Станции дальнего обнаружения. Радиолокационная станция дальнего обнаружения. Новое поколение РЛС

Подполковник М. Балинин, кандидат технических наук;
старший лейтенант А. Даландин

В США для создания сплошного радиолокационного поля обнаружения воздушных целей (ОВЦ) над Североамериканским континентом и в приграничных районах активно используются радиолокационные станции (РЛС) противовоздушной обороны (ПВО) дальнего обнаружения. Обеспечение решения этой задачи возложено на американо-канадское командование воздушно-космической обороны Североамериканского континента (НОРАД). В его состав входят около 120 наземных постов, оснащенных РЛС ПВО, в том числе более 70 дальнего обнаружения (ДО), обеспечивающих круглосуточный контроль воздушного пространства на высоте до 30 км.

Наземные РЛС ДО выполнены в стационарном и транспортабельном (мобильном) вариантах. По состоянию на конец 2015 года в системе НОРАД для дальнего обнаружения используются стационарные РЛС AN/FPS-117, AN/TPS-77, ARSR-4 и мобильные транспортабельные станции AN/TPS--70, -75 и -78. Дальнейшими планами предусмотрено оснащение ВС США новыми станциями ПВО - 3DELLR и многофункциональной AN/TPS-80, а также модернизация и продление срока эксплуатации существующих РЛС.

Наиболее многочисленными РЛС ПВО дальнего ОВЦ в США и Канаде являются AN/FPS-117 и ARSR-4. Развернутые по периметру континентальной части Соединенных Штатов (ARSR-4), в северных районах США и Канады (AN/FPS-117), они обеспечивают защиту важных военных, административных объектов и элементов инфраструктуры США и Канады от воздушных ударов.

Посты на севере канадской границы включены в состав Северной системы предупреждения (NWS - North American Northern Warning System) НОРАД. В промежутках между РЛС дальнего обнаружения развернуты станции обнаружения низколетящих целей AN/FPS-124, что позволяет создать сплошную зону обнаружения, в том числе крылатых ракет, на всех эшелонах высот.

Станция AN/FPS-117 является стационарной трехкоординатной РЛС ПВО дальнего обнаружения. Она разработана специалистами компании "Локхид-Мартин" на базе станции AN/TPS-59, находящейся на вооружении морской пехоты США.

Радиолокаторы семейства AN/FPS-117 отличают увеличенная мощность излучения, различные линейные размеры ФАР, а также расширенные возможности по обнаружению тактических и оперативно-тактических ракет.

Посты ПВО, оснащенные станцией AN/FPS-117, с середины 1980-х годов работают в круглосуточном режиме. Они размещены по периметру континентальной части США, на севере Канады, Гавайях и в Пуэрто-Рико. Эти посты обеспечивают автоматическое обнаружение и сопровождение воздушных целей на дальности до 470 км. Из-за затрудненного доступа к аппаратуре станций, развернутых в труднодоступных северных районах, они выполнены в малообслуживаемом варианте с дистанционным управлением и контролем.

В рамках программы EPRP (Essential Parts Replacement Program) по усовершенствованию аппаратуры и программного обеспечения постов ПВО предусмотрено в 2015 году завершить модернизацию всех 29 станций AN/FPS-117 (15 -на Аляске, 11 - в Канаде, по одной - на Гавайских о-вах, в Пуэрто-Рико и штате Юта). Это позволит продлить срок их эксплуатации до 2025 года, а также расширить их возможности по обнаружению ВЦ. Контрактом на сумму более 46 млн долларов, заключенным с компанией "Локхид-Мартин", предусмотрена замена генераторов частоты и стабилизаторов напряжения, блоков питания элементов системы дистанционного управления, средств отображения воздушной обстановки, датчиков температуры и влажности, а также других аппаратных блоков и узлов станций. Наряду с этим намечена замена радиолокационных запросчиков системы государственного опознавания "свой - чужой" новыми. Модернизированные РЛС будут иметь высокий уровень надежности и увеличенное время наработки на отказ.

В США также ведутся работы по дальнейшей модернизации радиолокатора AN/TPS-59, на базе которого создана станция AN/FPS-117, в направлении улучшения ее возможностей в интересах противоракетной обороны. Так, в 2014 году компания "Локхид-Мартин" заключила контракт с ВС США на сумму 35,7 млн долларов на производство и поставку к середине 2017 года экспедиционным подразделениям морской пехоты нескольких комплектов усовершенствованного варианта - AN/TPS-59A(V)3.

Станция AN/TPS-77 является модернизированным мобильным (транспортабельным) вариантом РЛС AN/FPS-117. В отличие от нее эта станция оснащена фазированной антенной решеткой (ФАР) меньшей площади (27,1 м 2), имеет сниженную среднюю потребляемую мощность (3,6 кВт) и увеличенный темп обзора пространства (до 12 об/мин). Две такие станции развернуты в 2008 году в горной части штата Аляска для создания сплошной зоны обнаружения над его территорией. Из-за суровых условий климата они тоже выполнены в мало-обслуживаемом варианте. Станции AN/TPS-77 различных версий состоят на вооружении Австралии, Бразилии, Дании, Латвии, Эстонии, Республики Кореи и ряда других стран.

Мобильный вариант РЛС AN/TPS-77 MRR отличается от базового (AN/TPS-77) вдвое меньшей площадью апертуры ФАР (12,9 м 2), большей скоростью ее вращения (15 об/мин) и меньшей дальностью обнаружения (185 км).

В начале 1990-х годов, когда развернутые станции дальнего обнаружения обеспечили радиолокационное прикрытие с воздуха северных границ США и Канады, возникла необходимость обеспечить ПВО по периметру континента. Для этого в период с 1992 по 1995 год было развернуто 44 РЛС ARSR-4 (по военной классификации - AN/FPS-130) производства американской компании "Нортроп-Грумман".

Станция ARSR-4 предназначена для дальнего (до 450 км) обнаружения до 800 ВЦ, включая крылатые ракеты, а также для определения их координат на малых и предельно малых высотах. Все станции размещены на опорах ферменной конструкции с антенной под радиопрозрачным куполом (диаметр 18 м) для защиты от ветра и осадков. Антенна в виде усеченного параболического отражателя со смещенным облучателем обеспечивает обзор за счет электронного сканирования луча диаграммы направленности по углу места и круговой - механическим вращением опорно-поворотного устройства по азимуту.

Станции двойного (военного и гражданского) подчинения ARSR-4 осуществляют двусторонний обмен и передачу данных в интересах командования НОРАД и единой системы наблюдения за воздушным пространством ПВО -УВД JSS (JSS - Joint Surveillance System). Их эксплуатацией и обслуживанием занимается Федеральное управление гражданской авиации США (FAA - Federal Aviation Administration).

Текущими планами предусмотрено использование станций ARSR-4 в сети ПВО/УВД до 2025 года.

В ближайшие годы предполагается начать переоснащение ВС страны двумя новыми РЛС ПВО дальнего обнаружения ВЦ - 3DELLR и AN/TPS-80.

В ВВС США основным наземным мобильным средством дальнего радиолокационного обнаружения (ДРЛО) являются станции управления действиями тактической авиации (УТА) AN/TPS-75. По заявлению американских специалистов, за 30 лет эксплуатации эти мобильные РЛС показали высокую эффективность при обнаружении и идентификации ВЦ различных классов. Высокая мобильность и быстрота развертывания на неподготовленных позициях позволяет регулярно привлекать их к различным мероприятиям по обеспечению безопасности воздушного пространства. За последние года станции активно задействовались после терактов 11 сентября 2001 года, в период подготовки и проведения Зимних Олимпийских игр в Солт-Лейк-Сити и саммита глав государств "большой восьмерки" (G8) в Канаде.

Станции AN/TPS-70, -75 и -78, находящиеся на вооружении эскадрилий УТА (ACS-Air Control Squadron), способны решать задачи ОВЦ (до 440 км), определения их координат и одновременного сопровождения до 1000 целей. Возможно их развертывание также в стационарном варианте на опорах ферменной конструкции высотой до 30 м. Аппаратура станции обеспечивает выдачу целеуказаний зенитным ракетным комплексам "Пэтриот" модификации ПАК-3, а также работу в составе единой сети постов.

Станции семейства AN/TPS-70 различаются линейными размерами плоских щелевых ФАР, количеством и параметрами формируемых лучей диаграммы направленности, темпом обзора пространства, а также фиксированными наборами основных значений параметров излучения - длительностью и периодами повторений импульсов.

В перспективе все станции УТА заменит перспективная РЛС ПВО нового поколения - 3DELRR (Three-Dimensional Expeditionary Long-Range Radar) компании "Рейтеон". До конца 2018 года по контракту запланирована поставка в ВВС США первых трех из 35 станций на сумму 1,3 млрд долларов. Стоимость проектирования, разработки и создания первых трех образцов составит 70 млн долларов.

Необходимость замены устаревших станций AN/TPS-75, по мнению американских экспертов, вызвана их недостаточными возможностями по обнаружению современных малоразмерных и высокоманевренных аэродинамических целей с малой эффективной площадью рассеяния (ЭПР), в том числе выполненных с использованием технологии "стелт", а также их низкая надежность (малое время наработки на отказ) и сложность проведения ремонта.

Трехкоординатная РЛС 3DELRR предназначена для обнаружения, идентификации и сопровождения баллистических и аэродинамических целей на дальности до. 450 км, а также для управления действиями тактической авиации и воздушным движением. Она, как и РЛС ЗРК "Пэтриот", должна работать в диапазоне частот 4-6 ГГц (C-band), который, по мнению специалистов компании "Рейтеон", наименее загружен по сравнению с диапазоном 2-4 ГГц (S-band) и будет создавать меньше проблем по электромагнитной совместимости у потенциальных зарубежных покупателей.

Основное преимущество новой РЛС - использование современной элементной базы на основе нитрида галлия (GaN) при изготовлении приемопередающих модулей (ППМ) АФАР. Это позволяет существенно повысить возможности по обнаружению целей и скорость обработки данных о них, при меньших размерах антенны и потребляемой мощности по сравнению с ППМ на основе арсенида галлия.

С 2003 года ведутся работы по созданию РЛС AN/TPS-80G/ATOR (Ground/ Air Task Oriented Radar) для экспедиционных формирований морской пехоты США в рамках проекта MRRS (Multi-Role Radar System). Она призвана стать ключевым информационным компонентом ПВО для морского десанта в прибрежной зоне на территории противника. Согласно разработанному командованием МП перечню требований к новой РЛС она должна обеспечивать защиту наземной группировки от авиационных, ракетных и артиллерийских ударов. При этом радиолокационный комплекс (GWLR - Ground Weapons Locating Radar) за счет использования современной АФАР и специального ПО сможет решать задачи контрбатарейной борьбы, в том числе при одновременной работе нескольких станций в составе единой сети.

Новая многофункциональная транспортабельная станция AN/TPS-80 предназначена для обнаружения, распознавания, классификации и определения координат ВЦ, в том числе малоразмерных (крылатых ракет, БЛА), огневых позиций стреляющей артиллерии противника и решения задач УВД. При этом подсистема контрбатарейной борьбы (КББ) должна обеспечивать обнаружение, засечку и определение координат батарей ракетных систем залпового огня, минометных и артиллерийских позиций противника на дальности до 70 км, выявлять места падения боеприпасов и корректировать огонь своей артиллерии с передачей данных по каналам связи современной АСУ огнем полевой артиллерии AFATDS (Advanced Field Artillery Tactical Data System).

Новая трехкоординатная станция является импульсно-допплеровской, оснащена АФАР и работает в 10-см диапазоне длин волн. Она заменит находящиеся на вооружении морской пехоты пять РЛС различного назначения: AN/UPS-3, AN/MPQ-62 и AN/TPS-63 (ПВО); AN/TPQ-46 - КББ; AN/TPS-73 - управления воздушным движением. По экспертным оценкам, по дальности обнаружения и целеуказания одной станции G/ATOR полностью перекроет все указанные станции при развертывании в одном районе.

С 2010 года проводятся заводские и полевые испытания комплекса. Первая партия из четырех РЛС AN/TPS-80 будет поставлена до 2016 года морской пехоте США компанией "Нортроп-Грумман" по контракту на сумму 207 млн долларов. При этом его условиями предусмотрены возможное увеличение объема заказа и суммы до 2 млрд, а также дальнейшее техническое обслуживание РЛС, поддержка программного обеспечения и подготовка специалистов данного профиля.

Таким образом, в США проводятся работы по модернизации существующих и замене устаревших наземных средств радиолокационной разведки воздушных целей новыми РЛС* Особое внимание уделяется следующим вопросам: многофункциональности, обеспечению высоких показателей по дальности обнаружения, мобильности, скрытности работы, помехозащищенности, надежности и ремонтопригодности в полевых условиях. Их решение достигается благодаря использованию современной элементной базы, модульности конструкции. В целом принятие на вооружение новых РЛС позволит повысить эффективность противовоздушной и противоракетной обороны на территории США и удаленных ТВД.

Радар с параболической антенной

Радиолокационная станция (РЛС), рада́р (англ. radar от radio detection and ranging - радиообнаружение и измерение дальности) - система для обнаружения воздушных, морских и наземных объектов, а также для определения их дальности, скорости и геометрических параметров. Использует метод радиолокации , основанный на излучении радиоволн и регистрации их отражений от объектов. Английский термин появился в 1941 году как звуковая аббревиатура (англ. RADAR) , впоследствии перейдя в разряд самостоятельного слова .

История

В ходе операции «Брюневаль» , проведённой английскими коммандос в феврале 1942 на побережье Франции в провинции Приморская Сена (Верхняя Нормандия), тайна немецких радаров была раскрыта. Для глушения радаров союзники применили передатчики, излучающие помеху в определённой полосе частот при средней частоте 560 мегагерц. Сначала такими передатчиками оснащали бомбардировщики . Когда немецкие летчики научились вести истребители на сигналы помех, словно на радиомаяки, вдоль южного побережья Англии расположили громадные американские передатчики «Туба» (Project Tuba ), разработанные в радиолаборатории Гарвардского университета . От их мощных сигналов истребители немцев «слепли» в Европе, а бомбардировщики союзников, избавившись от преследователей, спокойно летели к дому через Ла-Манш.

В СССР

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

В 1946 году американские специалисты - Реймонд и Хачертон написали: «Советские учёные успешно разработали теорию радара за несколько лет до того, как радар был изобретён в Англии» .

Большое внимание в системе ПВО уделяется решению проблемы своевременного обнаружения низколетящих воздушных целей (англ. ) .

Классификация

По сфере применения различают:

• военные РЛС;
• гражданские РЛС.

По назначению:

• РЛС обнаружения;
• РЛС управления и слежения;
• панорамные РЛС;
• РЛС бокового обзора;
• РЛС следования рельефу местности (terrain-following radar)
• метеорологические РЛС;
• РЛС целеуказания;
• РЛС обзора обстановки.

По характеру носителя:

• береговые РЛС;
• морские РЛС;
• бортовые РЛС;
• мобильные РЛС.

По характеру принимаемого сигнала:

По методу действия:

• надгоризонтный радиолокатор;

По диапазону волн:

• метровые;
• дециметровые;
• сантиметровые;
• миллиметровые.

Первичный радиолокатор

Первичный (с пассивным ответом) радиолокатор, в основном, служит для обнаружения целей, облучая их электромагнитной волной и затем принимая отражения (эхо) от цели. Поскольку скорость электромагнитных волн постоянна (скорость света), становится возможным определить расстояние до цели, основываясь на измерении различных параметров при распространении сигнала.

В основе устройства радиолокационной станции лежат три компонента: передатчик , антенна и приёмник .

Передатчик (передающее устройство) является источником электромагнитного сигнала. Он может представлять собой мощный импульсный генератор . Для импульсных РЛС сантиметрового диапазона - обычно магнетрон или импульсный генератор, работающий по схеме: задающий генератор - мощный усилитель, использующий в качестве генератора чаще всего лампу бегущей волны (ЛБВ), а для РЛС метрового диапазона часто используют триодную лампу. РЛС, которые используют магнетроны, некогерентны или псевдо-когерентны, в отличие от РЛС на основе ЛБВ. В зависимости от способа измерения дальности, передатчик работает либо в импульсном режиме, формируя повторяющиеся короткие мощные электромагнитные импульсы, либо излучает непрерывный электромагнитный сигнал.

Антенна выполняет излучение сигнала передатчика в заданном направлении и приём отражённого от цели сигнала. В зависимости от реализации приём отражённого сигнала может осуществляться либо той же самой антенной, либо другой, которая иногда может располагаться на значительном расстоянии от передающей. В случае, если передача и приём совмещены в одной антенне, эти два действия выполняются поочерёдно, а чтобы мощный сигнал передатчика не просачивался в приёмник, перед приёмником размещают специальное устройство, закрывающее вход приёмника в момент излучения зондирующего сигнала.

Приёмник (приёмное устройство) выполняет усиление и обработку принятого сигнала. В самом простом случае результирующий сигнал подаётся на лучевую трубку (экран), которая показывает изображение, синхронизированное с движением антенны.

Различные РЛС основаны на различных методах измерения параметров отражённого сигнала.

Частотный метод

Частотный метод измерения дальности основан на использовании частотной модуляции излучаемых непрерывных сигналов. В классической реализации данного метода (ЛЧМ) за полупериод частота меняется по линейному закону от f1 до f2. Из-за запаздывания при распространении сигнала разница частот излучаемого и принимаемого сигналов прямо пропорциональна времени распространения. Измеряя ее и зная параметры излучаемого сигнала, можно опреелить дальность до цели.

Достоинства:

• позволяет измерять очень малые дальности;
• используется маломощный передатчик.

Недостатки:

• необходимо использование двух антенн;
• ухудшение чувствительности приёмника вследствие просачивания через антенну в приемный тракт излучения передатчика, подверженного случайным изменениям;
• высокие требования к линейности изменения частоты.

Фазовый метод

Фазовый (когерентный) метод радиолокации основан на выделении и анализе разности фаз отправленного и отражённого сигналов, которая возникает из-за эффекта Доплера , когда сигнал отражается от движущегося объекта. При этом передающее устройство может работать как непрерывно, так и в импульсном режиме. Основным преимуществом данного метода является то, что он «позволяет наблюдать только движущиеся объекты, а это исключает помехи от неподвижных предметов, расположенных между приёмной аппаратурой и целью или за ней» .

Так как при этом используются ультракороткие волны, то однозначный диапазон измерения дальности составляет порядка единиц метра. Поэтому на практике используют более сложные схемы, в которых присутствует две и больше частот.

Достоинства:

• маломощное излучение, так как генерируются незатухающие колебания;
• точность не зависит от доплеровского сдвига частоты отражения;
• достаточно простое устройство.

Недостатки:

• отсутствие разрешения по дальности;
• ухудшение чувствительности приёмника вследствие проникновения через антенну в приёмный тракт излучения передатчика, подверженного случайным изменениям.

Импульсный метод

Современные радары сопровождения построены как импульсные радары. Импульсный радар передаёт излучающий сигнал только в течение очень краткого времени, коротким импульсом (обычно приблизительно микросекунда), после чего переходит в режим приёма и слушает эхо, отражённое от цели, в то время как излучённый импульс распространяется в пространстве.

Поскольку импульс уходит далеко от радара с постоянной скоростью, между временем, прошедшим с момента посылки импульса до момента получения эхо-ответа, и расстоянием до цели - прямая зависимость. Следующий импульс можно послать только через некоторое время, а именно после того, как импульс придёт обратно (это зависит от дальности обнаружения радара, мощности передатчика, усиления антенны, чувствительности приёмника). Если импульс посылать раньше, то эхо предыдущего импульса от отдалённой цели может быть спутано с эхом второго импульса от близкой цели. Промежуток времени между импульсами называют интервалом повторения импульса (англ. Pulse Repetition Interval, PRI ), обратная к нему величина - важный параметр, который называют частотой повторения импульса (ЧПИ, англ. Pulse Repetition Frequency, PRF ). Радары низкой частоты дальнего обзора обычно имеют интервал повторения в несколько сотен импульсов в секунду. Частота повторения импульсов является одним из отличительных признаков, по которым возможно дистанционное определение модели РЛС.

Достоинства импульсного метода измерения дальности:

• возможность построения РЛС с одной антенной;
• простота индикаторного устройства;
• удобство измерения дальности нескольких целей;
• простота излучаемых импульсов, длящихся очень малое время, и принимаемых сигналов.

Недостатки:

• необходимость использования больших импульсных мощностей передатчика;
• невозможность измерения малых дальностей;
• большая мёртвая зона.

Устранение пассивных помех

Одной из основных проблем импульсных РЛС является избавление от сигнала, отражающегося от неподвижных объектов: земной поверхности, высоких холмов и т. п. Если, к примеру, самолёт находится на фоне высокого холма, отражённый сигнал от этого холма полностью перекроет сигнал от самолёта. Для наземных РЛС эта проблема проявляется при работе с низколетящими объектами. Для бортовых импульсных РЛС она выражается в том, что отражение от земной поверхности затеняет все объекты, лежащие ниже самолёта с радиолокатором.

Методы устранения помех используют, так или иначе, эффект Доплера (частота волны, отражённой от приближающегося объекта, увеличивается, от уходящего объекта - уменьшается).

Самый простой радар, который может обнаружить цель в помехах - радар с селекцией движущихся целей (СДЦ) - импульсный радар, который сравнивает отражения более чем от двух или больше интервалов повторения импульса. Любая цель, которая движется относительно радара, производит изменение в параметре сигнала (стадия в последовательном СДЦ), тогда как помехи остаются неизменными. Устранение помех происходит путём вычитания отражений из двух последовательных интервалов. На практике устранение помех может быть осуществлено в специальных устройствах - черезпериодных компенсаторах или алгоритмами в программном обеспечении.

Неустранимым недостатком СДЦ, работающих с постоянной ЧПИ, является невозможность обнаружения целей со специфическими круговыми скоростями (целей, которые производят изменения фаз точно в 360 градусов). Скорость, при которой цель становится невидимой для радиолокатора, зависит от рабочей частоты станции и от ЧПИ. Для устранения недостатка современные СДЦ излучают несколько импульсов с различными ЧПИ. ЧПИ подбираются такими образом, чтобы число «невидимых» скоростей было минимальным.

Импульсно-доплеровские РЛС , в отличие от РЛС с СДЦ, используют другой, более сложный способ избавления от помех. Принятый сигнал, содержащий информацию о целях и помехах, передаётся на вход блока фильтров Доплера. Каждый из фильтров пропускает сигнал определённой частоты. На выходе из фильтров вычисляются производные от сигналов. Способ помогает находить цели с заданными скоростями, может быть реализован аппаратно или программно, не позволяет (без модификаций) определить расстояния до целей. Для определения расстояний до целей можно разделить интервал повторения импульса на отрезки (называемые отрезками дальности) и подавать сигнал на вход блока фильтров Доплера в течение данного отрезка дальности. Вычислить расстояние удаётся только при многократных повторениях импульсов на разных частотах (цель появляется на различных отрезках дальности при разных ЧПИ).

Важное свойство импульсно-доплеровских РЛС - когерентность сигнала, фазовая зависимость отправленных и полученных (отражённых) сигналов.

Импульсно-доплеровские РЛС, в отличие от РЛС с СДЦ, успешнее обнаруживают низколетящие цели. На современных истребителях эти РЛС используются для воздушного перехвата и управления огнём (радары AN/APG-63, 65, 66, 67 и 70). Современные реализации в основном программные: сигнал оцифровывается и отдаётся на обработку отдельному процессору . Часто цифровой сигнал преобразуется в форму, удобную для других алгоритмов, с помощью быстрого преобразования Фурье . Использование программной реализации по сравнению с аппаратной имеет ряд преимуществ:

• возможность выбора алгоритмов из числа доступных;
• возможность изменения параметров алгоритмов;
• возможность добавления/изменения алгоритмов (путём смены прошивки).

Перечисленные достоинства наряду с возможностью хранения данных в ПЗУ) позволяют, в случае необходимости, быстро приспособиться к технике глушения противника.

Устранение активных помех

Наиболее эффективным методом борьбы с активными помехами является использование в РЛС цифровой антенной решётки , позволяющей формировать провалы в диаграмме направленности в направлениях на постановщики помех. . .

Вторичный радиолокатор

Вторичная радиолокация используется в авиации для опознавания. Основная особенность - использование активного ответчика на самолётах.

Принцип действия вторичного радиолокатора несколько отличается от принципа первичного радиолокатора. В основе устройства Вторичной радиолокационной станции лежат компоненты: передатчик , антенна , генераторы азимутальных меток, приёмник , сигнальный процессор , индикатор и самолётный ответчик с антенной .

Передатчик служит для формирования импульсов запроса в антенне на частоте 1030 МГц.

Антенна служит для излучения импульсов запроса и приёма отражённого сигнала. По стандартам ICAO для вторичной радиолокации антенна излучает на частоте 1030 МГц и принимает на частоте 1090 МГц.

Генераторы азимутальных меток служат для генерации азимутальных меток (англ. Azimuth Change Pulse, ACP ) и метки Севера (англ. Azimuth Reference Pulse, ARP ). За один оборот антенны РЛС генерируется 4096 малых азимутальных меток (для старых систем) или 16384 улучшенных малых азимутальных меток (англ. Improved Azimuth Change pulse, IACP - для новых систем), а также одна метка Севера. Метка севера приходит с генератора азимутальных меток при таком положении антенны, когда она направлена на Север, а малые азимутальные метки служат для отсчёта угла разворота антенны.

Приёмник служит для приёма импульсов на частоте 1090 МГц.

Сигнальный процессор служит для обработки принятых сигналов.

Индикатор служит для отображения обработанной информации.

Самолётный ответчик с антенной служит для передачи содержащего дополнительную информацию импульсного радиосигнала обратно в сторону РЛС по запросу.

Принцип действия вторичного радиолокатора заключается в использовании энергии самолётного ответчика для определения положения воздушного судна. РЛС облучает окружающее пространства запросными импульсами P1 и P3, а также импульсом подавления P2 на частоте 1030 МГц. Оборудованные ответчиками воздушные суда, находящиеся в зоне действия луча запроса, при получении запросных импульсов, если действует условие P1,P3>P2, отвечают запросившей РЛС серией кодированных импульсов на частоте 1090 МГц, в которых содержится дополнительная информация о номере борта, высоте и так далее. Ответ самолётного ответчика зависит от режима запроса РЛС, а режим запроса определяется интервалом времени между запросными импульсами P1 и P3, например, в режиме запроса А (mode A) интервал времени между запросными импульсами станции P1 и P3 равен 8 микросекундам и при получении такого запроса ответчик воздушного судна кодирует в импульсах ответа свой номер борта.

В режиме запроса C (mode C) интервал времени между запросными импульсами станции равен 21 микросекунде и при получении такого запроса ответчик воздушного судна кодирует в импульсах ответа свою высоту. Также РЛС может посылать запрос в смешанном режиме, например, Режим А, Режим С, Режим А, Режим С. Азимут воздушного судна определяется углом поворота антенны, который, в свою очередь, определяется путём подсчёта малых азимутальных меток .

Дальность определяется по задержке пришедшего ответа. Если воздушное судно находится в зоне действия боковых лепестков, а не основного луча, или находится сзади антенны, то ответчик воздушного судна при получении запроса от РЛС получит на своём входе условие, что импульсы P1,P3

Принятый от ответчика сигнал обрабатывается приёмником РЛС, затем поступает на сигнальный процессор, который проводит обработку сигналов и выдачу информации конечному потребителю и (или) на контрольный индикатор.

Плюсы вторичной РЛС:

• более высокая точность;
• дополнительная информация о воздушном судне (номер борта, высота);
• малая по сравнению с первичными РЛС мощность излучения;
• большая дальность обнаружения.

Диапазоны РЛС

Обозначения диапазонов частот, принятые в ВС США и НАТО с г.

См. также

• Трёхкоординатная РЛС

Примечания

1. radio detection and ranging (неопр.) . TheFreeDictionary.com. Дата обращения 30 декабря 2015.
2. Translation Bureau. Radar definition (неопр.) . Public Works and Government Services Canada (2013). Дата обращения 8 ноября 2013.
3. McGraw-Hill dictionary of scientific and technical terms / Daniel N. Lapedes, editor in chief. Lapedes, Daniel N. New York ; Montreal: McGraw-Hill, 1976. , 1634, A26 p.
4. , с. 13.
5. Angela Hind. "Briefcase "that changed the world"" (неопр.) . BBC News (5 февраля 2007).
6. Jamming Enemies Radar His Objective (англ.) . Millennium Project, University of Michigan
7. Научно-образовательный сайт «Наука Молодая» - «Экспериментус круцис» профессора Ощепкова
8. Справочник по радиоэлектронным системам / под ред. Б. В. Кривицкого. - М. : Энергия, 1979. - Т. 2. - С. 75-206. - 368 с.
9. , с. 15-17.

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

У этого термина существуют и другие значения, см. Воронеж (значения). 77Я6 Воронеж М/ДМ РЛС Воронеж М (Лехтуси) Назначение стационарная надгоризонтная радиолокационная станция дальнего обнаружения системы предупреждения о … Википедия

- (РЛС) радиолокатор, радар, устройство для наблюдения за различными объектами (целями) методами радиолокации (См. Радиолокация). Основные узлы РЛС передающее и приёмное устройства, расположенные в одном пункте (т. н. совмещенная РЛС) или в … Большая советская энциклопедия

РЛС П 18 1РЛ131 («Терек») мобильная двухкоординатная радиолокационная станция метрового диапазона волн. Прототипом РЛС П 18 является РЛС П 12НА, которая является модернизированным вариантом РЛС дальнего обнаружения самолетов П 12 («Енисей»).… … Википедия

- … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Дунай (значения). Дунай … Википедия

Координаты: 56° с. ш. 37° в. д. / 56.1733° с. ш. 37.7691° в. д. (G) … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Воронеж (значения). 77Я6 Воронеж М/ДМ … Википедия

Основная информация Тип РЛС Страна … Википедия

- (СПРН) предназначена для обнаружения нападения с применением ракетного оружия до того, как ракеты достигнут своих целей. Состоит из двух эшелонов наземные РЛС и орбитальная группировка спутников системы раннего предупреждения. Содержание 1… … Википедия

Туполев Ту-128 - Лётно технические характеристики Двигатель Авиационное артиллерийское оружие Авиационные средства поражения Классификаторы Факты Использование в иностранных ВВС Модификации Галерея … Военная энциклопедия

Станции «Воронеж» предназначены для обнаружения и сопровождения баллистических и крылатых ракет и других аэродинамических объектов.
В Интернете и печати можно встретить неправильное название данных станций – загоризонтная или загоризонтальная РЛС.

С 1 декабря прошлого года вошли в состав сил Воздушно-Космической Обороны РФ.
Главная особенность РЛС «Воронеж» - высокая заводская готовность.
Первой разработали и поставили в строй радиолокационную станцию метрового диапазона «Воронеж-М». Следующей разработкой была радиолокационная станция «Воронеж-ДМ». Третья модель данных РЛС – «Воронеж-ВП».
Первые шаги по созданию радиолокационных станций с ВЗГ были предприняты в 1986 году при создании РЛС ДО «Селенга».
ВЗГ обеспечивает срок монтирования данных радиолокационных станций не более 18-24 месяцев.
Станции состоят из 23-х единиц комплектов аппаратуры.

«Воронеж» использует аппаратные и конструктивные решения, которые позволяют из набора готовых заводских узлов собрать систему с характеристиками, соответствующими оперативно-тактическим требованиям места установки. Программно и технологически решаются все вопросы по управлению энергоресурсами. Встроенный контроль и высокотехнологичная управляющая система снижают издержки по обслуживанию.
Обслуживающий персонал размещают в унифицированных контейнерах, которые имеют систему обеспечения температурных характеристик.
Конструкторы проработали номенклатуру шкафов – «Воронеж» имеет 12 типов шкафов, из которых шкафы с приемо-передающим, энергопитающим оборудованием и системой управления АФУ – серийные. Не серийных шкафов на РЛС ДО «Воронеж» 22 единицы, их разместили в 3-х контейнерах, в которых также установлено оборудование контроля температурных характеристик.
Приемо-передающее оборудование в РЛС ДО СПРН «Воронеж» размещено в крупных антенных комплексах ВЗГ. Они являются готовыми для транспортировки и монтажа единицами.
Установка данных комплексов происходит на опорных сооружениях быстрой сборки. Это приводит к быстрому построению активного антенного полотна. Данная блочно-комплексная сборка уменьшает потери в трактах приема-передачи, снижает температуру и, в общем, дает высокий показатель КПД антенного устройства. К тому же данная компоновка дает возможность модернизации. Излучатели располагаются на торце каждого контейнера.
Антенна РЛС ДО СПРН «Воронеж» использует способ создания подрешеток на прием, который уменьшает объемы использованной аппаратуры, не понижая характеристик ДН. Способ реализован на взаимном перекрытии подрешеток и использовании в них специальных амплитудных распределений.
Каскады транзисторного выполнения передающих усилителей в АФУ взаимодействуют по типу «с горячим коллектором». Это позволяет охладить передающее оборудование «забортным» воздухом, поступающим через вентиляционное оборудование, которое является частью техаппаратуры. Данная «живая» вентиляция позволила отказаться от габаритных систем термостабилизации и охлаждения.
«Горячий» воздушный контур охлаждения распределен по всем антенным боксам при помощи объединенной системы воздуховодов.
Температурные показатели на концевиках воздуховодов установленных модулей в среднем не более 45 градусов. При низких температурах, зимой, контур замыкают, и теплый воздух идет на обогревание антенных боксов. Теплый воздух в контуре разбавляется с внешним холодным воздухом для поддержания определенной температуры.

Аппаратура приемных каналов имеет не только оцифровку сигналов, но и встроенные процессоры для начальной цифровой обработки и проверочного контроля приемных трактов. Такой подход экономит вычислительные средства «Воронеж» и каналы для передачи информации, и уменьшает потери обрабатываемых сигналов, используя цифровые методы стабилизации неидентичности используемых каналов ФАР.
Цифровая обработка сигналов происходит на несущей выходной частоте со следующим выделением квадратурных элементов, что позволило качественно снизить потери обрабатываемой информации.

Вычислительное оборудование, используемое для первично-вторичных обработок, выполнено на компьютере типа «сервер», с открытой архитектурой информационной обработки в масштабе реального времени. Компьютер унифицирован по всему типу перспективной тематике. Имеет два типа процессорных ячеек и 2 шины: шина «VME» и пользовательская шина. Конструктивный бокс компьютера – «Евромеханика». Производительность решения – до ста миллиардов операций в секунду. Компьютер имеет неограниченные возможности модернизации и наращивания. Занимаемая площадь – половина стандартного шкафа оборудования «Воронеж». Расходует 1.5 КВт/ч. Обслуживание не предусмотрено. Гарантийная наработка 80 тысяч часов.
Функциональное и техническое управление выполнено как периферийные сопроцессоры, которые встраиваются в техаппаратуру, объединены с центральным сопроцессором высокоскоростным интерфейсом. Это позволило снизить объемные габариты аппаратуры, увеличило надежность потока информации и функционального контроля.

В РЛС ДО СПРН «Воронеж» применяют программную регулировку потенциала в секторе ответственности за дальность, углы и время, режим экономии потребляемых ресурсов.
Программная регулировка данными режимами дает возможность быстро изменять энергопотребление радиолокационной станции в обычном, боевом и готовности к боевому применению режимах, выравнивать потребление энергоресурсов в рабочем секторе радиолокационной станции.
При установке головной РЛС ДО СПРН «Воронеж-ДМ» возле города Армавир, для ее энергообеспечения протянули линию электропередач общей длиной более восьми километров, построили коммуникации и дороги.
На месте установки РЛС поставили контрольно-пропускной пункт, установили БВМ, сооружения для забора воды, электроподстанции, пожарную часть, подземное убежище. В помещениях провели современную отделку. Для личного состава РЛС создали вполне комфортные условия для проживания и выполнения боевых задач. Для отдыха и физической подготовки имеются тренировочная башня, площадка для волейбола и стометровка для тренировок личного состава пожарного депо. Вся территория освещена и обнесена ограждениями по периметру. Высажены саженцы деревьев и кустарников.
Со времени начала строительства, середина 2006 года, был произведен комплекс работ по 58 единицам строительных объектов. Завершение строительства – 2009 год. Подрядчик – УСС №7 Спецстроя РФ.

Основные характеристики РЛС «Воронеж»:
- мощность потребления: «ДМ» - 0.7 МВт, «ВП» - до 10 МВт;
- дальность обнаружения: «ДМ» 2500-6000 километров, «ВП» - 6 тысяч километров;
- отработка целей: «ДМ» до 500 единиц.

Модификации серии «Воронеж»:
- РЛС СПРН «Воронеж-М» построена в 2006 году, обозначение 77Я6. Является малопотенциальной станцией метрового диапазона;
- РЛС СПРН «Воронеж-ДМ» построена в 2011 году, обозначение 77Я6-ДМ. Является среднепотенциальной станцией дециметрового диапазона;
- РЛС СПРН «Воронеж-ВП» планируется достроить в 2012 году, обозначение 77Я6-ВП. Является высокопотенциальной широкополосной станцией возможно миллиметрового диапазона.

Экономические показатели строительства станций:
- Армавирская «Воронеж-ДМ» - 2.85 миллиарда рублей;
- Пионерская «Воронеж-ДМ» - 4.4 миллиарда рублей;

Месторасположение станций «Воронеж»:
- «Воронеж-М» расположена в Ленинградской области, с 2009 года стоит на боевом дежурстве, обеспечивает контроль территории от Шпицбергена до Марокко;
- головная «Воронеж-ДМ» 2-х модульного исполнения, расположена в Краснодарском крае, с 2009 года стоит на боевом дежурстве, обеспечивает контроль территории от Северной Африки до Южной Европы;
- 1-я серийная «Воронеж-ДМ», расположена в Калининградской области, с 2011 года стоит на боевом дежурстве, обеспечивает контроль территории западного направления, дублирует радиолокационную станцию в Барановичах;
- «Воронеж-ВП», расположена в Иркутской области, в 2012 года заступит на боевое дежурство, строится, обеспечит контроль территории юго-восточного направления, планируется установить модуль антенны на южное направление (2014 год).

Планируемое строительство станций «Воронеж»:
- «Воронеж-ВП» близ Печоры в 2015 году;
- «Воронеж-ВП» в Мурманской области, в 2017 году;
- «Воронеж-ВП» в Азербайджане, в 2017 году, заступление на боевое дежурство 2019 год.