III Другий етап створення РЛС [3, 4]

Розвитку РЛС другого покоління сприяли досягнення науки в галузі розробки нових антен – фазованих антенних решіток, потужних широкосмугових передавальних пристроїв, високочутливих приймачів радіолокаційних сигналів Створення систем цифрової обробки сигналів призвело до появи нових методів захисту РЛС від активних і пасивних перешкод Радіолокаційні станції сантиметрового і дециметрового діапазонів довжин хвиль, що мають у своєму складі ФАР, дозволяли точно вимірювати кут місця цілі, що дало можливість іскпючіть застосування радіовисотоміру Типовим представником цього класу радіолокаторів є двокоординатної РЛС метрового діапазону хвиль 1Л13 («Небо-СВ») (рис 13)

РЛС 1Л13 («Небо СВ») представляла собою рухливу когерентно-імпульсну радіолокаційна-ную станцію Антенна система РЛС складалася з основної антени, що представляє собою плоску еквідистантним решітку з 72 випромінювачів, та додаткової трьохелементної решітки, встановленої з зворотного боку основної антени Основна антена мала у своєму складі шість фрагментів, зєднаних комутаторами

Сигнали, відбиті від мети, прийняті фрагментами грати, через антенні комутатори надходили на широкосмугові підсилювачі високої частоти, а потім на діаграммообразующую схему (ДОС), де відповідним складанням сигналів шести фрагментів решітки формувався основний і два компенсаційних каналу для захисту станції від активних шумових перешкод по бічних пелюстках ДН Третій компенсаційний канал для захисту РЛС від активних шумових перешкод з боку задньої півсфери формувався за допомогою додаткової (задньої) антени

Передавальна система РЛС складалася з збудника, попереднього широкосмугового підсилювача, модулятора і потужного широкосмугового підсилювача У збуднику вироблялося перетворення сигналу фіксованої тривалості, маніпульованого кодом Баркера, з проміжної частоти на одну з робочих частот

Апаратура СДЦ була виконана на базі цифрового режекторного фільтра з пристроєм автокомпенсації доплерівського зсуву частоти пасивної перешкоди на вході фільтра На виході фільтра за даними схеми межобзорного картографування перешкод здійснювалася автоматична стабілізація рівня помилкових тривог

Оглядові РЛС призначені для використання в системах управління повітряним рухом (УВС) цивільної авіації Специфіка польоту цивільних повітряних суден (відома швидкість, визначена висота (ешелон), відсутність навмисних активних перешкод і т п) визначають вимоги до побудови оглядових РЛС РЛС цілевказівки ГА можна віднести до модернізованим радіолокаційним станціям другого покоління Дійсно, розроблений в 70-х роках радіолокатор П-37 (1РЛ139-2) був основою трасових радіолокаційних станцій, що використовуються для УВС на всій території країн СНД Після модернізації технічні характеристики радіолокатора відповідають специфікації станції «ЛІРА-1» (1Л118) У модернізованих РЛС повністю замінена елементна база, використовуються високостабільні передавачі на коаксіальних магнетронах, твердотільні приймачі з підвищеною чутливістю, нова цифрова апаратура СДЦ з поліпшеними характеристиками з придушення відображень від місцевих предметів, встановлена ​​апаратура первинної та вторинної обробки радіолокаційної інформації і нова система відображення на робочих місцях диспетчерів із застосуванням растрових кольорових моніторів з високою роздільною здатністю

Рис 14 РЛС «ЛІРА-1» Fig 14 RLS «LiRA-Ι»

У двокоординатної РЛС кругового огляду «ЛІРА-1» (рис 14) огляд простору проводиться шляхом механічного обертання антенного пристрою, що складається з двох дзеркальних антен (нижньої і верхньої) у формі усічених параболоїдів обертання Антенний пристрій формує ДН, що складається з двох суміщених в просторі віялових променів

Трьохканальний опромінювач, кожен канал якого підключений до приемопередатчику, формує третій променя ДН Групи приемопередающих систем (нижньої і верхньої антен) забезпечують роботу станції в трьох режимах Обидві антени формують в просторі дві ДН, близькі за формою у вертикальній площині до косекансним, а ДН кожної антени утворюється в результаті підсумовування парціальних ДН кожного з опромінювачів, повязаного з нею

Рис 13 РЛС 1Л13 («Небо СВ») Fig 13 RLS 1L13 («Nebo-SV»)

Дослідно-конструкторська робота зі створення РЛС 1Л13 розпочата в 1982р, А в 1986р станція 1Л13била прийнята на озброєння

На відміну від 2-х дзеркальної антеною системи РЛС «ЛІРА-1» в первинному трасовому оглядовому радіолокаторі «УТЕС-Т» для формування косеканс-ної ДН у вертикальній площині використовується одна антена з дзеркалом подвійної кривизни (рис 15) Антена формує двухлучевую ДН шляхом застосування двох рупорних облучателей Один рупор працює на прийом – передачу і формує нижній промінь антени, другий – тільки на прийом і формує верхній промінь Огляд простору верхнім променем здійснюється при випромінюванні короткого імпульсу, нижнім – при випромінюванні довгого імпульсу Формування тривалості зондуючого імпульсного сигналу визначається обмеженням імпульсної потужності в твердотільних передавачах Внаслідок цього, для забезпечення більшої дальності дії РЛС використовується сигнал з тривалістю 80 мкс (120 мкс), а огляд простору в ближній зоні до 20 км здійснюється імпульсом з тривалістю 1,6 мкс Зондувальні імпульси випромінюються одночасно на двох несучих частотах, що розрізняються на 56 МГц, забезпечуючи тим самим двохчастотний режим опромінення мети Так як верхній промінь ДН антени працює тільки на прийом, то використання інформації в цьому промені в ближній зоні дозволяє знизити рівень перешкод від підстильної поверхні приблизно на 20 дБ Можна також відзначити, що для забезпечення необхідного енергетичного потенціалу поряд з мінімальною дальністю і високою роздільною здатністю в кожному періоді повторення випромінюються два зондирующих імпульсу різної тривалості: монохроматичний (короткий) і лінійно частотно-модульований (довгий)

Конструктивно дзеркало антени виконано у вигляді зварної ферми Розмір дзеркала 10,5 х 13,6 м, а точність виконання профілю ± 2,4 мм У горизонтальній площині зона огляду забезпечується механічним обертанням антени, вага якої 6 тонн

До складу приймальної системи станції входить апаратура: аналогової і цифрової обробки сигналів оцінки параметрів сигналів (карта перешкод) некогерентного і когерентного накопичення СДЦ обчислення координат

Рис 15 Антена РЛС «УТЕС-Т» Fig 15 Antenna RLS «UTES-Τ»

Передавальний пристрій РЛС є повністю твердотілим і складається з двох незалежних передавачів, що працюють на рознесених частотах, забезпечуючи двохчастотний режим зондування цілі Передавачі мають модульний принцип побудови, їх вихідні підсилювачі працюють за принципом активної синфазної системи, що складається з двох вісімок підсилювачів, що працюють на загальний вихід Імпульсна потужність передавача 40 кВт

Технічні характеристики РЛС «УТЕС-Т»:

– зона огляду по цілі з ЗЦ = 5 м ^ (Роб = 0,9 РЛТ = 10 ®): по дальності 1,5 .. 360 км (двохчастотний режим), 1,5 .. 270 км (одночастотний режим ) по висоті 20000 м (двохчастотний режим), 16000 м (одночастотний режим) по куту місця – 45 °

-Точність визначення координат (СКО): по дальності – 150 м по азимуту – 6 ;

– роздільна здатність: по дальності 480 м по азимуту 1,5 °

– коефіцієнт придушення сигналів від місцевих предметів не менше 50 дБ

– темп оновлення даних 10 с

– кількість супроводжуваних трас не менше 250

– споживана потужність не більше 35 кВт

Радіолокаційна аеродромна станція

«УТЕС-А», що працює в L-діапазоні (23 см), за своєю структурою аналогічна «УТЕС-Т» Відмінність виявляється лише в зонах виявлення станції і темпі оновлення інформації Зони виявлення по дальності: 160 км (двохчастотна робота) і 120 км (одночастотна робота) по висоті 12000 м і 10000 м відповідно Темп поновлення даних 4 або 5 с

РЛС «УТЕС-Т» і «УТЕС-А» розроблені для модернізації трасових РЛС ТРЛК-10, ATCR-22 і аеродромних РЛС «ІРТИШ» і ATCR-44

Радіолокаційна станція «АМУР» (рис 16) призначена для огляду повітряного простору в аеродромної зоні Первинний радіолокатор працює в L-діапазоні (23 см) За побудовою антеною системи і технічним характеристикам «АМУР» подібна зі станцією «УТЕС-А»

Рис 16 РЛС «АМУР» Fig 16 RLS «AMUR»

Аеродромна первинна РЛС «НЕВА» (рис 17) працює в S-діапазоні (2750 .. 2850 МГц) Антенна система станції формує двухлучевую віялову ДН у вертикальній площині Передавальний пристрій повністю твердотельное з повітряним охолодженням, виконано на основі підсумовування потужностей транзисторних модулів Приймальний пристрій станції також має модульну структуру З метою зменшення втрат високочастотний підсилювач з низьким рівнем шуму розташований в антенном модулі Приймальний пристрій забезпечує посилення, одноразове перетворення на проміжну частоту 60 МГц, детектування амплітудним і квадратурними фазовими детекторами радіосигналів, прийнятих верхнім і нижнім променями антени Прийом метеоінформації при кругової поляризації сигналу здійснюється за ортогонального входу поляризатора верхнього рупорного опромінювача антени

Джерело: Матеріали Міжнародної Кримської конференції «СВЧ-техніка і телекомунікаційні технології», 2006р