ВВЕДЕНИЕ

Учебник по дисциплине «Военно-техническая подготовка»

 

РАЗДЕЛ I: «ОСНОВЫ ПОСТРОЕНИЯ РАДИОЛОКАЦИОННЫХ СТАНЦИЙ РАДИОТЕХНИЧЕСКИХ ВОЙСК»

 

Красноярск – 2010

---оборотная сторона---

ВВЕДЕНИЕ

 

Воздушно-космическое пространство в современных условиях превратилось в сферу вооруженного противоборства. С этой целью ведущие государства непрерывно совершенствуют средства воздушно-космического нападения (СВКН).

Успешное решение задач обороны от воздушно-космического нападения, защиты объектов страны, населения, войск и сил флота от ударов с воздуха невозможно без постоянно действующей эффективной разведки воздушного противника. Выполнение задач разведки возложено, в основном, на технические войска (РТВ) военно-воздушных сил (ВВС).

Идея радиолокационного обнаружения летательных аппаратов зародилась в начале 30-х годов прошлого века в связи с потребностями противосамолетной обороны, а история радиолокации начинается с гениально простого изложения идеи П.К. Ощепковым в 1934 году ( «Сборник ПВО», №2).

В этом же 1934 году была заказана и испытана РЛС непрерывного излучения дециметрового диапазона «Буря» для управления стрельбой зенитной артиллерии и прожекторами.

В предвоенный период (до 1941г.) происходило освоение основных технических решений для создания генераторов СВЧ, направленных антенн, приемных и индикаторных устройств, методов измерения дальности и угловых координат целей.

Первые выпускаемые серийно РЛС метрового диапазона волн для обнаружения Самолетов РУС-1 («Ревень») были многопозиционными и лишь фиксировали пролет самолета через линию «передатчик-приемник». Всего было выпущено 44 комплекта РЛС.

В 1940 г. была принята на вооружение первая импульсная РЛС РУС-2, обладающая разрешением по дальности, а одноантенные варианты этой РЛС («Редут» на автомобилях и «Пегматит» - в прицепах) стали основными РЛС разведки воздушного противника в годы Великой Отечественной войны. Но уже в 1944 г. на основе РУС-2 была создана РЛС П-3А, способная измерять третью координату – высоту цели с помощью двухярусной антенны и гониометра.

Великая Отечественная война показала необходимость усиленного развития военной радиолокации, а начавшаяся «холодная война» сделала решение этой проблемы безотлагательным. Создание радиолокационной техники было поручено ряду специализированных НИИ с привлечением виднейших ученых. В 1946 г. закончился первый этап – этап первоначального развития радиолокационной техники.

На первом этапе огромный вклад в развитие радиолокации внесли видные ученые и специалисты П.К. Ощепков, М.М. Лобанов, Ю.К. Коровин, А.А. Чернышов, Б.Н. Шембель, Д.С. Стогов, П.А. Рожанский, Ю.Б. Кобзарев, П.А. Погорадко, Н.Я. Чернецов и др.

Второй этап развития радиолокационной техники охватывает ориентировочно 1946 – 1962 г.г.

Этот период характеризуется освоением сантиметрового диапазона волн (1949г. – РЛС «Обсерватория» П-50, 1951г. – «Перископ» П-20), индикаторов с яркостной отметкой – ИКО и секторных, ростом дальности, высоты обнаружения целей и точности радиолокационных измерений координат, измерением высоты цели «На проходе» (V - луч).

Появляются системы защиты от пассивных помех, перестройка по частоте передатчиков РЛС.

В 1956 г. на смену РЛС П- 20 поступает полностью отечественный вариант – РЛС П-30 (в дальнейшем дальномеры П-35, П-37, 1Л – 118 «Лира»), отличающиеся от зарубежных аналогов простотой, надежностью при высоких значениях ТТХ. Этими же качествами обладали и РЛС метрового диапазона: П-8 (1950 г.), П-10, П-12 (1956г.). На этом же этапе принимаются на вооружение оригинальные РЛС: П-15 дециметрового диапазона волн для маловысотного поля (1956г.), радиолокационные комплексы «дальномер-высотомер» (П-35 и ПРВ-10 - 1956г., П-80 «Алтай» с высотомером ПРВ-11 – в 1962г.), мощная РЛС метрового диапазона П-14 с зеркальной антенной большого размера, первая общегосударственная система радиолокационного опознавания «Кремний – 2М», которой оснащаются все РЛС.

Развитие радиолокационной техники, расширение пространственно-временных границ ее использования обусловили появление в 1952 году самостоятельного рода Войск ПВО – радиотехнических войск.

Период с середины 60-х до середины 70-х г.г. прошлого века можно считать третьим этапом развития радиолокационной техники РТВ. Принцип комплексирования радиолокационных дальномеров (РЛДр) и радиовысотомеров на этом этапе был основным. РТВ оснащаются более совершенными радиовысотомерами: ПРВ-11 (1962 г.), ПРВ -13 (1969 г.), ПРВ-17 (1975 г.) и для маловысотных целей – ПРВ-9, ПРВ-16. Основным РЛК радиотехнических войск стал комплекс 5Н87 (1972 г.), обладающий высокой дальностью и высотой обнаружения целей, высокой помехозащищенностью. Его модернизации (РЛК 64Ж6) поступали в войска и в 80-х годах.

На основе РЛС П-14 в 1969 г. создана специальная РЛС большой дальности П-70 «Лена-М», обладающая высоким энергетическим потенциалом (впервые применен сложный ЛЧМ зондирующий сигнал).

В этот же период создаются и РЛС специального назначения: «Лиана» на самолете ТУ-126 – бортовой радиолокационно-связной комплекс – для выноса рубежей радиолокационной разведки в океан на дальность до 2000 км от побережья, П-95 «Буг» и П-96 «Оскол» - повышенной надёжности с радиопрозрачными укрытиями для антенн – размещались в удаленных районах.

Таким образом, для третьего этапа развития радиолокационной техники характерны:

· Увеличение средней мощности, сложности модуляции и улучшение степени когерентности зондирующих сигналов;

· Улучшение качества и рост размеров антенных систем РЛС;

· Внедрение комплекса методов и технических средств помехозащиты, в том числе адаптивных;

· Развитие системы пассивной локации постановщиков активных помех;

· Автоматизация процессов извлечения, сбора, обработки и передачи радиолокационной информации (РЛИ): поступают в войска комплексы средств автоматизации (КСА) «Воздух» и «Луч».

Развитие радиолокационной техники в 60-х – 70-х г.г. прошлого века происходило с опорой на развитую теорию радиолокации и помехозащиты. В создание этой теории и практическое совершенствование РЛС внесли большой вклад ученые ВИРТА ПВО. Пятеро из них: В.И. Гомозов, С.И. Красногоров, И.В. Перетягин, В.В. Фединин, Я.Д. Ширман были удостоены Государственной премии.

Четвертый этап развития радиолокационной техники (с середины 70-х годов) характерен новыми техническими возможностями и новыми требованиями к информативности, помехозащищенности, живучести РЛС РТВ. По этим причинам пришлось отказаться от комплексов РЛДр+ ПРВ и снова перейти к трехкоординатным РЛС кругового обзора, но на качественно, новом уровне, используя многоканальность в угломестной плоскости.

Так в 1978г. Принимается на вооружение 3- координатная РЛС дальнего обнаружения дециметрового диапазона 5Н69 (СТ-67) с двухзеркальной антенной больших размеров. Трехкоординатные РЛС маловысотного поля 5Н59 (1979г.) и 19Ж6 (1981г.) выполнены с широким использованием цифровой техники обработки сигналов и радиолокационной информации. В 1982г. Принята на вооружение трехкоординатная РЛС метрового диапазона волн 55Ж6 («Небо»).

В РЛС 5У75 «Перископ-В» (1978г.) и её модернизированном варианте 57У6 (1984г.) предназначенных для горных позиций, применены системы дистанционного управления и автоматического контроля технического состояния, цифровая фильтрация сигналов. Практически полностью «цифровой» становится аппаратура наземного радиолокационного запросчика (НРЗ) новой системы «Пароль» (1977г.).

Следует отметить, что на этом этапе активно совершенствуется и техника АСУ ротного, батальонного и более высоких уровней. На смену объектам АСУ системы «Луч- 2» приходят объекты АСУ «Луч- 3» и «Пирамида», построенные на новой элементарной базе и с улучшенными характеристиками. Кроме того, функции первичной обработки РЛИ перешли к РЛС нового поколения, обеспечивающих, как правило «автосъем» координат целей и выдачу их в цифровой форме на АСУ, в ряде образцов и автоматическую проводку трасс целей.

Таким образом, четвертый этап развития радиолокационной техники и РТВ отличается от предыдущих этапов по уровню технологии и обеспечиваемых ею принципиальных возможностей построения совершенных РЛС. Но стоимость техники нового поколения велика, по этому практически реализовать все достижения теории, методы излучения, приема и обработки сигналов и в целом информации в каждом образце РЛС невозможно. Противоречия разрешается рациональным выбором типажа парка РЛС, распределением решаемых задач между классами РЛС оптимизацией сложности образцов, объемов их производства, расхода и выполнения ресурса на основе военно-экономического анализа.

Военный инженер в РТВ уже на уровне батальонного звена сталкивается на практике с такими особенностями системы радиолокационного вооружения (РЛВ) РТВ, как её пространственный размах и структурная сложность, разнообразие образцов, трудность поддержания высоких боевых и эксплутационных показателей, непрерывность и преемственность развития. Уровень подготовки офицеров-специалистов РТВ должен обеспечивать знания не только конкретных образцов но и глубокое понимание общих закономерностей построения основных классов РЛС РТВ, способов и технических средств достижения требуемых ТТХ, тенденцией развития РЛС, способность к самостоятельному освоению вновь поступающих образцов техники. Решению этих задач служит дисциплина «Основы построения РЛС РТВ».

В результате изучения дисциплины студенты должны:

Знать:

· Принципы и методы радиолокации;

· Принципы построения основных систем и устройств РЛС различного боевого назначения;

· Технические характеристики систем и устройств РЛС;

· Алгоритмы обработки радиолокационной информации, реализованные в существующих и перспективных РЛС;

· Принципы, методы и устройства пространственной, поляризованной и время-частотной селекцией радиолокационных сигналов на фоне внешних помех;

· Принципы и методы оценки боевах возможностей РЛС в различных условиях воздушной и помеховой обстановки.

Уметь:

· Применять законы физики, аналитические методы и математическую статистику при анализе схем построения устройств РЛС;

· Проводить анализ физических процессов в элементах и устройствах РЛС

Иметь представление:

· Об основных научно-технических проблемах и перспективах развития РЛС РТВ.