RU2799500C1

RU2799500C1 - Method for capture of anti-aircraft guided missiles for tracking using radar station for tracking targets and missiles

Info

Publication number: RU2799500C1
Application number: RU2022112047A
Authority: RU
Inventors: Сергей Алексеевич Курбатский; Александр Викторович Хомяков
Original assignee: Акционерное общество Центральное конструкторское бюро аппаратостроения; Акционерное общество "Конструкторское бюро приборостроения им. академика А.Г. Шипунова"
Filing date: 2022-05-04
Publication date: 2023-07-05

Abstract

FIELD: radar technology.

SUBSTANCE: claimed invention can be used in radar stations for tracking targets and missiles (STTM) as part of anti-aircraft missile systems, one of the functions of which is tracking and measuring the coordinates of anti-aircraft guided missiles (AGM). In the claimed method, simultaneously with the launch of the AGM, the predicted initial coordinates of the AGM on the flight path are given to the STTM, the beam of the PAA of the missile input antenna (MIA), which has a wide radiation pattern, is set in the predicted direction, using the PAA of the main antenna (MA), which has a narrow radiation pattern, request packets are transmitted to the AGM. The response signal emitted by the radar transponder on board the AGM is received by the missile input antenna, the coordinates of the AGM are determined. At the same time, a PAA of the MAis used with the possibility of expanding the beam, which is turned on when the AGM is launched. The expanded beam of the MA is set in the direction predicted by the coordinates measured by the MIA, the interrogation packet is sent to the AGM, the response signal of the radar transponder is received by the expanded beam of the MA, and the refined coordinates of the AGM are determined. The expanded beam of the MA is set in the predicted direction, the AGM are tracked by the extended beam of the main antenna. After capture for tracking by the extended MA beam, the AM narrow beam is turned on and the AGM continue to be accompanied by the MA narrow beam. Tracking input of the AGM by the antenna continues after being captured for tracking by the main antenna, the ratio of the levels of the response signals received by MA and MIA is determined. When this ratio exceeds a predetermined threshold, determined from the ratio of the gains of the main antenna and the MIA, as well as the level of the side lobes of the MA, a decision is made to locate the AGM in the main lobe of the MA radiation pattern and continue to track the AGM with the main antenna. Otherwise, the MA beam is set according to the AGM coordinates received from the MIA until a decision is made on location of the AGM in the main lobe of the MA radiation pattern.

EFFECT: avoidance of capturing AGM for tracking by the side lobes of the main antenna, as well as reduction in size and cost of the missile input antenna used to implement the method

1 cl, 1 dwg, 1 tbl

Description

Заявляемое изобретение относится к радиолокационной технике. Оно может быть использовано в радиолокационных станциях сопровождения целей и ракет (ССЦР) из состава зенитно-ракетных комплексов, одной из функций которых является сопровождение и измерение координат зенитных управляемых ракет (ЗУР). В изобретении предлагается способ захвата ЗУР на сопровождение после пуска. На начальном этапе пуска положение ЗУР может быть предсказано с определенными погрешностями и захват ее на сопровождение основной антенной ССЦР является сложной технической задачей, поскольку эта антенна имеет узкую диаграмму направленности, предназначенную для обеспечения точного сопровождения ЗУР и целей.The claimed invention relates to radar technology. It can be used in radar stations for tracking targets and missiles (SSCR) from the composition of anti-aircraft missile systems, one of the functions of which is tracking and measuring the coordinates of anti-aircraft guided missiles (SAM). The invention proposes a method for capturing missiles for tracking after launch. At the initial stage of the launch, the position of the SAM can be predicted with certain errors, and capturing it for tracking by the main SSCR antenna is a difficult technical task, since this antenna has a narrow radiation pattern designed to ensure accurate tracking of the SAM and targets.

Известен способ захвата на сопровождение ЗУР в радиолокационной станции сопровождения целей и ракет, реализованный в зенитной пушечно-ракетной боевой машине [1].There is a method of capturing for tracking missiles in a radar station for tracking targets and missiles, implemented in an anti-aircraft gun-missile combat vehicle [1].

В данном способе для захвата ЗУР на начальном участке используют антенну ввода ракеты (АВР) в виде фазированной антенной решетки (ФАР) с изменяемой шириной диаграммы направленности (10° и 3°). При этом после пуска ЗУР на начальном этапе используют для определения координат ЗУР широкую диаграмму направленности, затем после захвата ЗУР на сопровождение используют более узкую диаграмму направленности АВР, что повышает точность измерения координат ЗУР, после чего переходят на точное сопровождение узким лучом основной антенны (OA).In this method, to capture missiles in the initial section, a missile input antenna (ATS) is used in the form of a phased antenna array (PAR) with a variable beam width (10° and 3°). At the same time, after the launch of the missile defense system, at the initial stage, a wide radiation pattern is used to determine the coordinates of the missile defense system, then, after the capture of the missile defense system, a narrower radiation pattern of the AVR is used for tracking, which increases the accuracy of measuring the coordinates of the missile defense system, after which they switch to accurate tracking with a narrow beam of the main antenna (OA) .

Недостатком данного способа является необходимость использования АВР с относительно узкой диаграммой направленности, что приводит к необходимости увеличения апертуры ФАР АВР, габаритов и стоимости АВР в целом. При этом остается вероятность захвата ЗУР боковыми лепестками диаграммы направленности OA. В случае захвата ЗУР боковыми лепестками диаграммы направленности антенны (ДНА) невозможно правильно измерить ее координаты, навести на цель и выполнить боевую задачу.The disadvantage of this method is the need to use ATS with a relatively narrow radiation pattern, which leads to the need to increase the aperture of the headlamp ATS, the dimensions and cost of the ATS as a whole. At the same time, the probability of capturing missiles by the side lobes of the OA radiation pattern remains. In the event that the missiles are captured by the side lobes of the antenna pattern (DND), it is impossible to correctly measure its coordinates, aim at the target and complete the combat mission.

Известен способ захвата на сопровождение ЗУР в радиолокационной станции сопровождения целей и ракет, реализованный в зенитной пушечно-ракетной боевой машине [2], принятый в качестве прототипа. В состав ССЦР входят основная антенна, реализованная в виде ФАР с узким лучом, обеспечивающим точные измерения координат ЗУР, антенна ввода ракеты, реализованная в виде ФАР с широким лучом, обеспечивающим захват ракеты на начальном участке полета с учетом возможного разброса траекторий полета ЗУР, приемник OA, приемник АВР, устройство обработки сигналов и управления (УОУ) и передатчик. ЗУР на борту имеет радиолокационный приемоответчик (РПО).There is a method of capturing for tracking missiles in a radar station for tracking targets and missiles, implemented in an anti-aircraft gun-missile combat vehicle [2], adopted as a prototype. The structure of the SSCR includes the main antenna, implemented in the form of a phased array with a narrow beam, which provides accurate measurements of the coordinates of missiles, a missile input antenna, implemented in the form of a phased array with a wide beam, which ensures the capture of a missile in the initial flight segment, taking into account the possible spread of the missile's flight paths, the OA receiver , ATS receiver, signal processing and control unit (SDU) and transmitter. SAM on board has a radar transponder (RPO).

После принятия решения об обстреле цели боевая машина (БМ) осуществляет пуск ЗУР и одновременно выдает в ССЦР начальные координаты ЗУР на траектории полета - точку «встреливания» (дальность, скорость и две угловые координаты: азимут и угол места). АВР устанавливает луч в точку «встреливания». OA передает на ЗУР запросные посылки (ЗП), используя потенциал боковых лепестков своей диаграммы направленности (ДН). ЗУР после приема запросных посылок излучает ответный сигнал (ОС) посредством расположенного на ее борту радиолокационного приемоответчика. АВР принимает излученный радиолокационным приемоответчиком сигнал. С выходов АВР сигналы поступают на входы приемника АВР, усиливаются с преобразованием частоты и с его выходов поступают на входы УОУ, в котором вычисляются координаты ЗУР, УОУ управляет положением луча АВР, обеспечивая захват ЗУР. Далее УОУ устанавливает луч OA в то направление, в котором АВР захватила ЗУР, и производится излучение запросной посылки на ЗУР главным лепестком диаграммы направленности OA. Радиолокационный приемоответчик ЗУР после приема запросной посылки от OA излучает ответный сигнал, который принимается ФАР OA. С выходов OA КВЧ-сигналы поступают на входы приемника OA, усиливаются в нем с преобразованием частоты и с его выходов поступают на входы УОУ. УОУ определяет точные координаты ЗУР, обеспечивает ее захват и дальнейшее сопровождение OA ССЦР.After a decision is made to fire at the target, the combat vehicle (BM) launches the missile and at the same time provides the SSCR with the initial coordinates of the missile on the flight path - the point of "shooting" (range, speed and two angular coordinates: azimuth and elevation). AVR sets the beam to the point of "shooting". OA transmits interrogation packages (RF) to the SAM using the potential of the side lobes of its radiation pattern (DN). SAM after receiving interrogation transmissions emits a response signal (OS) by means of a radar transponder located on board. The AVR receives the signal emitted by the radar transponder. From the outputs of the ATS, the signals are fed to the inputs of the AVR receiver, amplified with frequency conversion, and from its outputs they are fed to the inputs of the control unit, in which the coordinates of the SAM are calculated, the control unit controls the position of the ATS beam, ensuring the capture of the SAM. Next, the UOU sets the OA beam in the direction in which the ATS captured the SAM, and the interrogation message is emitted to the SAM by the main lobe of the OA directivity pattern. The SAM radar transponder, after receiving the interrogation message from the OA, emits a response signal, which is received by the HEADLIGHT OA. From the outputs of the OA, the EHF signals arrive at the inputs of the OA receiver, are amplified in it with frequency conversion, and from its outputs are fed to the inputs of the OA. The UOU determines the exact coordinates of the missile defense system, ensures its capture and further escort by the OA of the SSCR.

Недостатком данного способа является невысокая точность измерения координат ЗУР на начальном участке полета при помощи АВР, которая имеет широкую диаграмму направленности, что приводит к низкой точности первоначальных установок луча OA в направлении на ЗУР и возможности захвата ЗУР боковыми лепестками диаграммы направленности OA. В случае захвата ЗУР боковыми лепестками ДНА невозможно правильно измерить ее координаты, навести на цель и выполнить боевую задачу.The disadvantage of this method is the low accuracy of measuring the SAM coordinates in the initial flight segment using the ATS, which has a wide radiation pattern, which leads to low accuracy of the initial OA beam settings in the direction of the SAM and the possibility of capturing the SAM by the side lobes of the OA radiation pattern. In the event that the SAM is captured by the side lobes of the DND, it is impossible to correctly measure its coordinates, aim at the target and complete the combat mission.

Задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является исключение захвата ЗУР на сопровождение боковыми лепестками основной антенны.The problem solved by the invention is to exclude the capture of missiles for tracking by the side lobes of the main antenna.

Поставленная задача решается применением в ССЦР основной антенны с ФАР, имеющей возможность расширения луча, и введением проверки сопровождения ЗУР боковыми лепестками OA.The problem is solved by using in the SSCR the main antenna with a phased array, which has the possibility of expanding the beam, and by introducing a check of tracking of missiles by OA side lobes.

В способе захвата на сопровождение ЗУР одновременно с пуском ЗУР выдают в ССЦР прогнозируемые начальные координаты ЗУР на траектории полета, устанавливают луч ФАР АВР, имеющей широкую диаграмму направленности, в прогнозируемое направление, с помощью ФАР OA, имеющей узкую диаграмму направленности, передают на ЗУР запросные посылки, принимают антенной ввода ракеты ответный сигнал, излученный радиолокационным приемоответчиком, находящимся на борту ЗУР, определяют координаты ЗУР, устанавливают луч АВР в прогнозируемое по измеренным координатам ЗУР направление, обеспечивая сопровождение ЗУР антенной ввода ракеты, устанавливают луч OA в прогнозируемое по измеренным АВР координатам направление, и производят излучение запросной посылки на ЗУР, принимают OA ответный сигнал радиолокационного приемоответчика ЗУР, излучаемый им после приема запросной посылки, определяют точные координаты ЗУР, устанавливают луч OA в прогнозируемое по измеренным OA координатам направление, обеспечивая сопровождение ЗУР основной антенной, при этом используют ФАР OA с возможностью расширения луча, расширенный луч OA включают при пуске ЗУР, устанавливают расширенный луч OA в прогнозируемое по измеренным АВР координатам направление, производят излучение запросной посылки на ЗУР, принимают расширенным лучом OA ответный сигнал радиолокационного приемоответчика ЗУР, определяют уточненные координаты ЗУР, устанавливают расширенный луч OA в прогнозируемое направление, определенное по измеренным расширенным лучом OA координатам, обеспечивают сопровождение ЗУР расширенным лучом OA, после захвата на сопровождение расширенным лучом OA включают узкий луч OA и продолжают сопровождать ЗУР узким лучом OA. Кроме того, сопровождение антенной ввода ракеты продолжают после захвата на сопровождение ЗУР основной антенной, определяют отношение уровней ответных сигналов, принятых OA и АВР, при превышении этим отношением заданного порога, определяемого из соотношения коэффициентов усиления OA и АВР, а также уровня боковых лепестков OA, принимают решение о нахождении ЗУР в основном лепестке диаграммы направленности OA и продолжают сопровождать ЗУР основной антенной, в противоположном случае устанавливают луч OA по координатам ЗУР, полученным от АВР, до тех пор, пока не будет принято решение о нахождении ЗУР в основном лепестке диаграммы направленности OA.In the method of capturing for tracking the SAM, simultaneously with the launch of the SAM, the predicted initial coordinates of the SAM on the flight path are given to the SSCR, the beam of the AVR HEADLIGHTS, which has a wide radiation pattern, is set in the predicted direction, using the HEADLIGHT OA, which has a narrow radiation pattern, request messages are transmitted to the SAM , receive the response signal emitted by the radar transponder on board the SAM by the missile input antenna, determine the SAM coordinates, set the ATS beam in the direction predicted by the measured SAM coordinates, providing tracking of the SAM by the missile input antenna, set the OA beam in the direction predicted by the measured ATS coordinates, and emit an interrogation message to the SAM, receive the OA response signal of the SAM radar transponder emitted by it after receiving the interrogation message, determine the exact coordinates of the SAM, set the OA beam in the direction predicted by the measured OA coordinates, providing tracking of the SAM by the main antenna, while using the OA HEADLIGHTS with the possibility of expanding the beam, the expanded beam OA is turned on when the missile is launched, the expanded beam OA is set in the direction predicted by the measured ATS coordinates, the interrogation message is emitted to the missile, the response signal of the radar transponder of the missile is received with the expanded beam OA, the refined coordinates of the missile are determined, the expanded beam is set OA in the predicted direction, determined by the coordinates measured by the expanded beam OA, provide tracking of the SAM by the expanded beam OA, after capture for tracking by the expanded beam OA, turn on the narrow beam OA and continue to accompany the SAM with the narrow beam OA. In addition, the tracking of the missile input by the antenna is continued after being captured for tracking by the main antenna, the ratio of the levels of the response signals received by OA and ATS is determined if this ratio exceeds a given threshold, determined from the ratio of the OA and ATS gain factors, as well as the level of the side lobes OA, make a decision on the location of the SAM in the main lobe of the OA radiation pattern and continue to accompany the SAM with the main antenna, otherwise, set the OA beam according to the coordinates of the SAM received from the ATS until a decision is made on the location of the SAM in the main lobe of the OA radiation pattern .

Сущность изобретения поясняется фигурой, на которой представлена схема, поясняющая взаимодействие составных частей ССЦР и ЗУР при реализации предлагаемого способа захвата на сопровождение ЗУР, где поз. 1 - ЗУР, поз. 2 - РПО, поз. 3 - запросные посылки, поз. 4 - ответный сигнал, поз. 5 - OA, поз. 6 - АВР, поз. 7 - передатчик, поз. 8 - приемник OA, поз. 9 -приемник АВР, поз. 10 - ССЦР, поз. 11 - УОУ.The essence of the invention is illustrated by a figure, which shows a diagram explaining the interaction of the components of the SSCR and SAM in the implementation of the proposed method of capturing for tracking SAM, where pos. 1 - SAM, pos. 2 - RPO, pos. 3 - request parcels, pos. 4 - response signal, pos. 5 - OA, pos. 6 - AVR, pos. 7 - transmitter, pos. 8 - receiver OA, pos. 9 - AVR receiver, pos. 10 - USSR, pos. 11 - woah.

Заявляемый способ осуществляют следующим образом.The inventive method is carried out as follows.

Одновременно с пуском ЗУР 1 выдают прогнозируемые начальные координаты ЗУР 1 на траектории полета в УОИ 11, входящее в состав ССЦР 10, по команде УОИ 11 устанавливают луч ФАР АВР 6, имеющей широкую диаграмму направленности (ДН), в прогнозируемое направление на ЗУР 1. Ширину главного лепестка ДН АВР 6 выбирают, исходя из возможного разброса положения ЗУР 1 относительно прогнозируемых координат, например, 10° по половинной мощности.Simultaneously with the launch of the SAM 1, the predicted initial coordinates of the SAM 1 are issued on the flight path in the UOI 11, which is part of the SSCR 10, at the command of the SAM 11, the beam of the HEADLIGHTS AVR 6, which has a wide radiation pattern (DN), is set in the predicted direction on the SAM 1. Width main lobe DN AVR 6 is selected based on the possible spread of the position of missiles 1 relative to the predicted coordinates, for example, 10° at half power.

С помощью ФАР OA 5, имеющей узкую ДН, передают на ЗУР 1 запросные посылки 3. Запросные посылки 3 формируют в передатчике 7, который подключен к OA 5. Ширину ДН OA 5 выбирают, исходя из требуемой точности измерения координат ЗУР 1 и целей, например, 0,5° по половинной мощности. Поскольку на начальном участке полета ЗУР 1 не известны ее точные координаты, невозможно навести основной лепесток ДН OA 5 точно на ЗУР 1. Поэтому на начальном участке полета ЗУР 1 запросные посылки 3 предаются через боковые лепестки ДН OA 5.With the help of HEADLIGHTS OA 5, which has a narrow DN, request messages 3 are transmitted to the SAM 1. Request messages 3 are formed in the transmitter 7, which is connected to the OA 5. The width of the DN OA 5 is selected based on the required accuracy of measuring the coordinates of the SAM 1 and targets, for example , 0.5° at half power. Since its exact coordinates are not known at the initial flight segment of the SAM 1, it is impossible to direct the main lobe of the DN OA 5 exactly to the SAM 1. Therefore, in the initial segment of the flight of the SAM 1, interrogations 3 are transmitted through the side lobes of the DN OA 5.

На борту ЗУР 1 принимают с помощью РПО 2 запросные посылки 3 и передают ответный сигнал 4. Принимают антенной ввода ракеты 6 ответный сигнал 4, усиливают и преобразуют по частоте ответный сигнал 4 в приемнике АВР 9, передают в УОУ 11, в котором определяют координаты ЗУР 1, по команде из УОУ 11 устанавливают луч АВР 6 в прогнозируемое по измеренным координатам ЗУР 1 направление, обеспечивая сопровождение ЗУР 1 антенной ввода ракеты б. Для измерения угловых координат ЗУР 1 в АВР 6 и OA 5 может использоваться, например, моноимпульсный метод [3].On board SAM 1, they receive interrogation messages 3 with the help of RPO 2 and transmit a response signal 4. They receive a response signal 4 with the antenna input of the missile 6, amplify and frequency convert the response signal 4 in the ATS receiver 9, transmit it to the UOU 11, in which the coordinates of the missile defense system are determined 1, on command from the UOU 11, the AVR 6 beam is set in the direction predicted from the measured coordinates of the SAM 1, providing tracking of the SAM 1 by the missile input antenna b. To measure the angular coordinates of SAM 1 in ATS 6 and OA 5 can be used, for example, the monopulse method [3].

СКО ошибок измерения угловых координат при моноимпульсном методе измерения может быть определено по формуле [3, с. 136]:RMS errors of measurement of angular coordinates in the monopulse method of measurement can be determined by the formula [3, p. 136]:

где:

- ширина главного лепестка ДН по уровню половинной мощности, Рс - мощность сигнала, Рш - мощность шума.Where:

is the width of the main lobe of the RP at the half power level, Ps is the signal power, Ps is the noise power.

Для АВР 6 в рассматриваемом примере

СКО угловых координат, измеренных АВР 6, при отношении сигнал/шум 20 дБ (100 раз по мощности) составит 1°, что больше ширины ДН узкого луча OA 5, и это не позволяет точно выставить луч OA 5 в направлении на ЗУР 1. Для обеспечения захвата ЗУР 1 основной антенной 5 используют расширение ее ДН, например, до 2° по половинной мощности. Расширение ДНА может быть осуществлено, например, методами, приведенными в [4].For ATS 6 in this example

The RMS of the angular coordinates measured by AVR 6, with a signal-to-noise ratio of 20 dB (100 times in power) will be 1 °, which is more than the width of the narrow beam pattern OA 5, and this does not allow you to accurately position the OA 5 beam in the direction of SAM 1. For ensuring the capture of missiles 1 by the main antenna 5 use the expansion of its DN, for example, up to 2° at half power. The extension of the DND can be carried out, for example, by the methods given in [4].

Расширенный луч OA 5 устанавливают в прогнозируемое по измеренным АВР 6 координатам направление, и производят излучение запросной посылки 3 на ЗУР 1, принимают OA 5 ответный сигнал 4 РПО 2 ЗУР 1, усиливают и преобразуют по частоте ответный сигнал 4 в приемнике OA 8, передают в УОУ 11, в котором определяют уточненные координаты ЗУР 1, по команде из УОУ 11 устанавливают расширенный луч OA 5 в прогнозируемое по измеренным OA 5 координатам ЗУР 1 направление, обеспечивая сопровождение ЗУР 1 основной антенной 5. Использование расширенного луча OA 5 позволяет уменьшить вероятность захвата ЗУР 1 боковым лепестком OA 5 по сравнению со случаем, когда захват по данным АВР 6 осуществляют узким лучом OA 5.The extended beam OA 5 is set in the direction predicted by the measured ATS 6 coordinates, and the request message 3 is emitted to the SAM 1, the response signal 4 RPO 2 SAM 1 is received OA 5, the response signal 4 is amplified and frequency converted in the receiver OA 8, transmitted to UOU 11, in which the refined coordinates of SAM 1 are determined, on command from UOU 11, an extended beam OA 5 is installed in the direction predicted from the measured OA 5 coordinates of SAM 1, providing tracking of SAM 1 by the main antenna 5. Using the expanded beam OA 5 reduces the probability of capturing SAM 1 sidelobe OA 5 compared with the case when the acquisition according to the ATS 6 data is carried out with a narrow beam OA 5.

СКО угловых координат, измеренных расширенным лучом OA 5 (Θ_0,5=2°), при отношении сигнал/шум 20 дБ составит 0,2°, что меньше ширины ДНА узкого луча OA 5 (Θ_0,5=0,5°). Это позволяет перейти на сопровождение ЗУР 1 узким лучом OA 5.The RMS of the angular coordinates measured by the extended beam OA 5 (Θ _0.5 = 2°), with a signal-to-noise ratio of 20 dB will be 0.2°, which is less than the width of the bottom of the narrow beam OA 5 (Θ _0.5 = 0.5° ). This allows you to switch to tracking SAM 1 with a narrow beam OA 5.

После осуществления захвата на сопровождение основной антенной 5 с расширенным лучом включают узкий луч и продолжают сопровождать ЗУР 1 узким лучом OA 5. Условием перехода на сопровождение узким лучом может быть, например, сопровождение расширенным лучом не менее 10 ответных сигналов 4 ЗУР 1.After the capture for tracking by the main antenna 5 with an expanded beam, a narrow beam is switched on and the SAM 1 is continued to be accompanied by a narrow beam OA 5. The condition for switching to tracking by a narrow beam can be, for example, tracking of at least 10 response signals 4 by SAM 1 with an expanded beam.

Несмотря на расширение луча OA 5 на начальном участке существует вероятность захвата на сопровождение ЗУР 1 боковыми лепестками ДН OA 5. Также сохраняется вероятность захвата боковым лепестком при переходе сопровождения с широкого на узкий луч OA 5. Для полного исключения сопровождения боковыми лепестками OA 5 после захвата на сопровождение ЗУР 1 основной антенной 5 продолжают сопровождать ЗУР 1 антенной ввода ракеты 6, в УОУ 11 сравнивают уровни ответных сигналов 4, принятых OA 5 и АВР 6. Заранее зная коэффициенты усиления OA 5 и АВР 6, можно определить пороговое значение отношения уровней ответного сигнала ЗУР 1, принятого OA 5 и АВР 6, которое будет характеризовать, находится ли ЗУР 1 в пределах основного лепестка OA 5 или в боковых лепестках.Despite the expansion of the OA 5 beam in the initial section, there is a possibility of capture for tracking by the side lobes of the OA 5 DN OA 5 for tracking by the side lobes of the OA 5 DN. accompaniment of SAM 1 by the main antenna 5 continues to accompany SAM 1 by the missile input antenna 6, in the UOU 11 the levels of response signals 4 received by OA 5 and ATS 6 are compared. Knowing in advance the gains of OA 5 and ATS 6, it is possible to determine the threshold value of the ratio of the levels of the SAM response signal 1 received by OA 5 and ATS 6, which will characterize whether the SAM 1 is within the main lobe of OA 5 or in the side lobes.

Реализация способа поясняется с помощью примера.The implementation of the method is illustrated with an example.

В рассматриваемом примере АВР имеет коэффициент усиления 20 дБ, широкий луч OA имеет коэффициент усиления 34 дБ, максимальный уровень боковых лепестков OA составляет -12 дБ (коэффициент усиления в боковом лепестке 22 дБ). В случае нахождения ЗУР в максимумах ДН АВР и OA, отношение уровней ответных сигналов составит 34-20=14 дБ, в случае нахождения ЗУР в максимуме ДН АВР и на краю ДН OA (по уровню -3 дБ), отношение уровней ответных сигналов составит 34-3-20=11 дБ. В случае нахождения ЗУР в максимуме ДН АВР и максимальном боковом лепестке ДН OA, отношение уровней ответных сигналов составит 34-20-12=2 дБ. Выбрав пороговое значение отношения уровней ответного сигнал ЗУР, принятого OA и АВР равным, например, 6 дБ, можно считать, что, если указанное отношение больше 6 дБ, значит ЗУР сопровождается главным лепестком ДН OA, а если меньше - то в боковом. Отношение уровней сигналов в OA и АВ при различных положениях ЗУР относительно ДН OA и АВР и результат определения нахождения в боковом лепестке ДН OA показаны в таблице 1.In this example, the ATS has a gain of 20 dB, the wide beam OA has a gain of 34 dB, and the OA has a maximum sidelobe level of -12 dB (22 dB sidelobe gain). If the SAM is at the maxima of the ATS and OA DN, the ratio of the levels of the response signals will be 34-20 = 14 dB, if the SAM is at the maximum of the ATS DN and at the edge of the OA DN (at the level of -3 dB), the ratio of the levels of the response signals will be 34 -3-20=11 dB. If the SAM is in the maximum RP ABP and the maximum side lobe RP OA, the ratio of the levels of the response signals will be 34-20-12=2 dB. By choosing the threshold value of the ratio of the response signal levels of the SAM response received by OA and ATS equal, for example, to 6 dB, we can assume that if the indicated ratio is greater than 6 dB, then the SAM is accompanied by the main lobe of the OA DN, and if less, then in the side lobe. The ratio of signal levels in OA and AB at different positions of the SAM relative to the OA and ATS RP and the result of determining whether the OA RP is in the side lobe are shown in Table 1.

Если принимают решение о нахождении ЗУР в главном лепестке диаграммы направленности OA, то продолжают сопровождать ЗУР основной антенной, в противоположном случае устанавливают луч OA по координатам ЗУР, полученным от АВР, до тех пор, пока не будет принято решение о нахождении ЗУР в основном лепестке диаграммы направленности OA. Таким образом решается задача полного исключения захвата ЗУР на сопровождение боковыми лепестками основной антенны.If a decision is made to locate the SAM in the main lobe of the OA radiation pattern, then continue to accompany the SAM with the main antenna, otherwise, the OA beam is set according to the SAM coordinates received from the ATS until a decision is made to locate the SAM in the main lobe of the diagram directivity OA. Thus, the problem of completely eliminating the capture of missiles for tracking by the side lobes of the main antenna is solved.

Использованная литература:References:

1. Зенитная пушечно-ракетная боевая машина. Патент РФ №2191973, МПК F41H 7/00, опубл. 27.10.2002.1. Anti-aircraft gun-rocket combat vehicle. RF patent No. 2191973, IPC F41H 7/00, publ. October 27, 2002.

2. Зенитная пушечно-ракетная боевая машина. Патент РФ №2348001, МПК F41H 11/02, опубл. 27.02.2009.2. Anti-aircraft cannon-rocket combat vehicle. RF patent No. 2348001, IPC F41H 11/02, publ. 02/27/2009.

3. Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация - М. Радио и связь, 1984.3. Leonov A.I., Fomichev K.I. Monopulse radar - M. Radio and communication, 1984.

4. Грибанов А. Н. Фазовый синтез лучей специальной формы в фазированных антенных решетках бортовых РЛС - Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук, Москва-2007.4. Gribanov A. N. Phase synthesis of special-shaped rays in phased antenna arrays of airborne radars - Thesis for the degree of candidate of technical sciences, Moscow-2007.

Claims

A method of capturing for tracking an anti-aircraft guided missile (SAM) in a radar station for tracking targets and missiles (SSCR), in which, simultaneously with the launch of the SAM, the predicted initial coordinates of the SAM on the flight path are given to the SSCR, a beam of a phased antenna array (PAR) of the missile input antenna ( AVR), which has a wide radiation pattern, in the predicted direction, with the help of the main antenna (OA), which has a narrow radiation pattern, sends interrogation messages to the missile defense system, receives the response signal emitted by the radar transponder on board the missile launcher, determines the coordinates SAM, set the ATS beam in the direction predicted by the measured SAM coordinates, providing support for the SAM by the missile's input antenna, set the OA beam in the direction predicted by the measured ATS coordinates and emit an interrogation message to the SAM, receive the OA response signal of the SAM radar transponder emitted by it after reception interrogation sending, determine the exact coordinates of the SAM, set the OA beam in the direction predicted by the measured OA coordinates, provide tracking of the SAM by the main antenna, characterized in that they use the OA headlamp with the possibility of expanding the beam, which is turned on when the SAM is launched, set to the predicted by the measured ATS coordinates direction, emit an interrogation message to the SAM, emit an interrogation message to the SAM, receive the response signal of the SAM radar transponder with the expanded beam OA, determine the refined coordinates of the SAM, set the extended beam OA in the predicted direction determined by the coordinates measured by the expanded beam OA, provide tracking of the SAM extended beam of the main antenna, after capture for tracking by the extended beam OA, turn on the narrow beam OA and continue to accompany the missile launcher with the narrow beam OA, while tracking the rocket input antenna continues after capturing for tracking the missile defense system by the main antenna, determine the ratio of the levels of response signals received by OA and ATS, when this ratio exceeds a predetermined threshold, determined from the ratio of the gains of the main antenna and the rocket input antenna, as well as the level of the side lobes OA, a decision is made to locate the missile defense system in the main lobe of the directivity pattern OA and continue to accompany the missile defense system with the main antenna, otherwise the OA beam is set according to SAM coordinates received from the ATS until a decision is made to locate the SAM in the main lobe of the OA radiation pattern.