Радіолокаційний контроль повітряного простору. Про патентування деяких проблемах контролю за дотриманням порядку використання повітряного простору

Всім добрий вечір :) нишпорив по просторах інтернету після відвідування військової частини з чималою кількістю РЛС.
Дуже зацікавили самі РЛС.Думаю що не тільки мене, тому вирішив викласти дану статтю :)

Радіолокаційні станції П-15 і П-19

Радіолокаційна станція П-15 дециметрового діапазону призначена для виявлення низько цілей. Прийнята на озброєння в 1955 році. Використовується в складі радіолокаційних постів радіотехнічних формувань, батареях управління зенітних артилерійських і ракетних формувань оперативного ланки ППО і на пунктах управління ППО тактичної ланки.

Станція П-15 змонтована на одному автомобілі разом з антеною системою і розгортається в бойове положення за 10 хв. Агрегат харчування транспортується в причепі.

У станції є три режими роботи:
- амплітудний;
- амплітудний з накопиченням;
- когерентно-імпульсний.

РЛС П-19 призначена для ведення розвідки повітряних цілей на малих і середніх висотах, виявлення цілей, визначення їх поточних координат по азимуту і дальності розпізнавання, а також для передачі радіолокаційної інформації на командні пункти і на сполучаються системи. Вона являє собою рухливу двокоординатної радіолокаційну станцію, розміщену на двох автомобілях.

На першому автомобілі розміщується приймально-передавальна апаратура, апаратура захисту від перешкод, індикаторна апаратура, апаратура передачі радіолокаційної інформації, імітації, зв'язку і сполучення зі споживачами радіолокаційної інформації, функціонального контролю та апаратура наземного запитувача.

На другому автомобілі розміщується антенно-поворотний пристрій РЛС і агрегати електроживлення.

Складні кліматичні умови і тривалість експлуатації радіолокаційних станцій П-15 і П-19 привели до того, що до теперішнього часу велика частина РЛС вимагає відновлення ресурсу.

Єдиним виходом з ситуації, що склалася вважається модернізація старого парку РЛС на базі РЛС «Kacтa-2E1».

У пропозиціях по модернізації враховувалося наступне:

Збереження в недоторканності основних систем РЛС (антеною системи, приводу обертання антени, СВЧ-тракту, системи електроживлення, транспортних засобів);

Можливість проведення модернізації в умовах експлуатації з мінімальними фінансовими витратами;

Можливість використання вивільненої апаратури РЛС П-19 для відновлення виробів, не підданих модернізації.

В результаті модернізації мобільна твердотільна маловисотних РЛС П-19 буде здатна виконувати завдання контролю повітряного простору, визначення дальності і азимута повітряних об'єктів - літаків, вертольотів, дистанційно-пілотованих літальних апаратів і крилатих ракет, в тому числі діючих на малих і гранично малих висотах, на тлі інтенсивних відображень від підстильної поверхні, місцевих предметів і гідрометеообразованій.

РЛС легко адаптується до використання в різних системах військового і цивільного призначення. Може застосовуватися для інформаційного забезпечення систем ППО, ВПС, систем берегової оборони, сил швидкого реагування, систем управління рухом літаків цивільної авіації. Крім традиційного застосування в якості засобів виявлення низько цілей в інтересах збройних сил модернізована РЛС може використовуватися для контролю повітряного простору з метою припинення транспортування зброї і наркотиків маловисотними, малоскоростной і малорозмірними літальними апаратами в інтересах спеціальних служб і підрозділів поліції, що займаються боротьбою з наркобізнесом і контрабандою зброї .

Модернізована радіолокаційна станція П-18

Призначена для виявлення літаків, визначення їх поточних координат і видачі цілевказівки. Є однією з наймасовіших і дешевих станцій метрового діапазону. Ресурс цих станцій в значній мірі вичерпаний, а їх заміна та ремонт утруднені в зв'язку з відсутністю застарілої до теперішнього часу елементної бази.
Для продовження терміну служби РЛС П-18 і поліпшення ряду тактико-технічних характеристик здійснено модернізацію станції на основі монтажного комплекту, що має ресурс не менше 20-25 тис. Годин і термін служби 12 років.
У антенну систему введені чотири додаткових антени для адаптивного придушення активних перешкод, що встановлюються на двох окремих щоглах, Мета модернізації - створення РЛС з ТТХ, що задовольняють сучасним вимогам, при збереженні вигляду базового вироби за рахунок:
- заміни застарілої елементної бази апаратури РЛС П-18 на сучасну;
- заміни лампового передавального пристрою твердотілим;
- введення системи обробки сигналу на цифрових процесорах;
- введення системи адаптивного придушення активних шумових перешкод;
- введення систем вторинної обробки, контролю і діагностики апаратури, відображення інформації та управління на базі універсальної ЕОМ;
- забезпечення сполучення з сучасними АСУ.

В результаті модернізації:
- зменшено обсяг апаратури;
- збільшена надійність виробу;
- підвищена перешкодозахищеність;
- поліпшені точності характеристики;
- поліпшені експлуатаційні характеристики.
Монтажний комплект вбудовується в апаратну кабіну РЛС замість старої апаратури. Невеликі габарити монтажного комплекту дозволяють проводити модернізацію виробів на позиції.

Радіолокаційний комплекс П-40А


Далекомір 1РЛ128 «Броня»

Радіолокаційний далекомір 1РЛ128 "Броня" є РЛС кругового огляду і спільно з радіолокаційним висотоміром 1РЛ132 утворює трьохкоординатний радіолокаційний комплекс П-40А.
Далекомір 1РЛ128 призначений для:
- виявлення повітряних цілей;
- визначення похилій дальності і азимута повітряних цілей;
- автоматичного виведення антени висотоміра на ціль і відображення значення висоти цілі за даними висотоміра;
- визначення госпрінадлежності цілей ( «свій - чужий»);
- управління своїми літаками з використанням індикатора кругового огляду і літакової радіостанції Р-862;
- пеленгации постановників активних перешкод.

Радіолокаційний комплекс входить до складу радіотехнічних формуванні та з'єднань ППО, а також зенітних ракетних (артилерійських) частин і з'єднань військової ППО.
Конструктивно антенно-фидерная система, вся апаратура і наземний радіолокаційний запитувач розміщені на самохідному гусеничному шасі 426У зі своїми комплектуючими. Крім того, на ньому розташовуються два газотурбінних агрегату харчування.

Двокоординатної РЛС чергового режиму "Небо-СВ"


Призначена для виявлення і розпізнавання повітряних цілей в черговому режимі при роботі в складі радіолокаційних підрозділів військової ППО, оснащених і не оснащених засобами автоматизації.
РЛС являє собою рухливу когерентно-імпульсну радіолокаційну станцію, розміщену на чотирьох транспортних одиницях (три автомобілі і причіп).
На першому автомобілі розміщується приймально-передавальна апаратура, апаратура захисту від перешкод, індикаторна апаратура, апаратура автос'ема і передачі радіолокаційної інформації, імітації, зв'язку та документування, сполучення зі споживачами радіолокаційної інформації, функціонального контролю і безперервної діагностики, апаратура наземного запитувача (НРЗ).
На другому автомобілі розміщується антенно-поворотний пристрій РЛС.
На третьому автомобілі - дизельна електростанція.
На причепі розміщується антенно-поворотний пристрій НРЗ.
РЛС може доукомплектовуватись двома виносними індикаторами кругового огляду і кабелями сполучення.

Мобільна трикоординатна радіолокаційна станція 9С18М1 «Купол»

Призначена для забезпечення радіолокаційної інформацією командних пунктів зенітних ракетних з'єднань і частин військової ППО і пунктів управління об'єктів системи ППО мотострілкових і танкових дивізій, оснащених ЗРК "Бук-М1-2" і "Тор-М1".

РЛС 9С18М1 є трикоординатних когерентно-імпульсну станцію виявлення і цілевказівки, що використовує зондувальні імпульси великої тривалості, що забезпечує велику енергію випромінюваних сигналів.

РЛС оснащена цифровою апаратурою автоматичного і напівавтоматичного знімання координат і апаратурою розпізнавання виявлених цілей. Весь процес функціонування РЛС максимально автоматизовано завдяки застосуванню швидкодіючих обчислювальних електронних засобів. Для підвищення ефективності роботи в умовах активних і пасивних перешкод в РЛС використовуються сучасні методи і засоби помехозащіти.

РЛС 9С18М1 розміщується на гусеничному шасі високої прохідності і оснащена системою автономного електропостачання, апаратурою навігації, орієнтування і топопривязки, засобами телекодової і мовної радіозв'язку. Крім того, РЛС має вбудовану систему автоматизованого функціонального контролю, що забезпечує швидке відшукування несправного змінного елементу і тренажера для обробки навичок роботи операторів. Для перекладу їх з похідного положення в бойове і назад використовуються пристрої автоматичного розгортання і згортання станції.
РЛС може працювати в жорстких кліматичних умовах, переміщатися своїм ходом по дорогах і бездоріжжю, а також перевозитися будь-яким видом транспорту, включаючи повітряний.

ППО ВПС
Радіолокаційна станція "Оборона-14"



Призначена для дальнього виявлення і вимірювання дальності і азимута повітряних цілей при роботі в складі АСУ або автономно.

РЛС розміщується на шести транспортних одиницях (два напівпричепа з апаратурою, два - з антенно-щоглових пристроєм і два причепи з системою енергопостачання). На окремому напівпричепі є виносної пост з двома індикаторами. Він може бути віддалений від станції на відстань до 1 км. Для впізнання повітряних цілей РЛС комплектується наземним радіозапросчіком.

В станції застосована складається конструкція антеною системи, яка дозволила суттєво скоротити час її розгортання. Захист від активних шумових перешкод забезпечується перебудовою робочої частоти і трехканальной системою автокомпенсації, що дозволяє автоматично формувати "нулі" в діаграмі спрямованості антени в напрямку на постановників перешкод. Для захисту від пасивних перешкод застосована когерентно-компенсаційна апаратура на потенціалоскопіческіх трубках.

В станції передбачені три режими огляду простору:

- "нижній промінь" - зі збільшеною дальністю виявлення цілей на малих і середніх висотах;

- "верхній промінь" - зі збільшеною верхньою межею зони виявлення по куту місця;

Сканування - з почерговим (через огляд) включенням верхнього і нижнього променів.

Станція може експлуатуватися при температурі навколишнього середовища ± 50 ° С, швидкості вітру до 30 м / с. Багато з цих станцій поставлені на експорт і досі експлуатуються у військах.

РЛС "Оборона-14" може бути модернізована на сучасній елементній базі з використанням твердотільних передавачів і цифрової системи обробки інформації. Розроблений монтажний комплект апаратури дозволяє прямо на позиції у споживача виконати в короткий термін роботи з модернізації РЛС, наблизити її характеристики до характеристик сучасних РЛС, і продовжити термін експлуатації на 12 - 15 років при витратах в кілька разів менших, ніж при закупівлі нової станції.
Радіолокаційна станція "Небо"


Призначена для виявлення, розпізнавання, вимірювання трьох координат і супроводу повітряних цілей, включаючи літаки, виготовлені за технологією "стелс". Застосовується в військах ППО в складі АСУ або автономно.

РЛС кругового огляду "Небо" розташовується на восьми транспортних одиницях (на трьох напівпричепах - антенно-щоглові пристрій, на двох - апаратура, на трьох причепах - система автономного енергопостачання). Є виносний пристрій, що транспортується в тарних ящиках.

РЛС працює в метровому діапазоні хвиль і поєднує функції далекоміра і висотоміра. У цьому діапазоні радіохвиль РЛС малоуязвімая від снарядів самонаведення і протилокаційного ракет, діючих в інших діапазонах, а в робочому діапазоні ці засоби ураження в даний час відсутні. У вертикальній площині реалізовано (без використання фазовращателей) електронне сканування Висотомірні променем в кожному елементі дозволу по дальності.

Перешкодозахищеність в умовах впливу активних перешкод забезпечується адаптивної перебудовою робочої частоти і багатоканальної системою автокомпенсації. Система захисту від пасивних перешкод також побудована на базі кореляційних автокомпенсатора.

Вперше для забезпечення перешкодозахищеності в умовах впливу комбінованих перешкод реалізована просторово-часова розв'язка систем захисту від активних і пасивних перешкод.

Вимірювання і видача координат здійснюються за допомогою апаратури автос'ема на базі вбудованого спецобчислювача. Є автоматизована система контролю і діагностування.

Передавальний пристрій відрізняється високою надійністю, яка досягається за рахунок стовідсоткового резервування потужного підсилювача та використання групового твердотільного модулятора.
РЛС "Небо" може експлуатуватися при температурі навколишнього середовища ± 50 ° С, швидкості вітру до 35 м / с.
Трикоординатна рухлива оглядова РЛС 1Л117М


Призначена для спостереження за повітряним простором і визначення трьох координат (азимут, похила дальність, висота) повітряних цілей. РЛС побудована на сучасних компонентах, має високий потенціал і низьким споживанням енергії. Крім того, РЛС має вбудований запитувач держрозпізнавання і апаратуру для первинної та вторинної обробки даних, комплект виносного індикаторного обладнання, завдяки чому може бути використана в автоматизованих і неавтоматизованих системах ППО і Військово-повітряних силах для управління польотами і наведення перехоплення, а також для управління повітряним рухом (УВС).

РЛС 1Л117М є вдосконаленою модифікацією попередньої моделі 1Л117.

Основною відмінністю вдосконаленою РЛС є використання клістронного вихідного підсилювача потужності передавача, що дозволило підвищити стабільність випромінюваних сигналів і, відповідно, коефіцієнт придушення пасивних перешкод і поліпшити характеристики по низколетящим цілям.

Крім того, завдяки наявності перебудови частоти поліпшені характеристики при роботі радара в умовах перешкод. У пристрої обробки радіолокаційних даних застосовані нові типи сигнальних процесорів, вдосконалена система дистанційного керування, контролю і діагностики.

В основний комплект РЛС 1Л117М входять:

Машина № 1 (приемопередающая) складається з: нижній і верхній антенних систем, чотириканального волноводного тракту з приймально-передавальним устаткуванням ПРЛ і апаратурою держрозпізнавання;

Машина № 2 має шафа (пункт) знімання і шафа обробки інформації, радіолокаційний індикатор з дистанційним управлінням;

Машина № 3 перевозить дві дизельні електростанції (головну і резервну) і комплект кабелів РЛС;

Машини № 4 і № 5 містять допоміжне обладнання (запчастини, кабелі, коннектори, монтажний комплект і т.д.). Вони використовуються також для транспортування розібраної антеною системи.

Огляд простору забезпечується механічним обертанням антеною системи, яка утворює V-образну діаграму на-спрямованості, що складається з двох променів, один з яких розташований у вертикальній площині, а інший - в площині, розташованої під кутом 45 до вертикальної. Кожна діаграма спрямованості в свою чергу формується двома променями, утвореними на різних несучих частотах і мають ортогональну поляризацію. Передавач РЛС формує два послідовних фазокодоманіпулірованних імпульсу на різних частотах, які надсилаються на опромінювачі вертикальної і похилій антен через хвилеводний тракт.
РЛС може працювати в режимі рідкісної частоти повторення імпульсів, що забезпечує дальність 350 км, і в режимі частих посилок з максимальною Дальністю 150 км. При підвищеній частоті обертання (12 оборотів в хвилину) використовується тільки частий режим.

Приймальна система і цифрова апаратура СДЦ забезпечують прийом і обробку ехосигналів мети на тлі природних перешкод і метеообразованій. РЛС обробляє луна-сигнали в "рухається вікні" з фіксованим рівнем помилкових тривог і має межобзорную обробку для поліпшення виявлення цілей на тлі перешкод.

Апаратура СДЦ має чотири незалежних канали (по одному на кожен прийомний канал), кожен з яких складається з когерентної і амплітудної частин.

Вихідні сигнали чотирьох каналів об'єднуються попарно, в результаті чого на екстрактор РЛС подаються нормовані амплітудні і когерентні сигнали вертикального і похилого променів.

Шафа знімання та обробки інформації отримує дані від ПЛР і апаратури держрозпізнавання, а також сигнали обертання і синхронізації, і забезпечує: вибір амплітудного або когерентного каналу відповідно до інформації карти перешкод; вторинну обробку РЛИ з побудовою траєкторій за даними РЛС, об'єднання відміток ПРЛ і апаратури держрозпізнавання, відображення на екрані повітряної обстановки з "прив'язаними" до цілей формулярами; екстраполяцію розташування цілі і прогнозування зіткнень; введення і відображення графічної інформації; управління режимом розпізнавання; рішення за-дач наведення (перехоплення); аналіз і відображення метеорологічних даних; статистичну оцінку роботи РЛС; вироблення і передачу обмінних повідомлень на пункти управління.
Система дистанційного контролю та управління забезпечує автоматичне функціонування радара, управління режимами роботи, виконує автоматичний функціональний і діагностичний контроль технічного стану обладнання, визначення і пошук несправностей з відображенням методики проведення ремонтних та експлуатаційних робіт.
Система дистанційного контролю забезпечує локалізацію до 80% несправностей з точністю до типового елементу заміни (ТЕЗ), в інших випадках - до групи ТЕЗов. На екрані дисплея робочого місця дається повне відображення характерних показників технічного стану устаткування радіолокації в формі графіків, діаграм, функціональних схем і пояснювальних написів.
Існує можливість передачі даних РЛС по кабельних лініях зв'язку на виносне индикаторное обладнання для управління повітряним рухом і забезпечення систем наведення і управління перехопленням. РЛС забезпечується електроенергією від вхідного в комплект поставки автономного джерела живлення; може також підключатися до промислової мережі 220/380 В, 50 Гц.
Радіолокаційна станція "Каста-2Е1"


Призначена для контролю повітряного простору, визначення дальності і азимута повітряних об'єктів - літаків, вертольотів, дистанційно пілотованих літальних апаратів і крилатих ракет, що летять на малих і гранично малих висотах, на тлі інтенсивних відображень від підстильної поверхні, місцевих предметів і гідрометеообразованій.
Мобільна твердотільна РЛС "Каста-2Е1" може бути використана в різних системах військового і цивільного призначення - протиповітряної оборони, берегової оборони і прикордонного контролю, управління повітряним рухом та контролю повітряного простору в аеродромних зонах.
Відмінні риси станції:
- блочно-модульну побудову;
- сполучення з різними споживачами інформації і видача даних в аналоговому режимі;
- автоматична система контролю і діагностики;
- додатковий антенно-щогловий комплект для установки антени на щоглі з висотою підйому до 50 м
- твердотельное побудова РЛС
- висока якість вихідної інформації при впливі імпульсних і шумових активних перешкод;
- можливість захисту і сполучення із засобами захисту від протіворадіо-локаційних ракет;
- можливість визначення державної належності виявлених цілей.
РЛС включає апаратну машину, антенну машину, електроагрегат на причепі і виносне робоче місце оператора, що дозволяє управляти РЛС з захищеної позиції на видаленні 300 м.
Антена РЛС являє собою систему, що складається з розташованих в два поверхи двох дзеркальних антен з облучателями і компенсаційних антен. Кожне дзеркало антени виконано з металевої сітки, має овальний контур (5,5 м х 2,0 м) і складається з п'яти секцій. Це дає можливість укладати дзеркала при транспортуванні. При використанні штатної опори забезпечується положення фазового центру антеною системи на висоті 7,0 м. Огляд в угломестной площині здійснюється формуванням одного променя спеціальної форми, по азимуту - за рахунок рівномірного кругового обертаючись-ня зі швидкістю 6 або 12 об. / Хв.
Для генерації зондувальних сигналів в РЛС застосовується твердотільний передавач, виконаний на СВЧ транзисторах, що дозволяє отримати на його виході сигнал потужністю близько 1 кВт.
Приймальні пристрої здійснюють аналогову обробку сигналів від трьох основних і допоміжних прийомних каналів. Для посилення прийнятих сигналів використовується твердотільний малошумящий СВЧ підсилювач з коефіцієнтом передачі не менше 25 дБ при власному рівні шуму не більше 2 дБ.
Управління режимами РЛС здійснюється з робочого місця оператора (РМО). Радіолокаційна інформація відображається на координатно-знаковому індикаторі з діаметром екрану 35 см, а результати контролю параметрів РЛС - на таблично-знаковому індикаторі.
РЛС "Каста-2Е1" зберігає працездатність в інтервалі температур від -50 ° С до +50 ° С в умовах атмосферних опадів (іній, роса, туман, дощ, сніг, ожеледь), вітрових навантажень до 25 м / с і розташування РЛС на висоті до 2000 м над рівнем моря. РЛС може працювати безперервно протягом 20 діб.
Для забезпечення високої готовності РЛС є резервируемая апаратура. Крім того, в комплект РЛС включені запасне майно і приналежності (ЗІП), розраховані на рік експлуатації РЛС.
Для забезпечення готовності РЛС в межах всього терміну служби окремо поставляється груповий ЗІП (1 комплект на 3 РЛС).
Середній ресурс РЛС до капітального ремонту 1 15 тис. Годин; середній термін служби до капітального ремонту - 25 років.
РЛС "Каста-2Е1" має високу модернізаційної здатністю в частині поліпшення окремих тактико-технічних характеристик (збільшення потенціалу, зменшення обсягу апаратури обробки, засобів відображення, збільшення продуктивності, скорочення часу розгортання і згортання, підвищення надійності та ін.). Можлива поставка РЛС в контейнерному варіанті з використанням кольорового дисплея.
Радіолокаційна станція "Каста-2Е2"


Призначена для контролю повітряного простору, визначення дальності, азимута, ешелону висоти польоту і трасових характеристик повітряних об'єктів - літаків, вертольотів, дистанційно пілотованих літальних апаратів і крилатих ракет, в тому числі летять на малих і гранично малих висотах, на тлі інтенсивних відображень від підстильної поверхні , місцевих предметів і гідро-метеообразованій. Маловисотних трикоординатна РЛС кругового огляду чергового режиму "Каста-2Е2" застосовується в системах протиповітряної оборони, берегової оборони і прикордонного контролю, управління повітряним рухом та контролю повітряного простору в аеродромних зонах. Легко адаптується до використання в різних системах цивільного призначення.

Відмінні риси станції:
- блочно-модульну побудову більшості систем;
- розгортання і згортання штатної антеною системи за допомогою автоматизованих електромеханічних пристроїв;
- повністю цифрова обробка інформації і можливість передачі її по телефонних каналах і радіоканалу;
- повністю твердотельное побудова передавальної системи;
- можливість установки антени на легкої висотної опори типу "Унжа", що забезпечує підйом фазового центру на висоту до 50 м;
- можливість виявлення малорозмірних об'єктів на тлі інтенсивних заважають віддзеркалень, а також завислих вертольотів при одночасному виявленні рухомих об'єктів;
- висока захищеність від несинхронних імпульсних перешкод при роботі в щільних угрупуваннях радіоелектронних засобів;
- розподілений комплекс обчислювальних засобів, що забезпечує автоматизацію процесів виявлення, супроводу, вимірювання координат і впізнання державної належності повітряних об'єктів;
- можливість видачі радіолокаційної інформації споживачу в будь-якій зручній для нього формі - аналогової, цифро-аналогової, цифрової координатної або цифровий трасової;
- наявність вбудованої системи функціонально-діагностичного контролю, що охоплює до 96% апаратури.
РЛС включає в себе апаратну і антенну машини, основну і резервну електростанції, змонтовані на трьох автомобілях підвищеної прохідності КамАЗ-4310. Має виносний робоче місце оператора, що забезпечує управління РЛС, віддалене від неї на відстань 300 м.
Конструкція станції стійка до впливу надлишкового тиску у фронті ударної хвилі, оснащена пристроями санітарної та індивідуальної вентиляції. Передбачена робота системи вентиляції в режимі рециркуляції без використання забірного повітря.
Антена РЛС являє собою систему, що складається з дзеркала подвійної кривизни, вузла рупорних опромінювачів і антен придушення прийому по бічних пелюстках. Антенна система формує за основним радіолокаційному каналу два променя з горизонтальною поляризацією: гострий і косекансний, що перекривають заданий сектор огляду.
У РЛС використовується твердотільний передавач, виконаний на СВЧ транзисторах, що дозволяє отримати на його виході сигнал потужністю близько 1 кВт.
Управління режимами РЛС може проводитися як по командам оператора, так і використанням можливостей комплексу обчислювальних засобів.
РЛС забезпечує стійку роботу при температурі навколишнього повітря ± 50 ° С, відносної вологості повітря до 98%, швидкості вітру до 25 м / с. Висота розміщення над рівнем моря - до 3000 м. Сучасні технічні рішення і елементна база, застосовані при створенні РЛС "Каста-2Е2", дозволили отримати тактико-технічні характеристики на рівні кращих зарубіжних і вітчизняних зразків.

Всім дякую за увагу:)

Первинні РЛС огляду повітряного простору (ПРЛС)

ПРЛС служать основним джерелом інформації про динамічну повітряну обстановку в певній області простору. Вони призначені для виявлення ВС і визначення азимутальних кутів і діяльностей до ВС. ПРЛС виробляють опромінення всіх об'єктів, що потрапляють в межі їх зони огляду, і здійснюють прийом сигналів, відбитих цим об'єктами. Аналіз прийнятих сигналів дозволяє отримувати всю необхідну інформацію про рух ВС. Принцип функціонування ПРЛС аналогічний принципу функціонування звичайної імпульсної радіолокаційної станції, хоча і має деякі специфічні особливості, обумовлені ставляться, властивостями відображають об'єктів і умовами застосування.

Основні експлуатаційно-технічні характеристики (етх)

До основних етх ПРЛС відносяться зона огляду, роздільна здатність, точність, надійність, масово-габаритні характеристики.

зона огляду (Зона видимості) - область простору, в межах якої ПРЛС забезпечує виявлення ВС і визначення їх координат з необхідною

точністю і надійністю при заданої ймовірності правильного виявлення і допустимому рівні помилкових тривог. Зона огляду характеризується дальністю виявлення і тілесним кутом, в межах якого вона досягається. Точніше кажучи, зона огляду задається дальністю виявлення, що розглядається як функції кутових координат ПС (азимута та кута місця) щодо точки розміщення ПРЛС.

Дальність виявлення радіолокації залежить від потужності випромінювання ПРЛС, спрямованих властивостей антени, чутливості приймача і властивостей, що відображають повітряних суден.

де - r max - максимальна дальність виявлення; Р Прд - потужність, яку випромінює передавачем ПРЛС; G - коефіцієнт спрямованої дії антени; л-довжина хвилі, на якій працює ПРЛС; у ц - ефективна площа розсіювання, характеризує відображають властивості об'єкта відображення; Р Прмmin - чутливість приймача, тобто мінімальна потужність відбитого сигналу на вході приймача ПРЛС, яка після обробки в ньому, забезпечує надійне відтворення відбитого сигналу на екрані індикатора.

Вираз (1) показує максимальну дальність дії ПРЛС у вільному просторі і показує, що для відчутного збільшення дальності необхідно значно збільшити кількість Р Прд, у ц, G або зменшення P ПЗМ min і л.

Однак на процес радіолокаційного спостереження в значній мірі впливає земна поверхня. Відображаються нею сигнали підсумовуються з прямими сигналами, що призводить до інтерференції прямих і відбитих полів. У загальному випадку потужність прийнятих відбитих сигналів відрізняється від потужності сигналів в умовах вільного простору

Р * ПЗМ \u003d Р ПЗМ · Ф4 (в),

де - Ф (в) - інтерференційний множник.

Звідси випливає, що максимальна дальність радіолокаційного спостереження з урахуванням впливу землі визначитися як

r max з \u003d r max · Ф (в) (2).

Інтерференційний множник є функцією кута місця. Максимальна і мінімальне значення його рівні: Ф max \u003d 1 + з 0; Ф min \u003d 1 - з 0, тому і максимальна дальність буде залежати від кута місця і змінюватися в межах від r max · (1-с 0) до r max · (1 + з 0), де з 0 - узагальнений коефіцієнт відображення. Це призводить до того, що діаграма випромінювання і зона виявлення у вертикальній площині мають пелюстковий характер (ріс.58).

Рис. 58. Форма ДНА з урахуванням впливу земної поверхні

Кути місця, під якими розташовуються максимуми і мінімуми діаграми випромінювання, визначаються як:

sinв n min \u003d n · л / 2h; sinв n max \u003d (2n + 1) · л / 4h (3),

де - h - висота підвісу антени ПРЛС; л - довжина хвилі; n \u003d 0,1,2,3, ....

Звідси випливає, що кут місця першого мінімуму в 1 min \u003d 0, а перший максимум орієнтований під кутом місця в 1 max \u003d л / 4h.

З виразу (3) видно, що чим вище піднята антена над землею, тим ближче до землі притискається перший пелюстка, кількість пелюсток збільшується, а ширина їх зменшується.

Так як коефіцієнт з 0 може приймати одне із значень в межах 0 ... 1, то мінімальне і максимальне значення интерференционного множника Ф (в) при з 0 \u003d 1 дорівнюють відповідно 0 і 2. Максимальна дальність дії в напрямках в max може зростати в 2 рази в порівнянні з r max, яка визначається виразом (1). Зате в напрямках в min максимальна дальність дії зменшується до нуля. Для зменшення глибини провалів зони видимості РЛС використовуються спрямовані в вертикальній площині антени. Інтерференційні явища особливо сильно проявляються в діапазоні метрових і дециметрових хвиль.

З урахуванням розглянутих явищ діаграма спрямованості антени у вертикальній площині набуває порізаний багатопелюстковий характер (рис.).

Кривизна земної поверхні обмежує r max прямої видимості r пр. Отримане раніше вираз (2) може використовуватися в тому випадку, коли r max< r пр. Если же рассчитанная по этой формуле максимальная дальность действия окажется больше, чем r пр, то r max = r пр. Загасання радіохвиль в атмосфері може привести до зменшення максимальної дальності РЛС. При використанні в РЛС радіохвиль довше 10см навіть при несприятливих метеорологічних умовах загасання їх в атмосфері незначно. З цієї причини при визначенні r max РЛС дециметрового і метрового діапазонів загасання можна не враховувати. Хвилі міліметрового і сантиметрового діапазонів відчувають помітне згасання і при розрахунку r max РЛС цих діапазонів його необхідно враховувати.

Мінімальна дальність дії ПРЛС - це відстань, ближче якого вона не здатна виявляти об'єкти. Вона обмежується тривалістю зондирующих імпульсів ф і часом відновлення приймального тракту з урахуванням інерційності антенного перемикача t в і визначається виразом

r min \u003d c · (ф + t в) / 2.

Зазвичай r min можна оцінити величиною в кілька сотень метрів. Для РЛС дальнього виявлення така величина не має великого значення. Для РЛ огляду льотного поля і метеолокаторов цей параметр має істотне значення, і приймаються спеціальні заходи щодо його зменшення.

Межі огляду по азимуту і куту місця.Межі зони огляду РЛС по кутових координатах в горизонтальній і вертикальній площинах визначаються призначенням і типом РЛС. Оглядові РЛС різного призначення, як правило, здійснюють круговий огляд в горизонтальній площині. У вертикальній площині зона огляду цих РЛС обмежується сектором в кілька десятків градусів, а нижня межа розташовується під кутом в десяті частки градуса відносно горизонту. Перед посадочними РЛС ставиться завдання обслуговувати досить обмежений сектор простору, і зона огляду цих РЛС обмежена по куту, як в горизонтальній, так і у вертикальній площині значеннями 10 ... 30 0.

Діаграма видимості РЛС. Для грамотної експлуатації РЛС необхідно знати зону її дії. Оскільки зона огляду не є однорідною, для її характеристики слід задавати не одне значення максимальної дальності дії, а ряд значень для різних напрямків у вертикальній площині або різних висот. Для наочного уявлення зона огляду зображується графічно. Графік зони огляду називається діаграмою видимості, яка ділить весь простір на дві області. Область всередині діаграми є частиною простору, в якій об'єкти спостерігаються із заданою вірогідністю правильного виявлення. В іншій області простору, що знаходиться поза діаграми видно об'єкти не виявляються.

Для двокоординатної РЛС діаграма видимості будується у вертикальній площині і при цьому найбільш часто використовується прямокутна система координат висота - похила дальність (ріс.59).

У цій системі координат: - по горизонтальній осі відкладається похила дальність r; по вертикальній - наведені висоти Н пр .

наведеної висотою називається висота розташування об'єкта над площиною горизонту (або радиогоризонта, якщо враховується рефракція радіохвиль), проведеної з точки розміщення РЛС:

Н пр \u003d r · sinв або Н пр \u003d Н - r 2 / 2R е,

де R е - еквівалентний радіус Землі (R е \u003d 8500км).

Рис. 59. Діаграма видимості РЛС в прямокутній системі координат висота - дальність

1 - лінії рівних похилих дальностей; 2 - діаграма видимості; 3 - лини рівних справжніх висот; 4 - лінії рівних кутів місця; 5 - лінії рівних наведених висот

Лінії рівних справжніх висот в прямокутній системі координат Н пр, r матимуть вигляд парабол. Лінії рівних кутів місця в мають вигляд прямих, що проходять через початок координат і точки з координатами r, H пр. Особливістю і гідністю прямокутної системи координат є

то, що область малих кутів місця, яка має найбільше значення для РЛС великої дальності дії, представляється великим планом. Максимальні дальності дії на заданих висотах визначаються точками перетину ліній рівних висот з діаграмою видимості, а точки перетину цих ліній з горизонтальною віссю визначають дальність прямої видимості r пр.

Роздільна здатність по дальності визначається мінімальним відстанню Дrміж двома об'єктами, розташованими в одному радіальному напрямку щодо РЛС, спостереження яких на індикаторі може здійснюватися окремо. Роздільна здатність по дальності залежить від тривалості зондуючого імпульсу фі ряду параметрів індикатора:

Дr \u003d c · ф / 2 + d п · M / L р,

де d п - діаметр світлового плями на екрані індикатора; L р - довжина лінії розгортки; М - масштаб розгортки по дальності.

Перший доданок визначає потенційну роздільну здатність РЛС по дальності, яка залежить тільки від тривалості зондуючого імпульсу. Другий доданок представляє роздільну здатність індикатора. Співвідношення між потенційною роздільною здатністю і роздільною здатністю індикатора в різних типах РЛС може бути різним.

Роздільна здатність по азимуту визначається мінімальним кутом в горизонтальній площині Дбміж напрямками на два рівновіддалених від РЛС об'єкта, при якому на індикаторі вони спостерігаються роздільно

Ця роздільна здатність

Дб \u003d І + d п · M / L р · r,

де І - ширина діаграми спрямованості антени в горизонтальній площині.

Перший член правої частини цієї формули визначає потенційну роздільну здатність РЛС по азимуту, яка залежить тільки від ширини діаграми спрямованості в горизонтальній площині. ЧИМ вже антенний промінь, тим вище роздільна здатність по куту. Другий доданок представляє роздільну здатність по азимуту індикаторного пристрою РЛС. Вона визначається тими ж параметрами індикатора, що і роздільна здатність по дальності, але додатково залежить від відстані до об'єктів. Чим ближче розташовуються об'єкти від РЛС, тим гірше роздільна здатність по азимуту. Для досягнення найбільшої роздільної здатності треба вибирати масштаб розгортки так, щоб позначки від об'єктів спостерігалися в кінці лінії розгортки.

Точність вимірювання координат .

Точність вимірювання дальності.Вимірювання дальності супроводжуються низкою помилок, які викликаються наступними причинами: нестабільністю швидкості поширення радіохвиль і викривленням траєкторії їх поширення в атмосфері землі (похибки, викликані цими причинами, називаються похибками поширення); впливом шумових та інших перешкод, які впливають на РЛС ( шумові похибки); недосконалістю РЛС як технічного пристрою ( інструментальні похибки); впливом властивостей, що відображають реальних цілей, які з значної частини елементарних відбивачів ( похибки мети). Для РЛС, що мають в якості вихідних пристроїв електронно-променеві індикатори, основне значення мають інструментальні і в деяких випадках шумові похибки.

До інструментальним погрішностей відносяться похибки калібрування і градуювання, відліку, інтерполяції і т.п. ВОНИ повністю визначаються пристроєм конкретної РЛС, багато хто з них можна знайти тільки експериментально. Серед інструментальних похибок слід виділити похибка відліку дальності, яка до певної міри визначається кваліфікацією оператора. У більшості РЛС визначення дальності проводиться по індикатору за допомогою масштабних міток дальності. Оператор на око визначає положення позначки цілі між мітками дальності при цьому СКП відліку

уr 0 \u003d (0,05 ... 0,1) r м,

де r - відстань між сусідніми масштабними мітками дальності.

Досвід показує, що середні квадратичні значення похибок вимірювання дальності (СКП) виявляються рівними: для трасових ПРЛС - 0,01r, для аеродромних ПРЛС - 0,03r або 150 м (більша із зазначених величин). Таким чином, СКП визначення лінії положення за допомогою расових ПРЛС дорівнює 3,4 км на дальності 340 км і 0,5 км на дальності 50 км. СКП визначення дальності за допомогою аеродромних ПРЛС становить 4,5 км на дальності 150 км і 1,5 км на дальності 50 км.

Точність вимірювання кутових координат.НА точність визначення кутових координат в основному впливають інструментальні похибки. До них відносяться похибки формування кутовий розгортки індикатора, що утворюються внаслідок похибок синхронно-стежить системи, люфтів в механічних редукторах, розбіжності осі антени з віссю симетрії променя антени, похибки формування азимутальних міток і похибки відліку кутової координати на індикаторі.

СКП відліку азимута по індикатору залежить від кутового розміру позначки об'єкта, який приблизно дорівнює ширині ДНА І, і від кутового інтервалу між азимутними мітками б м , Тобто

уб 0 \u003d (0,05 ... 0,1).

СКП визначення азимуту для трасових ПРЛС дорівнює 0,5 0, для аеродромних - 2 0. Відповідні значення СКП визначення лінії положення на удалениях 340 км і 50 км для трасових ПРЛС будуть 3,4 км і 0,5 км, для аеродромних - 6 км на дальності 150 км і 2 км - на видаленні 50 км.

Слід зазначити, що точність визначення місця ВС за допомогою ПРЛС залежить, перш за все, від дальності до нього і оцінюється похибками, СКП яких має порядок одиниць кілометрів.

З наведених даних видно, що ПРЛС поступаються по точності систем ближньої навігації і значно менш точні, ніж супутникові системи радіонавігації.

Захист ПРЛС від перешкод

НА роботу ПРЛС істотний вплив роблять заважають сигнали різного походження, званими перешкодами. Зокрема, крім корисних сигналів, що відображаються ВС, виникають заважають сигнали, що з'являються через відбиття від підстильної поверхні, місцевих предметів і метеообразованій, причому рівень цих сигналів значно вище рівня корисного сигналу, так як створюють їх об'єкти розташовані поблизу від ПРЛС. Сигнали через що заважають віддзеркалень називаються пасивними перешкодами. На роботу ПРЛС надають заважає вплив робота сторонніх РЛС і перешкоди індустріального і атмосферного походження. Перешкоди зазначених видів називаються активними. Перешкоди приховують слабкий корисний сигнал, або створюють фон, що перешкоджає його виявленню і проведенню вимірів. Тому виникає необхідність реалізацій заходів щодо захисту ПРЛС від перешкод.

Захист від перешкод грунтується на виявленні відмінностей параметрів сигналів, що заважають від корисних і поділі (селектирования) корисних сигналів і перешкод в інтересах придушення. Розглянемо основні методи захисту ПРЛС від перешкод.

Селекція рухомих цілей (СДЦ) дозволяє послабити вплив відбитків від підстильної поверхні, місцевих предметів і хмарних утворень. Вона полягає в поділі сигналів від ВС і нерухомих об'єктів через відмінності частот коливань, відбитих цими об'єктами. Різниця частот обумовлено доплеровским ефектом, який проявляється в тому, що якщо відстань між об'єктом відображення і ПРЛС змінюється, то частота сигналу прийнятого (відбитого) від такого об'єкта буде відрізнятися від частоти сигналів, що випромінюються ПРЛС. Різниця частот (доплеровській зрушення) пропорційна радіальної швидкості руху об'єкту, що відображає і обернено пропорційна довжині хвилі, на якій ведеться випромінювання

Отже, доплеровській зрушення відмінний від нуля при відображенні від об'єктів, що рухаються і мають? 0, і дорівнює 0 при відображенні від нерухомих утворень або об'єктів, що рухаються по круговій траєкторії щодо ПРЛС. При цьому в разі наближення ВС< 0 и F Д > 0, в разі видалення знак доплерівського зсуву змінюється на протилежний, доплеровській зрушення відсутня при відображенні від підстильної поверхні і близький до нуля - при відображенні від повільно рухаються хмар.

У ПРЛС використовується імпульсний режим випромінювання, тому доплеровській зрушення буде проявлятися в зміні амплітуди імпульсних сигналів, що отримуються в результаті перетворення в спеціальній апаратурі СДЦ, яка входить до складу ПРЛС. При прийомі пасивної перешкоди ці сигнали мають постійну амплітуду, оскільки F Д \u003d 0 (ріс.60, а 2).

Рис. 60. Тимчасові діаграми процесів в апаратурі СДЦ:

а - тимчасові діаграми відбитих сигналів після перетворення: 1 - корисний сигнал; 2 - пасивна перешкода; б - спрощена схема ФЧПК; в - форма корисного сигналу на виході ФЧПК

У тому випадку, коли приймається корисний сигнал, імпульсні сигнали будуть мати змінну амплітуду, непостійну по закону F Д (ріс.60, а 1). Важливим елементом апаратури СДЦ є фільтр ЧПК, який не повинен пропускати імпульси пасивної перешкоди. Цей фільтр (ріс.60, б) складається з схеми затримки на час, що дорівнює періоду повторення імпульсів Т і, схеми вирахування СВ і двухполуперіодного випрямляча - детектора ДПД. Відображені імпульсні сигнали після перетворення надходять на СВ безпосередньо і через схему затримки. Це означає, що в СВ кожен імпульс порівнюється по амплітуді з попереднім імпульсом. Якщо на фільтр надходять імпульси постійної амплітуди (пасивна перешкода), то в СВ імпульси компенсуються і на її виході сигнал відсутній, т.е.пассівная перешкода на індикатор не надходить. Якщо на фільтр надходять імпульси зі змінною амплітудою (корисний сигнал) то на виході СВ утворюються імпульси також змінної амплітуди, оскільки тепер кожен імпульс відрізняється по амплітуді від сусіднього попереднього імпульсу. Випрямляч ДПД перетворює різнополярні імпульси з виходу СВ в імпульси однієї полярності (ріс.60, в), які подаються на індикатор і створюють позначки ВС. Таким чином, в результаті роботи апаратури СДЦ на індикатор повинні надходити тільки корисні сигнали, відбиті рухомими об'єктами, а пасивна перешкода не проходить через фільтр ЧПК.

Робота РЛС з СДЦ має деякі особливості. Що огинає послідовності імпульсів, що надходять на схему ЧПК має справжню доплерівську частоту F Д тільки в тому випадку, коли частота повторення зондувальних імпульсів ПРЛС F і? 2F Д. В іншому випадку частота обвідної імпульсів відрізняється від F Д і називається удаваній доплеровской частотою F ДК. До тих пір, поки F Д? F і / 2, що здається доплеровская частота дорівнює істинної доплеровской частоті. При подальшому збільшенні F Д частота F ДК починає зменшуватися і досягає нуля при F Д \u003d F і. У загальному випадку

F ДК \u003d 0 завжди, коли виконується умова F Д \u003d n · F і, де n \u003d 1,2,3 ... Зазначене явище призводить до того, що деякі рухомі цілі не будуть відображатися на індикаторі. Це відбувається в тих випадках, коли F Д \u003d n · F і. При цьому F ДК \u003d 0 і рухомі об'єкти створюють на виході приймача ПРЛС такі ж сигнали, як і пасивні перешкоди, тобто імпульси постійної амплітуди, які не проходять через ФЧПК схеми СДЦ.

Доплеровским частотам F Д \u003d n · F і відповідають деякі радіальні швидкості руху об'єктів W r c \u003d n · F · л / 2, де n \u003d 0,1,2,3 і т.д. Ці швидкості називають сліпими, Оскільки об'єкти з такими швидкостями в РЛС з СДЦ не спостерігаються. Сліпі швидкості можуть бути усунені при одночасній роботі РЛС на декількох різних частотах повторення імпульсів або при використанні змінної F і, що призводить до ускладнення апаратури СДЦ і всієї ПРЛС.

Інша особливість РЛС з СДЦ полягає в тому, що така станція не стежить об'єкти, що рухаються без зміни відстані щодо РЛС або при малих швидкостях зміни відстані. Для того щоб мати можливість спостерігати такі об'єкти в ПРЛС є два режими роботи: СДЦ і "пасивний". У режимі "пасивний" апаратура СДЦ відключається і на індикатор надходять все відбиті сигнали, в тому числі і пасивна перешкода.

Поляризаційна селекція. Придушення пасивних перешкод, відображених атмосферними утвореннями, може бути досягнуто шляхом використання відмінності між корисними сигналами і перешкодами в їх поляризації. Для цього в РЛС застосовують радіохвилі з круговою і еліптичною поляризациями, які створюються за допомогою спеціального пристрою, розташованого в антенно-фидерном тракті. Випромінювана радіохвиля з круговою поляризацією (ріс.61, а) характеризується тим, що вектор електричного поля Е обертається з постійною кутовою швидкістю, рівній частоті сигналу щ,так що кінець вектора описує коло. При відображенні такої радіохвилі від дрібних частинок сферичної форми її поляризація залишається кругової, але з протилежним напрямком обертання вектора Е отр (ріс.61, б). Така радіохвиля не проходить поляризаційне пристрій і тому пасивні перешкоди, створені атмосферними утвореннями, що складаються з дрібних частинок сферичної форми, не приймаються ПРЛС. При відображенні радіохвиль з круговою поляризацією від об'єктів неправильної геометричної форми (наприклад, від ЗС) її поляризація стає еліптичною (ріс.61, в), при якій обертається вектор Е отр змінює свою величину і його кінець описує еліпс. Хвиля з такою поляризацією проходить через поляризаційне пристрій, але з ослабленням, і тому ПРЛС приймає корисні сигнали, хоча дальність дії зменшується. Поляризаційна селекція найбільш ефективно діє при придушенні пасивних перешкод, утворених туманом, дощем і водними хмарами. Перешкоди, відбиті від снігу, граду і крижаних хмар, послаблюються в меншій мірі. Іноді більший ефект досягається при використанні випромінюваних радіохвиль еліптичної поляризацією

Селекція за частотою повторення імпульсів використовується для боротьби з несинхронно перешкодами, т. е. такими імпульсними сигналами, частота повторення яких відрізняється від частоти повторення корисних сигналів. Схема селекції по частоті повторення, що представляє фільтр несинхронних перешкод, встановлюється між приймачем і індикатором. У цьому фільтрі (ріс.46, а) здійснюється затримка сигналів точно на період проходження і їх порівняння з затриманими сигналами. Схема збігу "І" виробляє сигнал на виході, якщо надходять на її два входи імпульси збігаються в часі. Якщо приймаються сигнали, частота F і яких дорівнює частоті повторення зондувальних імпульсів даної РЛС, то затримані на час t з \u003d Т і імпульси і незадержанние імпульси з'являються в один і той же час і з схеми "І" сигнали проходять на індикатор (ріс.62 , б). Таким чином, сигнали даної РЛС проходять через фільтр несинхронних перешкод. Коли РЛС приймає сигнали, період повторення яких Т п? T і, то затримані на час t з \u003d Т і імпульси вже не будуть збігатися з незадержаннимі, і на виході схеми "І" з цієї причини ніяких імпульсів трохи буде (ріс.62, в). Це означає, що Несинхронна перешкода не пропускається фільтром і не впливає на індикатор.

Вимоги до основних характеристик ПРЛС

Таблиця 11

параметр
аеродромні	трасові
Дальність дії, км (по ВС з ЕПР 15 м2)
Максимальна висота зони дії, м
Межі зони огляду по куту місця, град.
Можливість правильного виявлення
Імовірність помилкової тривоги
СКП вимірювання дальності (велика з величин)	3% r або 150 м
СКП вимірювання азимута на максимальній дальності
Роздільна здатність по дальності (велика з величин)	1% r або 230 м
Роздільна здатність по азимуту на максимальній дальності, град.
Час огляду, з
Час переходу на резерв, з

У таблиці 12 наведені основні характеристики вітчизняних оглядових РЛС. Порівняння даних таблиць 11 і 12 дозволяє зробити висновок, що характеристики реальних оглядових РЛС по деяких позиціях відрізняються від рекомендованих. Зокрема, дальність дії експлуатованих в Росії ПРЛС значно перевищують стандарти, прийняті в ІКАО. Причина цього полягає в тому, що ГА змушена використовувати зразки ПРЛС, розроблені для цілей оборони і відрізняються підвищеними можливостями в порівнянні з ПРЛС цивільного призначення.

Таблиця 12

характеристика		"Скала-М / МПР"			"Іртиш"	"Екран-85"	"Скала-МПА"	"Онега"
Максимальна дальність (по ВС з ЕПР 10 м2), км
ймовірність виявлення
Мінімальна дальність, км
Максимальна висота виявлення, км
Межі зони огляду по куту місця, град
Роздільна здатність:
по дальності, м
по азимуту, град
Темп оновлення інформації, з
Довжина хвилі, см
Напрацювання на відмову, год
Середній ресурс, тис.ч
СКП вимірювання:
дальності, м
азимута, град

Вступ

1. Теоретична частина

1.1. Загальна характеристика РЛС УВС

1.2. Завдання і основні параметри РЛС

1.3. Особливості первинних РЛС

1.4. Трасових оглядова РЛС «Скала - М»

1.5. Особливості функціональних вузлів РЛС «Скала - М»

1.6. Патентний пошук

2. Безпека і екологічність проекту

2.1. Безпечна організація робочого місця інженера ПЕОМ

2.2. Потенційно небезпечні та шкідливі виробничі фактори при роботі з ПЕОМ

2.3. Забезпечення електробезпеки при роботі з ПЕОМ

2.4 Електростатичні заряди і їх небезпека

2.5. Забезпечення електромагнітної безпеки

2.6. Вимоги до приміщень для експлуатації ПЕОМ

2.7. мікрокліматичні умови

2.8. Вимоги до шуму і вібрації

2.9. . Вимоги до організації та обладнання робочих місць з моніторами і ПЕОМ

2.10. розрахунок освітленості

2.11. екологічність проекту

висновок

бібліографічний список

ВСТУП

Радіолокаційні станції системи управління повітряним рухом (УВС) є основним засобом збору інформації про повітряну обстановку для диспетчерського складу служби руху і засобом контролю за ходом виконання плану польотів, а також служать для видачі додаткової інформації по спостережуваних повітряних суден і обстановці на злітно-посадковій смузі та руліжних доріжках. В окрему групу можуть бути виділені метеорологічні РЛС, призначені для оперативного постачання командного, льотного і диспетчерського складу даними про метеорологічну обстановку.

У нормах і рекомендаціях ІКАО, Постійної комісії з радіотехнічної і електронної промисловості РЕВ передбачено поділ радіолокаційних засобів на первинні і вторинні. Часто первинні радіолокаційні станції (ПРЛС) і ВРЛС об'єднують за принципом функціонального використання та визначають як радіолокаційний комплекс (РЛК). Однак характер одержуваної інформації, особливо побудови апаратури, дозволяє розглядати дані станції окремо.

Виходячи зі сказаного РЛС доцільно об'єднати в наступні трастові оглядові радіолокатори ГРЛ-Т з максимальною дальністю дії близько 400 км;

трасові і аероузловие радіолокатори ГРЛ-ТА з максимальною дальністю дії близько 250 км;

аеродромні оглядові радіолокатори ГРЛ-А (варіанти В1, В2, ВЗ) з максимальною дальністю дії 150, 80 і 46 км відповідно;

посадочні радіолокатори (ПРЛ);

вторинні радіолокатори (ВРЛ);

комбіновані оглядово-посадочні радіолокатори (ОПРЛ);

радіолокатори огляду льотного поля (ОЛП);

метеорологічні радіолокатори (МРЛ).

У цій роботі розглядається принцип побудови РЛС управління повітряним рухом.

1. Теоретична частина

1.1. Загальна характеристика РЛС УВС

радіолокаційний управління повітряний рух

В сучасних авторизованих системах (АС) управління повітряного руху (УПР) застосовуються РЛС третього покоління. Переоснащення підприємств цивільної авіації займає зазвичай тривалий період, тому в даний час поряд з сучасними РЛС застосовуються РЛС другого і навіть першого поколінь. РЛС різних поколінь відрізняються, перш за все, елементної базою, способами обробки радіолокаційних сигналів і захисту РЛС від перешкод.

РЛС першого покоління почали широко застосовуватися з середини 60-х років. До них відносяться трасові РЛС типу П-35 і аеродромні РЛС типу "Екран". Ці радіолокатори побудовані на електровакуумних приладах із застосуванням навісних елементів і об'ємного монтажу.

РЛС другого покоління почали застосовуватися в кінці 60-х - початку 70-х років. Підвищення вимог до джерел радіолокаційної інформації системи УВС призвело до того, що радіолокатори цього покоління перетворилися в складні багаторежимні і багатоканальні радіолокаційні комплекси (РЛК). Радіолокаційний комплекс другого покоління складається з РЛС з вбудованим радіолокаційним каналом і апаратури первинної обробки інформації (АПОИ). До другого покоління відносяться трастові РЛК «Скала» та аеродромні РЛК «Іртиш». У цих комплексах поряд з електровакуумними приладами почали широко застосовуватися твердотільні елементи, модулі та мікромодулі в поєднанні з монтажем на основі друкованих плит. Основною схемою побудови первинного каналу РЛК стала двухканальная схема з розносом частот, яка дозволила підвищити показники надійності і поліпшити характеристики виявлення в порівнянні з РЛС першого покоління. У РЛС другого покоління почали застосовуватися більш досконалі засоби захисту від перешкод.

Досвід експлуатації РЛС і РЛК другого покоління показав, що в цілому вони недостатньо повно задовольняють вимогам АС КПР. Зокрема, до їх істотних недоліків відносяться обмежене застосування в апаратурі сучасних засобів цифрове обробки сигналів, малий динамічний діапазон приймального тракту і ін. Дані РЛС і РЛК використовуються в даний час в неавтоматизованих і автоматизованих системах УВС.

Первинні РЛС і РЛК третього покоління почали використовуватися в цивільній авіації нашої країни як основні джерела радіолокаційної інформації АС КПР з 1979 р Головна вимога, яка визначає особливості РЛС і РЛК третього покоління, - забезпечення стабільного рівня помилкових тривог на виході РЛС. Ця вимога виконується завдяки адаптивним властивостям первинних РЛС третього покоління. В адаптивних РЛС здійснюються аналіз в реальному масштабі часу помеховой обстановки і автоматичне керування режимом роботи РЛС. З цією метою вся зона огляду РЛС розбивається на осередки, для кожної з яких в результаті аналізу за один або кілька періодів огляду приймається окреме рішення про поточний рівень перешкод. Адаптація РЛС до змін помеховой обстановки забезпечує стабілізацію рівня помилкових тривог і зменшує небезпеку перевантаження АПОИ і апаратури передачі даних в центр УВС.

Елементної базою РЛС і РЛК третього покоління є інтегральні мікросхеми. У сучасних РЛС починають широко застосовуватися елементи обчислювальної техніки і, зокрема, мікропроцесори, які служать основою технічної реалізації адаптивних систем обробки радіолокаційних сигналів.

1.2. Завдання і основні параметри РЛС

Призначення РЛС - виявлення і визначення координат повітряних суден (ПС) в зоні відповідальності радіолокатора. Первинні радіолокаційні станції дозволяють виявити і виміряти похилу дальність і азимут ВС методом активної радіолокації, використовуючи відбиті від цілей зондувальні сигнали радіолокатора. Вони працюють в імпульсному режимі з високою (100 ... 1000) скважностью. Круговий огляд контрольованого повітряного простору здійснюється за допомогою антени, що обертається, яка має остронаправленной ДНА в горизонтальній площині.

У табл. 1 наведені основні характеристики оглядових РЛС і їх чисельні значення, регламентовані нормами РЕВ-ІКАО.

Розглянуті РЛС мають значне число спільних рис і часто виконують аналогічні операції. Їм властива ідентичність структурних схем. Основні їх відмінності обумовлені різними особливостями функціонального використання в ієрархічно складній системі УВС.

1.3. Особливості первинних РЛС

Типова структурна схема первинної РЛС (рис. 1) складається з наступних основних вузлів: антенно-фідерної системи (АФС) з механізмом приводу (МПА); датчика кутових положень (ДУА) і каналу придушення бічних пелюсток (КП); передавача (ПРД) з пристроєм автоматичного підстроювання частоти (АПЧ); приймача (ПЗМ); апаратури виділення і обробки сигналів (АВОС) - в ряді сучасних і перспективних радіолокаційних станцій і комплексів, що об'єднуються з приймачем в процесор обробки сигналів; синхронизирующего пристрої (СУ), тракту трансляції сигналів до зовнішніх пристроїв обробки і відображення (ТС); контрольного индицируют пристрої (КМ), зазвичай працює в режимі «Аналог» або «Синтетика»; системи вбудованого контролю (ТСК).

Основна антена, що входить до складу АФС, призначена для формування ДНА, що має у вертикальній площині ширину 30 ... 40º, а в горизонтальній площині ширину 1 ... 2 °. Мала ширина ДНА в горизонтальній площині забезпечує необхідний рівень роздільної здатності по азимуту. Для зменшення впливу дальності виявлення ВС на рівень відображення від мети сигналів ДНА в вертикальній площині часто має форму, яка підпорядковується закону Cosec 2 θ, де θ - кут місця.

Канал придушення бічних пелюсток ДН запросной антени (при роботі РЛС в активному режимі, т. Е. При використанні вбудованого або паралельно працює ВРЛ) призначений для зменшень ймовірностей помилкових спрацьовувань літакового відповідача. Конструктивно простіша система придушення бічних пелюсток з відповіді.

У більшості РЛС в АФС використовуються два опромінювача, один з яких забезпечує виявлення ВС на малих висотах, т. Е. Під малими кутами місця. Особливістю ДН у вертикальній площині є градація її конфігурації, особливо в нижній частині, чим досягається зменшення перешкод від місцевих предметів і підстильної поверхні. З метою підвищення гнучкості юстирування РЛС передбачена можливість зміни максимуму ДНА по куту 9 в межах 0 ... 5º відносно горизонтальної площини. До складу АФС входять пристрої, що дозволяють змінювати поляризаційні характеристики випромінюваних і прийнятих сигналів. Так, наприклад, застосування кругової поляризації дозволяє послабити на 15 ... 22 дБ сигнали, відбиті від метеообразованій.

Відбивач антени, виконаний з металевої мережі, за формою близький до усеченному параболоїда обертання. У сучасних РЛС УВС використовуються також радіопрозорих покриття, що захищають АФС від опадів і вітрового навантаження. На відбивачі антени монтують антени ВРЛ і антену каналу придушення.

Механізм приводу антени забезпечує її рівномірне обертання. Частота обертання антени визначається вимогами інформаційного забезпечення диспетчерів служби руху, відповідальних за різні етапи польоту. Як правило, передбачені варіанти секторного і кругового огляду простору.

Визначення азимута ПС здійснюється за допомогою зчитування інформації в системі координат, заданих для индицируют пристрою РЛС. Датчики кутових положень антени призначені для отримання дискретних або аналогових сигналів, що є базовими для обраної системи координат.

Передавач призначений для отримання радиоимпульсов тривалістю 1 ... 3 мкс. Частотний діапазон роботи вибирається виходячи з призначення РЛС. З метою зниження втрат, викликаних флуктуаціями мети, збільшення числа імпульсів, відбитих від мети за один огляд, а також з метою боротьби зі сліпими швидкостями застосовують двочастотних зондування простору. При цьому робочі частоти відрізняються на 50 ... 100 МГц.

Тимчасові характеристики зондирующих імпульсів залежать від функціонального використання РЛС. У ГРЛ-Т використовуються зондувальні імпульси з тривалістю близько 3 ікс, що випливають із частотою повторень 300 ... 400 Гц, а ГРЛ-А мають тривалість імпульсу не більше 1 мкс при частоті повторення 1 кГц. Потужність передавача не перевищує 5МВт.

Для забезпечення заданої точності частоти генерованих коливань СВЧ, а також для нормальної роботи схеми СДЦ використовується пристрій автоматичного підстроювання частоти (АПЧ). Як джерело опорних коливань в пристроях АПЧ використовують стабільний місцевий гетеродин приймача. Швидкість авто підстроювання досягає одиниць мегагерц на секунду, що дозволяє знизити вплив АПЧ на ефективність роботи системи СДЦ. Значення залишкової расстройки реальної величини частоти по відношенню до номінального значення не перевищує 0,1 ... 0,2 МГц.

Обробка сигналів за заданим алгоритмом здійснюється в приймально-анализирующем пристрої РЛС в разі, коли ПЗМ і АВОС практично неможливо розрізнити.

У загальному випадку приймач виконує функції виділення, посилення і перетворення прийнятих ехосигналів. Особливістю приймачів РЛС є наявність малошумящего підсилювача високої частоти, що дозволяє знизити коефіцієнт шуму приймача і тим самим збільшити дальність виявлення мети. Середнє значення коефіцієнта шуму приймачів лежить в межах 2 ... 4 дБ, а чутливість становить 140 дБ / Вт. Проміжна частота зазвичай дорівнює 30 МГц, подвійне перетворення частоти в РЛС УВС практично не використовується, коефіцієнт посилення УПЧ близько 20 ... 25 дБ. У деяких РЛС з метою розширення динамічного діапазону вхідних сигналів використовують підсилювачі з Лах.

У свою чергу для звуження діапазону вхідних сигналів, що надходять на АПОИ, використовують АРУ, а також ВАРУ, що підвищує коефіцієнт посилення УПЧ при роботі на граничних дальностях виявлення.

З виходу УПЧ сигнали йдуть по каналах амплітудного і фазового

детектування.

Апаратура тимчасової обробки сигналу (АВОС) виконує функцію фільтрації корисного сигналу на тлі перешкод. Найбільшою інтенсивністю володіють ненавмисні перешкоди від радіотехнічних засобів, розташованих в радіусі до 45 км від РЛС.

Апаратурні засоби боротьби з електромагнітними перешкодами включають спеціальні пристрої комутації і управління ДН, схеми ВАРУ, що зменшують динамічний діапазон вхідних сигналів від близько розташованих цілей, пристрої бланкирования приймально-аналізує тракту, фільтри синхронних і несинхронних перешкод і ін.

Ефективним засобом боротьби з перешкодами від нерухомих або слабо змінюють своє положення в просторі і часі цілей є системи селекції рухомих цілей (СДЦ), що реалізують методи одне - або дворазовою чересперіодной компенсації. У ряді сучасних РЛС пристрій селекції рухомих цілей (СДЦ) реалізує алгоритм цифрової обробки в квадратурних каналах, маючи коефіцієнт придушення перешкод від нерухомих об'єктів 40 ... 43 дБ, а від метеопомех до 23 дБ.

Вихідними пристроями АВОС є параметричні і непараметричні Виявителі сигналів, що дозволяють стабілізувати ймовірність помилкової тривоги на рівні 10 -6.

При цифровій обробці сигналів АВОС є спеціалізований мікропроцесор.

1.4. Трасових оглядова РЛС «Скала - М»

Вже згадана РЛС є комплексом, до якого входять ПРЛ і вторинний канал «Корінь». РЛС призначена для контролю і управління та може бути використана як в автоматизованих системах управління повітряним рухом, так і в неавтоматизованих центрах УВС.

Основні параметри радіолокатора «Скала-М» наведені нижче.

Структурна схема РЛС «Скала-М» представлена \u200b\u200bна рис. 2. До її складу входять первинний радіолокаційний канал (ПРК), вторинний радіолокаційний канал (ВРК), апаратура первинної обробки інформації (АПОИ) і комутуючі пристрій (КУ).

У ПРК входять: поляризаційні пристрої ПУ; обертові переходи ВП, два блоки складання потужностей БСМ1 (2); антенні перемикачі АП1 (2, 3); передавачі Прд (2, 3); блок поділу сигналів БРС; приймачі ПЗМ 1 (2, 3); система селекції рухомих цілей СДЦ; пристрій формування зони виявлення ФЗН і контрольний індикатор КІ. Вторинний радіолокаційний канал включає в себе: антенну систему ВРЛ АВРЛ; літаковий відповідач типу СОМ-64, який використовується в якості пристрою, який контролює роботу ВРК-СО; фідерне пристрій ФУ; приемопередающее пристрій, що використовується в режимі «RBS» ПП; пристрій узгодження СГ і приймальний пристрій, що використовується в режимі УВС-ПЗМ.

Знімання і трансляція інформації здійснюються за допомогою широкосмугового радіорелейної лінії ШРЛ і узкополосной лінії передачі УЛП.

Первинний канал РЛС є двухканальное пристрій і працює на трьох фіксованих частотах. Нижній промінь ДНА формується облучателем основного каналу, а верхній - облучателем каналу індикації що високо цілей (ІОЦ). У РЛС реалізована можливість одночасної обробки інформації в когерентном і амплитудном режимах, що дозволяє проводити оптимізацію зони огляду, представлену на рис. 3.

Межі зони виявлення встановлюються в залежності від помеховой ситуації. Їх вибір визначається імпульсами, що виробляються в КІ, які керують комутацією в АПОИ і відеотракті.

Ділянка 1 має протяжність не більше 40 км. Інформація формується за допомогою сигналів верхнього променя. При цьому придушення відображень від місцевих предметів в ближній зоні становить 15 ... 20 дБ.

На ділянці 2 використовуються сигнали верхнього променя при роботі приймально-аналізує пристрої в амплитудном режимі і сигнали нижнього променя, оброблені в системі СДЦ, причому в каналі нижнього променя використовується ВАРУ, що має динамічний діапазон на 10 ... 15 дБ більше, ніж в каналі верхнього променя, що забезпечує контроль за місцем розташування ЗС, що знаходяться під малими кутами місця.

Друга ділянка закінчується на такій відстані від РЛС, при якому луна-сигнали від місцевих предметів, що приймаються нижньою променем, мають незначний рівень.

На ділянці 3 використовуються сигнали верхнього променя, а на 4 - нижнього променя. У приймально-анализирующем тракті здійснюється режим амплітудної обробки.

Вобуляція періодичності потрібно РЛС дозволяє усунути провали в амплітудно-швидкісній характеристиці і усунути неоднозначність відліку. У ПРДЗ частота повторення зондувальних сигналів 1000 Гц, а у перших двох 330 Гц. Збільшена частота проходження підвищує ефективність СДЦ за рахунок зменшення впливу флуктуації місцевих предметів і обертання антени.

Принцип роботи апаратури ПРК полягає в наступному.

Високочастотні сигнали передавальних пристроїв подаються через антенні перемикачі на пристрої складання потужностей і далі через обертові зчленування і пристрій управління поляризацією до опромінювача нижнього променя. Причому на ділянках 1 і 2 зони виявлення використовуються сигнали першого приймача, що надходять по верхньому променю і пройшли обробку в СДЦ. На 3 - композиційні сигнали, що надходять по обох променів і оброблені в амплитудном каналі першого і другого приймачів, а на 4 - сигнали першого і другого приймачів, що надходять по нижньому променю і оброблені в амплитудном каналі. При відмові будь-якого з комплектів його місце автоматично займає третій приймач.

Пристрої складання потужностей виробляють фільтрацію прийнятих нижньою променем ехосигналів і в залежності від несучої частоти передають їх через АП на відповідні приймально-аналізують пристрої. Останні мають роздільні канали обробки сигналів основного променя і променя каналу індикації що високо цілей (ІОЦ). Канал ІОЦ працює тільки на прийом. Його сигнали проходять поляризаційне пристрій і після блоку розділення сигналів надходять на три приймача. Приймачі виконані по супергетеродинной схемою. Посилення і обробка сигналів проміжної частоти виконуються в двоканальному ППЧ. В одному каналі посилюються і обробляються сигнали верхнього променя, в іншому - нижнього.

Кожен з аналогічних каналів має два виходи: після амплітудної обробки сигналів і по проміжній частоті для фазових детекторів системи СДЦ. На фазових детекторах виділяються синфазна і квадратурная складові.

Після СДЦ сигнали надходять в АПОИ, об'єднуються з сигналами ВРК і далі подаються на апаратуру відображення і обробки радіолокаційної інформації. В АС КПР як АПОИ може використовуватися екстратор СХ-1000. а в якості пристроїв трансляції-модеми СН-2054.

Вторинний радіолокаційний канал забезпечує отримання координатної і додаткової інформації від ЗС, обладнаних відповідачами в режимах «УВС» або «RBS». Форма сигналів в режимі запиту визначається нормами ІКАО, а при прийомі - нормами ІКАО або вітчизняного каналу в залежності від режиму роботи відповідачів. Структурна схема і параметри апаратури вторинного каналу аналогічні автономному ВРЛ типу «Корінь-АС».

1.5. Особливості функціональних вузлів РЛС «Скала - М»

Антенно-фідерне пристрій ПРК складається з антени, яка формує ДНА, і фидерного тракту, що містить комутуючі пристрої.

Конструктивно антена первинного каналу виконана у вигляді параболічного відбивача розміром 15x10,5 м і двох рупорних опромінювачів. Нижній промінь формується однорупорним облучателем основного каналу і відбивачем, а верхній - відбивачем і однорупорним облучателем, розташованим нижче основного. Форма ДН у вертикальній площині cosec 2 θ, де θ - кут місця. Її вигляд наведений на рис. 4.

Для зменшення відображень від метеообразованій передбачені поляризатор основного каналу, що забезпечує плавну зміну поляризації випромінюваних сигналів від лінійної до кругової, та поляризатор каналу ІОЦ, постійно побудований на кругову поляризацію.

Розв'язка між пристроями складання потужностей не менше 20 дБ, а розв'язка між окремими каналами не менше 15 дБ. У волноводном тракті передбачена можливість реєстрації коефіцієнта стоячих хвиль не менше 3, при f, cjk.nyjq похибки вимірювання 20%.

Формування ДНА вторинного каналу проводиться окремої антеною, аналогічної антени ВРЛ типу «Корінь - АС», розташованої на відбивачі основний антени. На дальностях, що перевищують 5 км, забезпечується сектор придушення сигналів по бічних пелюстках в межах 0..360º.

Обидві антени поміщені над радіопрозорим куполом, що дозволяє істотно знизити вітрове навантаження і підвищити захист від атмосферних впливів.

Передає апаратура первинного каналу призначена для генерування імпульсів НВЧ тривалістю 3.3 мкс із середньою потужністю в імпульсі 3.6 кВт, а також для формування опорних сигналів проміжної частоти для фазових детекторів і сигналів гетеродинних частот для змішувачів пріемоаналізірующіх трактів. Передавачі виконані за типовим для істинно когерентних РЛС принципом, що дозволяє отримати достатню фазову стабільність. Сигнали несучої частоти виходять шляхом перетворення частоти задає генератора проміжної частоти, що має кварцову стабілізацію.

Крайовим каскадом передавача є підсилювач потужності, виконаний на пролетном клистроне. Модулятор виконаний у вигляді накопичувача з повним розрядом з п'яти паралельно включених модулів. Несучі частоти і частоти гетеродина мають таке значення: f 1 \u003d 1 243 МГц; f Г1 \u003d 1208 МГц; f 2 \u003d 1299 МГц; f Г2 \u003d +1264 МГц; f 3 \u003d 1269 МГц; f Г3 \u003d 1 234 МГц.

Приймальний тракт ПРК призначений для посилення, селектирования, перетворення, детектування ехосигналів, а також для ослаблення сигналів, відбитих від метеообразованій.

Кожен з трьох пріемоаналізірующіх трактів має два канали - основний і індикації висотних цілей і виконаний по супергетеродинной схемою з однократним перетворенням частоти. Вихідні сигнали з приймачів подаються на СДЦ (по проміжній частоті) і на формувач зони виявлення - відеосигнали.

У приймачах здійснюється обробка сигналів в лінійному і логарифмічному амплітудних підканалах, а також в когерентном подканале, чим досягається стабілізація рівня помилкових тривог до рівня власних шумів в логарифмічному відеопідсилювачі.

Часткове відновлення динамічного діапазону здійснюється за допомогою видеоусилителей з антілогаріфміческой амплітудної характеристикою. Для стиснення динамічного діапазону луна-сигналів на малих дальностях, а також ослаблення помилкового прийому по бічних пелюстках ДНА застосована ВАРУ. Є можливість тимчасового бланкирования однієї або двох областей при інтенсивній дії перешкод.

У кожному приймальному каналі забезпечується підтримання заданих рівнів шумів (схема ШАРУ) на виходах каналів з точністю не менше 15%.

Цифровий пристрій СДЦ має два ідентичних каналу, в яких обробляються синфазна і квадратурная складова. Вихідні сигнали з фазових детекторів після обробки у вхідних пристроях аппроксимируются ступінчастою функцією з кроком дискретизації 27 мкс. Потім вони надходять на АЦП, де перетворюються в 8-міразрядний код і вводяться в запам'ятовуючий і обчислювальний пристрій. Оперативна пам'ять розрахована на запам'ятовування 8-міразрядного коду в 960 кванти дальності.

У СДЦ передбачена можливість подвійного і потрійного чересперіодного віднімання сигналів. Квадратичне складання здійснюється в екстракторі модуля, а пристрій ЛОГ-МПВ-АНТІЛОГ виробляє селекцію видеоимпульсов по тривалості і відновлює динамічний діапазон вихідних видеоимпульсов. Передбачений в схемі редіркуляціонний накопичувач дозволяє підвищити сигнал-шум і є засобом захисту від несинхронних імпульсних перешкод. З нього сигнали надходять на ЦАП, посилюються і подаються на АПОИ і КУ. Дальність дії СДЦ при частоті повторення fп \u003d 330 Гц - 130 км, fп \u003d 1000Гц - 390 км, а коефіцієнт придушення сигналів від нерухомих об'єктів 40 дБ.

1.6. Патентний пошук

Розглянута вище РЛС третього покоління з'явилася в 80-х роках. У світі існує велика кількість подібних комплексів. Розглянемо кілька запатентованих пристроїв УВС і їх характеристики.

У США в 1994 році з'явилися кілька патентів різні РЛС УВС.

920616 Том 1139 №3

Спосіб і пристрій для системи відтворення інформації наземної РЛС .

Система управління повітряним рухом / УВС / містить РЛС виявлення, радіомаяк і загальний цифровий кодер для супроводу літаків і усунення можливості зіткнень. В процесі передачі даних на систему УВС проводиться збір даних, що надходять з загального цифрового кодера, при цьому для всіх супроводжуваних літаків збираються дані про дальність і азимут. З загального масиву даних фільтруються дані, що не відносяться до місцезнаходження супроводжуваних літаків. В результаті формується повідомлення про траєкторії з полярними координатами. Полярні координати перетворюються в прямокутні, після чого формується і кодується блок даних, що несе інформацію про всіх літаках, супроводжуваних системою УВС. Блок даних формується допоміжним комп'ютером. Блок даних зчитується в тимчасове ЗУ і передається на прийомну станцію. На приймальній станції прийнятий блок даних декодируется і відтворюється у вигляді, прийнятному для сприйняття людиною.

Перекладач І.М.Леоненко Редактор О.В.Іванова

2. G01S13 / 56,13 / 72

920728Том 1140 №4

Оглядова РЛС з обертається антеною.

Оглядова РЛС містить обертову антену для отримання інформації про дальності і азимут виявленого об'єкту і електрооптичний датчик, що обертається навколо осі обертання антени, для отримання додаткової інформації про параметри виявленого об'єкту. Антена і датчик обертаються несинхронно. З антеною електрично пов'язано пристрій, який при кожному оберті антени визначає азимут, дальність і доплерівську швидкість виявлених об'єктів. З електрооптичнихвластивостям датчиком з'єднане пристрій, який при кожному оберті датчика визначає азимут і кут місця об'єкта. До пристроїв, що визначає координати об'єкта, вибірково підключається загальний блок супроводу, який об'єднує отриману інформацію і видає дані для супроводу виявленого об'єкту.

2. Безпека і екологічність проекту

2.1. Безпечна організація робочого місця інженера ПЕОМ

Парк персональних електронно-обчислювальних машин (ПЕОМ) та Дмитрий Мансуров (ВДТ) на електронно-променевих трубках (ЕПТ) значно збільшується. Комп'ютери проникають в усі сфери життя сучасного суспільства і використовуються для отримання, передачі та обробки інформації на виробництві, в медицині, банківських і комерційних структурах, освіті і т.д. Навіть при розробці, створенні та освоєнні нових виробів не обійтися без комп'ютерів.

На робочому місці повинні бути передбачені заходи захисту від можливого впливу небезпечних і шкідливих факторів виробництва. Рівні цих факторів не повинні перевищувати граничних значень, обумовлених правовими, технічними і санітарно-технічними нормами. Ці нормативні документи зобов'язують до створення на робочому місці умов праці, при яких вплив небезпечних і шкідливих чинників на працюючих або усунуто зовсім, або знаходиться в допустимих межах

2.2. Потенційно небезпечні та шкідливі виробничі фактори при роботі з ПЕОМ

Наявний в даний час комплекс розроблених організаційних заходів і технічних засобів захисту, накопичений досвід роботи ряду обчислювальних центрів (далі ВЦ) показує, що є можливість домогтися значно більших успіхів у справі усунення впливу на працюючих небезпечних і шкідливих виробничих факторів.

Небезпечним називається виробничий фактор, вплив якого на працюючого людини в певних умовах призводить до травми або іншого раптового різкого погіршення здоров'я. Якщо ж виробничий фактор призводить до захворювання або зниження працездатності, то його вважають шкідливим. Залежно від рівня і тривалості впливу шкідливий виробничий фактор може стати небезпечним.

Стан умов праці працівників ВЦ і його безпеки, на сьогоднішній день, ще не задовольняють сучасним вимогам. Працівники ВЦ стикаються з впливом таких фізично небезпечних і шкідливих виробничих факторів, як підвищений рівень шуму, підвищена температура зовнішнього середовища, відсутність або недостатня освітленість робочої зони, електричний струм, статична електрика та інші.

Багато співробітників ВЦ пов'язані з впливом таких психофізіологічних чинників, як розумова перенапруга, перенапруження зорових і слухових аналізаторів, монотонність праці, емоційні перевантаження. Вплив зазначених несприятливих факторів призводить до зниження працездатності, викликане розвиваються втомою. Поява і розвиток втоми пов'язане зі змінами, що виникають під час роботи в центральній нервовій системі, з гальмівними процесами в корі головного мозку.

Медичні обстеження працівників ВЦ показали, що крім зниження продуктивності праці високі рівні шуму призводять до погіршення слуху. Тривале знаходження людини в зоні комбінованого впливу різних несприятливих факторів може призвести до професійного захворювання. Аналіз травматизму серед працівників ВЦ показує, що в основному нещасні випадки відбуваються від впливу фізично небезпечних виробничих факторів при виконанні співробітниками невластивих їм робіт. На другому місці випадки, пов'язані з дією електричного струму.

2.3. Забезпечення електробезпеки при роботі з ПЕОМ.

Електричний струм являє собою прихований тип небезпеки, тому що його важко визначити в токо - і нетоковедущих частинах обладнання, які є хорошими провідниками електрики. Смертельно небезпечним для життя людини вважають ток, величина якого перевищує 0,05 А .. З метою попередження уражень електричним струмом до роботи повинні допускатися тільки особи, що добре вивчили основні правила з техніки безпеки.

Електричні установки, до яких відноситься практично все обладнання ПЕОМ, представляють для людини велику потенційну небезпеку, так як в процесі експлуатації або проведенні профілактичних робіт людина може торкнутися частин, що знаходяться під напругою. Специфічна небезпека електроустановок - струмопровідні провідники, який опинився під напругою в результаті пошкодження (пробою) ізоляції, не подають будь-яких сигналів, які попереджають людину про небезпеку. Реакція людини на електричний струм виникає лише при протіканні останнього через тіло людини. Виключно важливе значення для запобігання електротравмотізма має правильна організація обслуговування діючих електроустановок ВЦ, проведення ремонтних, монтажних і профілактичних робіт.

З метою зменшення небезпеки ураження електричним струмом необхідно провести комплекс заходів щодо підвищення електробезпеки приладів, пристроїв і приміщень, пов'язаних з процесом проектування, виробництва і експлуатації пристрою, відповідно до ГОСТ 12.1.019-79 * «Електробезпека. Загальні вимоги». Ці заходи технічні та організаційні. Наприклад, в якості технічних заходів, може бути застосування подвійної ізоляції ГОСТ 12.2.006-87 *, а в якості організаційних заходів, може бути проведення інструктажу, перевірка електрообладнання на справність, якості ізоляції, заземлення, забезпечення засобів першої медичної допомоги та ін.

2.4. Електростатичні заряди і їх небезпека

електростатичне поле (ЕСП) виникає за рахунок наявності електростатичного потенціалу (прискорювальної напруги) на екрані дисплея. При цьому з'являється різниця потенціалів між екраном дисплея і користувачем ПЕОМ. Наявність ЕСП в просторі навколо ПЕОМ призводить, в тому числі до того, що пил з повітря осідає на клавіатурі і потім проникає в пори на пальцях, викликаючи захворювання шкіри навколо рук.

ЕСП навколо користувача ПЕОМ залежить не тільки від полів, створюваних дисплеєм, але також від різниці потенціалів між користувачем і навколишніми предметами. Ця різниця потенціалів виникає, коли заряджені частинки накопичуються на тілі в результаті ходьби по підлозі з килимовим покриттям при терті матеріалів одягу одна об одну і т.п.

У сучасних моделях дисплеїв прийняті кардинальні заходи для зниження електростатичного потенціалу екрану. Але потрібно пам'ятати, що розробниками дисплеїв застосовуються різні технічні способи для боротьби з даним фактом, в тому числі і так званий компенсаційний спосіб , Особливість якого полягає в тому, що зниження потенціалу екрану до необхідних норм забезпечується лише в сталому режимі роботи дисплея. Відповідно, подібний дисплей має підвищений (в десятки разів більше сталого значення) рівень електростатичного потенціалу екрану протягом 20..30 секунд після свого включення і до декількох хвилин після вимкнення, що досить для електризації пилу і прилеглих предметів.

1. Заходи і засоби придушення статичної електризації.

Заходи захисту від статичної електрики спрямовані на попередження виникнення та накопичення зарядів статичної електрики, створення умов розсіювання зарядів і усунення небезпеки їх шкідливого впливу.

Усунення утворення значних статичної електрики досягається за допомогою таких заходів:

· Заземлення металевих частин виробничого обладнання;

· Збільшення поверхневої і об'ємної провідності діелектриків;

· Запобігання накопичення значних статичних зарядів шляхом установки в зоні електрозахисту спеціальних нейтралізаторів.

2.5 Забезпечення електромагнітної безпеки

Більшість вчених вважають, що як короткочасне, так і тривалий вплив усіх видів випромінювання від екрану монітора не небезпечно для здоров'я персоналу, який обслуговує комп'ютери. Проте вичерпних даних щодо небезпеки дії випромінювання від моніторів на працюючих з комп'ютерами не існує і дослідження в цьому напрямку тривають.

Допустимі значення параметрів неіонізуючих електромагнітних випромінювань від монітора комп'ютера представлені в табл. 1.

Максимальний рівень рентгенівського випромінювання на робочому місці оператора комп'ютера звичайно не перевищує 10мкбер / ч, а інтенсивність ультрафіолетового і інфрачервоного випромінювань від екрану монітора лежить в межах 10 ... 100МВт / м2.

Допустимі значення параметрів електромагнітних випромінювань (відповідно до СанПіН 2.2.2.542-96)

Таблиця 1

При невірної загальному плануванні приміщення, неоптимальною розводці мережі живлення і неоптимальном пристрої контуру заземлення (хоча і задовольняє всім регламентуються вимогам електробезпеки) власний електромагнітний фон приміщення може виявитися настільки сильним, що забезпечити на робочих місцях користувачів ПЕОМ вимоги СанПіН за рівнями ЕМП не представляється можливим ні при яких хитрощах в організації самого робочого місця і ні за яких (навіть суперсучасних) комп'ютерах. Більш того, самі комп'ютери, будучи поміщеними в сильні електромагнітні поля, стають нестійкими в роботі, з'являється ефект тремтіння зображення на екранах моніторів, істотно погіршує їх ергономічні характеристики.

Можна сформулювати такі вимоги , Якими необхідно керуватися при виборі приміщень для забезпечення в них нормальної електромагнітної обстановки, а також для забезпечення умови стійкої роботи ПЕОМ в умовах електромагнітного фону:

1. Приміщення повинно бути віддалене від сторонніх джерел ЕМП, що створюються потужними електропристроями, електричними розподіленими щитами, кабелями електроживлення з потужними енергоспоживачами, радіопередавачів і ін. Якщо дана можливість у виборі приміщення відсутня, рекомендується заздалегідь (до установки комп'ютерної техніки) провести обстеження приміщення по рівню низькочастотних ЕМП. Витрати на подальше забезпечення стійкого роботи ПЕОМ в неоптимально обраному але даним критерієм приміщенні незрівнянно вище, ніж вартість обстеження.

2. Якщо на вікнах приміщення є металеві решітки, то вони повинні бути заземлені. Як показує досвід, недотримання даного правила може призвести до різкого локального підвищення рівня полів в будь-якій точці (точках) приміщення і до збоїв до роботи комп'ютера, випадково встановленого в даній точці.

3. Групові робочі місця (характеризуються значною скупченістю комп'ютерної та іншої оргтехніки) бажано розміщувати на нижніх поверхах будівлі. При подібному розміщенні робочих місць мінімально їх вплив на загальну електромагнітну обстановку в будинку (енергонагруженние кабелі живлення не йдуть по всій будівлі), а також істотно знижується загальний електромагнітний фон на робочих місцях з комп'ютерною технікою (внаслідок мінімального значення опору заземлення саме на нижніх поверхах будівель) .

Разом з тим можна сформулювати ряд конкретних практичних рекомен дацій , По організації робочого місця і розміщення комп'ютерної техніки в самих приміщеннях, виконання яких свідомо поліпшить електромагнітну обстановку і з набагато більшою ймовірністю забезпечить атестацію робочого місця без прийняття для цього будь-яких додаткових спеціальних заходів:

Основні джерела імпульсних електромагнітних і електростатичних полів - монітор і системний блок ПЕОМ повинні бути в межах робочого місця максимально віддалені від користувача.

Повинно бути забезпечення надійне заземлення, що підводиться безпосередньо до кожного робочого місця (використання подовжувачів з євророзетками, забезпеченими заземляющими контактами).

Вкрай небажаним є варіант однієї лінії живлення, що обходить по всьому периметру робочого приміщення.

Провід живлення бажано проводити в екранують металевих оболонках або трубах.

Повинно бути забезпечено максимальне видалення користувача від мережевих розеток і проводів електроживлення.

Виконання перерахованих вище вимог може забезпечити зниження в десятки і сотні разів загального електромагнітного фону в приміщенні і на робочих місцях.

2.6. Вимоги до приміщень для експлуатації ПЕОМ.

Приміщення з моніторами і ПЕОМ повинні мати природне і штучне освітлення. Природне освітлення повинно здійснюватися через світлові прорізи, орієнтовані переважно на північ і північний - схід забезпечувати коефіцієнт природного освітлення (КПО) не нижче 1,2% в зонах зі стійким сніжним покровом і нижче 1,5% на решті території. Зазначені значення КПО нормуються для будівель, розташованих в III світловому кліматичному поясі.

Площа на одне робоче місце з ВДТ або ПЕОМ для дорослих користувачів повинна складати не менше 6,0 кв. м., а об'єм не менше 20,0 куб. м.

Для внутрішнього оздоблення інтер'єру приміщень з моніторами і ПЕОМ повинні використовуватися дифузно - відбиваються матеріали з коефіцієнтом відображення для стелі - 0,7 - 0,8; для стін - 0,5 - 0,6; для підлоги - 0,3 - 0,5.

Поверхня підлоги в приміщеннях експлуатації моніторів і ПЕОМ повинна бути рівною, без вибоїн, неслизькою, зручною для очищення та для вологого прибирання, мати антистатичні властивості.

2.7. мікрокліматичні умови

Одним необхідних умов комфортної діяльності людини є забезпечення в робочій зоні сприятливого мікроклімату, який визначається температурою, вологістю, атмосферним тиском, інтенсивністю випромінювання нагрітих поверхонь. Мікроклімат впливає на функціональну діяльність людини, його здоров'я.

У приміщеннях з ПЕОМ необхідно дотримуватися оптимальні мікрокліматичні умови. Вони забезпечують загальне і локальне відчуття теплового комфорту протягом 8-ми годинного робочого дня при мінімальному напрузі механізмів терморегуляції, не викликають відхилень у стані здоров'я, створюють передумови для високого рівня працездатності.

Згідно СанПин 2.2.4.548-96 «Гігієнічні вимоги до мікроклімату виробничих приміщень» оптимальні мікрокліматичні умови для приміщення в теплий період року:

Відносна вологість 40-60%;

Температура повітря 23-25 \u200b\u200b° С;

Швидкість руху повітря до 0,1 м / с.

Оптимальні норми досягаються при використанні вентиляційних систем.

2.8. Вимоги до шуму і вібрації

При виконанні основної роботи на моніторах і ПЕОМ (диспетчерські, операторські, розрахункові, кабіни і посади управління, зали обчислювальної техніки та ін.) Де працюють інженерно - технічні працівники, які здійснюють лабораторний, аналітичний чи вимірювальний контроль, рівень шуму не повинен перевищувати 60 дБА.

У приміщеннях операторів ЕОМ (без дисплеїв) рівень шуму не повинен перевищувати 65 дБА.

На робочих місцях в приміщеннях для розміщення гучних агрегатів обчислювальних машин (АЦПУ, принтери та ін.) Рівень шуму не повинен перевищувати 75 дБА.

Шумляче обладнання (АЦПУ, принтери та ін.), Рівні шуму якого перевищують нормовані, повинне знаходиться поза приміщенням з монітором і ПЕОМ.

Знизити рівень шуму в приміщеннях з моніторами і ПЕОМ можна використанням звукопоглинальних матеріалів з максимальними коефіцієнтами звукопоглинання в області частот 63 - 8000 Гц для обробки приміщень (дозволених органами і установами держсанепіднагляду Росії), підтверджених спеціальними акустичними розрахунками.

Додатковим звукопоглинанням служать однотонні фіранки з щільною тканини, що гармоніюють з фарбуванням стін і підвішені в складку на відстані 15 - 20 см від огорожі. Ширина фіранки маєш бути в 2 рази більше ширини вікна.

2.9. Вимоги до організації та обладнання робочих місць з моніторами і ПЕОМ

Робочі місця з ВДТ і ПЕОМ стосовно світловим проектам повинні розташовуватися так, щоб природне світло падало збоку, переважно зліва.

Схеми розміщення робочих місць з ВДТ і ПЕОМ повинні враховувати відстані між робочими столами з відеомоніторами (у напрямі тилу поверхні одного відеомонітора і екрану іншого відеомонітора), яке повинно бути не менше 2,0 м, а відстань між бічними поверхнями відеомоніторів - не менше 1, 2 м.

Віконні отвори в приміщеннях використання ВДТ мають бути обладнані регульованими пристроями типу: жалюзі, завіс, зовнішніх козирків і ін.

Екран відеомонітора повинен знаходитися на відстані 600 - 700 мм, але не ближче 500 мм з урахуванням алфавітно - цифрових знаків і символів.

Приміщення з ВДТ мають бути оснащені аптечкою першої допомоги і вуглекислотними вогнегасниками.

Схема розташування робочих місць щодо светопроемов.

Метою розрахунку є визначення числа і потужності світильників, необхідних для забезпечення освітленості, достатньої для роботи персоналу обчислювального центру (ОЦ). Тип джерел світла - газорозрядні (люмінесцентні лампи низького тиску, що мають форму циліндричної трубки), світильники - прямого світла. Система освітлення загальна, так як вона створює рівномірне освітлення по всьому об'єму ВЦ.

Яскравість світильників загального освітлення в зоні кутів випромінювання від 50 до 90 градусів з вертикаллю в подовжній і поперечній площинах повинна складати не більше 200 кд / м 2, захисний кут світильників повинен бути не менше 40 градусів.

Загальне освітлення слід виконувати у вигляді суцільних або переривчастих ліній світильників, розташованих збоку від робочих місць, паралельно лінії зору користувача при рядном розташуванні ПК і ВДТ.

Розрахунок системи освітлення здійснюється методом коефіцієнта використання світлового потоку, який виражається відношенням світлового потоку, що падає на розрахункову поверхню, до сумарного потоку всіх ламп. У приміщенні є два вікна. Розташуємо світильники в два ряди паралельно довгій стороні приміщення, що має розміри 8 х 4 м і висотою 3 м. Світильники в рядах розташовані з зазором в 1,5 м, відстань між рядами 1,5 м, встановлені на стелі. Висота робочих місць становить 0,75 м, тому розрахункова висота h (висота підвісу світильників над робочою поверхнею) буде дорівнює 2,25 м.

Штучне освітлення в приміщеннях з ПК слід здійснювати системою загального рівномірного освітлення. Відповідно до СНиП 23-05-93 освітленість на поверхні столу в зоні розміщення робочого документа від системи загального освітлення повинна бути 300-500 лк. Як джерела світла загального освітлення слід застосовувати переважно люмінесцентні лампи потужністю 35-65 Вт типу ЛБ.

Світловий потік групи ламп світильника знайдемо за такою формулою:

\u003d (* S ** Z) / (N *) , (1)

де Е н - необхідний нормативний рівень освітленості робочої поверхні. Візьмемо Е норм \u003d 300 лк - це найбільш оптимальне значення для даного приміщення;

S \u003d А * В \u003d 8 * 4 \u003d 32 м 2 - площа приміщення;

k 3 \u003d 1,5 коефіцієнт запасу, що враховує запиленість світильників і знос люмінесцентних ламп в процесі експлуатації, за умови чищення світильників не рідше 4-х разів на рік;

Z \u003d 1,1- коефіцієнт нерівномірності освітлення;

N-кількість світильників;

h - коефіцієнт використання світлового потоку, вибирається з таблиць в залежності від типу світильника, розмірів приміщення, коефіцієнтів відбиття стін r с і стелі r п приміщення, показника приміщення i ;

r п \u003d 0.7 (колір поверхні - білий);

r з \u003d 0.5 (колір поверхні - світлий);

Кількість світильників в приміщенні можна визначити за такою формулою:

N \u003d S / \u003d 32 / \u003d 6,3 (шт).

Оскільки світильники розташовані в два ряди, то їх число вибираємо парних.

Показник приміщення можна визначити за формулою:

i \u003d (A * B) / ((A + B) * h) \u003d (8 * 4) / ((8 + 4) * 2.25) \u003d 1,18

Тоді, на підставі значень r п, r с і i по таблиці вибираємо h \u003d 0,42.

ФСВ \u003d (300 * 32 * 1,5 * 1,18) / (6 * 0,42) \u003d 6743 лм.

З огляду на, що світильник розрахований на 4 лампи, отримаємо:

Фд \u003d ФСВ / 4 \u003d 1686 лм - світловий потік однієї лампи.

По знайденому значенням світлового потоку можна визначити тип і потужність лампи. Цьому значенню відповідає лампа ЛД40 потужністю 40 Вт зі світловим потоком 2100 лм. На практиці допускається відхилення світлового потоку обраної лампи від розрахованого до ± 20%, тобто лампа обрана вірно.

В системі освітлення використовується 24 ламп по 40 Вт кожна. Таким чином, загальна споживана потужність:

Р 0 \u003d 24 * 40 \u003d 960 Вт.

З огляду на, що в таких лампах втрати потужності можуть становити до 25%, розрахуємо запас потужності:

Р р \u003d 960 * 0,25 \u003d 240 Вт.

Тоді загальна потужність мережі повинна бути:

Р \u003d Р 0 * Рр \u003d 960 + 240 \u003d 1200Вт.

Схема розміщення світильників представлена \u200b\u200bна рис 1.

Таким чином, система загального освітлення, розрахована в даному дипломному проекті дозволяє:

Забезпечити можливість нормальної діяльності людей в умовах відсутності або недостатності природного освітлення;

Забезпечити збереження зору;

Підвищити продуктивність праці, безпеку роботи;

Рис.1 Схема розміщення світильників

2.11 екологічність проекту

ПК не представляє небезпеки для навколишнього середовища. Дози випромінювання, створювані ПК, малі в порівнянні з випромінюваннями інших джерел.

При роботі обчислювальної техніки забруднення навколишнього середовища не відбувається, отже, спеціальних заходів щодо забезпечення екологічності не потрібно.

На підставі виявлених небезпечних і шкідливих факторів, а також розглянутих методах боротьби з ними можна зробити висновок, що даний проект не порушує екологічну рівновагу в навколишньому його просторі і може бути використаний без яких-небудь доопрацювань і змін.

висновок

В даний час радіолокаційні станції знайшли найширше застосування в багатьох сферах діяльності людини. Сучасна техніка дозволяє з великою точністю вимірювати координати положення цілей, стежити за їх рухом, визначати не тільки форми об'єктів, але і структуру їх поверхні. Хоча радіолокаційна техніка розроблялася і розвивалася в першу чергу для військових цілей, її переваги дозволили знайти численні важливі застосування радіолокації і в цивільних областях науки і техніки; найбільш важливим прикладом може служити управління повітряним рухом.

За допомогою РЛС в процесі УВС вирішуються завдання:

· Виявлення і визначення координат повітряних суден

· Контролю витримування екіпажами повітряних суден ліній заданого шляху, заданих коридорів і часу проходження контрольних точок, а також попередження небезпечних зближень повітряних суден

· Оцінки метеообстановки по маршруту польоту

· Корекція розташування повітряних суден, передачі на борт інформації і вказівок для виведення в задану точку простору.

У сучасних РЛС УВС використовуються найостанніші досягнення науки і техніки. Елементної базою РЛС є інтегральні мікросхеми. У них широко використовуються елементи обчислювальної техніки і, зокрема, мікропроцесори, які служать основою технічної реалізації адаптивних систем обробки радіолокаційних сигналів.

Крім того, до інших особливостей даних РЛС можна віднести:

· Застосування цифрової системи СДЦ з двома квадратурними каналами і подвійним або потрійним відніманням, що забезпечує коефіцієнт придушення перешкод від місцевих предметів до 40..45 дБ і коефіцієнт подпомеховой видимості до 28..32 дБ;

· Застосування змінного періоду повторення зондуючого сигналу для боротьби з перешкодами від цілей, віддалених від РЛС на відстані перевищує максимальну дальність дії радіолокатора, і для боротьби зі «сліпими» швидкостями;

· Забезпечення лінійної амплітудної характеристики приймального тракту до входу системи СДЦ з динамічним діапазоном по вхідному сигналу до 90..110 дБ і динамічним діапазоном системи СДЦ, рівним 40 дБ;

· Підвищення фазового стабільності генераторних приладів приймача і передавача РЛС і застосування істинно когерентного принципу побудови РЛС;

· Застосування автоматичного керування положенням нижньої кромки зони огляду РЛС у вертикальній площині завдяки використанню двулучевой діаграми спрямованості антени і формування виваженої суми сигналів верхнього та нижнього променів.

Розвиток РЛС УВС характеризується перш за все тенденцією безперервного підвищення перешкодозахищеності РЛС з обліків можливих змін помеховой обстановки. Підвищення точності РЛС забезпечується в основному завдяки застосуванню більш досконалих алгоритмів обробки інформації. Підвищення надійності РЛС досягається завдяки широкому використанню інтегральних мікросхем і значного підвищення надійності механічних вузлів (антени, опорно-поворотного пристрою і обертового переходу), а також за рахунок застосування апаратури вбудованого автоматичного контролю параметрів РЛС.

бібліографічний список

1. Бакулев П.А. Радіолокаційні системи. - М.,: Радіотехніка, 2004 р

2. Радзієвський В.Г., Сирота А.А. Теоретичні основи радіоелектронної розвідки. - М.,: Радіотехніка, 2004 р

3. Перунів Ю.М., Фомічов К.І., Юдін Л.М. Радіоелектронне придушення інформаційних каналів систем управління зброєю. - М .: Радіотехніка, 2003 р

4. Кошелев В.І. Теоретичні основи радіоелектронної боротьби. - Конспект лекцій.

5. Основи системного проектування радіолокаційних систем і пристроїв: Методичні вказівки по курсовому проектування з дисципліни «Основи теорії радіотехнічних систем» / Рязано. держ. радіотехн. акад .; Упоряд .: В.І. Кошелев, В.А. Федоров, Н.Д. Шестаков. Рязань, 1995. 60 с.

Винахід відноситься до області радіолокації і може бути використано при розробці перспективних РЛС. Досягається технічним результатом є збільшення надійності виявлення об'єкта. Для цього у відомому способі контролю повітряного простору, що полягає в його огляді за допомогою РЛС, додатково приймають відображену енергію зовнішнього радіоелектронного засобу (РЕЗ), визначають межі зони, в якій відношення відбитої об'єктом енергії РЕМ до шуму більше порогового значення, і випромінюють сигнал РЛС тільки в ті напрямки зони, в яких виявлена \u200b\u200bвідображена енергія РЕМ.

Винахід відноситься до області радіолокації і може бути використано при розробці перспективних РЛС. Для забезпечення контролю повітряного простору необхідно виявляти об'єкт з високою надійністю і вимірювати його координати з необхідною точністю. Відомий спосіб виявлення об'єкта за допомогою пасивних багатопозиційних систем, що використовують опромінення об'єкта за рахунок енергії зовнішніх радіоелектронних засобів (РЕЗ), наприклад телецентрів або навіть джерел природного характеру: блискавок, сонця, деяких зірок. Виявлення об'єкта і вимір його координат в цьому способі здійснюють за рахунок прийому відбитої об'єктом енергії (сигналів) зовнішніх джерел в рознесених точках і спільної обробки прийнятих сигналів. Перевага такого способу полягає в тому, що для його функціонування не потрібно витрат енергії на опромінення об'єкта. Крім того, відомо, що ефективна площа розсіювання об'єкта при бістатичних радіолокації на просвіт в зоні існування просветного ефекту на 3-4 порядки більше в порівнянні з моностатіческой. Це означає, що об'єкт може бути виявлений при опроміненні його на просвіт порівняно малим рівнем енергії РЕМ. Недоліки способу полягають в наступному: - для реалізації способу необхідно мати кілька рознесених прийомних позицій із забезпеченням системи зв'язку між ними, оскільки при наявності однієї позиції можна виявити лише ознака наявності об'єкта, а для вимірювання його координат потрібно не менше трьох; - можуть бути використані тільки РЕМ з сигналом, що має ширину спектра, достатню для забезпечення дозволу об'єктів по дальності; - неможливо забезпечити контроль за все простору при використанні РЕЗ з реальним енергетичним потенціалом, тому що неможливо забезпечити необхідне відношення відображена об'єктом енергія РЕЗ / шум при довільному положенні об'єкта в контрольованому просторі, оскільки як показано в (графіки на рис. 3, с. 426), просветний ефект діє при кутах дифракції приблизно 6 градусів. Найбільш близьким технічним рішенням є спосіб контролю повітряного простору за допомогою РЛС, коли випромінюють зондує сигнал послідовно в усі напрямки контрольованого простору і за прийнятим відбитому об'єктом сигналу виявляють його і вимірюють його координати. Як правило, для цього використовують РЛС з голчастою формою діаграми спрямованості антени в S-діапозоні, наприклад, РЛС RAT-31S (Радіоелектроніка за кордоном, 1980, 17, с. 23). Недолік такого способу полягає в тому, що навіть при игольчатом промені концентрація енергії при огляді кожного напряму недостатня для виявлення малопомітного об'єкта, оскільки за короткий період огляду (одиниці секунд) потрібно оглянути контрольований простір, що складається з тисяч напрямків. Це знижує надійність виявлення об'єкта. Збільшити її можна за рахунок збільшення концентрації енергії в оглядаєте напрямку шляхом збільшення потенціалу РЛС. Для мобільних РЛС це не представляється можливим. Збільшення концентрації енергії в оглядаєте напрямку при збереженні енергії можна досягти за рахунок скорочення числа напрямків огляду, що також не представляється можливим, тому що скорочені напрямки випадуть з під контролю. Пропонований винахід направлено на вирішення завдання збільшення надійності виявлення об'єкта при збереженні енергетичного потенціалу РЛС. Завдання вирішується за рахунок скорочення числа напрямків огляду за допомогою РЛС в тих зонах простору, при знаходженні в яких об'єкту, забезпечується надійний прийом відбитої їм енергії зовнішніх РЕМ. Зазначений результат досягається тим, що у відомому способі контролю повітряного простору, що полягає в його огляді за допомогою РЛС, відповідно до винаходу додатково приймають відображену енергію зовнішнього радіоелектронного засобу (РЕЗ), визначають межі зони, в якій відношення відбитої об'єктом енергії РЕМ до шуму більше порогового значення , і випромінюють сигнал РЛС тільки в ті напрямки зони, в яких виявлена \u200b\u200bвідображена енергія РЕМ. Суть винаходу полягає в наступному. Визначають конкретне РЕМ з відомими параметрами, енергія якого буде використана для виявлення об'єкта (наприклад, супутник телебачення, зв'язку або наземне РЕМ). Визначають величину відносини відображена об'єктом енергія РЕЗ / шум (тобто відношення сигнал / шум) в точці прийому за формулою (ЛЗ, формула 1, с. 425): де Q \u003d P C / P Ш - відношення сигнал / шум; P T - середня потужність передавального пристрою РЕЗ; G T, G R - коефіцієнти посилення відповідно передавальної і приймальні антен; - довжина хвилі; - узагальнені втрати; (B, Г)) - ЕПР об'єкта для двохпозиційної системи як функція від кутів дифракції B і Г; F (,) F (,) - ДН передавальної і приймальні антен; Р Ш - середня потужність шумів в смузі приймального пристрою з урахуванням порога виявлення; R T, R R - відстань від РЕМ і приймального пристрою до об'єкта відповідно. Для значення Q, що перевищує порогове значення, тобто забезпечує необхідну надійність виявлення відбитої об'єктом енергії РЕМ, визначають граничні значення B, Г, які і беруть в якості кордонів зони, при розташуванні в якій об'єкту відношення відображена об'єктом енергія РЕЗ / шум більше порогового значення. У разі використання стабільно працюючого РЕМ зона, де Q перевищує порогове значення, може бути визначена експериментально шляхом набору статистики при огляді зони одночасно в пасивному режимі і за допомогою РЛС. При цьому визначають межі зони, в якій виявляють з необхідною надійністю відображену енергію РЕМ об'єктом, виявленим РЛС. Після визначення меж, зону оглядають в пасивному режимі за допомогою приймальні антени в діапазоні частот обраного РЕМ відомим способом (див., Наприклад,), РЛС для огляду цієї зони не використовується. при виявленні в деякому напрямку o, o, що входить в зону, відображеної об'єктом енергії РЕМ приймають рішення про виявлення в цьому напрямку ознаки знаходження об'єкта і випромінює в цьому напрямку сигнал РЛС, в активному режимі виявляють об'єкт і вимірюють його координати. Таким чином, число напрямків, що оглядаються за допомогою РЛС, буде скорочено; за рахунок цього може бути збільшена концентрація енергії РЛС при огляді напрямків простору, що збільшить надійність виявлення об'єкта. Слід зазначити, що енергію зовнішнього РЕЗ в пропонованому винаході використовують лише для виявлення ознаки наявності об'єкта, на відміну, наприклад, від способу, описаного в, де вона використовується для виявлення об'єкта і вимірювання його координат. Це усуває основні недоліки способу використання зовнішнього РЕМ, відмічені в, і знижує вимоги до параметрів випромінювання РЕЗ.

формула винаходу

Спосіб контролю повітряного простору, що полягає в його огляді за допомогою РЛС, що відрізняється тим, що додатково приймають відображену об'єктом енергію зовнішнього радіоелектронного засобу (РЕЗ), визначають межі зони, в якій відношення відбитої об'єктом енергії РЕМ до шуму більше порогового значення, і випромінюють сигнал РЛС тільки в ті напрямки зони, в яких виявлена \u200b\u200bвідображена енергія РЕМ.

Інші зміни, пов'язані із зареєстрованими винаходами

зміни: З нами перехід виключного права без укладення договораДата і номер державної реєстрації переходу виключного права: 12.03.2010 / РП0000606Патентообладатель: Відкрите акціонерне товариство "Науково-дослідний інститут вимірювальних приладів"
Колишній власник патенту: Федеральне державне унітарне підприємство "Науково-дослідний інститут вимірювальних приладів"

Номер і рік публікації бюлетеня: 30-2003

Схожі патенти:

Винахід відноситься до радіотехнічних засобів пасивної локації для визначення місця розташування джерел імпульсного електромагнітного випромінювання і може бути використано для визначення місця розташування грозових розрядів на відстанях 300-2000 км в метеорології і в цивільній авіації для підвищення безпеки польотів

Винахід відноситься до радіотехніки і призначене для прецизійного визначення висоти польоту ШСЗ, параметрів гравітаційного поля Землі, визначення фігури геоїда, рельєфу поверхні суші, топографії льодових полів і океану, зокрема висоти нерівностей підстильної поверхні і океанічних хвиль

Доповів президентові, що Повітряно-космічні сили відповідно до програми переозброєння армії і флоту, прийнятої в 2012 році, вже отримали 74 нові радіолокаційні станції. Це немало, і на перший погляд стан радіолокаційної розвідки повітряного простору країни виглядає благополучно. Однак в цій сфері в Росії залишаються серйозні невирішені проблеми.

Ефективна радіолокаційна розвідка і контроль повітряного простору - неодмінні умови забезпечення військової безпеки будь-якої країни і безпеки повітряного руху в небі над нею.

У Росії рішення цього завдання покладено на РЛС Міноборони і.

До початку 1990-х років системи військового і цивільного відомств розвивалися самостійно і практично самодостатньо, що вимагало серйозних фінансових, матеріальних та інших ресурсів.

Однак умови контролю повітряного простору все більше ускладнювалися через зростаючої інтенсивності польотів, особливо іноземних авіакомпаній і літальних апаратів малої авіації, а також з-за впровадження повідомного порядку використання повітряного простору та низького рівня оснащення цивільної авіації відповідачами єдиної системи державного радіолокаційного розпізнавання.

Різко ускладнився контроль за польотами в «нижньому» повітряному просторі (зоні G за міжнародною класифікацією), в тому числі над мегаполісами і особливо в Московській зоні. При цьому активізувалася діяльність терористичних організацій, здатних організовувати теракти з використанням літальних апаратів.

Вплив на систему контролю повітряного простору надає і поява якісно нових засобів спостереження: нові РЛС подвійного призначення, загорізонтниє РЛС і засоби автоматичного залежного спостереження (АЗН), коли крім вторинної радіолокаційної інформації з борту спостережуваного повітряного судна диспетчерові передаються параметри безпосередньо з навігаційних приладів літака, і т.п.

Щоб упорядкувати всі наявні засоби спостереження, в 1994 році було вирішено створити об'єднану систему радіолокаційних засобів Міноборони та Мінтрансу в рамках федеральної системи розвідки і контролю повітряного простору Російської Федерації (ФСР і КВП).

Першим нормативним документом, що поклав початок створенню ФСР і КВП, став відповідний указ від 1994 року.

Згідно з документом, мова йшла про міжвідомчу системі подвійного призначення. Метою створення ФСР і КВП оголошувалося об'єднання зусиль Міноборони та Мінтрансу для ефективного вирішення завдань протиповітряної оборони і управління рухом в повітряному просторі Росії.

У міру виконання робіт зі створення такої системи з 1994 по 2006 рік було видано ще три президентські укази і кілька постанов уряду. Цей період часу був витрачений в основному на створення нормативних правових документів про принципи узгодженого застосування цивільних і військових РЛС (Міноборони і Росавіації).

З 2007 по 2015 рік робота над ФСР і КВП йшла по лінії Держпрограми озброєнь і окремої федеральної цільової програми (ФЦП) «Удосконалення федеральної системи розвідки і контролю повітряного простору Російської Федерації (2007-2015 роки)». Головним виконавцем робіт по реалізації ФЦП був затверджений. На думку фахівців, обсяг виділених для цього коштів був на рівні мінімально допустимого, однак робота нарешті почалася.

Держпідтримка дозволила подолати негативні тенденції 1990-х і початку 2000-х років по скороченню радіолокаційного поля країни і створити кілька фрагментів єдиної автоматизованої радіолокаційної системи (Ерлс).

До 2015 року площа контрольованого Збройними силами Росії повітряного простору стабільно росла, а необхідний рівень безпеки повітряного руху зберігався.

Всі основні заходи, передбачені ФЦП, були виконані в межах встановлених показників, але вона не передбачала завершення робіт зі створення єдиної системи радіолокації (Ерлс). Така система розвідки і контролю повітряного простору була розгорнута тільки в окремих частинах Росії.

З ініціативи Міноборони і за підтримки Росавіації були розроблені пропозиції щодо продовження дій розпочатої, але не доведеної до кінця програми з метою повномасштабного розгортання єдиної системи контролю розвідки і контролю повітряного простору над всією територією країни.

При цьому «Концепція повітряно-космічної оборони Російської Федерації на період до 2016 року і подальшу перспективу», затверджена президентом Росії ще 5 квітня 2006 року, передбачає повномасштабне розгортання єдиної федеральної системи до кінця минулого року.

Однак дія відповідної ФЦП закінчувалося вже в 2015 році. Тому ще в 2013 році за підсумками наради з питання виконання Державної програми озброєння на 2011-2020 роки президент Росії дав доручення Міноборони і Мінтрансу спільно з та подати пропозиції щодо внесення змін до ФЦП «Удосконалення федеральної системи розвідки і контролю повітряного простору Російської Федерації (2007- 2015 роки) »з продовженням терміну дії цієї програми до 2020 року.

Відповідні пропозиції повинні були бути готові до листопада 2013 року, однак доручення Володимира Путіна так і не було виконано, а роботи по вдосконаленню федеральної системи розвідки і контролю повітряного простору з 2015 року не фінансуються.

Прийнята раніше ФЦП закінчила свою дію, а нова так і не була затверджена.

Раніше координація відповідних робіт між Міноборони і Мінтрансом покладалася на освічену указом президента Міжвідомчу комісію з використання і контролю повітряного простору, яка була скасована ще в 2012 році. Після ліквідації цього органу займатися аналізом і розробкою необхідної нормативно-правової бази стало просто нікому.

Більш того, в 2015 році в федеральної системі розвідки та контролю повітряного простору Герасимчука посади генерального конструктора. Координація органів ФСР і КВП на державному рівні фактично припинилася.

При цьому зараз компетентними фахівцями визнається необхідність вдосконалення цієї системи шляхом створення перспективної інтегрованої РЛС подвійного призначення (ІРЛС ДН) і об'єднання ФСР і КВП з системою розвідки і попередження про повітряно-космічний напад.

Нова система подвійного призначення повинна мати перш за все перевагами єдиного інформаційного простору, а це можливо тільки на основі рішення безлічі технічних і технологічних проблем.

Про необхідність таких заходів свідчать і ускладнення військово-політичної обстановки, і посилення загроз з повітряно-космічного простору в сучасній війні, які вже привели до створення нового виду збройних сил - повітряно-космічних.

В системі повітряно-космічної оборони вимоги до ФСР і КВП будуть тільки рости.

Серед них - забезпечення ефективного безперервного контролю в повітряному просторі держкордону на всій її довжині, особливо на ймовірних напрямках удару засобів повітряно-космічного нападу - в Арктиці і на південному напрямку, Включаючи півострів Крим.

Для цього в обов'язковому порядку потрібно нове фінансування ФСР і КВП за лінії відповідної федеральної цільової програми або в іншій формі, відтворення координаційного органу між Міноборони і Мінтрансом, а також затвердження нових програмних документів, наприклад до 2030 року.

Причому якщо раніше основні зусилля були спрямовані на вирішення завдань контролю повітряного простору в мирний час, то в майбутній період пріоритетними стануть завдання попередження про повітряний напад і інформаційного забезпечення бойових дій з відбиття ракетних і повітряних ударів.

- військовий оглядач «Газети.Ru», полковник у відставці.
Закінчив Мінське вище інженерне зенітне ракетне училище (1976),
Військову командну академію ППО (1986).
Командир зенітного ракетного дивізіону С-75 (1980-1983).
Заступник командира зенітного ракетного полку (1986-1988).
Старший офіцер головного штабу Військ ППО (1988-1992).
Офіцер головного оперативного управління Генерального штабу (1992-2000).
Випускник Військової академії (1998).
Оглядач «» \u200b\u200b(2000-2003), головний редактор газети «Військово-промисловий кур'єр» (2010-2015).