатчиков и приемников РЛС продолжает работать.

Рис. 13. Мобильная РЛС кругового обзора с фазированной антенной решеткой

Непременным качеством современных РЛС является сохранение в течение достаточно длительного времени и в разных погодных условиях стабильности функционирования приемной аппаратуры. Такую задачу помогло решить внедрение в радиолокацию устройств цифровой обработки сигналов.

Важным требованием к современным РЛС обнаружения является их мобильность. Они рассчитаны на движение своим ходом по различным дорогам. На их свертывание и развертывание уходит от 5 до 15 минут. Здесь конструкторам пришлось пойти на резкое ограничение массы и габаритов РЛС. Решить эту задачу во многом удалось без ухудшения основных параметров по дальности, точности, зоне обзора, темпу обзора и т.д. Как выглядит современная радиолокационная станция обнаружения? Одним из ее главных элементов стала фазированная антенная решетка (рис. 13). Она вращается и формирует обычно несколько лучей на прием и один луч на передачу. Принимаемые сигналы усиливаются, а затем преобразуются в цифровую форму. Дальнейшая обработка информации идет в цифровом виде с помощью элементов вычислительной техники. РЛС фактически в автоматическом режиме обнаруживает цели, измеряет координаты, определяет параметры трассы движения. Оператор почти полностью освобожден от рутинной работы. Его функции состоят в том, чтобы в необходимых случаях выбрать требуемый режим работы РЛС, т.е. помочь в ее адаптации к обстановке и поддерживать работоспособность РЛС. Несмотря на общие закономерности построения радиолокационных станций по своему назначению, они весьма разнообразны. Например, современные РЛС обнаружения бывают большой, средней, малой дальности; двух- и трехкоординатные; мобильные, подвижные, стационарные и, наконец, для обнаружения на малых и на больших высотах.

Что вкладывают создатели радиолокационных систем в понятие «современная РЛС»? Во многом оно оценивается критерием «эффективность-стоимость» и может быть выражено отношением, в числителе которого — обобщенные тактико-техническая характеристика станции, а в знаменателе — ее стоимость. При такой оценке упрощенные РЛС будут иметь невысокий показатель за счет малого числителя, а переусложненные — невысокий показатель за счет большого знаменателя. Оптимальное отношение для современных РЛС соответствует определенной совокупности примененных при ее создании научно-технических достижений, которые позволяют повысить ее возможности, причем достижений, технологически освоенных в производстве и поэтому приемлемых в экономическом плане. И наконец, понятие «современная РЛС» еще совсем необязательно означает, что она имеет по всем параметрам лучшие показатели, достигнутые мировой радиолокационной техникой. В каждую конструкцию станции должен включаться такой набор технических новинок, который наилучшим образом позволил бы ей обеспечить требуемую совокупность характеристик. Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что при функциональной схожести и многоотраслевом характере современных РЛС они, как правило, значительно отличаются друг от друга. В РЛС обнаружения, в зависимости от их назначения, применяются антенны от единиц до сотен квадратных метров, средняя излучаемая мощность составляет от сотен ватт до единиц мегаватт.

Рис. 14. Трехкоординатная РЛС кругового обзора метрового диапазона

Естественно, проблемы совершенствования радиолокационных систем сегодня решаются на базе последних достижений механики, электромеханики, энергетики, радиоэлектроники, вычислительной техники и т.д. Все это говорит о том, что создание современных РЛС является сложной научно-технической и инженерной задачей. Среди радиолокационной техники, которая появилась в последнее время, особенно выделяются своей надежностью и высокими функциональными характеристиками радиолокаторы военного назначения. К ним можно отнести РЛС для обнаружения средств нападения, многие из которых характеризуются малой отражающей поверхностью, выполненной по так называемой технологии «Стелс» («Невидимка»). Нападение осуществляется на фоне искусственных активных и пассивных помех радиолокационному обнаружению. При этом атаке подвергается и сама РЛС: по сигналам, которые она излучает, на нее наводятся противорадиолокационные ракеты (ПРР). Естественно поэтому, что радиолокационный комплекс, решая свои основные боевые задачи, должен иметь и средства защиты от ПРР.

Рис. 15. Мобильная автоматизированная РЛС обнаружения низколетящих целей

Отечественная радиолокация добилась заметных успехов. Ряд созданных в России радиолокационных систем является нашим национальным достоянием и находится на уровне мировых. К их числу вполне можно отнести РЛС метрового диапазона волн, в том числе трехкоординатные станции. Очевидно, более подробно стоит познакомиться с возможностями одной из новых наших трехкоординатных станций кругового обзора, работающей в метровом диапазоне (рис. 14). Она выдает информацию о местонахождении объекта в виде трех координат: по азимуту — 360°, по дальности на расстоянии до 1200 км и по высоте — до 75 км. Преимущества таких станций, с одной стороны, — неуязвимость для снарядов самонаведения и противолокационных ракет, обычно использующих более коротковолновые диапазоны, а с другой — способность обнаруживать самолеты «Невидимки». Ведь одна из причин «невидимости» этих объектов — их специальная форма, имеющая малое обратное отражение. В метровом диапазоне эта причина исчезает, так как размеры самолета сравнимы с длиной волны и его форма уже не играет решающей роли. Невозможно также, не ухудшая аэродинамику, покрыть самолет достаточным слоем радиопоглощающего материала. Несмотря на то что для работы в этом диапазоне требуются антенны больших габаритов, что станции имеют некоторые другие недостатки, указанные преимущества РЛС метрового диапазона предопределили их развитие и растущий интерес к ним во всем мире. Несомненным достижением отечественной радиолокации можно назвать работающие в дециметровом диапазоне волн РЛС для обнаружения целей, летящих на малых высотах (рис. 15). Такая станция на фоне интенсивных отражений от местных предметов и метеообразований способна обнаружить цели на малых и предельно малых высотах и сопровождать вертолеты, самолеты, дистанционно пилотируемые аппараты, крылатые ракеты. В автоматическом режиме она определяет дальность, азимут, эшелон высоты и трассу. Вся информация может быть передана по радиоканалу на расстояние до 50 км. Характерной особенностью станций, о которых идет речь, является их высокая мобильность (малое время развертывания и свертывания) и возможность простым способом подъема антенн на высоту 50 м, т.е. над любой растительностью. Эти и подобные им РЛС по многим своим характеристикам не имеют аналогов в мире.

Прогнозируется, что ближайшем будущем будут создаваться, как и прежде, станции самого разного назначения и уровня сложности. Наиболее сложными будут трехкоординатные РЛС. Их общими чертами останутся принципы, заложенные в современных трехкоординатных системах кругового (или секторного) обзора. Главными их функциональными частями станут активные твердотельные (полупроводниковые) фазированные антенные решетки. Уже в ФАР осуществится преобразование сигнала в цифровую форму. Особое место в РЛС займет вычислительный комплекс. Он возьмет на себя все основные функции работы станции: обнаружение целей, определение их координат, а также управление станцией, включая ее адаптацию к помеховой обстановке, контроль за параметрами станции, проведение ее диагностики.

И это не все. Вычислительный комплекс обобщит полученные данные, установит связь с потребителем и передаст ему полную информацию в готовом виде. Сегодняшние достижения науки и техники позволяют прогнозировать именно такой облик РЛС ближайшего будущего. Однако считается сомнительной возможность создания универсального локатора, способного решать все задачи обнаружения. Акцент делается на комплексы разных РЛС, объединенных в систему обнаружения. При этом получит развитие нетрадиционное построение систем — многопозиционные радиолокационные комплексы, в том числе пассивные и активнопассивные, скрытые от разведки.

Из истории радиолокации…

Зарождение и развитие радиолокации относится к более позднему по сравнению с радиосвязью предвоенному периоду. И, тем не менее, армии стран фашистского блока, а также Англии, США и Советского Союза к началу Второй мировой войны имели на вооружении РЛС различного назначения, обеспечивавшие в первую очередь противовоздушную оборону.
Так, в системе ПВО Германии использовались РЛС дальнего обнаружения воздушных целей «Фрея» (дальность действия до 200 км) и «Большой Вюрцбург» (дальность действия до 80 км), а также РЛС орудийной наводки зенитной артиллерии «Малый Вюрцбург» (дальность действия до 40 км). Несколько позже были введены в строй мощные стационарные РЛС типа «Вассерман» (дальность действия до 300 км). Наличие этих средств позволило к концу 1941 года создать довольно стройную радиолокационную систему ПВО, состоявшую из двух поясов. Первый (внешний), начинался у Остенде (в 110 км северо-западнее Брюсселя) и тянулся до Куксгафена (в 100 км западнее Гамбурга). Второй (внутренний) шел от северо-восточной границы Франции вдоль немецко-бельгийской границы и заканчивался у Шлезвиг-Гольштейна. С поступлением на вооружение РЛС управления огнем зенитной артиллерии типа «Мангейм» (дальность действия до 70 км) в 1942 году между этими двумя поясами стали устанавливаться дополнительные посты. В результате к концу 1943 года образовалось сплошное радиолокационное поле ПВО.

В ходе войны Англия построила сеть станций вдоль южного побережья, а затем на всем восточном побережье. Так возникла линия «Чейн Хоум». Однако немецкая разведка вскоре выявила не только дислокацию, но и основные параметры этой сети. В частности, было установлено, что диаграммы направленности английских РЛС по отношению к поверхности земли (моря) составляют некоторый угол, образуя в системе обнаружения непросматриваемые зоны. Используя их, фашистская авиация осуществляла подход к побережью Англии на малых высотах. Англичанам пришлось создавать дополнительную линию РЛС, обеспечивавшую маловысотное поле.

В 1935 г. немецкая компания «GEMA» создала первый прибор радиообнаружения для Кригсмарине, а с 1937 г. радары начали устанавливать на военных кораблях. С 1941 г. оснащались станциями и подводные лодки: это позволяло успешно атаковать корабли и суда ночью и в плохих погодных условиях, а в 1942 года немецкие подводники получили в свое распоряжение систему «FuMB», позволявшую определять момент облучения субмарины радаром корабля или патрульного самолета противника. Кроме того, командиры субмарин, уклоняясь от вражеских кораблей, оснащенных радарами, стали активно применять малые ложные радиоконтрастные цели, имитировавшие собой рубку подлодки.
Знания одной лишь основной идеи было не достаточно для практического создания даже самого простого радиолокатора. Помимо основного принципа действия, инженерам пришлось изобрести множество необыкновенно важных и остроумных технических устройств и приборов: магнетроны, клистроны, лампы бегущей волны, волноводы, усилительные и генераторные лампы сложной конструкции. При этом инженеры полагались лишь на собственные силы: многие технические задачи, с которыми пришлось столкнуться во время работы над РЛС, были секретными, что затрудняло обмен информацией между учёными. Радиотехника длинных волн, с которой исторически началось освоение, была неприменима на высоких частотах.
Одно из первых устройств, предназначенных для радиолокации воздушных объектов, продемонстрировал 26 февраля 1935 года шотландский физик Роберт Уотсон-Уотт, который примерно за год до этого получил первый патент на изобретение подобной системы.
С 1939 г. в Германии вводится в строй система раннего радиообнаружения. Люфтваффе принимает на вооружение первые авиационные радары. Уже к середине войны радары Кригсмарине по многим параметрам стали уступать РЛС союзиков, а боязнь командиров кораблей быть обнаруженным противником по их излучению, свела их применение к миниму.
Начавшаяся Вторая мировая война потребовала от британских инженеров эффективных мер борьбы с налётами немецкой авиации, и летом 1940 года под руководством Генри Тизарда был разработан резонансный магнетрон, ставший основой новой эффективной бортовой радиолокационной системы сантиметрового диапазона, которой в начале 1941 года были оснащены американские и британские самолёты.
Австрийский архитектор Рудольф Компфнер создал лампу бегущей волны, усиливающую сигнал в миллион раз в широком диапазоне частот. За разработку этого прибора Компфнеру присвоили звание доктора физики.

Передающая (слева на шасси ГАЗ-ААА) и приемная машины РУС-2
На вооружение в СССР радиолокационные станции были приняты в 1939 году и впервые применены для дальнего обнаружения самолетов в июне 1941 г. при отражении налетов германских бомбардировщиков на Москву. В дальнейшем станции применялись при защите Ленинграда, Горького, Саратова.
Аппаратура РЛС РУС-2С работала безотказно. После занятия г. Можайска противником, боевой расчет лейтенанта Лазуна, захватив всю боевую технику проселочной дорогой вышел к Кубинке, а затем и к Москве. В НИИ-20, сдав экспериментальный образец РУС-2С, боевой расчет с новой штатной аппаратурой занял новую боевую позицию в районе Истры, где и продолжил круглосуточное боевое дежурство вплоть до конца октября 1941 г. Вот выдержки из донесений 337-го радиобатальона ВНОС только за один день 1941 года: «Старшие операторы Соловьев и Гуздь (Истра) сразу же обнаружили большую группу вражеской авиации и передали о них данные. Эту же группу на расстоянии 103 км обнаружил старший оператор РЛС Васильев (Кубинка). По их данным, истребительной авиацией было сбито 5 фашистских Ю-88. В тот же день старший оператор ефрейтор Муравьихин (Внуково) обнаружил группу самолетов. Наши самолеты были подняты в воздух и два ME-109 и три Хе-111 были сбиты».
В 1942 г. на вооружение поступили первые авиационные радары для самолетов «Пе-2». Лишь с 1943 г. в системе ПВО стало применяться наведение истребительной авиации станциями РЛС. Станции орудийной наводки, поставляемые по ленд-лизу, в СССР применялись, основном, для зенитных орудий. Для контрбатарейной борьбы радаров явно не хватало. Также и на кораблях были установлены РЛС зарубежного изготовления. На протяжении всей войны советские подлодки не имели ни РЛС, ни ГАС. Причем и перископные антенны появились на субмаринах, только в середине 1944 года, да и то всего на семи подлодках. Советские подводники не могли эффективно действовать в темное время суток, не могли выходить в бесперископные атаки, ставшие нормой во флотах других стран, а для приема и передачи радиодонесений необходимо было всплывать в надводное положение.
В годы войны в СССР было изготовлено 1500 РЛС всех типов, в то время, как по ленд-лизу получено 1788 станций для зенитной артиллерии, 373 морских и 580 авиационных. Кроме того, значительная часть советских РЛС была просто скопирована с импортных образцов. В частности, 123 артиллерийских радиолокатора «СОН-2» являлись точной копией английского радара «GL-2».
В 1940 г. в США на вооружение поступают первые радары дальнего обнаружения, а через два года на флоте внедряются радары системы автоматического наведения зенитных орудий. В американском флоте к 1945 году были разработаны и приняты на вооружение более двух десятков РЛС, использовавшихся для обнаружения надводных целей. С их помощью американские моряки, например, обнаруживали субмарину противника в надводном положении на расстоянии до 10 миль. Немаловажную роль в разработках американских РЛС сыграл обмен информацией с Великобританией, благодаря чему американцы получали сведения о самых последних разработках, как союзников, так и Германии. США пренадлежало безоговорочное лидерство в разработке радаров корабельного и авиационного базирования. За годы войны США отправили союзникам по договору лен-лиза более 54 тысяч авиационных РЛС.
Во время войны программу по созданию советских радаров возглавлял инженер-адмирал Аксель Берг, сведения об американских разработках добывала советская разведка.
В 1946 году американские специалисты — Реймонд и Хачертон написали: «Советские учёные успешно разработали теорию радара за несколько лет до того, как радар был изобретён в Англии».
Большое внимание в системе ПВО уделяется решению проблемы своевременного обнаружения низколетящих воздушных целей (англ.).
Непрерывное развитие средств и способов радиолокации и РЭБ в годы Второй мировой войны оказало существенное влияние на способы боевых действий и эффективность войск ПВО, ВВС, ВМС и сухопутных войск сторон. В ходе войны постоянно росли масштабы использования наземной, корабельной и самолетной радиолокационной техники и средств помех, развивалась и совершенствовалась тактика их боевого применения. Эти процессы характеризовались обоюдоострой борьбой сторон, которую за рубежом в послевоенный период стали называть «радиовойной», «войной в эфире», «радарной войной» и «радиоэлектронной войной».
https://setinoid.ru/types/radioreleynaya-svyaz
http://wwii.space/%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%B8%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%BA%D0%B0%D1%82%D0%BE%D1%80%D1%8B/
https://tech.wikireading.ru/2474
https://topwar.ru/100437-iz-istorii-radiolokacii-i-radioelektronnoy-voyny.html

Пассивные помехи и их воздействие на РЛС

Пассивные помехи широко применяются для подавления РЛС для создания засветов на индикаторах (маскирующее действие помехи) и имитации отметок цели (имитирующее действие).

Вид экрана с маскирующими пассивными помехами показан на рис. 1.10 (слайд № 14).

Средствами создания пассивных помех являются отражатели следующих видов:

— дипольные;

— типа «длинный провод»;

— уголковые;

— плазменные среды.

Наибольшее распространение получили дипольные помехи. Основными их характеристиками являются:

— частотный диапазон;

— эффективная отражающая поверхность;

— спектр переизлучаемых сигналов;

— скорость снижения;

— коэффициент разлета и темп сброса диполей.

Резонансные свойства диполя появляются при его длине, близкой к половине длины волны, подаваемой РЛС. Для подавления РЛС, работающих на разных частотах, длины диполей должны быть различными, что учитывается при комплектации пачек отражателей. При этом среднее значение эффективной отражающей поверхности пачки σср ориентировочно определяется формулой

σср = 0,17 λ2 ·N ·η, м2, (1)

где λ – длина волны РЛС;

N — количество диполей в пачке;

η = 1 – коэффициент разлета, учитывающий приведение в негодность части диполей при их выбросе (излом, слипание и т.д.).

Из формулы следует, что чем короче длина волны РЛС, тем больше количество диполей необходимо заключать в пачку, чтобы получить достаточно эффективную отражающую поверхность. При этом, если эффективная отражающая поверхность облака дипольных отражателей σср в несколько раз превышает эффективную отражающую поверхность прикрываемой цели σц, то обеспечивается ее маскировка.

Для создания полосы помех это превышение должно быть значительным. В общем случае энергетический спектр сигналов, переизлученных облаком диполей, непостоянен: чем больше скорость ветра, тем шире спектр. По мере разлета диполей происходит расширение спектра отраженных сигналов до некоторого определенного предела. Это касается и скорости снижения диполей, которая также зависит от состояния атмосферы. В спокойной атмосфере она составляет 1-3 м/с на больших высотах и убывает с уменьшением высоты. Пачка весом в 3-4 грамма создает отражающую поверхность 20-50 см2. Время опускания диполей на землю составляет несколько часов (рис. 1.11).

Темп сброса пачек дипольных отражателей определяется техническими возможностями соответствующих автоматов и составляет от нескольких единиц до нескольких десятков пачек в минуту. Для создания необходимой плотности постановки пассивных помех на борту постановщика помех могут устанавливаться несколько автоматов, а сбрасывание пачек диполей производится очередями и залпами.


Отражатели типа «длинный провод» применяются в метровом и дециметровом диапазоне волн. После срабатывания они разворачиваются в колеблющуюся дугу, создавая эффективное отражение для различной поляризации.

В последние годы получили развитие отражатели, представляющие складывающиеся уголковые отражатели из искусственной ткани. Последние также могут применяться для искажения рельефа местности, мешая самолетным панорамным радиолокаторам (рис. 1.12, слайд № 15).

В результате атомных взрывов, а также при распылении и сжигании в атмосфере цезия, натрия, калия и других легко ионизирующихся металлов образуется плазменная среда, отражения от которой аналогичны пассивной помехе. Это явление используется для разведки и определения параметров ядерных взрывов.

Рассматривается возможность применения самолетов-снарядов в качестве ложных целей, которые могут запускаться с самолетов-носителей. Обладая значительной эффективной отражающей поверхностью, снаряды-ловушки могут создавать на экранах РЛС отметки, усложняющие радиолокационную картину. Указывается, что бомбардировщик В-1 может нести 25-30 ложных целей типа «КУЭЙЛ» (АМ-72).

Четвертый учебный вопрос

Помехозащищенность РЛС

Способность РЛС обеспечивать надежное обнаружение и определение координат цели (прием сигналов и их выделение) при наличии помех называется ее помехоустойчивостью (помехозащищенностью). Для помех маскирующего типа помехоустойчивость можно характеризовать отношением мощности помехи к мощности сигнала, при котором вероятность обнаружения и точность определения координат цели не ниже, чем требуемые

кп = Рп = Рс (2)


Коэффициент подавления зависит от типа подавляемой РЛС и от выбранного вида помехи. Наибольшей эффективностью обладает прямошумовая помеха. Пусть, например, помеха создается бортовым передатчиком помех. Мощность отраженного сигнала на входе приемника без учета затухания в атмосфере

, (3)

где Ризл – мощность передатчика РЛС;

g — коэффициент усиления антенны РЛС;

σц — эффективная площадь рассеяния цели;

Д — дальность цели.

Мощность помехи на входе приемника

, (4)

где Рпп – мощность передатчика помех;

gпп — коэффициент усиления антенны передатчика помех.

Помеха будет эффективной при соблюдении условия

Рп ≥ кп ·Рс (5)

Это условие называется условием противорадиолокации. Подставляя в (5) соотношения (3) и (4), получим выражение

, (6)

известное под названием формулы радиопротиводействия.

Произведение Рппgпп называется эквивалентной мощностью передатчика помех.

Анализ приведенных соотношений показывает, что при приближении цели, имеющей на борту передатчик помех, мощность сигнала на входе приемника возрастает гораздо быстрее, чем мощность помехи. Это объясняется тем, что мощность сигнала на входе приемника обратно пропорциональна четвертой степени расстояния, в то время как мощность помехи – второй степени расстояния. Поэтому при некоторой дальности (рис. 1.13, слайд № 348), называемой минимальной дальностью действия передатчика помех Дмин, условие противорадиолокации (4) перестает соблюдаться и цель начинает просматриваться на фоне помех.

Абсолютное значение мощности помехи на входе приемника по мере приближения передатчика к РЛС растет и, начиная с некоторой дальности Дп, наступает перегрузка приемоиндикаторного тракта. На экране ИКО в этом случае образуются засвеченные секторы, размеры и число которых непрерывно возрастает за счет перегрузки приемника помехой, действующей по боковым лепесткам диаграммы направленности. Начиная с некоторой дальности, индикатор может оказаться засвеченным вкруговую. Если уменьшить усиление приемника, помеха будет воздействовать только по главному лепестку диаграммы направленности. При этом будет наблюдаться только узкий сектор засвета.

Помехозащищенность РЛС от пассивных помех оценивается максимальным количеством пачек помех, сбрасываемых с самолета на 100 м полета пути, при котором РЛС может выполнить свои функции. Для современных РЛС допустимая плотность пассивных помех составляет 1-3 пачки на 100 м пути.

В Ы В О Д

В современных условиях много внимания уделяется созданию новейших средств преднамеренных помех. Знать их классификацию, применение и способы защиты от помех – одна из важных задач радиотехнических подразделений ПВО.

Заключительная часть

— Вывод по занятию;

Достигнуты учебные цели;

— Вопросы для контроля усвоения материала

Задание на самоподготовку:

1. Справочник по основам радиолокационной техники. Воениздат, 1967. Стр. 479-509.

2. Вестник ПВО, № 11, 1983 г, стр. 68-71.

3. Палий. Радиоэлектронная борьба.

4. Вычертить в тетрадь рисунок 1 (классификацию помех).

Окончание занятия;

Радиолокационные помехи

Смотреть что такое «Радиолокационные помехи» в других словарях:

  • радиолокационные помехи — radaro trukdžiai statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: angl. radar clutter vok. Radarstörungen, f rus. радиолокационные помехи, f pranc. brouillages radar, m … Radioelektronikos terminų žodynas

  • Радиолокационные станции — Современный радар на основе фазированных антенных решёток (ФАР) Радиолокационная станция (РЛС) или радар (англ. radar от Radio Detection and Ranging радиообнаружение и дальнометрия) система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов,… … Википедия

  • радиолокациялық кедергілер — (Радиолокационные помехи) радиолокациялық құралдардың: радиоло кациялық станциялардың, басқарылатын ракеталардың немесе авиабомбалардың өздігінен бағытталатын бас бөліктерінің, радиожарғыштардың және т.б. қалыпты жұмысын қиындататын немесе… … Казахский толковый терминологический словарь по военному делу

  • Череспериодная компенсация — (ЧПК) метод выделения отражённых от цели радиосигналов на фоне пассивных радиолокационных помех (См. Радиолокационные помехи), основанный на использовании различия скоростей движения цели и источника помех. Применяется в когерентно… … Большая советская энциклопедия

  • Радиопомехи — электромагнитные волны, действующие на радиоприемник и мешающие приему нужной радиостанции. Р. могут быть вызваны работой других радиостан* ций, излучением промышленных электрических установок и электрическими процессами, происходящими в… … Краткий словарь оперативно-тактических и общевоенных терминов

  • Американская (США) агрессия во Вьетнаме — Американская (США) агрессия во Вьетнаме, военные действия, развязанные правящими кругами США во Вьетнаме в 1964‒65 путём ввода в действие американских вооруженных сил с целью подавить национально освободительное движение в Южном Вьетнаме,… … Большая советская энциклопедия

  • Заградительная помеха — помеха работе Радиолокатора во всей полосе перестройки его рабочих частот. Создаётся электромагнитным излучением шумового или др. хаотического характера. См. Радиолокационные помехи … Большая советская энциклопедия

  • Пассивная радиолокация — Радиолокация объекта по его собственному излучению. Отсутствие излучения зондирующего сигнала повышает скрытность работы, существенно затрудняет обнаружение пассивных радиолокационных станций (РЛС) и создание им помех (см.… … Большая советская энциклопедия

  • Радиоэлектронное противодействие — совокупность действий и мер, предназначенных для умышленного нарушения нормальной работы радиоэлектронных (РЭ) средств в военных целях и осуществляемых при помощи средств РЭ техники. Р. п. применяют для защиты летательных аппаратов… … Большая советская энциклопедия

  • Американская агрессия во Вьетнаме — (США) военные действия, развязанные правящими кругами США во Вьетнаме в 1964 65 путём ввода в действие американских вооруженных сил с целью подавить национально освободительное движение в Южном Вьетнаме, помешать строительству социализма… … Большая советская энциклопедия