Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности
Предлагаемое техническое решение относится к области оборонной техники, в частности, к мобильным ЗРК, и может быть использовано для организации противовоздушной обороны войск и военных объектов от поражения средств воздушного нападения противника в сложной помеховой обстановке. Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности содержит фазированную антенную решетку, радиолокационную станцию, поворотную пусковую установку с ракетами, цифровую вычислительную систему, а также систему навигации, топопривязки и ориентирования. Выход фазированной антенной решетки соединен со входом радиолокационной станции, первый выход радиолокационной станции подключен ко входу фазированной антенной решетки, ко второму входу цифровой вычислительной системы подключен выход системы навигации, топопривязки и ориентирования. Первый выход цифровой вычислительной системы подключен ко второму входу радиолокационной станции, а второй выход цифровой вычислительной системы соединен с входом поворотной пусковой установки с ракетами, причем все системы установлены на самоходном шасси. Для обеспечения работы одновременно по нескольким перспективным средствам воздушного нападения, в первую очередь, крылатым ракетам, летящим на предельно малых высотах, в условиях активного радиопротиводействия или несанкционированных помех со стороны других РЛС, входящих в состав армейской группировки, введены система разведки помеховой обстановки и система управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика. Второй выход радиолокационной станции подключен ко входу системы разведки помеховой обстановки, выход которой соединен со входом системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика, выход системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика соединено первым входом цифровой вычислительной системы..
Предлагаемое техническое решение относится к области оборонной техники, в частности к мобильным ЗРК, и может быть использовано для организации противовоздушной обороны войск и военных объектов от поражения средств воздушного нападения противника в сложной помеховой обстановке.
В структуре современной противовоздушной обороны (ПВО) радиолокационная станция (РЛС) является основным и практически единственным источником информации о воздушной обстановке средств воздушного нападения (СВН), причем тактический порядок современной авиации совместно с баллистическими ракетами и крылатыми ракетами, предназначенными для прорыва ПВО, обязательно предусматривает огневое и помеховое подавление РЛС, так как РЛС обеспечивает контроль зоны ответственности ПВО и выдачу целеуказания радиолокационным средствам активного наведения - ЗРК и истребительной авиации.
Известен ЗРК (. Soldat und Technic, 1987, 
4, p.262), содержащий три модуля, каждый из которых размещен на отдельном прицепе, трехкоординатная РЛС обзора, обнаружения и сопровождения целей, а также система управления зенитно-управляемой ракетой (ЗУР), двухлучевая РЛС сопровождения цели и ракеты, огневой блок с ракетами и электронно-оптическая система автоматического сопровождения ракеты и цели.
Наличие двух параллельно действующих систем наведения позволяет комплексу одновременно наводить две ракеты, однако размещение на трех прицепах требует большого времени развертывания комплекса, что увеличивает время реакции и снижает эффект применения.
Известен самоходный ЗРК «Куб» (. Техника и вооружение, 1999, 5-6, стр.28-34), состоящий из самоходной пусковой установки с ракетами, самоходной установки разведки и наведения, содержащей РЛС обнаружения воздушных целей и целеуказания и РЛС сопровождения и подсвета цели, средства опознавания цели, систему навигации, топопривязки и ориентирования (СНТО), систему радиотелекодовой связи с пусковой установкой, телевизионно-оптический визир (ТОВ), автономный источник питания, систему подъема антенны и горизонтирования. Комплекс одноцелевой и расположен на нескольких гусеничных машинах.
Известна передвижная боевая установка, оборудованная многоствольным пусковым устройством (DE 2356462 МПК F41G 07/00, 1976), содержащая радиолокатор, систему наведения и целеуказания, аппаратуру вычисления и управления, антенны поиска, сопровождения и передачи команд управления на ракету, а также телевизионную камеру, лазерный дальномер и инфракрасную систему сопровождения целей.
Известна самоходная боевая машина ЗРК ближнего действия (RU 2121645 C1 МПК F41H 07/00, 1998), содержащая самоходное шасси с кабиной, вращающееся на опорном подшипнике антенно-пусковое устройство, состоящее из системы наведения с антенной, системы обнаружения цели с антенной и пускового устройства, кроме того машина содержит шахту, размещенную в антенно-пусковом устройстве.
Указанное техническое решение обеспечивает малую дальность поражения воздушного противника.
Известна ЗУР с ПРГС ЗРК «ХОК» (см. Wehrtechnik, 1977, 1-2), содержащая РЛС обнаружения воздушных целей, систему управления огнем, РЛС сопровождения и подсвета и ЗУР с ПРГС.
Известен ЗРК «Кроталь» (см. Зарубежное военное обозрение, 1999, 10, стр.2-5), содержащий РЛС обнаружения, пусковую установку с вертикальным стартом ракет.
Используется «холодный пуск» ракеты VT-1, особенностью которого является выстреливание ракеты с помощью порохового аккумулятора давления со скоростью 40 м/с, приводимого в действие газогенератором, после чего осуществляется запуск маршевого двигателя, причем разворот ракеты производится с помощью отдельного поворотного модуля, управляемого бортовым компьютером.
Известен ЗРК «Пэтриот», расположенный на нескольких колесных шасси (. Техника и вооружение, 1992, 9-10, стр.38-39, В.В.Маликов, ЗРК «Пэтриот»), содержащий многофункциональную РЛС с ФАР, группу антенн для подавления боковых лепестков, блок передатчиков, блок приемников, систему цифровой обработки сигнала, цифровую вычислительную систему (ЦВС) управления и синхронизации, систему опознавания «свой-чужой», аппаратуру выработки и передачи на борт ракеты команд управления в условиях радиопротиводействия, газотурбинный генератор для электроснабжения, пост управления, средства связи, систему диагностики и контроля за состоянием элементов комплекса. Комплекс требует большого времени развертывания.
Наличие двух параллельно действующих систем наведения позволяет комплексу одновременно наводить две ракеты, однако размещение на трех прицепах требует большого времени развертывания комплекса, что увеличивает время реакции и снижает эффект применения.
Приведенные аналоги обладают тем или иным из следующих недостатков:
- раздельное размещение РЛС обнаружения, сопровождения, подсвета целей для наведения ракет и пусковой установки с ракетами на нескольких боевых средствах ЗРК;
- слабая помехозащищенность от радиопротиводействия противника;
- отсутствие возможности боевой работы по нескольким целям.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату является самоходная огневая установка (СОУ) 9А310-М1 ЗРК «БУК-М1» (см. Военный парад, 1997, 1, стр.28-32, В.В.Матяшев, ЗРК «БУК-М1»; Техника и вооружение, 1999, 5-6, стр.35-41), содержащая РЛС обнаружения, сопровождения и подсвета целей в Х-диапазоне, а также поворотную пусковую установку с ракетами, причем РЛС размещена на самоходной пусковой установке и состоит из электромеханической антенны, приемопередающей системы, цифровой вычислительной системы управления и синхронизации, синтезатора для формирования сигналов литерных частот, системы опознавания «свой-чужой», аппаратуры выработки и передачи на борт ракеты команд радиокоррекции (управления), кроме того на пусковой установке размещены датчики углов крена и тангажа, а также система навигации, топопривязки и ориентирования, система телекодовой связи и оперативно-командная связь.
Недостатком этого технического решения является невозможность боевой работы одновременно по нескольким целям.
Техническим результатом предлагаемого решения является создание самоходной огневой установки обнаружения, сопровождения, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности, обеспечивающей работу одновременно по нескольким перспективным средствам воздушного нападения, в первую очередь, крылатым ракетам, летящим на предельно малых высотах, в условиях активного радиопротиводействия или несанкционированных помех со стороны других РЛС, входящих в состав армейской группировки.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности содержит фазированную антенную решетку, радиолокационную станцию, поворотную пусковую установку с ракетами, цифровую вычислительную систему, а также систему навигации, топопривязки и ориентирования. Выход фазированной антенной решетки соединен со входом радиолокационной станции, первый выход радиолокационной станции подключен ко входу фазированной антенной решетки, ко второму входу цифровой вычислительной системы подключен выход системы навигации, топопривязки и ориентирования. Первый выход цифровой вычислительной системы подключен ко второму входу радиолокационной станции, а второй выход цифровой вычислительной системы соединен с входом поворотной пусковой установки с ракетами, причем все системы установлены на самоходном шасси.
Новым в предлагаемом техническом решении является введение системы разведки помеховой обстановки и системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика. Второй выход радиолокационной станции подключен ко входу системы разведки помеховой обстановки, выход которой соединен со входом системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика, выход системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика соединен с первым входом цифровой вычислительной системы..
Сравнение предлагаемого решения с известными техническими решениями показывает, что оно обладает новой совокупностью существенных признаков, которые позволяют реализовать поставленную цель.
На фиг.1 изображены структурная схема самоходной огневой установки обнаружения, сопровождения, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности (СОУ)
На фиг.2 функциональная схема СОУ,
На фиг.3 представлена временная диаграмма работы РЛС при излучении сигналов с однозначным определением дальности до цели
излучении сигналов с однозначным определением дальности до цели.
где: T1 - время перестройки луча ФАР,
Т2 - время разведки помеховой обстановки,
Т3 - время формирования вида зондирующего сигнала и несущей частоты,
Т4 - зондирующий сигнал
Т5 - период повторения зондирующих импульсов,
Т6 - время контакта луча ФАР с целью.
Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности содержит фазированную антенную решетку (ФАР) 1, радиолокационную станцию (РЛС) 2, систему разведки помеховой обстановки 3, систему управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика (СУП) 4, цифровую вычислительную систему (ЦВС) 5, систему навигации, топопривязки и ориентирования (СНТО) 6, поворотную пусковую установку с ракетами (ПУ) 7, самоходное шасси 8. Выход фазированной антенной решетки 1 соединен со входом радиолокационной станции 2, первый выход которой подключен ко входу фазированной антенной решетки 1. Второй выход радиолокационной станции 2 подключен ко входу системы разведки помеховой обстановки 3, выход которой соединен со входом системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика (СУП) 4. Выход системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика (СУП) 4 соединен с первым входом цифровой вычислительной системы 5, ко второму входу цифровой вычислительной системы 5 подключен выход системы навигации, топопривязки и ориентирования 6. Первый выход цифровой вычислительной системы 5 подключен ко второму входу радиолокационной станции 2, а второй выход цифровой вычислительной системы соединен с входом поворотной пусковой установки с ракетами 7, причем все системы установлены на самоходном шасси 8.
Самоходная огневая установка работает следующим образом.
Сигналы с выхода ФАР 1 выдаются на вход РЛС 2, которая осуществляет обнаружение, захват, сопровождение и подсвет одновременно нескольких целей.
После усиления и преобразования сигналы целей выдаются с выхода РЛС 2 на вход СРПО 3. Система разведки помеховой обстановки СРПО классифицирует тип помехи на выходе РЛС и вырабатывает рекомендации для системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика СУП 4 по видам зондирующих сигналов и номиналам несущей частоты РЛС. СУП вырабатывает сигналы управления и через цифровую вычислительную систему ЦВС 5 передает их в РЛС. РЛС формирует зондирующие сигналы и передает в ФАР 1 для излучения.
В качестве зондирующих сигналов используются современные сложные сигналы:
- последовательность импульсов с внутриимпульсной частотной модуляцией по несущей частоте (с возрастающей или убывающей по частоте, с последующим сжатием при приеме), обеспечивающая однозначное определение дальности до цели;
- последовательность импульсов, обеспечивающая однозначное определение скорости цели;
- последовательность импульсов с неоднозначным определением дальности и скорости цели.
Одновременно в ЦВС формируются сигналы управления пусковой установкой и сигналы наведения ракет, которые выдаются с выхода ЦВС на вход ПУ 7 Таким образом, самоходная огневая установка, кроме своих основных функций - обнаружение, сопровождение и поражение воздушных и надводных целей, выполняет функцию адаптации в сложной помеховой обстановке, повышая свою живучесть.
Для обеспечения быстрой перестройки от импульса к импульсу несущей частоты РЛС в задающей ступени передатчика используются синтезаторы частот с малым временем переключения литерных частот. Кроме этого в РЛС используются широкополосные СВЧ приборы как в задающей, так и в выходной ступени передатчика. Фазированная антенная решетка также обеспечивает быструю (от импульса к импульсу) перестройку луча
Самоходная огневая установка обнаружения, сопровождения и подсвета целей, наведения и пуска ракет зенитного ракетного комплекса средней дальности, содержащая фазированную антенную решетку, радиолокационную станцию, поворотную пусковую установку с ракетами, цифровую вычислительную систему, а также систему навигации, топопривязки и ориентирования, выход фазированной антенной решетки соединен с первым входом радиолокационной станции, первый выход радиолокационной станции подключен ко входу фазированной антенной решетки, ко второму входу цифровой вычислительной системы подключен выход системы навигации, топопривязки и ориентирования, первый выход цифровой вычислительной системы подключен ко второму входу радиолокационной станции, а второй выход цифровой вычислительной системы соединен с входом поворотной пусковой установки с ракетами, причем все системы установлены на самоходном шасси, отличающаяся тем, что введены система разведки помеховой обстановки и система управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика, второй выход радиолокационной станции подключен ко входу системы разведки помеховой обстановки, выход которой соединен со входом системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика, выход системы управления видом зондирующего сигнала и несущей частотой передатчика соединен с первым входом цифровой вычислительной системы.
