RU2261457C2

RU2261457C2 - Method for protection of radar against anti-radar missiles

Info

Publication number: RU2261457C2
Application number: RU2003132216/09A
Authority: RU
Inventors: ев Б.Г. Бел (RU); Б.Г. Беляев; ков В.И. Кисл (RU); В.И. Кисляков; С.Н. Лужных (RU); С.Н. Лужных
Original assignee: Открытое акционерное общество "Научно-исследовательский институт измерительных приборов " (ОАО "НИИИП")
Priority date: 2003-11-03
Filing date: 2003-11-03
Publication date: 2005-09-27
Also published as: RU2003132216A

Abstract

FIELD: passive methods of protection of radars against homing weapon, in particular, against anti-radar misiles equipped with passive radar homing heads.

SUBSTANCE: in the known method of radar protection against anti-radar missiles detection of anti-radar missile, prediction of the trajectory of its motion are included, the result is based on the use of signals reflected from passive radio wave reflectors according to the invention, the clouds of radar-reflective dipole reflectors are used as passive ratio wave reflectors, at least one cloud of radar-reflective dipoles is produced in such a manner that the predicted trajectory of the anti-radar missile would pass above part of the cloud reflectors in the immediate closeness-from them at a distance providing reflection of the signal of the anti-radar missile altimeter.

EFFECT: enhanced reliability of radar protection against the anti-radar missiles.

3 dwg

Description

Изобретение относится к пассивным способам защиты радиолокационных станций (РЛС) от самонаводящегося оружия, 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, in particular, from anti-radar missiles (PRR) equipped with passive radar homing heads (GOS).

Эффективным способом выведения РЛС из строя является применение ПРР. Существует группа ПРР, наведение которых большую часть времени полета осуществляется по радиоизлучению РЛС.An effective way to disable radar is the use of PRR. There is a group of PRR, the guidance of which most of the flight time is carried out by radar radiation.

Известны способы защиты РЛС от ПРР, основанные на использовании пассивных отражателей радиоволн. Так, например, известен способ защиты РЛС от ПРР, использующий в качестве отражателя радиоволн подстилающую поверхность в окрестности защищаемой РЛС (Волжин А.Н., Сизов Ю.Г. Борьба с самонаводящимися ракетами. М., Военное издательство, 1983, с.136-140). Недостатком способа является низкая надежность защиты, т.к. для получения достаточно мощного отраженного сигнала в направлении на ПРР требуется, чтобы в этом направлении зеркальная составляющая оказалась преобладающей. Обеспечить такой тип отражения во всей зоне обзора РЛС и на всем протяжении траектории ПРР весьма проблематично.Known methods for protecting radar from PRR, based on the use of passive reflectors of radio waves. So, for example, there is a known method of radar protection from PRR, using as a reflector of the radio waves the underlying surface in the vicinity of the radar being protected (Volzhin A.N., Sizov Yu.G. Fighting homing missiles. M., Military Publishing House, 1983, p.136 -140). The disadvantage of this method is the low reliability of protection, because To obtain a sufficiently powerful reflected signal in the direction of the PRR, it is required that the mirror component be predominant in this direction. Providing this type of reflection in the entire radar field of view and throughout the PRR trajectory is very problematic.

Известный наиболее близкий к заявляемому способ основан на использовании сигналов, отраженных от наземных пассивных отражателей радиоволн (патент РФ 2210089). Отражатель располагают на расстоянии от РЛС, превышающем радиус разлета осколков при подрыве боевой части ПРР. Однако, это расстояние принципиально не может быть большим нескольких десятков метров, так как в противном случае отражатель и РЛС разрешаются ГСН ПРР по угловым координатам и сигнал отражателя не оказывает влияния на траекторию ПРР. После обнаружения ПРР и прогнозирования его траектории радиолокационную станцию и отражатель разворачивают таким образом, чтобы отраженный отражателем главный луч диаграммы направленности (ДНА) РЛС попадал в угол зрения головки самонаведения ПРР (фиг.1). Происходит отвлечение ПРР от РЛС. ПРР во время полета постоянно измеряет высоту над поверхностью земли. В тот момент, когда измеренная высота равна или меньше заданного значения, которое определяется исходя из высоты антенны над землей в большинстве РЛС, происходит подрыв боевой части ПРР. Так как принимаемое ГСП ПРР излучение от РЛС происходит по фону ДНА РЛС, а от отражателя - по главному лучу, то точка подрыва ПРР оказывается ближе к отражателю.The known closest to the claimed method is based on the use of signals reflected from ground-based passive reflectors of radio waves (RF patent 2210089). The reflector is located at a distance from the radar in excess of the radius of expansion of the fragments when undermining the warhead of the PRR. However, this distance, in principle, cannot be greater than several tens of meters, since otherwise the reflector and radar are allowed by the GSR PRR in angular coordinates and the signal of the reflector does not affect the trajectory of the PRR. After detecting the PRR and predicting its trajectory, the radar station and the reflector are deployed so that the main beam of the radar beam reflected from the reflector falls into the viewing angle of the PRR homing head (Fig. 1). The PRR is distracted from the radar. PRR during flight constantly measures the height above the ground. At the moment when the measured height is equal to or less than the specified value, which is determined based on the height of the antenna above the ground in most radars, the warhead of the PRR is undermined. Since the radar received by the GPS receiver from the radar occurs along the background of the bottom of the radar, and from the reflector along the main beam, the point of detonation of the radar detector is closer to the reflector.

Недостатки наиболее близкого способа состоят в следующем:The disadvantages of the closest method are as follows:

- подрыв ПРР происходит на высоте, близкой высоте антенны защищаемой РЛС, что соответствует малому расстоянию до РЛС, поэтому велика вероятность ее поражения осколками боевой части ПРР;- PRR detonation occurs at a height close to the height of the antenna of the radar being protected, which corresponds to a small distance to the radar, therefore it is likely to be destroyed by fragments of the PRR warhead;

- РЛС в процессе отвлечения ПРР не выполняет свою основную задачу обзора заданной зоны;- The radar in the process of PRR distraction does not fulfill its main task of reviewing a given zone;

- отражающее устройство представляет собой достаточно сложную, а следовательно, и дорогостоящую систему.- the reflecting device is a rather complex, and therefore expensive system.

Решаемой задачей (техническим результатом), таким образом, является увеличение надежности защиты РЛС от ПРР за счет создания условий, при которых подрыв ПРР происходит на высоте, значительно превосходящей радиус поражения боевой части ПРР.The problem being solved (technical result), therefore, is to increase the reliability of radar protection against missile defense by creating conditions under which the missile defense is detonated at a height significantly exceeding the radius of destruction of the warhead of the missile defense.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе защиты РЛС от ПРР, включающем обнаружение ПРР, прогнозирование траектории ее движения и основанном на использовании сигналов, отраженных от пассивных отражателей радиоволн, согласно изобретению, в качестве пассивных отражателей радиоволн используют облака дипольных отражателей, при этом по крайней мере одно облако дипольных отражателей создают таким образом, чтобы прогнозируемая траектория ПРР проходила по крайней мере над частью отражателей облака в непосредственной близости от них.The specified technical result is achieved by the fact that in the known method of radar protection against PRS, including the detection of PRS, predicting the trajectory of its movement and based on the use of signals reflected from passive reflectors of radio waves, according to the invention, clouds of dipole reflectors are used as passive reflectors of radio waves, while at least one cloud of dipole reflectors is created in such a way that the predicted PRR trajectory passes at least over part of the cloud reflectors in direct close proximity to them.

Технический результат достигается также тем, что по крайней мере одно облако дипольных отражателей радиоволн создают таким образом, чтобы прогнозируемая траектория ПРР проходила через него.The technical result is also achieved by the fact that at least one cloud of dipole reflectors of radio waves is created in such a way that the predicted trajectory of the PRR passes through it.

Технический результат достигается также тем, что облака дипольных отражателей радиоволн дополнительно облучают главным лучом ДНА защищаемой РЛС.The technical result is also achieved by the fact that clouds of dipole reflectors of radio waves are additionally irradiated with the main beam of the bottom of the protected radar.

Изобретение иллюстрируется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

Фиг.1 - иллюстрация известного способа.Figure 1 - illustration of a known method.

Фиг.2 - иллюстрация предлагаемого способа по независимому пункту формулы.Figure 2 - illustration of the proposed method according to the independent claim.

Фиг.3 - иллюстрация предлагаемого способа по зависимому пункту формулы.Figure 3 - illustration of the proposed method according to the dependent claim.

Суть предлагаемого способа защиты РЛС от ПРР состоит в следующем. Известно, что направление полета ПРР устанавливается при захвате головкой наведения излучения РЛС. В течение полета направление корректируется по излучению РЛС. Во время полета постоянно измеряется высота ПРР над землей и при высоте, равной или меньшей заданного значения, происходит подрыв боевой части ПРР. Высота над поверхностью земли, при которой происходит подрыв ПРР, задается исходя из значения высоты антенн в большинстве РЛС данного типа.The essence of the proposed method of radar protection from PRR is as follows. It is known that the direction of flight of the PRR is established when the radar radiation guidance head captures. During the flight, the direction is corrected by radar radiation. During the flight, the height of the PRR above the ground is constantly measured and at a height equal to or less than the specified value, the warhead of the PRR is undermined. The height above the surface of the earth at which the PRR is undermined is set based on the height of the antennas in most radars of this type.

Изобретение основано на том, что отражения сигналов радиовысотомера от поверхности земли подменяют отражениями от облаков дипольных отражателей радиоволн, размещенных в пространстве между ПРР и поверхностью земли. Облака дипольных отражателей радиоволн создают между прогнозируемой траекторией ПРР и поверхностью земли (п.1 формулы) в непосредственной близости от ПРР (фиг.2). Это может быть осуществлено на достаточно большой высоте и соответственно на большом удалении от защищаемой РЛС. Высотомер ПРР определяет высоту по задержке радиосигнала, отраженного от поверхности земли. Так как между ПРР и поверхностью земли размещены отражатели, то сигнал высотомера отражается от них и вместо расстояния до поверхности земли в качестве высоты принимается расстояние до облака отражателей. При достаточной близости облака отражателей к ПРР измеренное расстояние оказывается равным или меньше значения, заданного для подрыва боевой части ПРР. Происходит подрыв боевой части ПРР. Боевая часть ПРР подрывается на большой высоте, а значит, и на безопасном расстоянии от защищаемой РЛС.The invention is based on the fact that reflections of radio altimeter signals from the earth's surface are replaced by reflections from clouds of dipole reflectors of radio waves located in the space between the PRR and the earth's surface. Clouds of dipole reflectors of radio waves are created between the predicted trajectory of the PRR and the surface of the earth (claim 1) in the immediate vicinity of the PRR (figure 2). This can be done at a sufficiently high altitude and, accordingly, at a great distance from the protected radar. The PRR altimeter determines the height by the delay of the radio signal reflected from the surface of the earth. Since reflectors are placed between the PRR and the earth’s surface, the altimeter signal is reflected from them and instead of the distance to the earth’s surface, the distance to the cloud of reflectors is taken as the height. With sufficient proximity of the cloud of reflectors to the PRR, the measured distance is equal to or less than the value specified to undermine the warhead of the PRR. Undermining the warhead of the PRR. The warhead of the PRR is detonated at high altitude, and therefore at a safe distance from the protected radar.

Отражатели, образующие облака под ПРР, должны быть достаточно широкополосными, чтобы обеспечить отражение сигнала высотомера ПРР, диапазон которого может быть неизвестен точно.Reflectors forming clouds beneath the PRR must be broadband enough to reflect the signal of the PRR altimeter, the range of which may not be known exactly.

Так как тип применяемой ПРР заранее неизвестен, то для увеличения надежности защиты РЛС в случае, когда наведение и подрыв ПРР осуществляются без использования данных высотомера, облака отражателей создают таким образом, чтобы прогнозируемая траектория ПРР проходила через облако отражателей (п.2 формулы). Увеличение надежности защиты объясняется следующим (фиг.3). Защищаемая РЛС облучает облака отражателей фоновым излучением ее ДНА постоянно, т.е. при каждом излучении сигнала. В результате на ГСН ПРР поступают переизлученные отражателями копии сигнала РЛС. Так как облако отражателей представляет собой распределенный в пространстве объект, то принимаемые ГСН сигналы формируются в различных точках облака. Положения этих сигналов по угловым координатам при каждом облучении облака случайны, а значит, отличаются от облучения к облучению. В направлении на РЛС сигнал формируется также не регулярно. Таким образом, ГСН после каждого излучения РЛС выбирает направление, отличающееся по угловым координатам. Происходит непрерывное возмущение траектории ПРР, приводящее к увеличению ошибок наведения и в конце концов - к потере направления на РЛС.Since the type of PRS used is not known in advance, to increase the reliability of radar protection when guidance and detonation of PRS are carried out without using altimeter data, reflector clouds are created so that the predicted PRR path passes through the reflector cloud (claim 2 of the formula). The increase in reliability of protection is explained by the following (figure 3). The protected radar irradiates the clouds of reflectors with the background radiation of its DND constantly, i.e. at each emission of a signal. As a result, radar signal copies reradiated by reflectors are received by the radar seeker. Since the cloud of reflectors is an object distributed in space, the received GPS signals are generated at various points in the cloud. The positions of these signals in angular coordinates at each irradiation of the cloud are random, which means that they differ from irradiation to irradiation. In the direction of the radar, the signal is also not formed regularly. Thus, the GOS after each radar radiation selects a direction that differs in angular coordinates. Continuous disturbance of the PRR trajectory occurs, leading to an increase in pointing errors and, ultimately, to a loss of direction on the radar.

РЛС при обзоре зоны облучает облако отражателей главным лучом ДНА значительно реже, чем фоном - не более, чем несколько раз за период обзора. Поэтому в изобретении (п.3 формулы) для увеличения интенсивности возмущения траектории ПРР и более быстрой потере ею направления на РЛС область с облаком отражателей радиоволн облучают главным лучом ДНА защищаемой РЛС чаще, чем при отсутствии облака (фиг.3). Этим увеличивается мощность сигнала, которым облучается облако, а следовательно, и количество направлений, в которых формируются сигналы, принимаемые ГСН ПРР. В остальном механизм возмущения траектории тот же, что и описанный для п.2 формулы.When viewing a zone, the radar irradiates a cloud of reflectors with the main beam of the DND much less frequently than the background — no more than several times during the period of the survey. Therefore, in the invention (claim 3 of the formula), in order to increase the intensity of the perturbation of the PRR trajectory and more quickly lose its direction on the radar, the region with a cloud of reflectors of radio waves is irradiated with the main beam of the bottom of the protected radar more often than in the absence of a cloud (Fig. 3). This increases the power of the signal with which the cloud is irradiated, and therefore the number of directions in which the signals received by the GPR PRR are formed. Otherwise, the trajectory perturbation mechanism is the same as that described for claim 2 of the formula.

Создают облака дипольных отражателей, а также осуществляют их дополнительное облучение до тех пор, пока не произойдет подрыв ПРР или его значительный уход от РЛС, что фиксируется РЛС при обзоре зоны.They create clouds of dipole reflectors, and also carry out their additional irradiation until the PRR is undermined or significantly leaves the radar, which is detected by the radar when viewing the zone.

При реализации заявляемого способа могут использоваться различные известные виды отражателей радиоволн, используемые для создания облаков пассивных помех (Вакин С.А., Шустов Л.Н. Основы радиопротиводействия и радиотехнической разведки. М., "Советское радио", 1968, с.259-301). Они могут быть металлическими (фольга), диэлектрическими металлизированными, аэрозольными. Могут применяться средства, обеспечивающие ионизацию локальных областей пространства. Доставка отражателей в область постановки может осуществляться заранее самолетами (если область известна) или оперативно (после обнаружения ПРР защищаемой РЛС) - ракетами. Методы и оборудование для постановки таких отражателей достаточно хорошо отработаны и сравнительно дешевы (Волжин А.Н., Сизов Ю.Г. Борьба с самонаводящимися ракетами. М., Военное издательство, 1983, с.126-133).When implementing the proposed method can be used various known types of reflectors of radio waves used to create clouds of passive interference (Vakin SA, Shustov LN Fundamentals of radio resistance and radio intelligence. M., "Soviet Radio", 1968, p.259- 301). They can be metal (foil), dielectric metallized, aerosol. Means can be used that provide ionization of local regions of space. Reflectors can be delivered to the arming area in advance by airplanes (if the region is known) or promptly (after detection of the radar-guarded radar) by missiles. Methods and equipment for the installation of such reflectors are quite well developed and relatively cheap (Volzhin AN, Sizov Yu.G. Fight against homing missiles. M., Military Publishing House, 1983, p.126-133).

Таким образом, в заявляемом изобретении достигается увеличение надежности защиты РЛС от ПРР. Выполнение РЛС своей основной задачи при этом не прекращается. Стоимость реализации заявляемых технических решений сравнительно невелика.Thus, in the claimed invention, an increase in the reliability of radar protection from PRR is achieved. The performance of the radar of its main task does not stop. The cost of implementing the claimed technical solutions is relatively low.

Claims

A method of protecting a radar station (radar) from anti-radar missiles, including detecting an anti-radar missile, predicting its path of movement and based on the use of signals reflected from passive reflectors of radio waves, characterized in that clouds of broadband dipole reflectors are used as passive reflectors of radio waves, while at least one cloud of dipole reflectors is created so that the predicted trajectory of the anti-radar missile passes silt over part of the cloud reflectors in the immediate vicinity of them at a distance providing reflection from the dipole reflectors of the altimeter signal of the anti-radar missile and determination by the altimeter of the distance from the anti-radar missile to the cloud of reflectors equal to or less than the value set to undermine the warhead of the anti-radar missile and safe for the radar being protected .