RU2287168C1 - Method of radar protection against antiradar missile based on use of additional radiation source with a lift-type horn aerial - Google Patents

Abstract

FIELD: passive methods of radar protection against antiradar missiles equipped with passive radar homing heads.

SUBSTANCE: the method consists in leading away of the antiradar missile to the point of false radiation being at a distance of more than 100 m from the radar with a subsequent blasting of the antiradar missile in the aft hemisphere from the radar. The effect of radar protection with the aid of an additional radiation source with a horn aerial consists in the fact that the horn aerial of the additional radiation source together with the aerial of the protected radar for radar homing head represents a multiple concentrated target. By the received signal to the homing head the direction to the effective center of radiation of the multiple concentrated target is determined, the mean position of which is usually within the target. On condition that radiation of the radar and the horn aerial of the additional radiation source is coherent and antiphase the effective center of radiation of a double-point target will come out of the geometry of the multiple target and be within two and more base distances between the radar and the horn aerial of the additional radiation source depending on the power relation of the radiated signals of the radar and the horn aerial of the additional radiation source. In case of an insolubility of the elements of the multiple concentrated target in the homing head the antiradar missile is aimed at the effective center of the target, which at a respective selection of distances between the radar and the additional radiation source, powers of the radiation sources and phase relations between them, the minimum probability of affection of each radiating source included in the composition of the multiple target should be provided.

EFFECT: enhanced reliability of radar protection, reduced cost of adopted designs.

3 dwg

Description

Изобретение относится к пассивным способам защиты радиолокационных станций (РЛС) от самонаводящегося оружия, и в частности, от противорадиолокационных ракет (ПРР), оснащенных пассивными радиолокационными головками самонаведения (ГСН).The invention relates to passive methods of protecting radar stations (radar) from homing weapons, and in particular, from anti-radar missiles (PRR) equipped with passive radar homing heads (GOS).

Техническим результатом изобретения является увеличение надежности защиты РЛС методом увода ПРР в точку фиктивного излучения, находящуюся на дальности от РЛС более 100 м, с одновременным снижением дороговизны применяемых технических решений, за счет использования рупорной антенны (РА) выдвижного типа.The technical result of the invention is to increase the reliability of radar protection by the method of removing RRS to a fictitious radiation point located at a distance from the radar of more than 100 m, while reducing the cost of the applied technical solutions through the use of a horn antenna (RA) of a retractable type.

В качестве известных ранее пассивных способов защиты широко используется смещение точки наведения в сторону от подавляемой РЛС. Такое смещение может создаваться в известных способах путем использования дополнительных источников излучения (ДИИ) и различного рода переотражателей [1, 2].As previously known passive protection methods, the shift of the guidance point away from the suppressed radar is widely used. Such a displacement can be created in known methods by using additional radiation sources (DII) and various kinds of rereflectors [1, 2].

Известен также способ использования N ДИИ [3], выполненных в виде передатчиков с антеннами, способными выдерживать воздействие взрыва боевой части ПРР. Такие передатчики могут быть когерентными и некогерентными. В случае использования некогерентного источника его сигналы имеют временные и частотные параметры, отличающиеся от параметров зондирующего сигнала РЛС, что дает возможность ГСН ПРР селектировать сигнал РЛС на фоне сигналов ДИИ по частотным и временным параметрам. Вероятность нацеливания ГСН ПРР на сигнал РЛС, в случае проведения предварительной разведки перед пуском ПРР приблизительно равна 1. В случае самостоятельной разведки ГСН в ходе полета эта вероятность равна 1/(1+N). При использовании когерентных источников параметры сигналов, излучаемых дополнительными источниками, совпадают с параметрами зондирующих сигналов (ЗС) РЛС. В таком случае сигналы от всех дополнительных источников будут изменяться вместе с изменением параметров ЗС РЛС, а ГСН ПРР будет производить повторный поиск временных и частотных параметров излучаемых сигналов. Вероятность того, что ГСП ПРР выберет РЛС среди N ложных источников в вышеуказанных условиях, равна 1/(1+N) [1, 2, 4].There is also known a method of using N DII [3], made in the form of transmitters with antennas that can withstand the effects of an explosion of the warhead of the PRR. Such transmitters may be coherent and incoherent. In the case of using an incoherent source, its signals have time and frequency parameters that differ from the parameters of the radar probe signal, which makes it possible for the radar detector to select the radar signal against the background of DII signals in frequency and time parameters. The probability of targeting the GSR PRR to the radar signal, in the case of preliminary reconnaissance before launching the PRR, is approximately 1. In the case of independent reconnaissance of the GSN during the flight, this probability is 1 / (1 + N). When using coherent sources, the parameters of the signals emitted by additional sources coincide with the parameters of the probing signals (RS) of the radar. In this case, the signals from all additional sources will change along with the change in the parameters of the ES of the radar, and the GOS PRR will search again for the time and frequency parameters of the emitted signals. The probability that GSP PRR will select a radar among N false sources under the above conditions is 1 / (1 + N) [1, 2, 4].

Известен способ защиты РЛС от противорадиолокационных ракет [5], заключающийся в том, что на борт автономной одиночной РЛС, способной функционировать в движении и на месте, устанавливают пусковое устройство ракет-ловушек. Затем определяют направление на противорадиолокационную ракету, ее дальность и скорость, разворачивают пусковое устройство ракеты-ловушки на угол α_см, равный половине ширины диаграммы направленности антенны ракеты-ловушки, и производят пуск неуправляемой ракеты-ловушки с включенным передатчиком отвлекающих сигналов. При этом период повторения излучаемых отвлекающих сигналов должен быть меньше постоянной времени контура управления наведением ПРР. Запуск неуправляемой ракеты-ловушки осуществляют под углом α_см относительно направления на противорадиолокационную ракету. Далее выключают излучение РЛС, которое включают через время t=D_прр/V_прр, где D_прр - дальность до ПРР, V_прр - скорость ПРР.A known method of protecting the radar from anti-radar missiles [5], which consists in the fact that on board an autonomous single radar capable of operating in motion and in place, set the trigger device for missile traps. Then determine the direction of the anti-radar missile, its range and speed, deploy the launch device of the trap missile at an angle of α _cm equal to half the width of the radiation pattern of the antenna of the trap missile, and launch an uncontrolled missile trap with the distracting signal transmitter turned on. In this case, the repetition period of the emitted distracting signals should be less than the time constant of the control loop guidance of the PRR. The launch of an unguided missile trap is carried out at an angle α _cm relative to the direction of the anti-radar missile. Next, turn off the radar radiation, which is turned on after time t = D _prr / V _prr , where D _prr - range to PRR, V _prr - speed PRR.

Также известен способ защиты РЛС от ПРР на основе использования переизлучающего экрана [6], заключающийся в том, что при обнаружении противорадиолокационной ракеты с известными угловыми координатами и дальностью, заблаговременно на некотором базовом расстоянии d от защищающейся радиолокационной станции (РЛС), устанавливают устройство переотражения излучения (УПИ), заранее определяют азимут β_э точки стояния УПИ, способного изменять по управляющим сигналам от РЛС угловое положение переизлучающего экрана, УПИ устанавливают с таким расчетом, чтобы линия, соединяющая его с РЛС, была перпендикулярна ожидаемому направлению применения противорадиолокационной ракеты с известными угловыми координатами и дальностью в бортовом вычислителе РЛС рассчитывают необходимые углы разворота переизлучающего экрана, входящего в состав УПИ, по формуламAlso known is a method of protecting radar from PRR based on the use of a re-emitting screen [6], which consists in the fact that upon detection of an anti-radar missile with known angular coordinates and range, a radiation re-reflection device is installed in advance at some basic distance d from the defending radar station (radar) (RLE), is determined in advance azimuth β _e point of standing RLE capable of changing the control signals from the radar angular position reradiated screen set with RLE The calculations ohms to the line connecting it with the radar is perpendicular to the expected direction of application of anti-radiation missiles with known angular coordinates and in range of the onboard radar calculator calculates the required rotation angles reradiated screen included in a RLE, by the formulas

ε_э=ε/2,

;ε _e = ε / 2,

;

где ε_э - угол разворота переизлучающего экрана в вертикальной плоскости;where ε _e - the angle of the re-emitting screen in the vertical plane;

ε - угол места ПРР;ε is the elevation angle of the PRR;

ξ - угол поворота продольной оси экрана относительно направления на РЛС;ξ is the angle of rotation of the longitudinal axis of the screen relative to the direction of the radar;

D - расстояние от РЛС до ПРР;D is the distance from the radar to the PRR;

γ - угол с вершиной в точке стояния РЛС между направлениями на экран и на проекцию ПРР на земную поверхность;γ is the angle with the apex at the radar standing point between the directions on the screen and on the projection of the PRR on the earth's surface;

V_ппр - скорость полета ПРР;V _PPR - PRR flight speed;

Т_р - время разворота антенны РЛС в направлении на экран;T _p - the time to turn the radar antenna in the direction of the screen;

β - азимут ПРР,β is the azimuth of PRR,

после чего формируют управляющие сигналы, пропорциональные углам ε_э и ξ, передают их по линиям связи на УПИ и одновременно проводят разворот переизлучающего экрана на углы ε_э и ξ, а антенны РЛС - на переизлучающий экран, затем в одном из периодов излучения зондирующий импульс задерживают на время t_э, рассчитываемое по формулеthen they generate control signals proportional to the angles ε _e and ξ, transmit them along the communication lines to the UPI and simultaneously rotate the re-emitting screen to the angles ε _e and ξ, and the radar antennas to the re-emitting screen, then the probe pulse is delayed in one of the radiation periods at time t _e calculated by the formula

где с - скорость распространения радиоволн.where c is the propagation velocity of radio waves.

Недостатками данного способа являются:The disadvantages of this method are:

трудность реализации синхронности попадания сигналов РЛС и переотраженных от УПИ сигналов в тракт приема ГСН ПРР (переотраженные сигналы будут запаздывать);the difficulty of realizing the synchronism of the arrival of radar signals and signals reflected from the UPI into the reception path of the GSR PRR (the reflected signals will be delayed);

одноразовость применения УПИ в случае перезахвата и наведения на УПИ ПРР, что ограничивает эффективность способа;the one-time use of the UPI in the case of interception and pointing at the UPI PRR, which limits the effectiveness of the method;

для приведения УПИ в рабочее состояние необходимость дополнительного времени и трудозатрат, что в свою очередь не может не сказаться на мобильности используемых РЛС.to bring UPI into working condition, the need for additional time and labor, which in turn cannot but affect the mobility of the used radars.

Главным недостатком указанного способа является снижение основных функциональных показателей и маневренности зенитного ракетного комплекса (ЗРК), постоянно меняющего свое местоположение (позицию), ведущего боевую работу в движении, а стрельбу с короткой остановки.The main disadvantage of this method is the reduction of the main functional indicators and maneuverability of the anti-aircraft missile system (SAM), constantly changing its location (position), conducting combat work in motion, and firing from a short stop.

Задачей изобретения является увеличение надежности защиты РЛС от ПРР методом увода ПРР в удаленную более чем на 100 м точку фиктивного излучения и сохранением маневренности и автономности ЗРК.The objective of the invention is to increase the reliability of radar protection against PRS by removing the PRS to a fictitious radiation point remote by more than 100 m and preserving the maneuverability and autonomy of the air defense system.

Эффект защиты РЛС с помощью дополнительного источника излучения (ДИИ) с РА состоит в том, что РА ДИИ совместно с антенной, защищаемой РЛС, для радиолокационной ГСП ПРР представляют собой групповую сосредоточенную цель. По принятому сигналу в ГСП определяется направление на эффективный центр излучения (ЭЦИ) групповой сосредоточенной цели, среднее положение которого обычно находится в пределах цели. А при условии, что излучение РЛС и РА ДИИ когерентно и противофазно, ЭЦИ двухточечной цели будет выходить за геометрию групповой цели и находиться в пределах двух и более базовых расстояний РЛС - РА ДИИ в зависимости от соотношения мощностей излучаемых сигналов РЛС и РА ДИИ [7, 8, 9]. Проведенные в этом направлении исследования базируются на хорошо известном эффекте воздействия двухточечной когерентной помехи на угломерные пеленгаторы моноимпульсного типа [7, 9]. Этот эффект в целом описывается широко известной формулой Мида с уточнением Островитянова Р.В. [9]The effect of radar protection using an additional radiation source (DII) with the RA is that the RA DII together with the antenna protected by the radar for the radar GSP PRR are a group focused target. The received signal in the GPS determines the direction to the effective center of radiation (ECI) of the group focused target, the average position of which is usually within the target. And provided that the radar and RA DII radiation is coherent and out of phase, the ECI of a two-point target will go beyond the geometry of the group target and be within two or more basic distances of the radar - RA DII depending on the ratio of the radiated signal power to the radar and DII [7, 8, 9]. The studies carried out in this direction are based on the well-known effect of the influence of point-to-point coherent interference on mono-pulse type angular direction finders [7, 9]. This effect is generally described by the well-known formula of Mead with the refinement of Ostrovityanova R.V. [9]

где Θ - отклонение пеленгуемого направления (кажущегося центра излучения) от направления на центр базы между источниками, рад.;where Θ is the deviation of the direction being determined (the apparent center of radiation) from the direction to the center of the base between the sources, rad .;

Е₁, Е₂ - мощности сигналов от разных источников излучения на входе пеленгатора, Вт;E ₁ , E ₂ - power signals from different radiation sources at the input of the direction finder, W;

Δφ - разность фаз сигналов от источников излучения на входе пеленгатора, рад;Δφ is the phase difference of the signals from the radiation sources at the input of the direction finder, rad;

ΔQ - угловой размер базы между источниками излучения из точки наблюдения, рад.ΔQ is the angular size of the base between the radiation sources from the observation point, rad.

На фиг.1 изображены графические зависимости, показывающие отклонение кажущегося центра излучения двух когерентных источников от центра базы в зависимости от разности фаз при различных значениях соотношения амплитуд сигналов β=E₁/E₂ на входе пеленгатора.Figure 1 shows graphical dependencies showing the deviation of the apparent center of radiation of two coherent sources from the center of the base depending on the phase difference for different values of the ratio of signal amplitudes β = E ₁ / E ₂ at the input of the direction finder.

Наибольшие значения tgΘ имеют место при Δφ=π и β→1. Из формулы (1) и фиг.1 видно, что наибольшие отклонения кажущегося центра излучения от геометрического центра двухточечной цели возникают в том случае, когда сигналы источников близки по амплитуде и поступают на вход пеленгатора в противофазе [9]. Так, при различии мощностей источников в 5% и разности фаз Δφ=180° отклонение пеленгуемого направления от геометрического центра составляет более 20 линейных размеров баз (расстояние от антенны РЛС до РА) в направлении источника большей мощности. При различии мощностей в 10% отклонение составляет более 10 линейных размеров баз.The highest values of tg место occur at Δφ = π and β → 1. From the formula (1) and figure 1 it is seen that the largest deviations of the apparent center of radiation from the geometric center of the two-point target occur when the signals of the sources are close in amplitude and arrive at the input of the direction finder in antiphase [9]. So, with a 5% difference in source power and a phase difference Δφ = 180 °, the deviation of the direction being direction from the geometric center is more than 20 linear dimensions of the bases (distance from the radar antenna to the RA) in the direction of the higher power source. With a power difference of 10%, the deviation is more than 10 linear dimensions of the bases.

Таким образом, при условии попадания в один импульсный объем ГСН элементов групповой сосредоточенной цели, наведение ПРР будет происходить на эффективный центр цели, что при соответствующем выборе расстояний между РЛС и РА ДИИ, мощностей источников излучения и фазовых соотношений между ними обеспечивает минимум вероятности поражения каждого из излучающих устройств, входящих в состав групповой цели [9, 10].Thus, provided that the elements of a group focused target fall into one pulse volume of the GOS, the guidance of the PRR will occur at the effective center of the target, which, with the appropriate choice of the distances between the radar and the radiation detector, the power of the radiation sources and phase relations between them, ensures a minimum probability of damage to each of radiating devices included in the group target [9, 10].

Для выполнения условий неразрешаемости в ГСН элементов групповой цели к параметрам сигнала ДИИ предъявляются достаточно жесткие требования, обусловленные высокими селекционными характеристиками ГСН. Сигналы ДНИ должны быть идентичными сигналам РЛС в пределах, определяемых диапазонностью селекторов ГСН. В частности, наличие в ГСН селекции по времени прихода импульсов с отсечкой длительностью 0,25...0,8 мкс вызывает необходимость синхронизации и совмещения импульсов РЛС и ДИИ на входе ГСН с высокой точностью. В противном случае ГСН будет всегда реагировать на первые импульсы из состава поступающих групп импульсов.To fulfill the unsolvability conditions in the GOS of the elements of the group target, rather stringent requirements are imposed on the parameters of the DII signal due to the high selection characteristics of the GOS. The signals of the BOTTOM should be identical to the signals of the radar within the limits determined by the range of the selectors of the seeker. In particular, the presence in the GOS of selection by the time of arrival of pulses with a cut-off of a duration of 0.25 ... 0.8 μs makes it necessary to synchronize and combine the pulses of the radar and DII at the input of the GOS with high accuracy. Otherwise, the GOS will always respond to the first pulses from the composition of the incoming pulse groups.

В диапазоне углов атаки ПРР 0...90° по углу места, при расстояниях между РЛС и РА ДИИ 25...50 м и более, процесс разрешения ГСН ПРР одного из излучающих объектов произойдет на дальности до ПРР, достаточной для того, чтобы динамика контура самонаведения ПРР обеспечивала наведение на отселектированный источник. В связи с этим предполагается уменьшить базовые расстояния между РЛС и ДИИ, а за счет противофазности сигналов обеспечить максимальный вынос геометрического центра за пределы базы двухточечной цели. Поэтому с целью устранения возможности селекции в ГСН импульсов РЛС импульсы последней запускаются по отношению к импульсам ДИИ с некоторым запаздыванием, не меньшим максимальной разности хода лучей от РЛС и от ДИИ, определяемого длиной линии передачи, а также разностью расстояний РЛС-ПРР, ПРР-ДИИ. При этом необходимо обеспечивать малую уязвимость ДИИ.In the range of PRR angles of attack of 0 ... 90 ° in elevation, at distances between radars and RA DII of 25 ... 50 m or more, the process of resolving GOS PRR of one of the emitting objects will occur at a distance to PRR, sufficient to the dynamics of the homing PRR provided guidance on the selected source. In this regard, it is supposed to reduce the base distance between the radar and DII, and due to the antiphase signals to ensure maximum removal of the geometric center outside the base of the point-to-point target. Therefore, in order to eliminate the possibility of selection of radar pulses in the GOS, the radar pulses are triggered with respect to the DII pulses with some delay not less than the maximum difference in the path of the rays from the radar and from the DII determined by the length of the transmission line, as well as the distance difference between the radar-PRR, PRR-DII . In this case, it is necessary to ensure low vulnerability of FDI.

На фиг.2 схематически показано расположение ЗРК и выдвигающейся из него телескопической мачты высотой h_a и закрепленной на конце РА. Раскрыв РА должен быть развернут в направлении предполагаемого налета. Применение рупорной антенны обусловлено тем, что на ее раскрыве формируется диаграмма направленности, имеющая квазиравномерное излучение U(Θ) по сравнению с главным лепестком диаграммы направленности антенны (ДНА) РЛС, что упрощает процесс поддержания стабильного соотношения амплитуд сигналов β=E₁/E₂ на входе пеленгатора. На фиг.3 показаны ДНА РЛС и рупорной антенны, не учитывающие различия в уровнях мощности сигналов, излучаемых данными антеннами.Figure 2 schematically shows the location of the SAM and telescopic mast extendable from it with a height of h _a and mounted on the end of the RA. The opening of the RA should be deployed in the direction of the alleged raid. The use of a horn antenna is due to the fact that a radiation pattern is formed at its aperture that has quasi-uniform radiation U (Θ) compared to the main lobe of the antenna pattern (BOTTOM) of the radar, which simplifies the process of maintaining a stable signal amplitude ratio β = E ₁ / E ₂ by direction finder inlet. Figure 3 shows the bottom of the radar and the horn antenna, not taking into account the differences in the power levels of the signals emitted by these antennas.

Внутри телескопической мачты предполагается наличие линии передачи СВЧ-энергии в виде коаксиального волновода. Из фиг.2 видно, что при совпадении по времени импульсов РЛС и ДИИ импульс ДИИ за счет прохождения по линии передачи расстояния h_a и существующей разности хода лучей Δl(t) запаздывает в точке ГСН ПРР относительно импульса РЛС на величинуInside the telescopic mast, it is assumed that there is a transmission line of microwave energy in the form of a coaxial waveguide. From figure 2 it can be seen that when the radar pulses coincide with the time of the radar pulses and pulsed radiation pulses, the pulsed pulsed pulses due to the passage along the transmission line of the distance h _a and the existing difference in the path of the rays Δl (t) are delayed at the point of the seeker radar receiver relative to the radar pulse by

где Δτ_h - запаздывание в линии передачи от РЛС к РА, расположенной на высоте h_a.where Δτ _h is the delay in the transmission line from the radar to the RA, located at a height of h _a .

Для определения величины Δτ(t) рассмотрим соответствующий треугольник РЛС ЗРК - РА ДИИ - ГСН ПРР и определим величину разности хода лучей Δl(t) в момент времени tTo determine the value of Δτ (t), we consider the corresponding triangle of the radar of the air defense missile system - the radii of the radar detector - GOS PRR and determine the value of the difference in the path of the rays Δl (t) at time t

В соответствии с фиг.2In accordance with figure 2

где D₁(t) - расстояние от РА ДНИ до ПРР в момент времени t;where D ₁ (t) is the distance from RA DAYS to PRR at time t;

D(t) - расстояние от РЛС ЗРК до ПРР в момент времени t.D (t) is the distance from the radar of the air defense system to the PRR at time t.

Поскольку дальность от РЛС ЗРК до ПРР известна, требуется найти величину D₁(t).Since the range from the air defense radar of an air defense system to an air defense system is known, it is required to find the value of D ₁ (t).

По теореме косинусовBy the cosine theorem

где α(t) - угол между вертикалью и линией визирования ПРР в момент времени t.where α (t) is the angle between the vertical and the line of sight of the PRR at time t.

Величина угла α(t) равнаThe angle α (t) is equal to

α(t)=90°-ε(t),α (t) = 90 ° -ε (t),

где ε(t) - угол места ПРР в момент времени t.where ε (t) is the elevation angle of the PRR at time t.

Подставив выражение для α(t) в формулу (4), получимSubstituting the expression for α (t) into formula (4), we obtain

С учетом (5), выражение (2) примет видTaking into account (5), expression (2) takes the form

Проведенные расчеты показывают, что при высоте подъема антенны h_a=25 м, наклонной дальности до ПРР 10 км в диапазоне углов места 10...60° время задержки Δτ должно составлять 0,0033...0,0266 мкс, а при наклонной дальности до ПРР 50 км в том же диапазоне углов - 0,0165...0,183 мкс. Время прохождения сигнала от генератора ДИИ с РА до раскрыва РА составляет 0,0833 мкс. Из полученных результатов видно, что при дальности до ПРР 10 км в диапазоне углов места 10...60° величина Δτ_h>Δlt)/c, а следовательно, в этом случае сигнал от РЛС должен задерживаться в передатчике станции относительно сигнала ДИИ путем применения перестраиваемой дисперсионной ультразвуковой линии задержки (ДУЛЗ). Для осуществления этого режима работы, необходимо иметь ДУЛЗ в канале передачи энергии в РА ДИИ.The calculations show that, with the antenna lifting height h _a = 25 m, the inclined range to the PRR of 10 km in the range of elevation angles 10 ... 60 °, the delay time Δτ should be 0.0033 ... 0.0266 μs, and with the inclined range to PRR 50 km in the same range of angles - 0.0165 ... 0.183 μs. The signal transit time from the DII generator from the RA to the aperture of the RA is 0.0833 μs. It can be seen from the results that, at a range of 10 km to the PRR, in the range of elevation angles of 10 ... 60 °, the value Δτ _h > Δlt) / c, and therefore, in this case, the signal from the radar should be delayed in the transmitter of the station relative to the DII signal by applying tunable dispersive ultrasonic delay line (DLS). To implement this mode of operation, it is necessary to have a DULZ in the energy transmission channel in the RA DII.

Таким образом, в цифровой вычислительной системе (ЦВС) РЛС ЗРК в процессе сопровождения ПРР постоянно рассчитывают необходимую величину времени задержки зондирующего импульса основного канала относительно дополнительного.Thus, in the digital computer system (CVS) of the air defense radar in the process of tracking the PRR, the necessary delay time of the probe pulse of the main channel is constantly calculated relative to the additional one.

ЦВС может вычислять не только разность расстояний Δl, но и на их основе - разность фаз двух сигналов на входе ГСН. В процессе сопровождения противорадиолокационной ракеты рассчитанная в ЦВС разность фаз постоянно устраняется путем сдвига фазы одного из излученных сигналов на величину Δφ(t) в момент времени t, определяемая по формулеThe DAC can calculate not only the distance difference Δl, but also based on them - the phase difference of the two signals at the input of the GOS. In the process of tracking an anti-radar missile, the phase difference calculated in the CVS is constantly eliminated by shifting the phase of one of the emitted signals by Δφ (t) at time t, determined by the formula

где Δl(t) - запаздывание в линии передачи от РЛС к РА высотой h_a в момент времени t;where Δl (t) is the delay in the transmission line from the radar to the RA of height h _a at time t;

λ - длина волны излучения РЛС.λ is the radar wavelength.

За счет использования ДИИ с РА подъемного типа осуществляется пролет ПРР через точку ЭЦИ, находящуюся над ЗРК на высоте, превышающей 10 линейных размеров баз "РЛС - РА ДИИ", при превышении мощностью сигнала РА и антенны РЛС на 10% и разности фаз сигналов π (фиг.2). Таким образом, подрыв радиовзрывателя ПРР любого типа произойдет в задней полусфере относительно защищающейся РЛС ЗРК. Противофазность двух сигналов от РЛС и PA ДИИ обеспечивается путем использования в антенно-волноводной системе РЛС ЗРК фазовращателя, на который поступает управляющий сигнал, поддерживающий постоянную разность фаз. Амплитуда управляющего сигнала пропорциональна величине Δφ(t), определяемой из выражения (7). Таким образом, для обеспечения противофазности формула для расчета Δφ(t) примет видDue to the use of DII with a lifting type RA, the PRR is flown through the ECI point located above the air defense system at an altitude exceeding 10 linear dimensions of the “radar - RA DII” bases when the signal power of the RA and radar antenna is 10% higher and the phase difference of the signals is π ( figure 2). Thus, the detonation of a PRR radio fuse of any type will occur in the rear hemisphere relative to the defending radar of the air defense system. The antiphase of the two signals from the radar and PA DII is ensured by using a phase shifter in the antenna-waveguide system of the air defense system of the air defense system of the air defense system, to which a control signal is received that maintains a constant phase difference. The amplitude of the control signal is proportional to the quantity Δφ (t) determined from expression (7). Thus, to ensure antiphase, the formula for calculating Δφ (t) takes the form

Разность мощностей источников РЛС и ДИИ в 5, 10, 20% в сторону ДИИ обеспечивается путем применения в антенно-волноводной системе РЛС ЗРК направленных ответвителей, позволяющих разделить мощность ЭМИ в нужных пропорциях и направить ее в соответствующие антенны.The difference in the power of radar and DII sources at 5, 10, 20% in the direction of DII is provided by using directional couplers in the antenna-waveguide system of the air defense radar of the air defense system, which allow you to split the EMP power in the right proportions and direct it to the corresponding antennas.

Это обеспечивает промах осколков боевой части ПРР, которые в этом случае будут поражать область Z, находящуюся в задней полусфере защищаемой РЛС.This provides a miss of fragments of the warhead of the PRR, which in this case will hit the area Z located in the rear hemisphere of the protected radar.

Итак, взаимодействие защищающейся РЛС и ДИИ можно кратко представить следующей последовательностью действий:So, the interaction of the defending radar and DII can be briefly represented by the following sequence of actions:

1) на некоторой высоте h_a от защищаемой РЛС разместить ДИИ с РА и развернуть РА в направлении цели;1) at a certain height h _a from the radar being protected, place DII with RA and deploy RA in the direction of the target;

2) при обнаружении факта применения ПРР определить ее координаты, скорость и направление полета, оценив степень ее опасности для защищающейся РЛС;2) upon detecting the fact of using the PRR, determine its coordinates, speed and direction of flight, evaluating the degree of its danger to the defending radar;

3) перейти к излучению сигналов одновременно двумя источниками (РА и основной антенной РЛС) с разделением мощности генератора в требуемых соотношениях (55% - РА ДИИ и 45% - антенна РЛС);3) go to the emission of signals simultaneously by two sources (RA and the main antenna of the radar) with the separation of the generator power in the required proportions (55% - RA DII and 45% - radar antenna);

4) осуществить задержку сигнала от РЛС до ПРР (от РА ДИИ до ПРР) на время t₃ для обеспечения одновременного пропуска селектором ГСП ПРР импульсов, излученных РА ДИИ и РЛС;4) to delay the signal from the radar to the PRR (from RA DII to PRR) for a time t ₃ to ensure that the selector GSP PRR passes the pulses emitted by the RA DII and radar;

5) для направленного излучения сигналов от РА ДИИ в точку нахождения ПРР и обеспечения одновременного попадания сигналов РЛС и РА ДИИ на раскрыв головки самонаведения ПРР в бортовом вычислителе РЛС произвести расчет необходимого значения фазовых соотношений РЛС и ДИИ на основе знания пространственного положения ПРР и дальности от РЛС до ДИИ;5) for directional radiation of signals from the RA DII to the point of location of the PRS and simultaneous hit of the radar and RA DII signals on the opening of the homing radar in the on-board radar computer, calculate the required phase relationship of the radar and DII based on the knowledge of the spatial position of the radar and the distance from the radar before DII;

6) постоянно корректировать процесс подфазирования сигнала РЛС ЗРК под сигналы ДИИ с РА для поддержания необходимой задержки по времени Δτ(t) и разности фаз Δφ(t) на основе измерения или расчета координат ПРР, т.к. метод наведения известен.6) constantly adjust the process of subphasing the signal of the radar SAM system for DII signals from the RA to maintain the necessary time delay Δτ (t) and phase difference Δφ (t) based on the measurement or calculation of the coordinates of the PRR, because guidance method known.

Положительный эффект, достигаемый за счет реализации предложенного способа, состоит в том, что его использование обеспечивает эффективную защиту РЛС от ПРР и устраняет ряд недостатков, присущих известным ранее способам:A positive effect achieved by implementing the proposed method is that its use provides effective radar protection from PRR and eliminates a number of disadvantages inherent in previously known methods:

уменьшаются материальные затраты на реализацию данного способа;reduced material costs for the implementation of this method;

повышается эффективность борьбы с ПРР, поскольку способ предусматривает точное соответствие параметров переизлучаемых сигналов ДИИ с РА, параметрам сигналов РЛС;increases the effectiveness of the fight against PRR, since the method provides for an exact match of the parameters of the re-emitted DII signals with the RA, the parameters of the radar signals;

решается проблема, связанная с наличием в ГСН ПРР временной отсечки принимаемых сигналов, в результате чего сигналы РЛС и РА ДИИ поступают на вход приемника ГСН ПРР одновременно;solves the problem associated with the presence in the GSR PRR of a temporary cut-off of the received signals, as a result of which the radar and RA DII signals are input to the receiver of the GSR PRR at the same time;

обеспечивается автономность работы и не снижается маневренность ЗРК, функционирующего в условиях применения ПРР.autonomy of work is ensured and the maneuverability of air defense systems operating under the conditions of the use of PRR is not reduced

ИСПОЛЬЗУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРАUSED BOOKS

1. Головин С.А., Сизов Ю.Г., Скоков А.Л., Хунданов Л.Л. Высокоточное оружие и борьба с ним. М.: Издательство "Вооружение. Политика. Конверсия.", 1996.1. Golovin S.A., Sizov Yu.G., Skokov A.L., Khundanov L.L. Precision weapons and the fight against it. M .: Publishing house "Arms. Politics. Conversion.", 1996.

2. Небабин В.Г., Кузнецов И.Б. Защита РЛС от ПРР // Зарубежная радиоэлектроника. 1991 №4. С.67-81.2. Nebabin V.G., Kuznetsov I.B. Radar protection from PRR // Foreign electronics. 1991 No. 4. S.67-81.

3. Патент 4698638 (США), кл. G 01 S-13/10.3. Patent 4698638 (USA), cl. G 01 S-13/10.

4. Патент РФ №2099734 от 20.12.97 г. Ивашечкин А.А., Леонов Г.А. Способ защиты группы радиолокационных станций от противорадиолокационных ракет с использованием дополнительных источников излучения и устройство для его осуществления. Заявка №96103564/09. Приоритет 23.02.96 г.(аналог).4. RF patent №2099734 from 12.20.97, Ivasechkin A.A., Leonov G.A. A method of protecting a group of radar stations from anti-radar missiles using additional radiation sources and a device for its implementation. Application No. 96103564/09. Priority 02/23/96 (analog).

5. Патент РФ №2153684. Успенский С.А., Чухлеб Ф.С., Друзин С. В., Скоков А.Л., Пономарев А.Н., Пономарев Д.А., Митрофанов Д.Г. Способ защиты РЛС от противорадиолокационных ракет. МПК⁶ G 01 S 7/38. Заявка №99118338. Приоритет 24.08.99 г. Опубл. 27.07.2000 г.5. RF patent No. 2153684. Uspensky S.A., Chukhleb F.S., Druzin S.V., Skokov A.L., Ponomarev A.N., Ponomarev D.A., Mitrofanov D.G. A way to protect the radar from anti-radar missiles. IPC ⁶ G 01 S 7/38. Application No. 99118338. Priority 08.24.99, publ. 07/27/2000

6. Патент РФ №2210089. Успенский С.А., Митрофанов Д.Г., Пономарев А.Н. Способ защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты на основе использования переизлучающего экрана. МПК⁶ G 01 S 7/38. Заявка №2001103933. Приоритет 12.02.2001 г. Опубл. 10.08.2003 г. (прототип).6. RF patent №2210089. Uspensky S.A., Mitrofanov D.G., Ponomarev A.N. A method for protecting a radar station from anti-radar missiles based on the use of a re-emitting screen. IPC ⁶ G 01 S 7/38. Application No. 2001103933. Priority February 12, 2001 Publ. 08/10/2003 (prototype).

7. Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М.: Изд-во "Советское радио", 1968. - 448 с.7. Vakin S.A., Shustov L.N. Fundamentals of radio countermeasures and electronic intelligence. M .: Publishing house "Soviet Radio", 1968. - 448 p.

8. Буров С. В., Чудненко В.Л. Противорадиолокационные ракеты. Учебное пособие - М., Моск. гос.ин-т радиотехники, электроники и автоматики, 1994. С.82-141.8. Burov S.V., Chudnenko V.L. Anti-radar missiles. Textbook - M., Mosk. State Institute of Radio Engineering, Electronics and Automation, 1994. S.82-141.

9. Леонов А.И., Фомичев К., И. Моноимпульсная радиолокация. - М.: Сов. радио, 1984. - 312 с.9. Leonov A.I., Fomichev K., I. Monopulse radar. - M .: Owls. Radio, 1984. - 312 p.

10. Теоретические основы радиолокации. Под ред. В.Е.Дулевича. М.: Сов. радио. 1978. 608 с.10. Theoretical foundations of radar. Ed. V.E.Dulevich. M .: Sov. radio. 1978. 608 p.

Claims (1)

Способ защиты радиолокационной станции от противорадиолокационной ракеты на основе использования дополнительного источника излучения подъемного типа, заключающийся в том, что дополнительный источник излучения заблаговременно располагают на определенном расстоянии от радиолокационной станции, разворачивают его в направлении возможного появления носителя противорадиолокационной ракеты, при обнаружении противорадиолокационной ракеты переходят в режим ее сопровождения, измеряют ее координаты, излучают отвлекающие сигналы, причем период повторения излучаемых отвлекающих сигналов выбирают меньше постоянной времени контура управления наведением противорадиолокационной ракеты, а остальные параметры отвлекающих сигналов, кроме мощности излучения, выбирают идентичными параметрам сигналов защищаемой радиолокационной станции, отличающийся тем, что в качестве дополнительного источника излучения используют рупорную антенну, которую поднимают с помощью телескопической мачты на высоту h_a, при обнаружении противорадиолокационной ракеты в момент t производят расчет расстояний от основной антенны радиолокационной станции до противорадиолокационной ракеты D(t) и от рупорной антенны дополнительного источника излучения до противорадиолокационной ракеты D₁(t), определяют их разность Δl(t), по гибкому коаксиальному волноводу через направленный ответвитель часть мощности основного излучения отводят к дополнительному источнику излучения, причем указанная часть превышает на 5...20% мощность основного излучения, в цифровой вычислительной системе радиолокационной станции для обеспечения одновременного пропуска селектором головки самонаведения противорадиолокационной ракеты импульсов, излученных рупорной антенной дополнительного источника излучения и радиолокационной станцией, рассчитывают величину времени задержки зондирующего импульса основного канала относительно дополнительного источника излучения по формулеA method of protecting a radar station from anti-radar missiles based on the use of an additional radiation source of a lifting type, which consists in the fact that the additional radiation source is located at a certain distance from the radar station in advance, deployed in the direction of the possible appearance of the anti-radar carrier, and when an anti-radar missile is detected, they switch to its accompaniments, measure its coordinates, emit distracting signals, and the repetition period of the emitted distracting signals is chosen less than the time constant of the anti-radar missile guidance control loop, and the remaining parameters of the distracting signals, in addition to the radiation power, are chosen identical to the signal parameters of the protected radar station, characterized in that a horn antenna is used as an additional radiation source, which is raised using telescopic mast to a height h _a , when an anti-radar missile is detected at time t, the calculation the distances from the main antenna of the radar station to the anti-radar missile D (t) and from the horn antenna of the additional radiation source to the anti-radar missile D ₁ (t), determine their difference Δl (t), according to the flexible coaxial waveguide through the directional coupler, the part of the main radiation power is transferred to additional radiation source, and this part exceeds by 5 ... 20% the power of the main radiation in the digital computing system of the radar station to ensure simultaneous prop ska selector homing rocket confusional pulses emitted by the antenna horn and an additional source of radiation radar, calculated amount of the delay time of the probe pulse relative to the main channel of formula radiation secondary source

где Δτ_h - время запаздывания сигнала в линии передачи от генератора радиолокационной станции к рупорной антенне на высоте h_a;where Δτ _h is the delay time of the signal in the transmission line from the generator of the radar station to the horn antenna at a height h _a ; h_a - высота подъема рупорной антенны над радиолокационной станцией;h _a - the height of the horn antenna above the radar station; ε(t) - угол места противорадиолокационной ракеты в момент времени t;ε (t) is the elevation angle of the anti-radar missile at time t; с - скорость распространения радиоволн,C is the propagation velocity of radio waves, при этом для обеспечения направленного излучения сигналов от рупорной антенны дополнительного источника излучения в точку нахождения противорадиолокационной ракеты и одновременного попадания сигналов радиолокационной станции и рупорной антенны дополнительного источника излучения на раскрыв головки самонаведения противорадиолокационной ракеты рассчитывают разность фаз сигналов Δφ(t), излучаемых антенной радиолокационной станции и рупорной антенной дополнительного источника излучения, в точке нахождения противорадиолокационной ракеты по формулеin order to provide directional radiation of signals from the horn antenna of the additional radiation source to the point of location of the anti-radar missile and simultaneously hit the signals of the radar station and the horn antenna of the additional radiation source at the opening of the homing of the anti-radar missile, the phase difference Δφ (t) emitted by the antenna of the radar station is calculated and horn antenna of an additional radiation source, at the point of location anti-radar formula missiles

где λ - длина волны излучения РЛС,where λ is the radar radiation wavelength, а на протяжении всего времени сопровождения противорадиолокационной ракеты постоянно устраняют разность фаз Δφ(t) путем сдвига фазы одного из излученных сигналов на рассчитанную величину Δφ(t).and throughout the whole time of tracking the anti-radar missile, the phase difference Δφ (t) is constantly eliminated by shifting the phase of one of the emitted signals by the calculated value Δφ (t).

Images