Устройство для имитации отраженных сигналов радиолокационной станции

 

Техническое решение относится к области радиоэлектронной борьбы и может быть использовано при создании ложных авиационных целей, отвлекающих на себя работу средств ПВО. С этой целью используются ложные авиационные цели, в том числе в виде беспилотных летательных аппаратов. Решаемая задача в предлагаемом техническом решении заключается в повышении живучести ложных авиационных целей в условиях активного противодействия, а также в повышении эффективности ложных авиационных целей, используемых для прикрытия основной группировки воздушных средств. Решаемая задача в устройстве для имитации отраженных сигналов РЛС состоящее из антенны, радиоприемника соединенного с первым входом модулятора, усилителя мощности, достигается тем, что содержит циркулятор, к одному из входов которого подключена антенна, выход которой соединен со входом радиоприемника, генератор несущей частоты, соединенный со вторым входом модулятора, выход которого соединен со входом усилителя мощности радиолинии, выход которого соединен со входом антенны радиолинии, выход которой соединен со входом радиоприемника радиолинии, выход которого соединен со входом детектора радиолинии, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен со входом циркулятора, вышеперечисленные блоки со связями между ними установлены на первом носителе, и идентичные вышеописанным блоки со связями между ними, установлены на втором носителе. 2 илл.

Техническое решение относится к области радиоэлектронной борьбы и может быть использовано при создании ложных авиационных целей, отвлекающих на себя работу средств ПВО. С этой целью используются ложные авиационные цели, в том числе в виде беспилотных летательных аппаратов.

Для создания достаточно интенсивного отражателя радиолокационных сигналов известны пассивные отражатели, например в виде уголковых отражателей или линз Люнеберга (Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. Военное издательство МО СССР, 1989 стр.77-83). Недостатком этих устройств является значительные габаритные размеры, что затрудняет установку их на малоразмерных летательных аппаратах. Например, для имитации сигнала, отраженного от среднего самолета (ЭПР=10 м2) требуется пассивный отражатель диаметром около 0,8 м для дециметрового диапазона волн.

Указанный недостаток отсутствует в активных радиолокационных отражателях. Известен вариант такого устройства, состоящий из антенн, радиоприемника, устройств временной задержки, модулятора и оконечного усилителя мощности (Палий А.И. Радиоэлектронная борьба. Военное издательство МО СССР, 1989, стр.39-40). Недостаток этого устройства заключается в том, что отраженный сигнал имеет ряд параметров, отличающих его от исходного, что позволяет РЛС распознать ложную цель.

Известны имитаторы отраженных сигналов, отличающихся высокой достоверностью имитации, например, станция имитирующих помех РЛС согласно патенту РФ 2258243, опубликованному 10.08.2005 г. - Станция однократных имитирующих помех доплеровским радиолокационным станциям, содержащая несколько каналов имитации доплеровских скоростей. А также устройство для создания помех согласно патенту РФ 2329603, опубликованному 20.07.2008 г. - Устройство для создания прицельных помех радиолокационным станциям, позволяющего имитировать ряд параметров отраженного сигнала. Устройство содержит приемную антенну, входной коммутатор, широкополосный усилитель высокой частоты (УВЧ), разветвитель, входные полосовые фильтры, блок управления и синхронизации, входной коммутатор, выходной канальный коммутатор, подсистема воспроизведения частоты сигнала, селектор импульсов, сумматор, выходной УВЧ, передающую антенну, опорный генератор, смеситель подсистемы оценки частоты сигнала, смеситель подсистемы воспроизведения частоты сигнала, усилитель промежуточной частоты (УПЧ), полосовой фильтр частотного канала, предварительный УВЧ, устройство формирования модулирующих сигналов, генератор импульсов и шума, блок настройки тракта промежуточной частоты канала, генератор, управляемый напряжением, балансный модулятор, электронный коммутатор, цифровой многоканальный фильтр. Также высокой достоверностью имитируемого сигнала обладает автоматическая станция ответных помех согласно патенту РФ 2103705, опубликованному 27.01.1998 г. - Автоматическая станция ответных помех, которая состоит из приемной антенны, входного разветвителя СВЧ-сигналов, устройства кратковременного воспроизведения несущей частоты, входного СВЧ-усилителя, первого и второго СВЧ-ответвителей, СВЧ-коммутатора, выходного СВЧ-усилителя, передающей антенны, устройства создания ответных шумовых помех, устройства регистрации импульсных зондирующих сигналов, амплитудного детектора, фазового модулятора, логического элемента запрета, формирователя стробирующих и модулирующих импульсов, устройства управления и временного программирования, устройства, логической обработки сигналов, первого и второго формирователей низкочастотного модулирующего напряжений. Общим недостатком известных устройств является значительная сложность, а соответственно масса и стоимость аппаратуры, что не позволяет применять перечисленные технические решения для создания радиолокационных отражателей, размещаемых на летательном аппарате ложной авиационной цели.

Прототипом техническому решению является радиолокационная ловушка, согласно патенту РФ 2358277, опубликованному 10.06.2009 г. Радиолокационная ловушка. Устройство содержит приемную и передающую антенны, радиоприемник, оконечный усилитель и цепь обратной связи регулировки усиления. Работа устройства заключается в приеме облучающего сигнала, его усилении и излучении, причем для предотвращения самовозбуждения коэффициент усиления автоматически поддерживается ниже допустимого значения, зависящего от развязки приемной и передающей антенн. Недостатком прототипа является то, что переизлученный сигнал несет информацию об истинных угловых координатах ложной цели, что делает ее уязвимой для огневых средств ПВО.

Решаемая задача в предлагаемом техническом решении заключается в повышении живучести ложных авиационных целей в условиях активного противодействия, а также в повышении эффективности ложных авиационных целей, используемых для прикрытия основной группировки воздушных средств.

Решаемая задача в устройстве для имитации отраженных сигналов радиолокационной станции состоящее из антенны, радиоприемника соединенного с первым входом модулятора, усилителя мощности, достигается тем, что содержит циркулятор, к одному из входов которого подключена антенна, выход которого соединен со входом радиоприемника, генератор несущей частоты, выход которого соединен со вторым входом модулятора, выход которого соединен со входом усилителя мощности радиолинии, выход которого соединен со входом антенны радиолинии, выход которой соединен со входом радиоприемника радиолинии, выход которого соединен со входом детектора радиолинии, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен со входом циркулятора, вышеперечисленные блоки со связями между ними установлены на первом носителе, и идентичные вышеописанным блоки со связями между ними, установлены на втором носителе.

На фиг.1 показано направление на ложную цель, находящуюся на биссектрисе угла между двумя носителями. На фиг.2 изображена блок схема устройства для имитации отраженных сигналов радиолокационной станции.

Устройство для имитации отраженных сигналов радиолокационной станции (фиг.2) содержит антенну 1 выход которой соединен со входом циркулятора 2, выход которого соединен со входом радиоприемника 3, выход которого соединен с первым входом модулятора 4, выход генератора несущей частоты 5 соединен со вторым входом модулятора 4, выход которого соединен со входом усилителя мощности радиолинии 6, выход которого соединен со входом антенны радиолинии 7, выход которой соединен со входом радиоприемника радиолинии 8, выход которого соединен со входом детектора радиолинии 9, выход которого соединен со входом усилителя мощности 10 выход которого соединен со входом циркулятора 2, вышеописанные блоки со связями между ними установлены на носителе 111, и идентичные вышеописанным блоки со связями между ними, установлены на носителе 112 . Все входящие в устройство для имитации отраженных сигналов радиолокационной станции блоки стандартны, их схемы опубликованы в имеющейся литературе. В качестве носителей могут быть использованы, например, беспилотные летательные аппараты.

Рассмотрим работу устройства для имитации отраженных сигналов РЛС.

Антеннами 1, установленными на носителях 111 и 11 2 принимаются сигналы и , имеющие разные временные задержки, соответствующие запаздыванию на различных по длине участках распространения - R1 и R2 от РЛС до первого и второго носителя соответственно. Указанные сигналы, прошедшие через циркулятор 2, принимаются и усиливаются радиоприемниками 3. Усиленными сигналами f 1(t) и f2(t) в модуляторе 4, модулируются колебания генераторов несущей частоты 5, имеющих различные несущие частоты f1 и f2, причем значения частот f1 и f2 выбраны значительно превышающими наибольшую из частот имитируемых колебаний S(t). Промодулированные сигналы после усиления в усилителе мощности радиолинии 6 излучаются и принимаются антеннами радиолинии 7, при этом антенна радиолинии 7 носителя 111 принимает сигнал , где R0 - расстояние между носителями, а антенна радиолинии 7 носителя 112 - соответственно, сигнал . Указанные сигналы поступают на вход радиоприемников радиолинии 8, выделяются детекторами радиолинии 9 и после усиления усилителями мощности 10, и развязавшись с входными сигналами в циркуляторах 2 излучаются антеннами 1.

В результате в точку расположения РЛС от первой и второй антенн приходят практически равные сигналы . Эти сигналы воспринимаются РЛС как сигнал отраженный от цели на дальность угловое направление которого соответствует биссектрисе угла между направлениями на каждый из носителей.

Для реализации устройства могут быть использованы известные средства. Приемники, передатчики, оконечные усилители мощности могут быть выполнены традиционным образом с использованием типовой элементной базы радиоэлектроники. Радиолинии связи могут быть выполнены как в радиочастотном, так и в оптическом диапазоне.

В первом варианте в качестве генераторов могут быть использованы диодные или транзисторные генераторы, при этом несущие частоты передачи от первого ко второму носителю и от второго носителя к первому, должны отвечать условию f1, f2 >>fmax, где fmax - наибольшая из частот излучения имитируемой РЛС. Таким образом f1 и f2 могут быть выбраны в частотном диапазоне 4060 ГГЦ, соответствующем окну непрозрачности атмосферы, либо в диапазоне 3040 ГГЦ или 8595 ГГЦ.

Генераторы, модуляторы и СВЧ каскады приемников могут быть выполнены в транзисторном варианте, традиционным образом. В качестве другого варианта выполнения радиолинии может быть использована аппаратура оптического диапазона. Генерация, модуляция и демодуляция сигналов оптического диапазона может осуществляться традиционными техническими средствами, аналогичными используемым в технике оптической связи.

Достижение обусловленных целей обусловлено следующими факторами. Во-первых использование ложной авиационной цели, в состав которой входит предлагаемое устройство, приводит к возникновению ложной информации относительно истинного положения указанной цели. Ее угловое положение и дальность не совпадают с истинными, что затрудняет уничтожение ее с использованием огневых средств зенитной артиллерии. При использовании против ложной цели зенитной ракеты с радиолокационной головкой самонаведения, указанная ракета после захвата цели будет следить в направлении ее ложного положения до дальностей порядка , где R0 - расстояние между носителями, - ширина ДН антенны РЛС по уровню 0,707. После чего РЛС самонаведения «потеряет» парную цель и либо продолжит движение в направлении между носителями, либо приступит к поиску цели. В последнем случае на поиск цели и коррекцию курса отводится весьма малое время - порядка : при R0=300 м, , Vракеты=1000 м/с, t=0.3 c В результате ракета может не успеть совершить необходимый маневр.

Таким образом предлагаемое техническое решение позволяет решить задачу создания ложной информации о воздушной обстановке и при этом имеет пониженную уязвимость для средств поражения.

Устройство для имитации отраженных сигналов радиолокационной станции, состоящее из антенны, радиоприемника, соединенного с первым входом модулятора, усилителя мощности, отличающееся тем, что содержит циркулятор, к одному из входов которого подключена антенна, выход которого соединен со входом радиоприемника, генератор несущей частоты, выход которого соединен со вторым входом модулятора, выход которого соединен со входом усилителя мощности радиолинии, выход которого соединен со входом антенны радиолинии, выход которой соединен со входом радиоприемника радиолинии, выход которого соединен со входом детектора радиолинии, выход которого соединен со входом усилителя мощности, выход которого соединен со входом циркулятора, вышеперечисленные блоки со связями между ними установлены на первом носителе, и идентичные вышеописанным блоки со связями между ними установлены на втором носителе, модуляторы, усилители мощности радиолинии и антенны радиолинии первого и второго носителя выполнены так, что промодулированные сигналы после усиления в усилителе мощности радиолинии излучаются и принимаются антеннами радиолинии, при этом сигнал f[t-R2/c-R0 /c], а антенна радиолинии второго носителя - соответственно, сигнал f[t-R1/c-R0/с], где

R 0 - расстояние между носителями,

R1 - расстояние между радиолокационной станцией и первым носителем,

R2 - расстояние между радиолокационной станцией и вторым носителем,

с=3·108 м/с - скорость распространения электромагнитной волны в воздухе,

t - время,

f - функция сигнала.



 

Похожие патенты:

Полезная модель относится к специализированному судовому оборудованию, предназначенному для посадки беспилотных летательных аппаратов (БПЛА) на судно малого водоизмещения
Наверх