RU2685556C1

RU2685556C1 - Method of scanning space and means of controlling anti-aircraft missile system for its implementation

Info

Publication number: RU2685556C1
Application number: RU2018119424A
Authority: RU
Inventors: Борис Григорьевич Беляев; Феликс Николаевич Вознесенский; Павел Васильевич Заболотный; Владимир Рафаэльевич Каспарьянц; Евгений Александрович Нестеров; Владимир Иванович Хоменко
Priority date: 2018-05-25
Filing date: 2018-05-25
Publication date: 2019-04-22

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.SUBSTANCE: invention relates to radar ranging. Method is based on primary space survey using radar station RS∂ or transceiver module TM∂ with wave length λ∂ and subsequent inspection with the help of radar stations with wavelength λs<λ∂, on the string and accompanying tracks according to the radar stations. At that angular coordinates of sectors containing targets are determined, and ranges to targets are measured using radar stations ∂ or TM∂, and using radar stations, space is inspected in these sectors only. Control means comprises a radar station with a wavelength λs and combat control point (CCP), inputs-outputs of which are connected to outputs-inputs of radar stations. CCP output is control device output. Also included is a radar station ∂ or transceiver module – TM∂ with wave length λ∂>λs. Inputs and outputs of radar station ∂ or TM∂ are connected to additional outputs-inputs of radar stations and/or CCP.EFFECT: increased range of target detection, increased noise immunity from active interference, increased stealthiness.3 cl

Description

Изобретения относятся к области радиолокации и могут быть использованы для совершенствования средств управления зенитно-ракетных комплексов (ЗРК) или систем (ЗРС).The inventions relate to the field of radar and can be used to improve the management of anti-aircraft missile systems (SAM) or systems (SAM).

ЗРК (ЗРС) предназначены для противовоздушной обороны важных административно-промышленных центров и объектов территории страны и Вооруженных сил (А. Леманский и др. журнал «Воздушно-космическая оборона», №3(40), 2008). Управление ЗРС осуществляют с помощью средства управления (СУ).ZRK (ZRS) are designed for air defense of important administrative and industrial centers and facilities of the country and the Armed Forces (A. Lemansky and others. Aerospace Defense magazine, No. 3 (40), 2008). The control of the air defense missile systems is carried out with the help of control means (SU).

Известное СУ (там же, стр. 71) состоит из пункта боевого управления (ПБУ) и радиолокационного комплекса (радиолокационной станции - РЛС или радиолокатор обзора - РЛО, далее РЛС), входы-выходы которых взаимно соединены, а выход ПБУ является выходом СУ.The known SS (ibid., P. 71) consists of a command and control center (PBU) and a radar complex (radar station - radar or survey radar - SAR, then radar), the inputs-outputs of which are interconnected, and the output of the PBU is the output of the SU.

С помощью РЛС осуществляют обзор пространства, обнаружение целей и передачу их координат на вход ПБУ, а с его помощью управляют средствами ЗРК (ЗРС), в т.ч. РЛС путем подачи на ее вход управляющих команд и обеспечивают завязку и сопровождение трасс по данным РЛС (см., например, «Пункт боевого управления 54К6Е2», рекламный Журнал «Зенитные ракетные системы и комплексы объектов ПВО»; изд. ГСКБ Алмаз-Антей, стр. 10); дальность действия РЛС определяет дальность действия СУ.With the help of the radar, a survey of space, the detection of targets and the transfer of their coordinates to the input of the PBU are carried out, and with its help they control the means of the air defense missile system (SAM), including The radar by submitting control commands to its input provides the launching and tracking of the tracks using radar data (see, for example, the 54K6E2 command and control station, the anti-aircraft missile systems and air defense systems; Magazine Almaz-Antey, . ten); range radar determines the range of SU.

Поэтому к РЛС предъявляют достаточно высокие требования по дальности обнаружения, в т.ч. в условиях действия помех, по точности измерения координат целей и разрешающей способности по ним. При этом требования по разрешающей способности по угловым координатам в сочетании с ограничениями по размерам антенны (для мобильных РЛС) приводят к необходимости использования сантиметрового диапазона волн (например, S-диапазона), поэтому завязку и сопровождение трасс с помощью ПБУ осуществляют по данным РЛС S-диапазона (далее РЛСs с длиной волны λs). При создании ЗРС первых поколений для уровня развития средств нападения того времени указанные требования к РЛС, определяющие параметры СУ, удавалось выполнить с помощью РЛСs.Therefore, the radar set high enough requirements for the detection range, incl. in terms of interference, the accuracy of measuring the coordinates of the targets and the resolution of them. At the same time, the requirements for resolution in angular coordinates combined with antenna size limitations (for mobile radars) make it necessary to use a centimeter wave band (for example, S-band), therefore, linking and tracking of tracks using PBU is performed according to S-radar data range (hereinafter referred to as radar s with a wavelength of λs). When creating the first-generation ground-to-surface missiles, for the level of development of attack weapons of that time, these requirements for radars, determining the parameters of the control system, could be fulfilled with the help of radars.

В последние десятилетия тактико-технические характеристики средств нападения непрерывно возрастают: значительно снижается радиолокационная заметность целей, в т.ч. за счет технологии «Стелс», появились высокоэффективные средства радиоэлектронного подавления РЛС (пассивные и активные помехи), возросла эффективность высокоточного оружия; появление целей с гиперзвуковыми скоростями привело к увеличению необходимых рубежей их обнаружения. В результате возросли требования к параметрам СУ (в части входящей в него РЛС): к дальности обнаружения малозаметных целей в условиях действия организованных пассивных и активных помех, к скрытности работы (к минимизации времени выхода РЛС в эфир).In recent decades, the tactical and technical characteristics of the means of attack are continuously increasing: the radar visibility of targets is significantly reduced, including due to the technology "stealth", appeared highly effective means of electronic suppression of the radar (passive and active interference), increased the effectiveness of high-precision weapons; the appearance of targets with hypersonic speeds has led to an increase in the required lines of their detection. As a result, the requirements for control system parameters (in terms of the radar unit included in it) have increased: for the detection range of unobtrusive targets under the conditions of organized passive and active interference, for stealth work (for minimizing the radar output time).

Возрастающие требования к РЛС постоянно усложняют их выполнение в S-диапазоне, поскольку возможности повышения ее потенциала для мобильного варианта построения, практически, исчерпаны. Известен вариант решения этой проблемы - комплексирование РЛСs с РЛС или приемопередающим модулем с длиной волны λ∂>λs (далее РЛС∂; ППМ∂) (Патент RU №2145093, п. 3 формулы изобретения). Известен способ обзора пространства комплексом, состоящим из РЛС (или приемопередающих модулей) метрового, дециметрового и сантиметрового диапазонов волн. За счет преимуществ метрового диапазона волн, РЛС в этом диапазоне используют в качестве средств дальнего обнаружения, дециметрового диапазона - в качестве средств обнаружения средней дальности, а сантиметрового диапазона - средств обнаружения малой дальности (Патент RU №2346291, c. 7 строки 4…8). Работа комплекса состоит в следующем. Первичный осмотр пространства и обнаружение цели осуществляют с помощью РЛС метрового диапазона, последующий - с помощью РЛС дециметрового, когда обнаруженная цель входит в среднюю зону, и РЛС сантиметрового, когда она входит в ближнюю зону.Increasing requirements for radar systems constantly complicate their implementation in the S-band, since the possibilities of increasing its potential for a mobile version of the construction are practically exhausted. A known solution to this problem is the integration of radars with radars or a transceiver module with a wavelength λ∂> λs (hereinafter referred to as radar; ППМП∂) (Patent RU №2145093, paragraph 3 of the claims). There is a method of reviewing the space of a complex consisting of radar (or transceiver modules) meter, decimeter and centimeter wavelengths. Due to the advantages of the meter range of waves, radar in this range is used as a means of long-range detection, decimeter range - as means of detecting medium range, and the centimeter range - means of detecting short range (Patent RU №2346291, p. 7 lines 4 ... 8) . The work of the complex is as follows. The initial inspection of the space and the detection of the target are carried out using a meter-range radar, followed by a decimeter radar, when the detected target enters the middle zone, and a centimeter radar, when it enters the near zone.

Преимущество способа состоит в возможности обнаружить с помощью РЛС метрового диапазона малозаметные цели на дальних рубежах. Это основано на том, что эффективная площадь рассеяния (ЭПР) цели растет с увеличением длины волны; так, в метровом и дециметровом диапазонах волн ее величина значительно превышает ЭПР в сантиметровом диапазоне, поэтому, например, дальность обнаружения малозаметных целей длинноволновыми РЛС в 1,75 раз больше, чем РЛСs (IEEE, 1985, Radar-85, р. 159-162).The advantage of this method is the ability to detect low-profile targets at long-range lines using a radar meter range. This is based on the fact that the effective scattering area (EPR) of a target increases with increasing wavelength; so, in the meter and decimeter wavelengths, its value significantly exceeds the EPR in the centimeter range, therefore, for example, the detection range of unobtrusive targets with long-wave radar is 1.75 times greater than the radar (IEEE, 1985, Radar-85, p. 159-162 ).

Обнаружение цели в метровом диапазоне (с низким разрешением целей по угловым координатам) решает задачи РЛС дежурного режима, а для завязки и сопровождения трасс с помощью ПБУ требуется использование РЛСs. Но при использовании известного способа обзора с помощью РЛСs может быть обеспечена лишь малая дальность обнаружения, увеличить которую при сохранении размера осматриваемого пространства и времени, отводимого на это, можно лишь путем увеличения потенциала РЛСs, возможности этого, как отмечалось, ограничены. В этом основной недостаток известного способа, исключающий целесообразность его применения в СУ.Target detection in the meter range (with a low resolution of the targets on the angular coordinates) solves the tasks of the standby radar, and the use of radars is required for linking and tracking the tracks using the PBU. But using a known survey method using radar systems, only a small detection range can be ensured, which, while maintaining the size of the examined space and the time allotted for it, can only be increased by increasing the potential of the radar systems, the possibilities of this, as noted, are limited. This is the main disadvantage of the known method, which excludes the expediency of its use in SU.

Кроме того, в известном способе РЛС различных диапазонов работают в различных зонах, что не позволяет использовать возможность разделения их функций в общей зоне ответственности с целью увеличения скрытности РЛСs, как наиболее уязвимой от наводящихся на излучение средств поражения РЛС.In addition, in a known method, radar stations of different ranges operate in different zones, which does not allow using the possibility of separating their functions in a common area of responsibility in order to increase the secrecy of radar stations, as the most vulnerable from radar weapons that are induced by radiation.

Решаемой технической проблемой (техническим результатом) является увеличение дальности обнаружения целей РЛСs (в составе СУ), увеличение ее скрытности и помехозащищенности.The technical problem to be solved (technical result) is an increase in the range of detection of targets for radars (as part of the control system), an increase in its secrecy and noise immunity.

Задача решается на основе введения в состав СУ в дополнении к РЛСs РЛС∂ или приемопередающего модуля - ППМ∂ с длиной волны λ∂>λs, на основе разделения функций между РЛС и более полного использования информации, получаемой с их помощью.The problem is solved on the basis of the introduction of the control system in addition to the radar radar or transceiver module - TMS with a wavelength λ∂> λs, on the basis of the division of functions between the radar and more complete use of the information obtained with their help.

Указанный технический результат (решение технической проблемы) достигается тем, что в способе обзора пространства средством управления зенитно-ракетной системы, основанном на первичном осмотре пространства с помощью радиолокационной станции РЛС∂ или приемопередающего модуля ППМ∂ с длиной волны λ∂ и последующем осмотре с помощью РЛСs с длиной волны λs<λ∂, на завязке и сопровождении трасс по данным РЛСs, согласно изобретению определяют угловые координаты секторов, содержащих цели, и измеряют дальности до целей с помощью РЛС∂ или ППМ∂, а с помощью РЛСs осматривают пространство только в этих секторах.This technical result (the solution of a technical problem) is achieved by the fact that in the method of space review by means of control of an anti-aircraft missile system based on a primary inspection of space using a radar radar П or a transceiver module П with a wavelength λ and subsequent inspection with radar according to the invention, the angular coordinates of the sectors containing the targets are determined with the wavelength λs <λ∂, on the plot and tracking of the tracks according to the radar data, and radar ∂ or MRP∂ are measured, using RLSs inspect space only in those sectors.

Указанный технический результат достигается также тем, что с помощью РЛСs при осмотре пространства в секторах осматривают его только на дальностях, на которых обнаружены цели с помощью РЛС∂ или ППМ∂.This technical result is also achieved by the fact that with the help of radar systems, when inspecting space in sectors, they inspect it only at distances at which targets are detected with the help of radar ∂ or MRPП.

Указанный технический результат (решение технической проблемы) достигается тем, что в средство управления зенитно-ракетной системы или комплекса (СУ), содержащее радиолокационную станцию (РЛС) с длиной волны λs (РЛСs) и пункт боевого управления (ПБУ), входы-выходы которого соединены с выходами-входами РЛСs, выход ПБУ является выходом СУ, согласно изобретению в него введен приемопередающий модуль - ППМ∂ или РЛС∂ с длиной волны λ∂>λs, входы-выходы ППМ∂ (РЛС∂) соединены с дополнительными выходами-входами РЛСs или/и ПБУ.This technical result (solution of a technical problem) is achieved by the fact that the control device of an anti-aircraft missile system or complex (SU) contains a radar station (radar) with a wavelength λs (radar s) and a command and control point (PBU), the inputs and outputs of which connected to the outputs of the inputs of radars, the output of the PBU is the output of the control system, according to the invention, a transceiver module is introduced - PPM П or RLS∂ with a wavelength λ∂> λs; or / and PBU.

Суть изобретений состоит в следующем.The essence of the invention is as follows.

Как указывалось выше, дальность обнаружения целей возрастает с увеличением длины волны РЛС, поэтому при осмотре всего заданного для контроля пространства дальность действия РЛС∂ может значительно превышать дальность РЛСs. Поставленная перед изобретениями задача - увеличение дальности обнаружения целей РЛСs (в составе СУ), решается тем, что с ее помощью осматривают не все заданное для контроля пространство, а лишь сектора, а также интервалы дальности тех направлений, где с помощью РЛС∂ (ППМ∂) обнаружены цели. Это сокращает объем пространства, которое необходимо осмотреть с помощью РЛСs, что позволяет увеличить концентрацию энергии в направлениях, (а также только в интервалах дальности), где с помощью РЛС∂ (ППМ∂) обнаружены цели, чем достигается увеличение дальности действия РЛСs, ее скрытности и помехозащищенности.As mentioned above, the target detection range increases with increasing radar wavelength, therefore, when looking at the entire space specified for space control, the radar range can significantly exceed the radar range. The task set before the inventions is to increase the detection range of the radar targets (as part of the control system), it is solved by using it to examine not all the space set for control, but only the sectors, as well as the range intervals of those directions where the radar (PPMП ) found targets. This reduces the amount of space that must be inspected using radar s, which allows increasing the concentration of energy in the directions (and also only in the range intervals) where the radar ∂ (MRPП) is detected, thus increasing the radar range and its secrecy and noise immunity.

Причинно-следственная связь между техническим результатом - увеличение дальности обнаружения целей РЛСs (в составе СУ), увеличение ее скрытности РЛСs и помехозащищенности от помех и признаками «определяют угловые координаты секторов, содержащих цели, и измеряют дальности до них с помощью РЛС∂ (ППМ∂), а с помощью РЛСs осматривают пространство только в этих секторах, а также только на дальностях, на которых обнаружены цели, обеспечивается тем, что вместо осмотра и приема сигналов со всех направлений осуществляют прием только с направлений, а также только с интервалов дальности направлений, на которых с помощью РЛС∂ (ППМ∂) обнаружены цели, что позволяет увеличивать концентрацию энергии РЛСs (это увеличивает дальность), снижает вероятность ложной тревоги от действия помех из-за уменьшения суммарного интервала наблюдений, ограниченного суммой интервалов дальности, где РЛС∂ (ППМ∂) обнаружила цели (это повышает помехозащищенность) и сокращает суммарное время выхода в эфир РЛСs (это увеличивает ее скрытность). Таким образом, заявленный способ обеспечивает выдачу данных на ПБУ для завязки и сопровождения трасс с увеличением дальности, помехозащищенности и скрытности РЛСs, чем и решается поставленная задача.A causal relationship between the technical result — an increase in the detection range of the radar targets (as part of the control system), an increase in its stealth radars and noise immunity from interferences and signs “determine the angular coordinates of the sectors containing the targets, and measure the distances to them using the radar ∂ ), and using radars, they inspect the space only in these sectors, as well as only at distances at which targets are detected, by the fact that instead of inspecting and receiving signals from all directions, they receive only from directions, and also only from distance ranges of directions where targets were detected using radar П (PPM∂), which allows increasing the concentration of radar energy (this increases the range), reduces the probability of false alarm from interference due to a decrease in the total observation interval limited by the sum of the intervals range, where the radar ∂ (PPM обнаруж) detected targets (this increases the noise immunity) and reduces the total time taken to air the radars (this increases its secrecy). Thus, the claimed method provides for the issuance of data on the PBU for stitching and tracking the tracks with increasing range, noise immunity and concealment of radars, and this solves the problem.

Заявленное средство управления реализует заявленный способ за счет дополнительного введения в известное СУ РЛС∂ или приемопередающего модуля - ППМ∂ с длиной волны λ∂>λs, при этом ППМ∂ в отличие от РЛС∂ выполняет только функции излучения сигналов и приема отражений от целей, функции обработки которых выполняет РЛСs или ПБУ.The claimed control means implements the claimed method due to the additional introduction of the known radar SU or the transceiver module - MRP with a wavelength λ∂> λs, while PPM∂, unlike radar, performs only the functions of emitting signals and receiving reflections from targets, processed by radar or PBU.

Claims

1. A way of viewing a space with a control unit of an anti-aircraft missile system based on a primary inspection of space using a radar radar ∂ or a PMM П transceiver module with a wavelength λ∂ and a subsequent inspection using radar s with a wavelength λs <λ∂, on a string and tracking tracks using radar data, characterized in that they determine the angular coordinates of the sectors containing targets, and measure the distance to the targets using radar or MRP, and use radar to inspect the space only in these sectors.

2. The method according to p. 1, characterized in that using radars when inspecting space in the sectors, it is inspected only at distances at which targets are detected using radar or MRP.

3. A control system of an anti-aircraft missile system (SU) containing a radar station (radar) with a wavelength λs (radar) and a command and control center (PBU), whose inputs and outputs are connected to the outputs and inputs of radars, the output of PBU is the output of the SU, characterized by the fact that a transceiver module is inserted into it - PPMП or RLS∂ with a wavelength λ∂> λs, inputs-outputs PPMП or RLS are connected to additional outputs-inputs of radars and / or PBU.