Radar multiposizione. Studio dei principi di costruzione e delle modalità per migliorare i sistemi radar multiposizione

Il sistema integrato di difesa aerea-missilistica nel teatro delle operazioni prevede l'uso integrato di forze e mezzi contro bersagli aerei e balistici in qualsiasi parte della traiettoria di volo.

Il dispiegamento di un sistema di difesa antimissilistica congiunta nel teatro viene effettuato sulla base di sistemi di difesa aerea includendo nella loro composizione mezzi nuovi e modernizzati, nonché introducendo "principi di costruzione e uso operativo incentrati sulla rete" ( architettura e funzionamento incentrati sulla rete).

Sensori, armi da fuoco, centri e posti di comando sono basati su vettori terrestri, marittimi, aerei e spaziali. Possono appartenere a diversi tipi di aeromobili operanti nella stessa zona.

Le tecnologie di integrazione includono la formazione di un quadro unificato della situazione aerea, l'identificazione in combattimento di bersagli aerei e terrestri, l'automazione del controllo del combattimento e dei sistemi di controllo delle armi. Prevede il massimo utilizzo possibile della struttura di controllo dei sistemi di difesa aerea esistenti, l'interoperabilità dei sistemi di comunicazione e trasmissione dati in tempo reale e l'adozione di standard comuni per lo scambio di dati basati sui principi dell'architettura aperta.

La formazione di un quadro unitario della situazione dell'aria sarà facilitata dall'uso di sensori eterogenei nei principi fisici e dal posizionamento di sensori integrati in un'unica rete informativa. Tuttavia, il ruolo guida dei mezzi di informazione terrestre, che si basano su over-the-horizon, over-the-horizon e multi-position radar di difesa aerea.

PRINCIPALI TIPI E CARATTERISTICHE TECNICHE DI DIFESA AEREA RADAR DEI PAESI NATO

I radar di difesa aerea a terra oltre l'orizzonte come parte di un sistema informativo risolvono il problema del rilevamento di bersagli di tutte le classi, inclusi i missili balistici, in un complesso ambiente di disturbo e bersaglio quando esposti alle armi nemiche. Questi radar vengono modernizzati e realizzati sulla base di approcci integrati, tenendo conto del criterio "efficienza/costo".

L'ammodernamento delle strutture radar sarà effettuato sulla base dell'introduzione di elementi di sottosistemi radar sviluppati nell'ambito della ricerca in corso per creare strutture radar avanzate. Ciò è dovuto al fatto che il costo di una stazione completamente nuova è superiore al costo dell'aggiornamento dei radar esistenti e raggiunge circa diversi milioni di dollari USA. Attualmente, la stragrande maggioranza dei radar per la difesa aerea in servizio con l'estero sono stazioni nell'intervallo centimetrico e decimale. Esempi rappresentativi di tali stazioni sono i radar: AN / FPS-117, AR 327, TRS 2215 / TRS 2230, AN / MPQ-64, GIRAFFE AMB, M3R, GM 400.

Radar AN / FPS-117, progettato e prodotto da Lockheed Martin. utilizza una gamma di frequenza di 1-2 GHz, è un sistema completamente a stato solido progettato per risolvere i problemi di allerta precoce, posizionamento e identificazione dei bersagli, nonché per l'utilizzo nel sistema ATC. La stazione offre la possibilità di adattare le modalità di funzionamento a seconda della situazione di interferenza emergente.

Gli strumenti informatici utilizzati nella stazione radar consentono di monitorare costantemente lo stato dei sottosistemi radar. Determinare e visualizzare la posizione del guasto sul monitor del posto di lavoro dell'operatore. Continuano i lavori per migliorare i sottosistemi che compongono il radar AN/FPS-117. che consentirà di utilizzare la stazione per rilevare bersagli balistici, determinare il loro luogo di impatto e assegnare la designazione del bersaglio ai consumatori interessati. Allo stesso tempo, il compito principale della stazione è ancora il rilevamento e il tracciamento di bersagli aerei.

AR 327, sviluppato sulla base della stazione AR 325 da specialisti degli Stati Uniti e della Gran Bretagna, è in grado di svolgere le funzioni di un complesso di strumenti di automazione di basso livello (quando è dotato inoltre di una cabina con lavori aggiuntivi). Il costo stimato di un campione è di 9,4-14 milioni di dollari. Il sistema di antenne, realizzato sotto forma di fari, fornisce la scansione di fase in elevazione. La stazione utilizza l'elaborazione del segnale digitale. Il radar e i suoi sottosistemi sono controllati dal sistema operativo Windows. La stazione è utilizzata nei sistemi di controllo automatizzati dei paesi europei della NATO. Inoltre, le interfacce vengono aggiornate per consentire il funzionamento del radar.

AR 327, sviluppato sulla base della stazione AR 325 da specialisti provenienti da USA e Gran Bretagna, è in grado di svolgere le funzioni di un complesso di strumenti di automazione di basso livello (quando dotato di cabina con lavori aggiuntivi), il costo stimato di un campione è 9,4-14 milioni di dollari. Il sistema di antenne, realizzato sotto forma di fari, fornisce la scansione di fase in elevazione. La stazione utilizza l'elaborazione del segnale digitale. Il radar e i suoi sottosistemi sono controllati dal sistema operativo Windows. La stazione è utilizzata nei sistemi di controllo automatizzati dei paesi europei della NATO. Inoltre, i mezzi di interfaccia sono in fase di aggiornamento per garantire il funzionamento del radar con un ulteriore aumento della potenza delle strutture informatiche.

Una caratteristica del radar è l'uso di un sistema digitale della DSC e di un sistema di protezione attiva dalle interferenze, in grado di riconfigurare in modo adattivo la frequenza operativa della stazione in un'ampia gamma di frequenze. C'è anche una modalità di sintonizzazione della frequenza "da impulso a impulso" ed è stata migliorata l'accuratezza della determinazione dell'altezza ad angoli di elevazione del bersaglio bassi. Si prevede di migliorare ulteriormente il sottosistema del ricetrasmettitore e le apparecchiature per l'elaborazione coerente dei segnali ricevuti per aumentare la portata e migliorare gli indicatori di precisione del rilevamento di bersagli aerei.

Radar francesi a tre coordinate con phased array TRS 2215 e 2230, progettati per rilevare, identificare e tracciare l'AT, sviluppati sulla base della stazione SATRAPE in versioni mobili e trasportabili. Hanno gli stessi sistemi ricetrasmettitori, strutture di elaborazione dati e componenti del sistema di antenne e la loro differenza sta nelle dimensioni degli array di antenne. Tale unificazione permette di aumentare la flessibilità della logistica delle stazioni e la qualità del loro servizio.

Radar trasportabile a tre coordinate AN / MPQ-64, operante nella gamma centimetrica, creato sulla base della stazione AN / TPQ-36A. È progettato per rilevare, tracciare, misurare le coordinate degli oggetti aerei ed emettere la designazione del bersaglio ai sistemi di intercettazione. La stazione è utilizzata nelle unità mobili delle forze armate statunitensi nell'organizzazione della difesa aerea. Il radar è in grado di funzionare in combinazione con altri radar di rilevamento e mezzi di informazione dei sistemi di difesa aerea a corto raggio.

La stazione radar mobile GIRAFFE AMB è progettata per risolvere i problemi di rilevamento, determinazione delle coordinate e tracciamento dei bersagli. Questo radar utilizza nuove soluzioni tecniche nel sistema di elaborazione del segnale. Come risultato della modernizzazione, il sottosistema di controllo consente di rilevare automaticamente gli elicotteri in modalità stazionaria e valutare il grado di minaccia, oltre ad automatizzare le funzioni di controllo del combattimento.

Il radar multifunzionale mobile modulare M3R è stato sviluppato dalla società francese Thales nell'ambito del progetto omonimo. Si tratta di una stazione di nuova generazione progettata per l'utilizzo nel sistema combinato GTVO-PRO, creata sulla base della famiglia di stazioni Master, che, avendo parametri moderni, sono le più competitive tra i radar mobili di rilevamento a lungo raggio. È un radar multifunzionale a tre coordinate che opera nella gamma di 10 cm. La stazione utilizza la tecnologia del "controllo radar intelligente" (Intelligent Radar Management), che prevede un controllo ottimale della forma d'onda, del periodo di ripetizione, ecc. in varie modalità operative.

Il radar di difesa aerea GM 400 (Ground Master 400), sviluppato da Thales, è destinato all'uso nel sistema integrato di difesa aerea-missilistica. Viene inoltre creato sulla base della famiglia di stazioni Master ed è un radar multifunzionale a tre coordinate operante nella banda 2,9-3,3 GHz.

Nel radar in esame vengono implementati con successo una serie di concetti costruttivi promettenti come "radar completamente digitale" (radar digitale) e "radar completamente ecologico" (radar verde).

Le caratteristiche della stazione includono: controllo digitale del pattern dell'antenna; lungo raggio di rilevamento del bersaglio, inclusi NLC e BR; la capacità di controllare a distanza il funzionamento dei sottosistemi radar dalle postazioni di lavoro automatizzate remote degli operatori.

A differenza delle stazioni sopra l'orizzonte, i radar sopra l'orizzonte forniscono tempi di avviso più lunghi per bersagli aerei o balistici e fanno avanzare la linea di rilevamento dei bersagli aerei a distanze considerevoli a causa delle caratteristiche della propagazione delle onde radio nella gamma di frequenza (2-30 MHz) utilizzati nelle strutture oltre l'orizzonte e consentono inoltre di aumentare significativamente la superficie di diffusione effettiva (ESR) dei bersagli rilevati e, di conseguenza, di aumentare la portata del loro rilevamento.

La specificità della formazione dei pattern di radiazione trasmittenti dei radar over-the-horizon, in particolare ROTHR, consente di effettuare una copertura multistrato (all-altitude) dell'area di osservazione in aree critiche, rilevante per la risoluzione del problema problemi di garantire la sicurezza e la difesa del territorio nazionale degli Stati Uniti, la protezione contro obiettivi marittimi e aerei, compresi i missili da crociera. Esempi rappresentativi di radar oltre l'orizzonte sono: AN / TPS-7I (USA) e Nostradamus (Francia).

Gli Stati Uniti hanno sviluppato e aggiornano continuamente il radar AN / TPS-71 ZG, progettato per rilevare bersagli a bassa quota. Una caratteristica distintiva della stazione è la possibilità del suo trasferimento in qualsiasi regione del globo e il dispiegamento relativamente veloce (fino a 10-14 giorni) in posizioni precedentemente preparate. Per questo, l'attrezzatura della stazione è montata in contenitori specializzati.

Le informazioni provenienti dal radar oltre l'orizzonte entrano nel sistema di designazione del bersaglio della Marina, così come in altri tipi di aeromobili. Al fine di rilevare i vettori di missili da crociera nelle aree adiacenti agli Stati Uniti, oltre alle stazioni situate negli stati della Virginia, dell'Alaska e del Texas, è prevista l'installazione di un radar over-the-horizon aggiornato nello stato del North Dakota (o Montana) per controllare lo spazio aereo sopra il Messico e le aree circostanti dell'Oceano Pacifico. È stata presa la decisione di schierare nuove stazioni per rilevare i vettori di missili da crociera nei Caraibi, nell'America centrale e meridionale. La prima stazione di questo tipo sarà installata a Porto Rico. Il punto di trasmissione è distribuito su circa. Vieques, reception - nella parte sud-occidentale di circa. Portorico.

In Francia, nell'ambito del progetto Nostradamus, è stato completato lo sviluppo di un radar a suono alternativo obliquo, che rileva piccoli bersagli a distanze di 700-3000 km. Importanti caratteristiche distintive di questa stazione sono: la capacità di rilevare simultaneamente bersagli aerei entro 360 gradi in azimut e l'uso di un metodo di costruzione monostatico al posto del tradizionale metodo bistatico. La stazione si trova a 100 km a ovest di Parigi. Si sta valutando la possibilità di utilizzare elementi del radar over-the-horizon "Nostradamus" su piattaforme spaziali e aeree per risolvere i problemi di allerta precoce di un raid mediante attacco aereo e controllo efficace delle armi di intercettazione.

Gli specialisti stranieri considerano i radar a onde di superficie (OH RLS) oltre l'orizzonte come mezzi relativamente economici per un controllo efficace sull'aria e sullo spazio superficiale del territorio degli stati.

Le informazioni ricevute da tali radar consentono di aumentare il tempo di allerta necessario per prendere decisioni appropriate.

Un'analisi comparativa delle capacità dei radar a onde di superficie sopra l'orizzonte e sopra l'orizzonte per il rilevamento di oggetti aerei e di superficie mostra che i radar ZG a terra sono significativamente superiori ai radar a terra convenzionali in termini di rilevamento portata e capacità di tracciare bersagli sia a bassa osservabilità che a bassa quota e navi di superficie di vario spostamento. Allo stesso tempo, la capacità di rilevare oggetti sospesi nell'aria ad alta e media quota è leggermente ridotta, il che non influisce sull'efficacia delle strutture radar sopra l'orizzonte. Inoltre, i costi per l'acquisizione e il funzionamento di un radar MG a bagno di superficie sono relativamente bassi e commisurati alla loro efficienza.

I principali modelli di radar a onde di superficie adottati dall'estero sono le stazioni SWR-503 (una versione aggiornata di SWR-603) e OVERSEER.

Il radar a onde di superficie SWR-503 è stato sviluppato dalla filiale canadese di Raytheon in conformità con i requisiti del Dipartimento della Difesa canadese. Il radar è progettato per monitorare lo spazio aereo e superficiale delle aree oceaniche adiacenti alla costa orientale del paese, rilevare e tracciare obiettivi di superficie e aerei entro i confini della zona economica esclusiva.

Stazione SWR-503 Può essere utilizzata anche per rilevare iceberg, monitorare l'ambiente, cercare navi e aerei in pericolo. Due stazioni di questo tipo e un centro di controllo operativo sono già in uso per monitorare lo spazio aereo e marittimo nella regione di Terranova, nelle cui zone costiere sono presenti importanti riserve ittiche e petrolifere. Si presume che la stazione sarà utilizzata per controllare il traffico aereo degli aeromobili sull'intera gamma di altitudini e per monitorare i bersagli al di sotto dell'orizzonte radar.

Durante i test, il radar ha rilevato e tracciato tutti i bersagli che sono stati osservati anche da altri sistemi di difesa aerea e costiera. Inoltre, sono stati condotti esperimenti volti a garantire la possibilità di rilevare missili che sorvolano la superficie del mare, tuttavia, per risolvere efficacemente e completamente questo problema, secondo gli sviluppatori di questo radar, è necessario espandere il suo raggio operativo a 15-20 MHz. Secondo esperti stranieri, i paesi con una lunga costa possono installare una rete di tali radar a intervalli fino a 370 km per garantire la copertura completa della zona di sorveglianza aerea e marittima all'interno dei loro confini.

Il costo di un campione del radar di difesa aerea SWR-5G3 in servizio è di 8-10 milioni di dollari. I processi operativi e la complessa manutenzione della stazione costano circa 400 mila dollari all'anno.

Il radar OVERSEER ZG rappresenta una nuova famiglia di stazioni ad onde di superficie, sviluppata da Marconi e destinata ad uso civile e militare. Utilizzando l'effetto della propagazione delle onde sulla superficie, la stazione è in grado di rilevare oggetti aerei e marini di tutte le classi a lunghe distanze e altezze diverse, che non possono essere rilevati dai radar convenzionali.

I sottosistemi di stazione combinano molti progressi tecnologici che consentono di ottenere un quadro informativo migliore sui bersagli a terra. grandi aree marittimo e aereo con aggiornamenti rapidi dei dati.

Il costo di un campione del radar a onde di superficie OVERSEER in una versione a posizione singola è di circa 6-8 milioni di dollari e il funzionamento e la manutenzione completa della stazione, a seconda dei compiti da risolvere, sono stimati in 300-400 mila dollari .

Nell'attuazione dei principi delle "operazioni incentrate sulla rete" nei futuri conflitti militari, secondo esperti stranieri, è necessario l'uso di nuovi metodi per la costruzione di componenti del sistema informativo, compresi quelli basati su sensori multiposizione (MP) e distribuiti e elementi che fanno parte dell'infrastruttura informativa dei sistemi avanzati di rilevamento e della difesa aerea e del controllo della difesa missilistica, tenendo conto delle esigenze di integrazione all'interno della NATO.

I sistemi radar multiposizione possono diventare il componente più importante dei sottosistemi informativi dei sistemi avanzati di difesa aerea e di controllo della difesa missilistica, nonché uno strumento efficace per risolvere i problemi di rilevamento di UAV di varie classi e missili da crociera.

RADAR MULTIPLO A LUNGO RAGGIO (MP RLS)

Secondo esperti stranieri, nei paesi della NATO viene prestata molta attenzione alla creazione di avanzati sistemi multiposizione a terra con capacità uniche per rilevare vari tipi di bersagli aerei (AT). Un posto importante tra questi è occupato dai sistemi a lungo raggio e dai sistemi "distribuiti" creati nell'ambito dei programmi "Silent Sentry-2", "Rias", CELLDAR, ecc. Tali radar sono progettati per funzionare come parte dei sistemi di controllo durante la risoluzione dei problemi di rilevare CC a tutte le gamme di altitudine nelle condizioni di uso della guerra elettronica. I dati che riceveranno saranno utilizzati nell'interesse di sistemi avanzati di difesa aerea e di difesa missilistica, rilevamento e tracciamento di obiettivi effettuati a lungo raggio, nonché rilevamento di lanci di missili balistici, anche attraverso l'integrazione con mezzi simili all'interno della NATO.

Radar MP "Silent Sentry-2". Secondo i resoconti della stampa estera, i radar, che si basano sulla possibilità di utilizzare le radiazioni delle stazioni televisive o radiofoniche per illuminare obiettivi, sono stati attivamente sviluppati nei paesi della NATO dagli anni '70. Una variante di tale sistema, creata in conformità con i requisiti della US Air Force e dell'US Army, era il radar Silent Sentry MP, che, dopo il miglioramento, ricevette il nome Silent Sentry-2.

Secondo esperti stranieri, il sistema consente di rilevare aerei, elicotteri, missili, controllare il traffico aereo, controllare lo spazio aereo nelle zone di conflitto, tenendo conto della segretezza del lavoro dei sistemi di difesa aerea e missilistica statunitensi e NATO in queste regioni. Funziona nelle gamme di frequenza corrispondenti alle frequenze dei trasmettitori radiotelevisivi esistenti nel teatro.

Il diagramma di radiazione del phased array sperimentale (situato a Baltimora a una distanza di 50 km dal trasmettitore) è stato orientato verso l'aeroporto internazionale di Washington, dove i bersagli sono stati rilevati e tracciati durante il processo di test. È stata inoltre sviluppata una versione mobile della stazione di ricezione radar.

Nel corso dei lavori, le posizioni di ricezione e trasmissione del radar MP sono state combinate da linee di trasmissione dati a banda larga e il sistema include strutture di elaborazione ad alte prestazioni. Secondo quanto riportato dalla stampa estera, le capacità del sistema Silent Sentry-2 per il rilevamento di bersagli sono state confermate durante il volo dell'MTKK STS 103 equipaggiato con il telescopio Hubble. Durante l'esperimento, i bersagli sono stati rilevati con successo, il cui tracciamento è stato duplicato da mezzi ottici di bordo, incluso un telescopio. Allo stesso tempo, sono state confermate le capacità del radar Saileng Sentry-2 di rilevare e tracciare più di 80 AT. I dati ottenuti durante gli esperimenti sono stati utilizzati per ulteriori lavori sulla creazione di un sistema multiposizione di tipo STAR, progettato per tracciare veicoli spaziali a bassa orbita.

Radar MP "Rias". Anche specialisti di numerosi paesi della NATO, secondo quanto riportato dalla stampa estera, stanno lavorando con successo sul problema della creazione di radar MP. Le ditte francesi Thomson-CSF e Onera, in conformità con i requisiti dell'Aeronautica Militare, hanno svolto i relativi lavori nell'ambito del programma Rias. È stato riferito che nel periodo successivo al 2015, un tale sistema potrebbe essere utilizzato per rilevare e tracciare bersagli (anche di piccole dimensioni e realizzati utilizzando la tecnologia invisibile), UAV e missili da crociera a lungo raggio.

Secondo gli esperti stranieri, il sistema Rias consentirà di risolvere i problemi di controllo del traffico aereo per gli aerei dell'aviazione militare e civile. La stazione "Rias" è un sistema con elaborazione di correlazione di dati da diverse posizioni di ricezione, che opera nella gamma di frequenza di 30-300 MHz. È costituito da un massimo di 25 trasmettitori e ricevitori distribuiti dotati di antenne dipolo omnidirezionali, simili alle antenne radar over-the-horizon. Le antenne trasmittenti e riceventi sul 15° albero si trovano a intervalli di decine di metri in cerchi concentrici (fino a 400 m di diametro). Un modello sperimentale del radar "Rias" dispiegato su circa. Levante (40 km da Tolone), durante il test, ha assicurato il rilevamento di un bersaglio ad alta quota (come un aereo) a una distanza di oltre 100 km.

Secondo la stampa estera, questa stazione offre un elevato livello di sopravvivenza e immunità al rumore grazie alla ridondanza degli elementi del sistema (il guasto dei singoli trasmettitori o ricevitori non influisce sull'efficienza del suo funzionamento nel suo insieme). Durante il suo funzionamento, possono essere utilizzati diversi set indipendenti di apparecchiature di elaborazione dati con ricevitori installati a terra, a bordo dell'aeromobile (quando si formano radar MP con basi di grandi dimensioni). Come riportato, la versione del radar, progettata per l'uso in condizioni di combattimento, includerà fino a 100 trasmettitori e ricevitori e risolverà i compiti di difesa aerea, difesa missilistica e controllo del traffico aereo.

CELLDAR radar MP. Secondo i resoconti della stampa estera, specialisti dei paesi della NATO (Gran Bretagna, Germania, ecc.) Stanno lavorando attivamente alla creazione di nuovi tipi di sistemi multiposizione e mezzi che utilizzano la radiazione dei trasmettitori di reti cellulari di comunicazioni mobili. La ricerca è condotta da Roke Mainsr. "Siemens", "BAe Systems" e molti altri nell'interesse dell'aeronautica e delle forze di terra nell'ambito della creazione di una variante di un sistema di rilevamento multiposizione per risolvere compiti di difesa aerea e missilistica utilizzando l'elaborazione di correlazione di dati provenienti da più postazioni riceventi. Il sistema multiposizione utilizza la radiazione generata dalle antenne di trasmissione montate sulle torri dei telefoni cellulari, che fornisce l'illuminazione del bersaglio. Come dispositivi di ricezione vengono utilizzate apparecchiature speciali, operanti nelle bande di frequenza degli standard GSM 900, 1800 e 3G, che ricevono dati da sottosistemi di antenne sotto forma di phased array.

Secondo quanto riportato dalla stampa estera, i ricevitori di questo sistema possono essere posizionati sulla superficie della terra, piattaforme mobili, a bordo di aeromobili integrando il sistema AWACS e il trasporto e il rifornimento di aeromobili negli elementi strutturali degli aeromobili. Per migliorare le caratteristiche di accuratezza del sistema CELLDAR e la sua immunità al rumore, insieme ai dispositivi riceventi, è possibile posizionare sensori acustici sulla stessa piattaforma. Per rendere il sistema più efficiente, è anche possibile installare singoli elementi su UAV e AWACS e controllare i velivoli.

Secondo esperti stranieri, nel periodo successivo al 2015 si prevede di utilizzare ampiamente radar MP di questo tipo nei sistemi di rilevamento e controllo della difesa aerea e della difesa missilistica. Tale stazione fornirà il rilevamento di bersagli terrestri mobili, elicotteri, periscopi sottomarini, bersagli di superficie, ricognizione sul campo di battaglia, supporto per le azioni delle forze speciali e protezione degli oggetti.

Radar MP "Dark". Secondo quanto riportato dalla stampa estera, la società francese "Thomson-CSF" ha condotto attività di ricerca e sviluppo per creare un sistema per il rilevamento di bersagli aerei nell'ambito del programma "Dark". In conformità con i requisiti dell'Air Force, gli specialisti dello sviluppatore principale, Thomson-CSF, hanno testato un campione sperimentale del ricevitore Dark, realizzato in una versione stazionaria. La stazione si trovava a Palaiseau e ha risolto il problema del rilevamento degli aerei in volo dall'aeroporto di Parigi Orly. I segnali radar per l'illuminazione del bersaglio sono stati formati da trasmettitori TV situati sulla Torre Eiffel (a più di 20 km dal dispositivo ricevente), nonché da stazioni televisive nelle città di Bourges e Auxerre, situate a 180 km da Parigi. Secondo gli sviluppatori, l'accuratezza della misurazione delle coordinate e della velocità di movimento dei bersagli aerei è paragonabile a quella del radar di rilevamento.

Secondo quanto riportato dalla stampa estera, in accordo con i piani della direzione aziendale, proseguiranno i lavori per l'ulteriore miglioramento delle apparecchiature riceventi del sistema "Dark", tenendo conto del miglioramento delle caratteristiche tecniche dei percorsi di ricezione e della scelta di un sistema operativo più efficiente del complesso di computer. Uno degli argomenti più convincenti a favore di questo sistema, secondo gli sviluppatori, è il basso costo, poiché nel corso della sua creazione sono state utilizzate tecnologie note per la ricezione e l'elaborazione dei segnali radio e TV. Dopo il completamento dei lavori nel periodo successivo al 2015, un tale radar MP risolverà efficacemente i problemi di rilevamento e tracciamento di AT (compresi quelli di piccole dimensioni e quelli realizzati utilizzando la tecnologia Stealth), nonché UAV e KR a lungo raggio.

Radar RSAA. Come notato nei resoconti della stampa estera, gli specialisti della società svedese Saab Microwave Systems hanno annunciato che erano in corso i lavori per creare un sistema di difesa aerea multiposizione AASR (Associative Aperture Synthesis Radar), progettato per rilevare gli aerei sviluppati utilizzando la tecnologia stealth. Secondo il principio di funzionamento, un tale radar è simile al sistema CELLDAR, che utilizza la radiazione dei trasmettitori delle reti di comunicazione mobile cellulare. Secondo la pubblicazione AW & ST, il nuovo radar garantirà l'intercettazione di bersagli aerei stealth, incluso KR. Si prevede che la stazione comprenderà circa 900 stazioni di giunzione con trasmettitori e ricevitori distanziati operanti nella banda VHF, mentre le frequenze portanti dei trasmettitori radio differiscono per rating. Velivoli, KR e UAV realizzati con materiali che assorbono i radar creeranno disomogeneità nel campo radar dei trasmettitori a causa dell'assorbimento o della riflessione delle onde radio. Secondo esperti stranieri, l'accuratezza nel determinare le coordinate del bersaglio dopo l'elaborazione congiunta dei dati ricevuti al posto di comando da diverse posizioni di ricezione può essere di circa 1,5 m.

Uno degli svantaggi significativi della stazione radar in fase di creazione è che un rilevamento efficace del bersaglio è possibile solo dopo che è passato attraverso lo spazio aereo difeso, quindi c'è poco tempo per intercettare un bersaglio aereo. Il costo di progettazione del radar MP sarà di circa 156 milioni di dollari, tenendo conto dell'utilizzo di 900 unità riceventi, che teoricamente non possono essere disabilitate dal primo attacco missilistico.

Sistema di rilevamento NLC Homeland Alert 100. Gli specialisti della società americana Raytheon, insieme alla società europea Tkhels, hanno sviluppato un sistema di rilevamento NLC coerente passivo progettato per ottenere dati su AT a bassa velocità a bassa quota, inclusi UAV, CR e obiettivi creati utilizzando la tecnologia stealth. È stato sviluppato nell'interesse dell'Air Force e dell'esercito degli Stati Uniti per risolvere compiti di difesa aerea nel contesto dell'uso della guerra elettronica, nelle zone di conflitto, e per garantire le azioni delle forze speciali. protezione delle strutture, ecc. Tutta l'attrezzatura Homeland Alert 100 è collocata in un container montato sul telaio (4x4) di un fuoristrada, tuttavia può essere utilizzata anche in versione stazionaria. Il sistema comprende un palo dell'antenna che può essere dispiegato in una posizione di lavoro in pochi minuti, nonché apparecchiature per l'analisi, la classificazione e la memorizzazione dei dati su tutte le sorgenti di emissione radio rilevate e sui loro parametri, che consentono di rilevare e riconoscere efficacemente vari obiettivi.

Secondo i resoconti della stampa estera, il sistema Homeland Alert 100 utilizza segnali generati da stazioni di trasmissione VHF digitali, trasmettitori di trasmissioni TV analogiche e trasmettitori TV digitali terrestri per illuminare i bersagli. Ciò fornisce la capacità di ricevere segnali riflessi dai bersagli, rilevare e determinare le loro coordinate e velocità nel settore azimutale di 360 gradi, elevazione - 90 gradi, a distanze fino a 100 km e fino a 6000 m di altezza. Il monitoraggio dell'ambiente 24 ore su 24 per tutte le stagioni, nonché la possibilità di funzionamento autonomo o come parte di una rete di informazioni, consentono modi relativamente economici per risolvere efficacemente il problema del rilevamento di obiettivi a bassa quota, anche in condizioni di disturbo difficili , in zone di conflitto nell'interesse della difesa aerea e della difesa missilistica. Quando si utilizza il radar Homeland Alert 100 MP come parte dei sistemi di controllo della rete e si interagisce con i centri di allerta e controllo, viene utilizzato il protocollo Asterix / AWCIES. La maggiore immunità al rumore di un tale sistema si basa sui principi dell'elaborazione multiposizionale delle informazioni e sull'uso di modalità operative passive.

I media stranieri hanno riferito che il sistema Homeland Alert 100 doveva essere acquisito da un certo numero di paesi della NATO.

Pertanto, le stazioni radar di difesa aerea-missilistica a terra nel teatro che sono in servizio con i paesi della NATO e sono in fase di sviluppo rimangono la principale fonte di informazioni sugli obiettivi aerei e sono gli elementi principali nella formazione di un quadro unificato del situazione aerea.

(V. Petrov, S. Grishulin, "Revisione militare straniera")

SCIENZA E SICUREZZA MILITARE N. 1/2007, pp. 28-33

UDC 621.396.96

LORO. ANOSKIN,

Capo del Dipartimento dell'Istituto di ricerca scientifica

Forze armate della Repubblica di Bielorussia,

Candidato di Scienze Tecniche, Ricercatore Senior

Vengono forniti i principi di costruzione e vengono valutate le capacità dei sistemi radar avanzati di difesa aerea multiposizione, che consentiranno alle forze armate degli Stati Uniti e dei suoi alleati di risolvere compiti qualitativamente nuovi di sorveglianza segreta e controllo dello spazio aereo.

La costante crescita dei requisiti per il volume e la qualità delle informazioni radar sulla situazione dell'aria e delle interferenze, garantendo un'elevata sicurezza delle risorse informative dagli effetti della guerra elettronica nemica, costringe gli specialisti militari stranieri non solo a cercare nuove soluzioni tecniche nella creazione di vari componenti di stazioni radar (RLS), che sono i principali sensori di informazione nei sistemi di difesa aerea, controllo del traffico aereo, ecc., ma anche per sviluppare nuove aree non tradizionali in questo campo di sviluppo e creazione di equipaggiamenti militari.

Una di queste aree promettenti è il radar multiposizione. L'attività di ricerca e sviluppo svolta dagli Stati Uniti e da alcuni paesi della NATO (Gran Bretagna, Francia, Germania) in quest'area è volta a migliorare il contenuto informativo, l'immunità al rumore e la sopravvivenza delle strutture e dei sistemi radar per vari scopi attraverso l'uso di modalità di funzionamento bistatica e multiposizione nel loro lavoro. Inoltre, fornisce un monitoraggio affidabile di bersagli aerei (AT) a bassa osservabilità, inclusi missili da crociera e aerei fabbricati utilizzando la tecnologia Stealth, operanti in condizioni di soppressione elettronica e antincendio da parte del nemico, nonché riflessi dalla superficie sottostante e Oggetti. Un sistema radar multiposizione (MPRS) dovrebbe essere inteso come un insieme di punti di trasmissione e ricezione che assicurano la creazione di un campo radar con i parametri richiesti. La base dell'MPRS (come le sue celle separate) sono radar bistatici come parte di un trasmettitore - ricevitore, distanziati nello spazio. Quando i trasmettitori sono spenti, un tale sistema, in presenza di opportune linee di comunicazione tra punti riceventi, può operare in modalità passiva, determinando le coordinate degli oggetti che emettono onde elettromagnetiche.

Per garantire una maggiore segretezza del funzionamento di tali sistemi in condizioni di combattimento, vengono presi in considerazione vari principi della loro costruzione: terra, aria, spazio e opzioni di base miste che utilizzano la radiazione di sondaggio di radar standard, jammer attivi del nemico e radio sistemi di ingegneria (Fig. 1), non convenzionali per radar (stazioni trasmittenti televisive e radiofoniche, vari sistemi e mezzi di comunicazione, ecc.). Il lavoro più intenso in questa direzione viene svolto negli Stati Uniti.

La possibilità di disporre di un sistema di campo radar che coincide con il campo di copertura formato dalle zone di illuminazione della televisione, delle stazioni trasmittenti radiofoniche (RTPS), delle stazioni base di telefonia cellulare, ecc., è dovuta al fatto che l'altezza delle loro torri d'antenna può raggiungere 50 ... 250 m e la zona di illuminazione omnidirezionale da loro formata viene premuta contro la superficie della terra. Il ricalcolo più semplice che utilizza la formula del raggio d'azione della linea di vista mostra che gli aerei che volano ad altitudini estremamente basse cadono nel campo di illuminazione di tali trasmettitori, a partire da una distanza di 50 - 80 km.

A differenza dei radar combinati (monostatici), la zona di rilevamento dei bersagli MPRS, oltre al potenziale energetico e alle condizioni di osservazione radar, dipende in gran parte dalla geometria della loro costruzione, dal numero e dalla posizione relativa dei punti di trasmissione e ricezione. Il concetto di "portata massima di rilevamento" qui è un valore che non può essere determinato in modo univoco dal potenziale energetico, come nel caso dei radar combinati. Il raggio di rilevamento massimo dell'EC di un radar bistatico come cella unitaria dell'MPRS è determinato dalla forma dell'ovale Cassini (linee di rapporti segnale-rumore costanti), che corrisponde a una famiglia di curve di isodalità o linee di intervalli totali costanti (ellissi) che determinano la posizione del bersaglio sull'ovale (Fig. 2) secondo l'espressione

L'equazione radar per determinare la portata massima di un radar bistatico è

dove rl,r2 - distanze dal trasmettitore al bersaglio e dal bersaglio al ricevitore;

Pt- potenza del trasmettitore, W;

G T, GT- guadagni delle antenne trasmittenti e riceventi;

Pmin - limitazione della sensibilità del dispositivo ricevente;

K- costante di Boltzmann;

v1, v2 - coefficienti di perdita durante la propagazione delle onde radio nel percorso dal trasmettitore al bersaglio e dal bersaglio al ricevitore.

L'area della zona di rilevamento dell'MPRS, costituita da un punto di trasmissione e più punti di ricezione (o viceversa), può superare significativamente l'area della zona di rilevamento di un radar combinato equivalente.

Va notato che il valore dell'area di diffusione effettiva (ESR) in un radar bistatico per lo stesso bersaglio differisce dal suo RCS misurato in un radar a posizione singola. Quando si avvicina alla linea di base (linea trasmettitore-ricevitore) l c'è un effetto di un forte aumento di RCS (Fig. 3), e il valore massimo di quest'ultimo si osserva quando il target si trova sulla linea di base ed è determinato dalla formula

dove MA - area della sezione trasversale dell'oggetto, perpendicolare alla direzione di propagazione delle onde radio, m;

λ - lunghezza d'onda, m.

L'uso di questo effetto consente di rilevare in modo più efficace bersagli di basso profilo, compresi quelli realizzati utilizzando la tecnologia Stealth. Un sistema radar multiposizione può essere implementato sulla base di varie opzioni per la geometria della sua costruzione utilizzando punti di ricezione sia mobili che fissi.

Il concetto di MPRS è stato sviluppato negli Stati Uniti dall'inizio degli anni '50 nell'interesse di utilizzarli per risolvere vari problemi, principalmente il controllo dell'aerospazio. Il lavoro svolto è stato prevalentemente teorico, e in alcuni casi sperimentale. L'interesse per i sistemi radar multiposizione è risorto alla fine degli anni '90 con l'avvento di computer ad alte prestazioni e di complessi strumenti di elaborazione del segnale (radar, jamming, stazioni trasmittenti radiofoniche e televisive, segnali radio mobili, ecc.) in grado di elaborare grandi quantità di informazioni radar per ottenere caratteristiche di accuratezza accettabili di tali sistemi. Inoltre, l'avvento del sistema di radionavigazione spaziale GPS (Global Position System) consente di eseguire un posizionamento topografico accurato e una stretta sincronizzazione temporale degli elementi MPRS, condizione necessaria per l'elaborazione del segnale di correlazione in tali sistemi. Le caratteristiche radar dei segnali emessi dalle stazioni trasmittenti televisive (TV) e modulate in frequenza (FM) con stazioni radiotelefoniche di comunicazione cellulare GSM sono riportate nella Tabella 1.

La principale caratteristica dei segnali radio dal punto di vista del loro utilizzo nei sistemi radar è la loro funzione di incertezza (funzione di errore tempo-frequenza o il cosiddetto "corpo di incertezza"), che determina la risoluzione in termini di tempo di ritardo (range) e frequenza Doppler (velocità radiale). In generale, è descritto dalla seguente espressione

Sulla fig. Le figure 4-5 mostrano le funzioni di incertezza delle immagini televisive e dei segnali audio, dei segnali radio FM VHF e dei segnali di trasmissione audio digitale a banda larga.

Come risulta dall'analisi delle suddette dipendenze, la funzione di incertezza del segnale dell'immagine TV ha un carattere multi-picco, a causa della sua periodicità di frame e di linea. La natura continua del segnale TV consente di effettuare la selezione della frequenza dei segnali di eco con elevata precisione, tuttavia, la presenza di una periodicità di frame in esso porta alla comparsa di componenti interferenti nella sua funzione di mismatch, dopo 50 Hz. Una variazione della luminosità media dell'immagine televisiva trasmessa comporta una variazione della potenza media di radiazione e una variazione del livello dei picchi principali e laterali della sua funzione di disadattamento tempo-frequenza. Un importante vantaggio del segnale sonoro TV e dei segnali di trasmissione VHF a modulazione di frequenza è la natura a picco singolo dei loro corpi di incertezza, che facilita la risoluzione dei segnali di eco sia in termini di tempo di ritardo che di frequenza Doppler. Tuttavia, la loro non stazionarietà sull'ampiezza dello spettro ha un forte effetto sulla forma e sull'ampiezza del picco centrale delle funzioni di incertezza.

Tali segnali in senso tradizionale non sono destinati alla risoluzione di problemi radar, poiché non forniscono la risoluzione e l'accuratezza richieste nel determinare le coordinate dei bersagli. Tuttavia, l'elaborazione congiunta in tempo reale di segnali emessi da diversi tipi di mezzi, riflessi dal centro di calcolo e ricevuti contemporaneamente in più punti di ricezione, consente di fornire le caratteristiche di precisione richieste dal sistema nel suo insieme. Per questo, è previsto l'uso di nuovi algoritmi adattivi per l'elaborazione digitale delle informazioni radar e l'utilizzo di strumenti di calcolo ad alte prestazioni di nuova generazione.

Una caratteristica di MPRS con trasmettitori di illuminazione target esterni è la presenza di potenti segnali di trasmissione diretti (penetrante), il cui livello può essere 40 - 90 dB superiore al livello dei segnali riflessi dai target. Per ridurre l'effetto interferente della penetrazione dei segnali del trasmettitore e dei riflessi dalla superficie sottostante e dagli oggetti locali al fine di espandere la zona di rilevamento, è necessario applicare misure speciali: reiezione spaziale dei segnali interferenti, metodi di autocompensazione con frequenza selettiva feedback a frequenze alte e intermedie, soppressione a frequenza video, ecc.

Nonostante il lavoro in questa direzione sia stato svolto per un periodo piuttosto lungo, solo di recente, dopo la comparsa di processori digitali ad altissima velocità relativamente economici che consentono di elaborare grandi quantità di informazioni, per la prima volta c'è stato un vero opportunità di creare campioni sperimentali che soddisfano i moderni requisiti tattici e tecnici.

Negli ultimi quindici anni, gli specialisti della società americana Lockheed Martin hanno sviluppato un promettente sistema radar a tre coordinate per rilevare e tracciare bersagli aerei basato su principi di costruzione multiposizione, chiamato Silent Sentry.

Ha capacità fondamentalmente nuove per il monitoraggio segreto della situazione aerea. Il sistema non dispone di dispositivi di trasmissione propri, il che consente di lavorare in modalità passiva e non consente al nemico di determinare la posizione dei suoi elementi mediante l'intelligenza elettronica. L'uso nascosto del Silent Sentry MPRS è facilitato anche dall'assenza di elementi rotanti e antenne con scansione meccanica del pattern dell'antenna nei suoi punti di ricezione. Come sorgenti principali che forniscono la formazione di segnali di tastatura e l'illuminazione di bersagli, vengono utilizzati segnali continui con modulazione di ampiezza e frequenza, emessi da stazioni trasmittenti a onde ultra corte di trasmissioni televisive e radiofoniche, nonché segnali di altre radio. mezzi tecnici situato nell'area di copertura del sistema, compresi i radar per la difesa aerea e il controllo del traffico aereo, i radiofari, la navigazione, le comunicazioni, ecc. Principi uso in combattimento I sistemi Silent Sentry sono presentati in fig. 6.

Secondo gli sviluppatori, il sistema consentirà di accompagnare contemporaneamente un gran numero di AT, il cui numero sarà limitato solo dalle capacità dei dispositivi di elaborazione delle informazioni radar. Allo stesso tempo, il throughput del sistema Silent Sentry (rispetto alle tradizionali strutture radar, in cui questo indicatore dipende in gran parte dai parametri del sistema di antenna radar e dai dispositivi di elaborazione del segnale) non sarà limitato dai parametri dei sistemi di antenna e di ricezione dispositivi. Inoltre, rispetto ai radar convenzionali che forniscono un raggio di rilevamento di bersagli a bassa quota fino a 40 - 50 km, il sistema Silent Sentry consentirà di rilevarli e tracciarli a distanze fino a 220 km grazie a un livello di potenza più elevato dei segnali emessi da emittenti televisive e radiofoniche (decine di kilowatt in modalità continua), e posizionando i loro dispositivi di antenna su apposite torri (fino a 300 m o più) e ad altezze naturali (colline e montagne) per garantire le zone massime possibili di ricezione affidabile di programmi televisivi e radiofonici. Il loro diagramma di radiazione viene premuto sulla superficie terrestre, il che migliora anche la capacità del sistema di rilevare bersagli a bassa quota.

Il primo campione sperimentale del modulo ricevente mobile del sistema, che comprende quattro contenitori con lo stesso tipo di unità di calcolo (ciascuno di dimensioni 0,5X0,5X0,5 m) e un sistema di antenne (di dimensioni 9X2,5 m), è stato creato alla fine del 1998. Nel caso della loro produzione in serie, il costo di un modulo ricevente del sistema sarà, a seconda della composizione dei mezzi utilizzati, da 3 a 5 milioni di dollari.

È stata realizzata anche una versione stazionaria del modulo ricevente del sistema Silent Sentry le cui caratteristiche sono riportate in Tabella. 2. Utilizza un'antenna phased array (PAA) più grande rispetto alla versione mobile, oltre a strutture informatiche che forniscono il doppio delle prestazioni della versione mobile. Il sistema di antenne è montato sulla superficie laterale dell'edificio, il cui faro piatto è diretto verso l'aeroporto internazionale. J.Washington a Baltimora (a una distanza di circa 50 km dal punto di trasmissione).

La composizione di un modulo ricevente separato di tipo stazionario del sistema Silent Sentry comprende:

sistema di antenne con phased array (lineare o piatto) del canale target, che fornisce la ricezione dei segnali riflessi dai target;

antenne di canali di "riferimento", che forniscono la ricezione di segnali diretti (di riferimento) da trasmettitori di illuminazione di bersagli;

un dispositivo di ricezione con un'ampia gamma dinamica e sistemi per la soppressione dei segnali di interferenza dai trasmettitori di illuminazione del bersaglio;

convertitore analogico-digitale di segnali radar;

un processore digitale ad alte prestazioni per l'elaborazione delle informazioni radar prodotto da Silicon Graphics, che fornisce l'output di dati in tempo reale di almeno 200 bersagli aerei;

dispositivi di visualizzazione della situazione dell'aria;

processore per l'analisi della situazione sfondo-bersaglio, che ottimizza la selezione in ogni specifico momento di funzionamento di alcuni tipi di segnali di radiazione di sondaggio e di trasmettitori di illuminazione del bersaglio situati nell'area di copertura del sistema al fine di ottenere il massimo rapporto segnale-rumore al uscita del dispositivo di elaborazione delle informazioni radar;

mezzi di registrazione, registrazione e conservazione delle informazioni;

apparecchiature per l'addestramento e la simulazione;

mezzo di alimentazione autonoma.

L'array di fase ricevente include diversi sottoarray sviluppati sulla base di tipi esistenti di sistemi di antenne commerciali per varie gamme e scopi. Come campioni sperimentali, sono inclusi anche dispositivi di antenna televisiva convenzionali. Un tessuto ricevente PAA è in grado di fornire un campo visivo nel settore azimutale fino a 105 gradi e nel settore elevazione fino a 50 gradi e il livello più efficace di ricezione dei segnali riflessi dai bersagli è fornito nel settore azimutale in alto a 60 gradi. Per garantire la sovrapposizione dell'area della vista circolare in azimut, è possibile utilizzare più tele PAR.

L'aspetto dei sistemi di antenne, del dispositivo ricevente e dello schermo del dispositivo di visualizzazione della situazione delle versioni stazionaria e mobile del modulo ricevente del sistema Silent Sentry è mostrato nella Figura 7. Il sistema è stato testato in condizioni reali nel marzo 1999 ( Fort Stewart, Georgia). Allo stesso tempo, è stata fornita l'osservazione (rilevamento, tracciamento, determinazione delle coordinate spaziali, velocità e accelerazione) in modalità passiva per vari bersagli aerodinamici e balistici.

Il compito principale di ulteriori lavori sulla creazione del sistema Silent Sentry è attualmente associato al miglioramento delle sue capacità, in particolare all'introduzione nella modalità di riconoscimento del bersaglio. Questo problema è parzialmente risolto nei campioni già creati, ma non in tempo reale. Inoltre, è in fase di elaborazione una variante del sistema, in cui dovrebbe utilizzare i radar aerotrasportati degli aerei per l'allarme rapido e il controllo come trasmettitori di illuminazione del bersaglio.

Nel Regno Unito, il lavoro nel campo dei sistemi radar multiposizione per questo scopo è stato svolto dalla fine degli anni '80. Sono stati sviluppati e implementati vari modelli sperimentali di sistemi radar bistatici, i cui moduli di ricezione sono stati schierati nell'area dell'aeroporto di Londra Heathrow (Fig. 8). Come trasmettitori di illuminazione del bersaglio, sono state utilizzate normali stazioni di trasmissione radiofoniche e televisive e radar per il controllo del traffico aereo. Inoltre, sono stati sviluppati modelli sperimentali di radar Doppler a diffusione in avanti che utilizzano l'effetto di un aumento dell'RCS dei bersagli quando si avvicinano alla linea di base di un sistema bistatico con illuminazione televisiva. La ricerca nel campo della creazione di MPRS utilizzando stazioni trasmittenti radiofoniche e televisive come fonti di esposizione a CC è stata condotta presso l'istituto di ricerca del Ministero della Difesa norvegese, come riportato in una sessione di importanti istituzioni e sviluppatori norvegesi su progetti promettenti per la creazione e sviluppo di nuove apparecchiature e tecnologie militari radioelettroniche nel giugno 2000 G.

Le stazioni base di comunicazioni cellulari mobili della gamma di lunghezze d'onda dei decimetri possono essere utilizzate anche come sorgenti di segnali che sondano lo spazio aereo. Il lavoro in questa direzione per creare le proprie versioni di sistemi radar passivi è svolto da specialisti della società tedesca Siemens, delle società britanniche Roke Manor Research e BAE Systems e dell'agenzia spaziale francese ONERA.

Si prevede di determinare la posizione del CC calcolando la differenza di fase dei segnali emessi da diverse stazioni base, le cui coordinate sono note con elevata precisione. In questo caso, il problema tecnico principale è garantire la sincronizzazione di tali misurazioni entro pochi nanosecondi. Dovrebbe essere risolto applicando le tecnologie degli standard temporali altamente stabili (orologi atomici installati a bordo di veicoli spaziali), sviluppate durante la creazione del sistema di radionavigazione spaziale Navstar.

Tali sistemi avranno un alto livello di sopravvivenza, poiché durante il loro funzionamento non ci sono segni dell'uso di stazioni base di telefonia mobile come trasmettitori radar. Se il nemico è in qualche modo in grado di stabilire questo fatto, sarà costretto a distruggere tutti i trasmettitori della rete telefonica, cosa che sembra improbabile, data l'attuale portata del loro dispiegamento. È praticamente impossibile identificare e distruggere i dispositivi di ricezione di tali sistemi radar utilizzando mezzi tecnici, poiché durante il loro funzionamento utilizzano i segnali di una rete di telefonia mobile standard. L'uso di jammer, secondo gli sviluppatori, risulterà anche inefficace a causa del fatto che nel funzionamento delle opzioni MPRS in esame è possibile una modalità in cui gli stessi dispositivi REB risultano essere fonti di illuminazione aggiuntive di bersagli aerei.

Nell'ottobre 2003, Roke Manor Research ha dimostrato una versione del sistema radar passivo Celldar (abbreviazione di Cellular phone radar) alla leadership del Ministero della Difesa britannico durante le esercitazioni militari presso il campo di addestramento della pianura di Salisbury. Il costo di un prototipo dimostrativo, composto da due antenne paraboliche convenzionali, due telefoni cellulari (che fungono da "cellule") e un PC con un convertitore analogico-digitale, ammontava a poco più di 3mila dollari. Secondo esperti stranieri , il dipartimento militare di qualsiasi paese con un'infrastruttura di telefonia mobile sviluppata, in grado di creare un simile
niente sistemi radar. In questo caso, i trasmettitori di rete telefonica possono essere utilizzati all'insaputa dei loro operatori. Sarà possibile ampliare le capacità di sistemi come Celldar attraverso strumenti ausiliari, come ad esempio sensori acustici.

Pertanto, la creazione e l'adozione di sistemi radar multiposizione del tipo Silent Sentry o Celldar consentirà alle forze armate degli Stati Uniti e dei suoi alleati di risolvere compiti qualitativamente nuovi di sorveglianza segreta e controllo dello spazio aereo in zone di possibili conflitti armati in alcune regioni del mondo. Inoltre, possono essere coinvolti nella risoluzione dei problemi di controllo del traffico aereo, contrasto alla diffusione di droghe, ecc.

Come mostra l'esperienza delle guerre degli ultimi 15 anni, i sistemi di difesa aerea tradizionali hanno un'immunità e una capacità di sopravvivenza a basso rumore, principalmente dall'impatto di armi ad alta precisione. Pertanto, gli svantaggi del radar attivo dovrebbero essere neutralizzati il ​​più possibile con mezzi aggiuntivi: mezzi passivi di ricognizione di bersagli a quote basse ed estremamente basse. Lo sviluppo di sistemi radar multiposizione che utilizzano la radiazione esterna di varie apparecchiature radio è stato condotto abbastanza attivamente in URSS, specialmente negli ultimi anni della sua esistenza. Attualmente, in alcuni paesi della CSI, proseguono gli studi teorici e sperimentali sulla creazione di MPRS. Va notato che un lavoro simile in quest'area del radar viene svolto da specialisti domestici. In particolare è stato realizzato e testato con successo un radar bistatico sperimentale "Pole", dove le stazioni trasmittenti radiotelevisive sono utilizzate come trasmettitori di illuminazione del bersaglio.

LETTERATURA

1. Jane's Defense Equipment (Biblioteca elettronica degli armamenti dei paesi del mondo), 2006 - 2007.

2. Peter B. Davenport. Utilizzo del radar passivo multistatico per il rilevamento in tempo reale di UFO"S nell'ambiente vicino alla Terra. - Copyright 2004. - National UFO Reporting Center, Seattle, Washington.

3. HD Griffiths. Radar bistatico e multistatico. - University College London, Dip. Ingegneria elettronica ed elettrica. Torrington Place, Londra WC1E 7JE, Regno Unito.

4 Jonathan Bamak, dott. Gregory Baker, Ann Marie Cunningham, Lorraine Martin. Sorveglianza passiva Silent Sentry™ // Aviation Week&Space Technology. - 7 giugno 1999. - P.12.

5. Accesso raro: http://www.roke.co/. uk/sensors/stealth/celldar.asp.

6. Karshakevich D. Il fenomeno del radar "Field" // Army. - 2005 - N. 1. - S. 32 - 33.

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MINISTERO DELL'ISTRUZIONE E DELLE SCIENZE DELLA FEDERAZIONE RUSSA

Istituzione educativa di bilancio statale federale per l'istruzione professionale superiore

"UNIVERSITÀ STATALE KUBAN"

(FGBOU VPO "KubGU")

Facoltà di Fisica e Tecnologia

Dipartimento di Optoelettronica

CORSO DI LAVORO

STUDIO DI PRINCIPI COSTRUTTORI E MODI PER MIGLIORARE SISTEMI RADAR MULTIPLI

Ho fatto il lavoro

Kononenko Dmitrij Aleksandrovic

Specialità 210302 - Ingegneria radiofonica

consulente scientifico

can. tecnico. Scienze, Professore Associato

UN. Kazakov

Ingegnere regolatorio

I.A. Prokhorova

Krasnodar 2013

SAGGIO

Corsi 35 pagine, 4 cifre, 12 fonti.

SISTEMI DI RADIOLACAZIONE MULTIPOSIZIONE, MPRLS, RADIOLOCAZIONE

Risultati principali tesina sono i seguenti: viene effettuata una revisione e sistematizzazione dei metodi per la costruzione di sistemi radar multiposizione.

introduzione

Motivazione della necessità di utilizzare il radar

I principali vantaggi dei radar multiposizione

Svantaggi di MPRLS

Conclusione

introduzione

Il radar è un campo della scienza e della tecnologia che combina metodi e mezzi per rilevare, misurare coordinate e parametri di movimento, nonché determinare le proprietà e le caratteristiche di vari oggetti (bersagli radar) in base all'uso di onde radio emesse, ritrasmesse o riflesse ( dispersi) da questi oggetti. Il processo di rilevamento di oggetti, misurazione delle loro coordinate e parametri di movimento è chiamato osservazione radar (a volte radar target) e i sistemi utilizzati per questo sono chiamati stazioni radar (PLS) o radar.

Radionavigazione - il campo della scienza e della tecnologia, che copre i metodi di ingegneria radio e i mezzi per guidare navi, aerei e veicoli spaziali, nonché altri oggetti in movimento.

Pertanto, radar e radionavigazione sono strettamente correlati dalla comunanza del problema che risolvono: determinare le coordinate di un oggetto. In molti casi, i radar vengono utilizzati per risolvere problemi di navigazione puramente radio.

Il radiocomando è una branca della tecnologia che include metodi di ingegneria radio e mezzi per il controllo automatico degli oggetti. L'insieme dei mezzi tecnici per tale controllo è chiamato sistema di controllo radio. Il radiocomando utilizza sia il radar che i sistemi di navigazione.

A seconda della natura del verificarsi delle onde elettromagnetiche che raggiungono l'antenna radar e forniscono informazioni sull'oggetto della sorveglianza radar, si distinguono radar attivo, semiattivo, attivo con risposta attiva e passivo.

Con il radar attivo, il segnale ricevuto dal ricevitore radar viene creato come risultato della riflessione (scattering) dell'oggetto delle oscillazioni elettromagnetiche emesse dall'antenna radar e dell'irradiazione dell'oggetto. Il segnale emesso dall'antenna radar è chiamato diretto o sonoro e il segnale ricevuto dall'antenna radar ricevente è chiamato riflesso o radar. Pertanto, con il radar attivo, un trasmettitore viene utilizzato come parte del radar e funziona con un segnale riflesso (diffuso).

Con il radar semiattivo, il vettore dell'informazione è anche il segnale riflesso dall'oggetto, ma la sorgente delle onde radio che irradiano l'oggetto è posta rispetto al ricevitore radar e può agire indipendentemente da esso. Il dispositivo trasmittente, che irradia il bersaglio, può essere posizionato, ad esempio, a terra o su una nave, e il dispositivo ricevente, che utilizza il segnale riflesso, è un missile diretto al bersaglio.

La capacità di rilevare oggetti che non sono sorgenti di emissione radio è il vantaggio dei metodi radar attivi e semi-attivi.

Con radar attivo con risposta attiva, viene utilizzato un segnale che viene ritrasmesso (irradiato nuovamente) da uno speciale ricetrasmettitore (transponder) installato sull'oggetto. Il ricevitore transponder riceve un segnale radar che provoca la generazione e l'emissione di un segnale di risposta. Il segnale di risposta può avere una potenza molto maggiore di quella riflessa, quindi l'utilizzo di una risposta attiva può aumentare notevolmente la portata e l'immunità ai disturbi del sistema. Inoltre, il segnale di risposta può essere utilizzato per inviare Informazioni aggiuntive dall'oggetto (ad esempio, il numero di lato dell'aeromobile, la sua altezza, ecc.). Con l'aiuto dell'imputato, viene risolto anche il problema dell'identificazione di un oggetto, ovvero distinguere i "propri" aeromobili o navi da "estranei". Il principio della risposta attiva è ampiamente utilizzato nella radionavigazione e nel radiocomando, ad esempio nei sistemi radio di navigazione a corto raggio (RSBN) e nei sistemi di controllo del traffico aereo (ATC).

Nel radar passivo, il segnale ricevuto dal radar è la radiazione naturale di oggetti nel raggio radio di origine prevalentemente termica, pertanto viene anche chiamato radar passivo posizione radiotermica. Pertanto, in questo caso, come nel radar attivo, viene utilizzato un segnale radio per rilevare oggetti e determinarne le coordinate. Tuttavia, la natura del segnale è diversa in questo caso: non c'è suono (irradiazione) dell'oggetto, e quindi una stazione radar può solo determinare la direzione (rilevamento) dell'oggetto, cioè eseguire il rilevamento della direzione radio dell'oggetto più recente. Pertanto, il radar passivo è strettamente correlato al rilevamento della direzione radio, una branca della radionavigazione basata sull'uso di metodi e mezzi per determinare la direzione di oggetti che hanno sorgenti di emissione radio.

Pertanto, la base del rilevamento radar, della determinazione delle coordinate e dei loro derivati, e forse di altre caratteristiche (dimensioni, forma, proprietà fisiche) degli oggetti è un segnale radio riflesso, irradiato nuovamente o emesso dagli oggetti di osservazione. Nel radar attivo, la fonte delle oscillazioni elettromagnetiche è il trasmettitore radar. Ma le oscillazioni elettromagnetiche del segnale di indagine diventano un vettore di informazioni sull'oggetto, cioè un segnale radar, solo dopo che sono state riflesse (diffuse) dall'oggetto di osservazione. Tuttavia, le caratteristiche principali del radar dipendono dal tipo e dai parametri del segnale di indagine (energia, frequenza portante, durata e larghezza dello spettro): portata, accuratezza nel determinare le coordinate e la velocità degli oggetti, risoluzione, ovvero la quantità di informazioni che può essere ottenuto durante l'elaborazione del segnale radar.

Un segnale di sondaggio è generalmente inteso come un segnale emesso da un'antenna, quindi la sua modulazione è anche associata ai parametri del sistema di antenna e al suo movimento. Quindi, quando l'asse del pattern dell'antenna (DND) viene ruotato rispetto alla direzione dell'oggetto, l'ampiezza del segnale cambia, ovvero appare una modulazione di ampiezza aggiuntiva, i cui parametri dipendono anche dalla larghezza e dalla forma del DND come la velocità della sua rotazione.

Il sistema di antenna determina anche la polarizzazione del segnale di tastatura. I moderni radar utilizzano la polarizzazione lineare e circolare. Se un oggetto riflettente entra nella zona di irradiazione radar (entro la larghezza del fondo), viene creato un segnale riflesso che trasporta informazioni sull'oggetto. Il fatto di ricevere un segnale indica il rilevamento di un oggetto, e l'ampiezza, la fase, la frequenza, il tipo di polarizzazione, il tempo di ritardo rispetto al segnale di tastatura e la direzione di arrivo del segnale all'antenna ricevente consentono di stimare le coordinate del segnale oggetto, i parametri del suo movimento e, se sono presenti più oggetti, per separarli, per selezionare l'oggetto con le proprietà richieste, ecc.

Lo scopo del lavoro del corso è quello di migliorare il complesso didattico e metodologico Sistemi di ingegneria radiofonica.

Per raggiungere questo obiettivo, è necessario risolvere i seguenti compiti:

Considera le varietà di MPRLS;

esplorare i principi di costruzione delle principali varietà di MPRLS;

analizzare le carenze delle principali varietà di MPRLS;

considerare le prospettive per lo sviluppo di sistemi radar multiposizione.

1. Motivazione della necessità di utilizzare il radar

L'idea principale del radar multiposizione è utilizzare le informazioni contenute nelle caratteristiche spaziali del campo elettromagnetico in modo più efficiente (rispetto ai radar a posizione singola convenzionali). Come è noto, quando un bersaglio viene irradiato, si crea un campo randagio nell'intero spazio (ad eccezione delle regioni schermate). Un radar a posizione singola estrae informazioni solo da una piccola sezione del campo corrispondente all'apertura (superficie di radiazione radiante o ricevente di antenne complesse) dell'antenna ricevente. In MPRLS, le informazioni vengono estratte da diverse sezioni distanziate del campo vagante bersaglio (o del campo di radiazione delle sorgenti di segnale), che possono aumentare significativamente il contenuto di informazioni, l'immunità al rumore e una serie di altre caratteristiche più importanti.

Lo sviluppo del radar multiposizione corrisponde alla tendenza generale della tecnologia: la combinazione di singoli mezzi tecnici in sistemi in cui, a causa del funzionamento congiunto e dell'interazione degli elementi, le caratteristiche principali sono notevolmente migliorate e appaiono nuove opportunità.

Il compito finale dell'MPRLS, così come dei radar a posizione singola, è solitamente quello di determinare le coordinate dei bersagli e costruire le loro traiettorie (se si muovono rispetto al radar). Pertanto, i problemi di rilevamento dei segnali e di modifica dei loro parametri dovrebbero, in generale, essere considerati congiuntamente come un unico problema statistico. Se sono presenti più bersagli nell'area di copertura di un radar a posizione singola, sorge il problema di identificare (identificare) i segnali rilevati e le misurazioni relative agli stessi bersagli e ottenute in momenti diversi. In MPRLS, inoltre, è necessario individuare misure delle coordinate degli stessi bersagli, formati da metri distanziati nello spazio (identificazione interposizione). Pertanto, in MPRLS nel caso di una situazione multiuso, si dovrebbe considerare un unico problema statistico "rilevamento-identificazione-misurazione".

Tuttavia, l'esperienza pratica del radar a posizione singola mostra che l'ottimizzazione separata del rilevamento del segnale e la misurazione dei loro parametri non porta a perdite evidenti. Come è noto, rilevatori e misuratori ottimali (e prossimi all'ottimo) hanno una parte comune significativa e sono implementati utilizzando dispositivi e algoritmi simili. Pertanto, una considerazione separata molto più semplice dei problemi di rilevamento e misurazione dei parametri del segnale nella maggior parte dei manuali sulla teoria del radar è abbastanza giustificata sia dal punto di vista metodologico che pratico. Lo stesso vale per il problema dell'identificazione.

2. I principali vantaggi dei radar multiposizione

A causa dell'elaborazione congiunta delle informazioni ricevute da posizioni distanziate, MPRLS presenta vantaggi significativi sia rispetto a un radar a posizione singola che a un insieme di radar singoli che non sono combinati in un sistema multiposizione. Di seguito notiamo i principali vantaggi degli MPRL rispetto ai radar a posizione singola.

Possibilità di creare un'area di copertura della configurazione richiesta, tenendo conto della situazione radar prevista. Rispetto a un radar a posizione singola, i parametri aggiuntivi che determinano l'area di copertura dell'MPRLS sono la geometria del sistema di posizione e l'algoritmo per l'elaborazione delle informazioni congiunte. Ciò consente, in particolare, di ampliare l'area di copertura in determinate direzioni. In MPRLS con posizioni mobili c'è la possibilità di deformazioni mirate flessibili dell'area di copertura.

benefici energetici.Ovviamente, l'aggiunta di un numero qualsiasi di posizioni di trasmissione e (o) ricezione a un radar a posizione singola aumenta l'energia complessiva del sistema. Ulteriori vantaggi energetici compaiono anche in MPRLS. Innanzitutto, un notevole guadagno di energia è fornito dalla ricezione cooperativa di segnali, in cui l'energia di radiazione di ciascuna posizione trasmittente viene utilizzata da tutte le posizioni riceventi.

Con una sufficiente separazione delle posizioni, le fluttuazioni dei segnali di eco in diverse posizioni di ricezione (o segnali di eco generati come risultato dell'irradiazione di target da diverse posizioni di trasmissione) sono statisticamente indipendenti. L'attenuazione delle fluttuazioni durante la combinazione delle informazioni può fornire un ulteriore guadagno di energia, soprattutto se è necessario rilevare bersagli con un'alta probabilità. Questo guadagno è possibile anche in MPRS con ricezione autonoma e anche combinando radar operanti a frequenze diverse. Con un'ampia spaziatura di posizioni, quando l'angolo tra le direzioni dal bersaglio alle posizioni di trasmissione e ricezione β si avvicina a 180°, l'area di diffusione effettiva (ESR) del target, ovvero l'intensità del segnale all'ingresso della posizione di ricezione, può aumentare significativamente. Ci sono anche una serie di ragioni tecniche che forniscono vantaggi energetici. Ad esempio, la separazione delle posizioni di trasmissione e ricezione riduce la perdita di energia delle microonde eliminando gli interruttori dell'antenna, i dispositivi di protezione del ricevitore, ecc.

Misurazione ad alta precisione della posizione spaziale del bersaglio.

In un radar a posizione singola, l'accuratezza nel determinare la posizione di un bersaglio nel piano dell'immagine dalle misurazioni delle coordinate angolari è generalmente molto inferiore all'accuratezza del campo di misurazione, specialmente per bersagli distanti. In MPRLS, diventa possibile determinare tre coordinate del bersaglio misurando la portata relativa a più radar distanziati o la portata totale (posizione di trasmissione - destinazione - posizione di ricezione) relativa a più posizioni distanziate.

La Figura 1, a mostra le sezioni dei corpi di errore dopo aver misurato le coordinate del bersaglio di ciascuno dei due radar distanziati. Nello spazio, ogni corpo di errore è solitamente un ellissoide altamente oblato. La loro intersezione forma un corpo di errore nell'elaborazione congiunta delle informazioni provenienti da due radar. Si può vedere che l'accuratezza della stima della posizione del bersaglio aumenta notevolmente, principalmente a causa delle misurazioni della portata. Si può presumere che le misurazioni della portata nell'MPRLS consentano di migliorare l'accuratezza della stima delle coordinate angolari del bersaglio rispetto a un radar a posizione singola.

a - MPRLS di due radar con ricezione del segnale autonoma, b - MPRLS con un Tx trasmittente e due posizioni riceventi Pr1 e Pr2

Figura 1 - Miglioramento della precisione della misurazione delle coordinate del target:

Per calcoli approssimativi della precisione angolare, è conveniente utilizzare l'espressione approssimativa per l'errore quadratico medio (RMS) per determinare la coordinata angolare del bersaglio (nel piano bistatico che passa attraverso il bersaglio ed entrambi i radar) dal misurazioni della portata in ciascuna coppia di radar:

dove è l'RMS della misurazione della portata in ciascun radar (si presume che gli errori siano indipendenti e l'RMS sia lo stesso);

L - base tra i radar;

Base efficace.

Se l'MPRLS non è costituito da due radar, ma da un ricetrasmettitore e una posizione di ricezione o una posizione di trasmissione e due posizioni di ricezione, allora invece di (1) otteniamo (vedi Fig. 1, b)

dove - RMS di misura dell'intervallo totale "posizione di trasmissione - destinazione - posizione di ricezione";

dove C- la velocità della luce;

Misura efficace del tempo di arrivo del segnale ().

Si può notare che il passaggio da un sistema di due radar con ricezione autonoma del segnale ad un MPRS con una postazione trasmittente e due postazioni riceventi (di cui una abbinabile a quella trasmittente) equivale a dimezzare la base effettiva - solo la metà la base effettiva "funziona".

Le formule (1) e (2) si ottengono a condizione di valori elevati del rapporto tra l'intervallo target e la base (R/L>>1), ma per i calcoli di valutazione possono essere utilizzate già in R>( 2…3)L.

Da (1) e (2) ne consegue che con un'accuratezza di misurazione ad alta gamma (cioè segnali a banda larga) e basi sufficientemente grandi, l'RMS può essere significativamente inferiore rispetto al rilevamento della direzione del bersaglio a posizione singola convenzionale. Ad esempio, quando secondo (1), otteniamo e secondo (2) Questa proprietà dell'MPRLS consente in alcuni casi di sostituire grandi antenne costose con piccole antenne debolmente direzionali, pur mantenendo un'elevata precisione nel determinare la posizione dei bersagli.

Allo stesso tempo, da (1), (2) e dalla Figura 1, si può vedere che con basi piccole (quando gli ellissoidi di errore sono quasi paralleli tra loro) e (o) grandi errori nella misurazione del range, il raffinamento della posizione angolare del bersaglio misurando la portata o la portata totale può essere insignificante. In questo caso, il contributo principale all'aumento della precisione viene dalla combinazione di cuscinetti ottenuti da posizioni distanziate. Tale situazione si verifica, ad esempio, quando si misurano angoli di elevazione bassi in MPRS terrestre, poiché la base effettiva in questo caso è proporzionale al seno dell'angolo di elevazione.

Nel caso generale, se il numero totale di "coordinate primarie" (gamme, distanze totali, rilevamento) di ciascun target misurato da posizioni MPRLS distanziate supera il minimo richiesto per determinarne la posizione spaziale, vengono utilizzate misurazioni ridondanti per aumentare la precisione. Quando si traccia un bersaglio in MPRS, è spesso possibile una maggiore velocità di arrivo delle informazioni rispetto a un radar a posizione singola, il che aumenta anche la precisione delle traiettorie degli edifici.

Capacità di misurare il vettore di velocità e l'accelerazione del bersaglio mediante il metodo Doppler. La misurazione degli spostamenti di frequenza Doppler dei segnali in diverse posizioni distanziate consente di trovare il vettore di velocità del target.

Nel sistema più semplice di due radar distanziati alla base L, con ricezione autonoma del segnale, gli spostamenti di frequenza Doppler misurati (DFS) sono uguali e dove v- vettore di velocità target; R 1 , R 2 - vettori nella direzione dal bersaglio a RLS1 e RLS2. Se v si trova nel piano di radar1, radar2 e il bersaglio (o se v è la proiezione del vettore di velocità target su questo piano), quindi dalla Figura 2, è facile ottenere formule semplici per la deviazione standard delle componenti radiale e tangenziale (sullo stesso piano) v . Queste formule sono utili per i calcoli stimati.

dove - RMS della misura DFS in ciascun radar (li consideriamo uguali);

Lunghezza d'onda;

R - raggio d'azione; e - come in (1).

Uguaglianze approssimative nelle parti destre della (1.3) corrispondono alla condizione di "base piccola": R/L>>1, quando si vede che con la stessa precisione di misura della frequenza RMS, la velocità tangenziale è parecchie volte maggiore della quello radiale.

a - MPRLS di due radar con ricezione del segnale autonoma; b - MPRLS da un radar e una posizione PR ricevente ( vR1e vR2- velocità radiali relative a radar1 e radar2; vRe vτ - velocità radiali e tangenziali in MPRLS)

Figura - 2 Modifica Doppler nel vettore di velocità target v nel piano di base L

Se un radar, ad esempio radar2, viene sostituito da una posizione di ricezione (Fig. 1.2, b), allora. in cui

Confrontando (4) con (3), notiamo che l'RMS è aumentato di un fattore 1, e quando si misura la velocità tangenziale, così come quando si misura la coordinata angolare, la sostituzione di uno dei radar con una posizione di ricezione porta al fatto che solo la metà della base effettiva “funziona”. Lo stesso risultato si otterrà se, al posto della posizione ricevente, posizioniamo radar2 al centro della base effettiva (sulla bisettrice dell'angolo bistatico β).

Misurando le velocità di variazione degli spostamenti di frequenza Doppler, o differenziando le componenti del vettore velocità, è possibile ottenere il vettore di accelerazione del bersaglio. L'uso di stime Doppler di velocità e accelerazione migliora l'accuratezza della costruzione della traiettoria e la qualità del tracciamento del bersaglio, specialmente nelle aree in cui si verificano bruschi cambiamenti di velocità (manovra dell'aeromobile o decelerazione di un bersaglio balistico durante l'ingresso nell'atmosfera). In determinate condizioni, MPRS può tracciare gli obiettivi in ​​base ai risultati della misurazione solo degli spostamenti di frequenza Doppler, nonché di derivati ​​temporali di intervallo di ordine superiore.

Possibilità di misurare tre coordinate e il vettore di velocità delle sorgenti di radiazione. A differenza dei radar monoposizione e bistatici, che in modalità passiva determinano solo le direzioni di arrivo del segnale, ovvero i cuscinetti delle sorgenti di radiazione, in MPRLS è possibile ottenere tre coordinate spaziali, nonché le loro derivate. Per questo, viene utilizzato il metodo della triangolazione o iperbolico o una combinazione di entrambi. In triangolazione la posizione della sorgente di radiazione nello spazio è determinata dall'intersezione dei cuscinetti ottenuti in posizioni riceventi distanziate, con iperbolico metodo - dall'intersezione di iperboloidi di rivoluzione con fuochi nei punti di posizione delle posizioni di ricezione. Ogni iperboloide è una superficie su cui si trova la sorgente se la differenza di percorso dei segnali emessi da essa è fissa (cioè la differenza di distanze dalla sorgente a una coppia di posizioni). La differenza di percorso è stimata dal ritardo che deve essere introdotto nel percorso di una posizione per ottenere la massima cross-correlazione dei segnali ricevuti da questa coppia di posizioni. Si noti che se la distanza dalla sorgente del segnale R è diverse volte maggiore della base tra le posizioni di ricezione L, quando si utilizza uno di questi metodi, l'errore nella misurazione delle coordinate angolari della sorgente non dipende dalla distanza (in modo che l'errore lineare nel piano dell'immagine è proporzionale alla distanza) e l'intervallo di errore di misurazione è proporzionale al quadrato dell'intervallo.

Per un confronto approssimativo dell'accuratezza della posizione della sorgente del segnale mediante triangolazione e metodi iperbolici, è conveniente utilizzare una semplice relazione: a R/L>>1, la misurazione della differenza di percorso con RMS nel metodo iperbolico è approssimativamente equivalente al rilevamento misura nel metodo della triangolazione con RMS

dove è la base effettiva tra le posizioni riceventi.

Ad esempio, una coppia di posizioni che misurano la differenza di percorso dei segnali con RMS m a km equivale approssimativamente a un cercatore di direzione installato al centro della base e che misura la coordinata angolare della sorgente del segnale (nel piano passante per la sorgente e entrambe le posizioni) con RMS.

La misurazione dello spostamento di frequenza Doppler della funzione di correlazione incrociata dei segnali ricevuti da una coppia di posizioni distanziate da una sorgente mobile consente di determinare la differenza nelle velocità radiali della sorgente rispetto a queste posizioni. In MPRLS con quattro o più posizioni di ricezione, il vettore di velocità sorgente può essere ottenuto utilizzando il metodo Doppler. Durante la triangolazione, la stima della velocità della sorgente del segnale è possibile solo differenziando le stime delle coordinate.

La capacità di misurare tre coordinate e il vettore di velocità della sorgente di radiazione nell'MPRLS è importante per costruire le loro traiettorie. Ciò vale anche per l'IAP, quando, sullo sfondo dell'interferenza che creano, non è possibile accompagnare i bersagli coperti (anche durante l'autocopertura, quando l'IAP è installato sul bersaglio). La modalità passiva dell'MPRLS può essere utilizzata anche per la ricognizione della posizione del radar di difesa aerea (AD) del nemico.

Miglioramento della risoluzione. La caratteristica completa della risoluzione del radar e dell'MPRLS sono le caratteristiche probabilistiche e di accuratezza del rilevamento e della misurazione dei parametri del bersaglio in presenza di oggetti "interferenti" o altre fonti di interferenza. Per i calcoli ingegneristici, è ampiamente utilizzato un approccio semplificato ("deterministico") basato sul criterio di risoluzione di Rayleigh. Come misura della risoluzione per qualsiasi parametro radar (portata, coordinate angolari, velocità), viene presa la lunghezza (per questo parametro) della risposta a un segnale da un punto target.

Ciò significa che è possibile risolvere due punti target, cioè parametri misurati rilevati separatamente, se la distanza tra loro per qualsiasi parametro è maggiore della lunghezza della risposta al segnale da ciascun target. Si presume che i segnali abbiano approssimativamente la stessa intensità. La lunghezza della risposta al livello selezionato (ad esempio, -3 dB dal massimo) è chiamata bin per il parametro corrispondente. L'uso del criterio di Rayleigh consente di valutare visivamente i vantaggi dell'MPRLS in termini di risoluzione.

Consideriamo prima gli MPRL attivi (o la modalità attiva degli MPRL attivi-passivi). La figura 3 mostra due bersagli che non vengono risolti da un radar a posizione singola1.

a - la posizione del radar e dei bersagli 1 e 2; b, c - segnali di uscita dei ricevitori, rispettivamente, RLS1 e RLS2; elementi di autorizzazione: δα - lungo l'angolo (la larghezza del lobo principale del DN); δ R- a distanza, δ TC- al momento dell'arrivo dei segnali)

Figura 3 - Risoluzione in MPRLS dei bersagli non risolti da un radar1

Sono nello stesso contenitore in termini di portata e coordinate angolari. Se, come di consueto, la risoluzione longitudinale (nel range) è significativamente maggiore della risoluzione del radar nelle direzioni trasversali (nel piano del cielo), allora la differenza nelle coordinate angolari dei bersagli rispetto a RLS1 può essere sufficiente per RLS2 per risolverli nell'intervallo. Questo può essere interpretato come la capacità dell'MPRLS di risolvere i bersagli nei fasci principali dei modelli di radiazione ricevente (RP) delle antenne secondo le coordinate angolari. La risoluzione angolare equivalente δθ di un sistema di due radar può essere stimata attraverso la risoluzione della portata di ciascun radar: (Cè la velocità della luce, è la larghezza dello spettro del segnale). È facile mostrarlo se l'intervallo di destinazione R più volte la base l tra il radar, quindi

Se i target vengono risolti dalla posizione ricevente in termini di portata totale della posizione trasmittente - il target - la posizione ricevente, allora

il valore δθ in (6) e (7) può essere considerata come la larghezza del lobo principale del "pattern di radiazione risultante" (RDP) rispettivamente di una coppia di radar e di una coppia di posizioni riceventi (nel piano passante per il bersaglio e queste radar o posizioni di ricezione). Per valori sufficientemente grandi del prodotto lesΔ FCla larghezza dell'RDN è molto inferiore alla normale larghezza del pattern dell'antenna. Ad esempio, quando les= 30 km, Δ FC=10 MHz secondo (6) otteniamo δθ=10 -3rad ≈ 3,4′. Tuttavia, a piccoli angoli θ tra la linea di base e la direzione dell'obiettivo di riduzione della base effettiva les=Lsinθ porta a un'espansione dell'RDN e a un deterioramento della risoluzione. Una situazione del genere si verifica, ad esempio, in un MPRLS a terra quando si risolvono obiettivi che appaiono all'orizzonte in elevazione.

In passivotriangolazione MPRLS, l'elemento spaziale di risoluzione è determinato dall'area di intersezione del pattern dell'antenna. A differenza del radar a posizione singola, due posizioni di ricezione distanziate con una base efficace leshanno una risoluzione della gamma δ R, che può essere approssimativamente (per R>>L) espresso dalla formula

dove δα - la larghezza del lobo principale della configurazione dell'antenna delle posizioni di ricezione (Figura 4). Da (8) segue che la risoluzione è generalmente bassa. Ad esempio, quando les= 30 km e δα = 10 -2rad ≈ 34′ δ R≈ 30 km per R= 300 km e δ R≈ 16,7 km per R= 200 km. In questo caso, la risoluzione nella direzione trasversale (rispetto all'intervallo) è stimata dal valore Rδα, cioè nelle stesse condizioni 3 e 2 km. La risoluzione dell'intervallo relativa a ciascuna delle posizioni può raggiungere Rδα se l'angolo tra le direzioni dalle sorgenti del segnale alle posizioni di ricezione si avvicina a 90°. In MPRLS passivo con elaborazione di correlazione dei segnali ricevuti da posizioni distanziate, la risoluzione è determinata dalla lunghezza del ritardo o dalla differenza di percorso del lobo principale della funzione di correlazione incrociata del segnale di inviluppo. È uguale rispettivamente Δτ≈1/ΔFCe δΔR≈c/∆fC. In questo caso, la formula (7) vale per l'RDN di una coppia di posizioni riceventi (con R >> L). Per valori sufficientemente grandi del prodotto lesΔ FCè possibile risolvere in modo affidabile la differenza di percorso di sorgenti di segnali reciprocamente non correlati ubicati nei lobi principali della configurazione dell'antenna delle posizioni di ricezione, cioè non risolti in termini di coordinate angolari.

a - la struttura generale dell'MPRLS con l'elaborazione del segnale di correlazione e la localizzazione delle sorgenti 1 e 2; b - inviluppi dei segnali di uscita del correlatore (LZ τ - linea di ritardo, Corr - correlatore δτ - elemento di risoluzione per la differenza dei ritardi (ritardo) dei segnali)

Figura 4 - Risoluzione per differenza di percorso dei segnali della sorgente di radiazione che non sono risolti da coordinate angolari in un MPRLS passivo

L'elevata risoluzione "angolare" fornisce anche una risoluzione più ampia rispetto ai sistemi di triangolazione. Dalla (8), tenendo conto della (5), otteniamo una stima dell'elemento di risoluzione nell'intervallo a R >> S:

dove δΔ R- elemento di risoluzione per la differenza di percorso.

Sottolineiamo che un'elevata risoluzione spaziale si ottiene in MPRL solo per segnali correlati in posizioni distanziate (dopo aver eliminato la differenza di ritardo). Se i processi casuali agli ingressi delle posizioni riceventi non sono correlati tra loro, allora l'elemento di risoluzione determinato dall'inviluppo della funzione di correlazione incrociata non può essere formato nello spazio. È questa situazione che si verifica, di regola, quando si osserva l'interferenza passiva nell'MPRLS - segnali di eco da gruppi di riflettori interferenti (SMO).

Aumento della produttività.Il throughput è generalmente inteso come il numero massimo di bersagli che il radar può servire durante un determinato intervallo di tempo. Nei radar di sorveglianza con un ciclo di rilevamento costante, il throughput è limitato solo dalle capacità dell'apparecchiatura di elaborazione del radar (ad esempio, le prestazioni di un computer che calcola le traiettorie del bersaglio). Negli ultimi anni si sono diffusi i radar con scansione elettronica, in cui le risorse energetiche e informative del radar sono utilizzate in modo più razionale. La capacità di trasferire rapidamente (in pochi microsecondi) il pattern dell'antenna in qualsiasi direzione (all'interno del settore di scansione elettronica) consente di combinare efficacemente la revisione e la ricerca dei bersagli con il tracciamento dei bersagli rilevati. Gli intervalli tra i sondaggi dei bersagli tracciati, così come l'energia in ogni sondaggi, vengono selezionati in modo adattivo come risultato dell'analisi delle informazioni in arrivo. Le limitazioni al numero di bersagli tracciati contemporaneamente sono determinate non solo dalle prestazioni dell'attrezzatura, ma anche dalle caratteristiche di energia e precisione.

Ad esempio, per costruire traiettorie con la precisione richiesta, l'intervallo tra i sondaggi dei bersagli tracciati non dovrebbe essere in media superiore a T h , e l'energia emessa in ogni suono non è inferiore a Δ E. Se la potenza media assegnata dal PLC per l'inseguimento del target è P resistere , il numero di bersagli che possono accompagnare contemporaneamente il radar,

dove R mer - potenza radar media totale;

K<1 - коэффициент, определяющий долю общей мощности РЛС, выделяемой для сопровождения целей.

L'espressione (10) mostra la possibilità di aumentare la larghezza di banda dell'MPRL rispetto a un radar a posizione singola. Ovviamente, posizioni trasmittenti aggiuntive che aumentano P mer , aumentare la produttività. Ma anche con lo stesso valore di R mer la larghezza di banda dell'MPRLS può essere significativamente superiore a quella di un radar a posizione singola, poiché a causa della maggiore precisione di misurazione delle coordinate (nonché della misurazione Doppler del vettore di velocità) del bersaglio in ogni sondaggio, è possibile aumentare significativamente l'intervallo T 3. Nelle sezioni di volo dell'aeromobile vicine a linee rette, quando il missile vola lungo una traiettoria balistica, una diminuzione di 2-3 volte della varianza dell'errore delle singole misurazioni delle coordinate fornisce approssimativamente lo stesso aumento dell'intervallo consentito tra i sondaggi T 3e, di conseguenza, anche un aumento della produttività durante la manutenzione è di 2-3 volte. A causa della ricezione cooperativa e del relativo aumento delle caratteristiche di energia e precisione, l'MPRLS può ottenere un aumento della produttività quando esegue altre funzioni (ricerca, riconoscimento del bersaglio, ecc.).

Aumentare il volume delle informazioni di "segnale".Sotto il "segnale" l'informazione (in contrasto con la coordinata) è generalmente intesa come informazione contenuta nei segnali di eco sulle caratteristiche geometriche, fisiche e di altro tipo del bersaglio, nonché sulle caratteristiche del suo movimento attorno al proprio centro di massa. A causa dell'osservazione simultanea del bersaglio da diverse direzioni, la quantità di informazioni sul segnale nell'MPRLS aumenta in modo significativo rispetto a un radar a posizione singola.

Misurando l'ampiezza, la fase e la polarizzazione dei segnali ricevuti dalle posizioni distanziate, è possibile determinare le dimensioni, la forma e le caratteristiche della rotazione stessa del bersaglio in modo più accurato e in minor tempo. In MPRS spazialmente coerenti con aperture sufficientemente grandi del sistema di antenne (insieme di posizioni), è possibile ottenere un'immagine radio (RI) bidimensionale e persino tridimensionale del bersaglio. In assenza di coerenza spaziale a lungo termine, è possibile ottenere diversi ritratti a lungo raggio del bersaglio da diverse angolazioni, nonché RI bidimensionali e tridimensionali misurando le differenze di fase dei segnali di eco dai punti brillanti del bersaglio risolto dalle frequenze Doppler.

Maggiore protezione contro le interferenze attive.In MRPLS è possibile utilizzare tutti i metodi di protezione contro l'interferenza attiva dei radar a posizione singola, ma ci sono ulteriori possibilità. I radar a posizione singola sono in grado di sopprimere l'interferenza dai lobi laterali del pattern dell'antenna, ma quando interferiscono con i lobi principali del pattern, di solito non sono in grado di rilevare i bersagli. Allo stesso tempo, non è difficile creare tale interferenza con un radar a posizione singola, poiché la direzione del radar è determinata dalla sua radiazione. Ciò consente di creare interferenze "mirate alla direzione". La densità di potenza di interferenza può essere ulteriormente aumentata applicando un'interferenza "mirata alla frequenza" nella banda di frequenza del segnale acustico del radar.

È molto più difficile creare interferenza direzionale per un radar bistatico, poiché la direzione dall'IAP a una posizione di ricezione non radiante è spesso sconosciuta. Tuttavia, i radar bistatici di solito non sono in grado di rilevare i bersagli se esposti a interferenze sul lobo principale dell'antenna ricevente.

È molto difficile creare interferenza nella direzione di diverse posizioni MPRLS sufficientemente distanziate contemporaneamente. L'emissione stimolata in un ampio settore riduce la densità di potenza dell'interferenza che agisce su ciascuna posizione.

Contro l'MPRLS con diverse posizioni di trasmissione che operano a frequenze diverse e la ricezione cooperativa di segnali in un'ampia gamma di frequenze, anche l'interferenza mirata alla frequenza è inefficace. La "spalmatura" forzata della potenza dell'IAP sullo spettro porta a un'ulteriore diminuzione della densità di potenza dell'interferenza nella banda di frequenza dei segnali di indagine.

L'uso di posizioni di trasmissione distanziate che emettono segnali di vario tipo ea frequenze differenti, così come la separazione delle posizioni di ricezione e di trasmissione (soprattutto nel caso di ricezione di segnali cooperativi) rende difficile creare risposte all'impulso e interferenze di imitazione. L'efficacia di tale interferenza può essere ulteriormente ridotta se, durante l'elaborazione, vengono utilizzate differenze nel tempo di arrivo dei segnali dal bersaglio e dall'IAP a posizioni di ricezione distanziate.

Con una spaziatura sufficiente delle posizioni dell'MPRLS, è molto più difficile creare interferenze sui lobi principali dell'AP contemporaneamente a più posizioni. Per garantire la vicinanza dell'IAP al bersaglio coperto in termini di coordinate angolari relative a tutte le posizioni, è necessario mantenere una piccola distanza tra il bersaglio e l'IAP (durante il loro movimento) in tutte e tre le coordinate.

Una "macchia focale" di dimensioni angolari molto piccole è formata in un MPRLS spazialmente coerente. Ciò esclude praticamente una lunga permanenza nel "focal spot" in contemporanea dell'IAP e del target coperto, salvo casi di autocopertura, quando l'IAP è installato sul target.

Miglioramento della protezione contro le interferenze passive.A causa della separazione spaziale delle posizioni, il volume dell'area di intersezione dei lobi principali dell'RP delle posizioni di trasmissione e ricezione dell'MPRLS può essere molto più piccolo del volume dell'area del lobo principale di il ricetrasmettitore RP di un radar a posizione singola. In determinate condizioni, ciò comporta una significativa diminuzione dell'intensità dell'interferenza passiva agli ingressi dei ricevitori.

Tuttavia, l'attenuazione dell'interferenza dei riflettori che sono caduti nell'area di intersezione del lobo principale dell'RP della posizione trasmittente e dei lobi laterali dell'RP della posizione ricevente (o dei lobi laterali dell'RP della posizione di trasmissione e il lobo principale dell'RP della posizione di ricezione) è determinato dal livello dei lobi laterali di una sola posizione. Da qui i severi requisiti per il livello dei lobi laterali del modello direzionale dell'antenna MPRL.

Contro MPRLS con posizioni di trasmissione e ricezione distanziate, le fonti di potente interferenza passiva direzionale, come i riflettori angolari, sono inefficaci. L'interferenza da bersagli distribuiti volumetricamente - gruppi di riflettori interferenti - sono, di regola, non correlati tra loro in diverse posizioni di ricezione. In questo caso, a differenza dell'interferenza attiva (spazialmente correlata), è impossibile una compensazione coerente interposizionale dell'interferenza passiva ricevuta da posizioni diverse. Tuttavia, a causa dell'accumulo di segnali, l'efficienza dei rivelatori multiposizione è superiore a quella di quelli a posizione singola.

Tutti i metodi di selezione del bersaglio mobile (MTS) utilizzati nei radar a posizione singola sono applicabili anche all'MPRS. Allo stesso tempo, MPRLS non ha alcune delle limitazioni inerenti ai radar a posizione singola. Ad esempio, i metodi SDC in un radar a posizione singola sono inefficaci se il bersaglio si sposta "su un parametro" rispetto al radar, in modo che la velocità radiale sia prossima allo zero. Questo inconveniente è eliminato nell'MPRLS, poiché la velocità radiale non può essere prossima allo zero contemporaneamente rispetto a più posizioni. Allo stesso modo, in MPRLS viene superato un altro svantaggio: la presenza di velocità radiali "cieche", poiché le velocità radiali del bersaglio sono diverse rispetto alle posizioni distanziate. Inoltre, se sono presenti diverse stazioni radar (o posizioni di trasmissione) nell'MPRLS, potrebbero avere diverse frequenze di ripetizione dell'impulso sonoro.

In MPRLS, ci sono più opzioni per scegliere il tipo di segnali di rilevamento per combattere l'interferenza passiva rispetto a un radar a posizione singola. In particolare, possono essere utilizzati burst coerenti con un breve periodo di ripetizione dell'impulso, cioè un'ampia gamma di unicità nella velocità radiale. Se in questo caso c'è un'ambiguità nell'intervallo, può essere eliminata, ad esempio, con il metodo della triangolazione.

Sopravvivenza crescente.La dispersione nello spazio e un numero eccessivo di posizioni aumentano notevolmente la sopravvivenza dell'MPRLS rispetto a un radar a posizione singola e anche a più radar non combinati nell'MPRLS. A differenza dei radar a posizione singola e bistatici, il guasto di una o anche più posizioni dell'MPRL non porta a un'interruzione completa delle prestazioni, ma provoca solo un certo deterioramento delle prestazioni. Questa importante caratteristica (una graduale diminuzione delle prestazioni in caso di guasto dei singoli componenti dell'MPRLS) è chiamata “grazioso degrado” nella letteratura straniera. Il guasto può verificarsi sia a causa di influenze esterne sia a causa di guasti tecnici dell'apparecchiatura, in modo che il "grazioso degrado" rifletta un aumento non solo della sopravvivenza, ma anche dell'affidabilità dell'MPRLS. Ciò è facilitato dalla possibilità di modificare la configurazione MPRLS in caso di guasto delle singole posizioni.

La separazione delle posizioni trasmittente e ricevente rende difficile, come già notato, determinare la posizione delle posizioni riceventi non emittenti (soprattutto mobili o rapidamente riposizionate), il che aumenta anche la loro sopravvivenza, anche quando si utilizzano proiettili anti-radar indotti dalla radiazione radar . Per ridurre la vulnerabilità delle postazioni trasmittenti, si raccomanda una serie di misure: rimuovere le postazioni trasmittenti dalla zona pericolosa, ad esempio dal confine o dalla prima linea, posizionandole su vettori mobili, in particolare su veicoli aerei senza pilota; l'uso dello spegnimento sequenziale irregolare delle posizioni trasmittenti in caso di numero eccessivo (modalità "sfarfallio"), ecc.

Inoltre, la sopravvivenza aumenta con il decentramento dell'elaborazione delle informazioni in MPRLS.

3. Svantaggi di MPRLS

Oltre ai vantaggi di MPRLS, presentano anche alcuni svantaggi. Di norma, si tratta di ulteriori difficoltà che devono essere superate durante la creazione di un MPRLS. Possono essere visti come un "pagamento" per i benefici.

La necessità di una gestione congiunta delle posizioni distanziate.A seconda del tipo di MPRS, il controllo congiunto può essere limitato alla distribuzione dei bersagli da servire tra le posizioni, oppure risolvere problemi più complessi di scansione coordinata dello spazio, selezione delle frequenze di emissione e di ricezione, tipi di segnali di rilevamento, utilizzo di determinati algoritmi di elaborazione delle informazioni, ecc. In MPRS con posizioni mobili si pone il problema del controllo della posizione. Per aumentare la sopravvivenza dell'MPRLS, il decentramento del controllo è importante.

La necessità di trasferire dati su linee di comunicazione.Per trasferire i dati ai centri di elaborazione delle informazioni (CPC), MPRLS deve includere linee di comunicazione di interposizione. Trasmettono anche informazioni di comando per il controllo dell'MPRLS.

La realizzazione di linee di comunicazione con le caratteristiche richieste non presenta difficoltà fondamentali, ma aumenta la complessità e il costo di MPRLS. Dovrebbe essere presa in considerazione la necessità di proteggere le linee di comunicazione dalle interferenze e, in alcuni casi, dalla distruzione da parte del nemico. Quando si combinano traiettorie o singole misurazioni, è possibile utilizzare linee a bassa capacità, fino ai canali telefonici. Quando si combinano i segnali radio, sono necessari collegamenti a banda larga. Per ridurre i requisiti di larghezza di banda, vengono utilizzati vari metodi di compressione (trasmissione dati nei gate, ecc.). Le linee di trasmissione delle informazioni di comando sono generalmente a banda stretta.

Requisiti aggiuntivi per sincronizzazione, trasmissione di oscillazioni e segnali di riferimento, fasatura di posizioni distanziate. Per organizzare il trattamento congiunto delle informazioni e il controllo dell'MPRLS, è necessario sincronizzare le posizioni distanziate. Misurazioni accurate delle coordinate del bersaglio con metodi ellittici o iperbolici richiedono una sincronizzazione accurata. Sebbene la sincronizzazione accurata delle posizioni distanziate sia associata ad alcune difficoltà, questo problema è stato risolto nei sistemi esistenti. Pertanto, nell'MMS MPRLS, l'errore di sincronizzazione è stimato a 0,5 ns.

In MPRLS con ricezione cooperativa di segnali in posizione ricevente è necessario conoscere la legge di modulazione del segnale di tastatura emesso. Per l'elaborazione coerente dei segnali di eco (sistemi SDC) e la misurazione degli spostamenti di frequenza Doppler, è necessario il legame reciproco delle frequenze dei trasmettitori e degli oscillatori locali dei ricevitori. Il legame di frequenza dell'oscillatore locale è richiesto anche per l'elaborazione della correlazione incrociata dell'interferenza negli MPRL passivi e attivi-passivi con la combinazione a una frequenza intermedia. Negli MPRL spazialmente coerenti è necessario anche il legame reciproco delle fasi iniziali dei segnali nelle posizioni di ricezione (e, in generale, di trasmissione).

Requisiti crescenti per dispositivi di elaborazione del segnale e prestazioni di calcolo.Questo inconveniente è una conseguenza di uno dei principali vantaggi di MPRLS: un aumento significativo della quantità di informazioni rispetto a un radar a posizione singola. Carico sui mezzi di calcolo aumenta anche per l'aggiunta di operazioni specifiche per MPRLS. Questa è la trasformazione dei risultati delle misurazioni da diverse posizioni in un unico sistema di coordinate, l'identificazione dei dati ottenuti da diverse posizioni per ciascun target. Gli algoritmi di tracciamento del bersaglio diventano più complessi. Lo stato dell'arte nell'elaborazione dei segnali e nella tecnologia informatica consente di soddisfare i requisiti.

La necessità di un legame geodetico o di navigazione e l'allineamento delle posizioni.Per combinare le informazioni sulle coordinate ottenute dalle posizioni distanziate e costruire le traiettorie degli oggetti risultanti, è richiesta la conoscenza della posizione e dell'allineamento delle posizioni. Gli errori nel determinare la posizione delle posizioni e l'orientamento degli assi del sistema di coordinate locali di ciascuna posizione influiscono direttamente sull'accuratezza delle informazioni di output dell'MPRLS. Pertanto, sono in fase di sviluppo metodi e algoritmi speciali per una precisa rilegatura e regolazione della posizione. Le maggiori difficoltà sorgono in MPRS con postazioni mobili, per le quali il problema può essere risolto con l'ausilio di ausili e sistemi di navigazione. Errori residui possono essere considerate come incognite e valutate insieme alle coordinate dei bersagli.

Di norma, MPRLS da più posizioni con linee di comunicazione e centri per l'elaborazione congiunta delle informazioni è più complicato e più costoso di un radar a posizione singola. Per l'osservazione simultanea di bersagli da posizioni distanziate, sono spesso necessarie antenne scansionate elettronicamente, preferibilmente multi-beam. Tuttavia, il confronto in termini di complessità e costo è valido solo se le caratteristiche tecniche sono vicine. Alcune caratteristiche dell'MPRLS sono irraggiungibili nei radar a posizione singola, mentre l'implementazione di altri richiede una forte complicazione e un aumento del costo del radar (ad esempio, l'uso di enormi array di antenne a fasi). MPRLS con posizioni di tipo singolo relativamente semplici è più economico di un radar a posizione singola con caratteristiche tecniche simili. Naturalmente, l'uso di MPRLS è consigliabile quando un radar convenzionale a posizione singola non è in grado di far fronte ai compiti assegnati, ovvero con requisiti elevati di contenuto informativo, immunità al rumore e sopravvivenza.

In molti casi, è possibile ottenere un effetto significativo a basso costo combinando la rete esistente di radar a posizione singola nell'MPRLS o aggiungendo posizioni di ricezione remota ai radar a posizione singola esistenti.

vantaggio tecnico sistema radar multiposizione

Conclusione

Allo stato attuale, nonostante la disponibilità di metodi ben sviluppati per l'analisi e la sintesi di stazioni e sistemi radar (RLS) per vari scopi, esistono problemi nella progettazione, creazione e funzionamento di nuovi campioni di questo tipo di apparecchiature radar. Ciò è dovuto principalmente alla complicazione degli obiettivi e dei compiti risolti dal radar, ai maggiori requisiti per gli indicatori di prestazione (precisione, contenuto informativo, immunità al rumore, ecc.), Che, a sua volta, porta a una complicazione della loro struttura e funzionamento processi.

I vantaggi dei sistemi multiposizione, rispetto ai radar a posizione singola, includono: maggiore immunità al rumore; elevata precisione di legatura e tracciamento delle traiettorie del bersaglio; ottimo contenuto informativo. La dispersione nello spazio e un numero eccessivo di posizioni aumentano notevolmente la sopravvivenza dei radar multiposizione (MPRLS). In tal caso, il mancato funzionamento di una qualsiasi delle posizioni non comporterà una completa interruzione dell'operatività, ma comporterà solo un parziale deterioramento delle caratteristiche dell'MPRLS.

Nelle opere classiche sono ampiamente presentati metodi per rilevare, misurare le coordinate e le traiettorie dei bersagli con l'aiuto di radar multiposizione - attivi e passivi. In questo caso, la stragrande maggioranza dei metodi noti si basa sul presupposto che l'obiettivo si trovi nella zona lontana, ad es. la distanza dal bersaglio è parecchie volte maggiore della distanza tra le stazioni riceventi MPRLS. Ciò consente di utilizzare modelli lineari a parametri bassi (di norma polinomiali) per problemi di misure di traiettoria. Tuttavia, quando il bersaglio di manovra si trova nella zona vicina, tali modelli non consentono di tenere conto della significativa non linearità delle misure di corrente, che porta inevitabilmente a perdite nell'accuratezza della designazione del bersaglio. Questa situazione è particolarmente tipica per MPRS a corto raggio. In pratica è possibile utilizzare modelli di traiettoria che tengono conto della natura non lineare del movimento del target rispetto al sistema di misura multiposizione a corto raggio. Come algoritmo di elaborazione, puoi utilizzare versioni non lineari del filtro di Kalman, così come altri algoritmi.

In campo militare, i compiti del radar sono il rilevamento e la determinazione delle coordinate di navi, aerei e oggetti senza equipaggio, il controllo del fuoco e dei bombardamenti, indipendentemente dalle condizioni di visibilità ottica, l'osservazione del campo di battaglia, il non- detonazione per contatto di cariche, ecc. Con l'aiuto del radar, vengono risolti tali compiti "non militari", come il supporto alla navigazione per aerei, navi e veicoli spaziali, prevenzione delle collisioni a terra, in mare e in aria, ricognizione meteorologica, eccetera.

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