1.Изучить:

Время:

2 часа

Место проведения:

класс основ построения ЗРК

Вид занятия:

лекция

Материальное обеспечение:

Литература:

1.

Справочник по радиолокации под ред. С.Васильева, М., Советское радио, 1975, с. 2-7.

2.

Шинаков Ю.С., Колодяжный Ю.М. Основы радиотехники и радиолокации. М. Энергоатомиздат, 1983, 320с.

3.

А.М. Калашников, Я.В. Степук. Основы радиотехники и радиолокации. М., Воениздат МО СССР, 1959.

Наглядные пособия:

1.

Презентация к занятию;

2.

Стенды в классе.

Технические средства обучения:

1.

Компьютер

2.

Видеопроектор

Учебные вопросы занятия:

I.

Вступительная часть

II.

Основная часть:

2.1

Определение и задачи радиолокации.

2.2

Факторы, определяющие получение радиолокационной информации.

2.3

Виды радиолокации.

III.

Заключительная часть

№

п/п

Учебные вопросы, их содержание, время, действия руководителя

Методические указания

преподавателю

I

ВСТУПИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ – 15 мин.

• принять доклад дежурного по учебному взводу;

• проверить наличие и внешний вид студентов;

• провести фронтальный опрос по материалу темы №3.

Вопросы контроля:

1.Основные понятия и классификация систем автоматики.

2.Устройство и работа датчиков следящих систем.

3.Устройство и работа систем сопровождения цели по угловым координатам.

• объявить тему, ее объем, отчетность и специфику;

• объявить занятие и учебные вопросы;

• рекомендовать литературу по занятию.

Требовать выполнение основных положений устава.

II

ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ – 70 мин.

Введение.

Современные зенитные ракетные комплексы должны своевременно обнаруживать и опознавать воздушные цели, непрерывно вычислять их координаты и параметры движения в любой обстановке в условиях применения противником помех.

Знание видов и принципов радиолокации, возможностей получения, передачи и защиты радиолокационной информации о воздушных целях, производящих налёт на прикрываемые войска, обеспечит надёжное решение профессионально-боевых задач офицером ПВО.

Вопрос 1. Определение и задачи радиолокации. – 25 мин.

Радиолокацией называется область радиоэлектроники, которая использует переизлучение или собственное излучение объектами (целями) электромагнитных волн для обнаружения, определения координат, характеристик и параметров движения этих целей.

Сведения о целях, получаемые с помощью радиолокации, называют радиолокационной информацией (РЛИ).

Сложные радиоэлектронные комплексы для получения защиты, обработки, отображения и передачи радиолокационной информации называют радиолокационными станциями (РЛС).

Обобщенная структура РЛС может быть представлена схемой:

Основными достоинствами радиолокационного способа получения информации являются:

- большое количество обрабатываемых целей;

- большая дальность действия;

- высокие вероятность обнаружения, распознавания и точность определения сферических координат целей (дальность, азимут, угол места);

- слабая зависимость от внешних условий.

В основу радиолокации заложили явления отражения радиоволн от облучаемых объектов, впервые обнаруженные А.С. Поповым в 1897 г. Попов тогда же указал на возможность практического использования этого для определения местоположения различных объектов. Однако потребовались десятилетия напряженного труда многих ученых и инженеров, прежде чем была создана отрасль радиотехники, названная радиолокацией.

Первые радиолокаторы были приняты на вооружение войск ПВО в 1939 г. Это были разработанные под руководством инженера Д. С. Стогова радиолокаторы непрерывного излучения “Ревень”, которые получили название РУС-1.

К началу войны было изготовлено и развернуто 45 комплектов таких радиолокаторов. Вслед за этим коллектив инженеров под руководством Ю. Б. Кобзарева создал более совершенный совмещенный импульсный радиолокатор “Редут”, названный РУС-2, который был принят на вооружение в 1940 г. Позднее, в 1941 г. создается подвижный и усовершенствованный вариант РУС-2С, именуемый “Пегматит”, с этими средствами ПВО страна вступила в Великую Отечественную войну.

Качественный скачок был сделан в 1946 – 1957 г. Приняты на вооружение зенитно-артиллерийские комплексы КС-19 (100 мм), С-60 (57 мм), радиоприборные комплексы РПК-1, РПК-2. В это же время принимаются на вооружение 3-х координатные радиолокационные станции П-3.

В 70-е годы созданы новые РЛС П-18 метрового диапазона, П-19 дециметрового диапазона с дальностью обнаружения целей до 250 км.

В последующем появляются РЛС нового поколения “Купол”, “Обзор”, “Небо-СВ”, автоматизированные системы управления войсками “Маневр”, “Поляна Д1, Д4” пункты управления подразделениями войсковой ПВО, ППРУ, ПОРИ-1(2), УБКП («Ранжир»).

В настоящее время основными путями совершенствования РЛС являются:

• использование элементной базы на основе последних достижений радиоэлектроники;

• использование цифровой обработки РЛИ на основе современных ЦВМ, их внешних устройств программного обеспечения;

• использование спутниковых систем для ориентирования, навигации и топопривязки;

• увеличение возможностей и функций;

• расширение сферы использования.

В войсках ПВО Сухопутных войск радиолокационные средства и системы используются для решения следующих ЗАДАЧ:

1. Обнаружение и распознавания воздушных целей (ВЦ). Обнаружение - достоверное установление факта наличия ВЦ в данной области пространства.

Распознавание - отнесение обнаруженной ВЦ к определенному типу на основе анализа признаков. Эта задача решается путем радиолокационного обзора воздушного пространства.

2. Опознавание ВЦ, т.е. установление ее государственной принадлежности ("Свой-чужой").

Эта задача решается путем излучения в направлении цели кодированного радиосигнала ЗАПРОСА, который вызывает в аппаратуре своей цели автоматический ОТВЕТ ("Я свой"). Ответ воспринимается запросчиком. Отсутствие ответа воспринимается как чужая цель.

3. Определение полярных координат и параметров движения целей.

Определение наклонной дальности до цели радиолокационным способом называется РАДИОДАЛЬНОМЕТРИЕЙ.

Определение угловых координат (азимута и угла места) - РАДИОПЕЛЕНГАЦИЕЙ.

ПАРАМЕТРЫ характеризуют предполагаемое движение цели. К ним относятся СКОРОСТЬ, КУРС, МАНЕВР.

4. Визуальное отображение воздушной обстановки с использованием электронных индикаторов и графических планшетов. Решение этой задачи позволяет командиру вести ОЦЕНКУ воздушной обстановки. ПРИНИМАТЬ РЕШЕНИЯ по отражению налета, УПРАВЛЯТЬ ОГНЕМ и обеспечивает решение задач 5 - 8.

5. Оповещение своих войск о налете воздушного противника с использованием специальной радиосети оповещения.

6. Целераспределение и целеуказание.

Целераспределение - это выбор оптимального варианта

ведения зенитного огня, обеспечивающего максимальное количества уничтоженных целей.

Целеуказание - это выдача подчиненным подразделениям или непосредственно огневым средствам координат целей, назначенных для уничтожения. Учитывая большой объем информации и дефицит времени эта задача может быть качественно решена только с использованием автоматизированных систем управления огнем.

7. Организация взаимодействия с соседями и истребительной авиацией.

8. Контроль выполнения поставленных огневых задач.

9. Автоматическое наведение радиолокационных и огневых средств ЗРК и ЗАК по данным целеуказания (т.е. на указанную для уничтожения цель).

10. Автоматическое сопровождение цели, т.е. определение ее точных текущих координат.

11.Автоматическое управление полетом ЗУР в точку встречи с целью.

12.Автоматический подрыв боевой части ЗУР вблизи цели.

13.Радиоэлектронная защита своих средств и радиоэлектронное противодействие средствам противника.

Таким образом, радиолокация является неотъемлемой частью противовоздушной обороны.

РУС-1 (радиоулавливатель самолётов)

ТТХ “Редут”:

- дальность обнаружения 110-130 км,

- точность определения дальности ±1-2 км, - точность определения азимута ±1-2⁰.

ППРУ (подвижной пункт разведки и управления) ПОРИ (пункт обработки радиолокационной информации) УБКП (унифицированный батарейный командный пункт)

Вопрос 2. Факторы, определяющие получение радиолокационной информации - 25 мин.

Получение радиолокационной информации о воздушных целях основано на использовании ряда факторов и физических явлений:

1. Воздушные цели неизбежно имеют СОБСТВЕННОЕ электромагнитное излучение, связанное с:

• работой бортовых радиоэлектронных средств;

• наличием нагретых элементов, имеющих тепловое излучение в диапазонах инфракрасных - миллиметровых длин волн.

Это позволяет обнаруживать, сопровождать и наводить на них ЗУР, правда на небольших дальностях.

2. Поверхность воздушной цели, в общем случае, отражает (переизлучает) падающие на нее электромагнитные колебания. Мощность вторичного излучения зависит от мощности, длины волн, поляризации первичного излучения, а также габаритов, формы, положения, физических свойств поверхности ВЦ.

Это явление позволяет активно зондировать воздушное пространство и получать радиолокационную информацию в эхо - сигнале с большой дальности.

П

4

Д _max =Р_прд. G_А  S_эоп.  ² / (4)³  Р_прм.

Р_ПРД - мощность зондирующего сигнала, излучаемого передатчиком РЛС;

G_А - коэффициент усиления антенны;

S_ЭОП - площадь эффективной отражающей поверхности цели. ЭОП - виртуальная поверхность, которая равномерно рассеивая зондирующее излучение, создает при этом ЭХО - сигнал в направлении РЛС как реальная цель;

S_ЭОП ^А0,1 - 10м².

 - рабочая длина волны РЛС;

Р_ПРМ - минимальновозможная мощность сигнала на входе приемника РЛС (чувствительность приемника).

3. Антенны РЛС обладают двумя важными свойствами - направленностью действия и обратимостью.

Направленность действия антенны заключается в концентрации энергии зондирующего излучения в узкий пучок и в избирательном приеме эхо-сигнала в определенном направлении.

Направленность антенны принято характеризовать, как мы уже говорили в Теме 2, диаграммой направленности антенны (ДНА).

Обратимость антенны означает, что она имеет одинаковые ДНА как при работе на излучение, так и на прием.

Эти свойства антенны обеспечивают избирательность получения РЛИ по направлениям пространства, что, в свою очередь, дает возможность получить картину воздушной обстановки в режиме обзора (поиска) или автоматически сопровождать и очень точно определить текущие угловые координаты конкретной цели.

4. Электромагнитные волны распространяются в свободном однородном пространстве равномерно и прямолинейно со скоростью света (С= 3  10⁸м/с).

Это обеспечивает мгновенность и однозначность получения РЛИ.

5. Частота эхо - сигнала от движущей цели отличается от частоты зондирующего сигнала на величину F_Д. Это явление называют эффектом Допплера, а F_Д - частотой Допплера.

При приближении цели к РЛС f _ЭХО= f_ЗОНД + F_Д, при удалении f _ЭХО= f_ЗОНД - F_Д, величина F_Д=

где V - проекция вектора скорости цели V_Ц на линию визирования (РЛС - цель), называемая радиальной составляющей скорости цели;

 - длина волны зондирующего сигнала.

Это явление обеспечивает возможность определения параметров цели (скорость, курс, маневр) путем сравнения частоты зондирующего и эхо сигналов.

Таким образом, объективно существующие физические процессы обеспечили быстрое развитие и широкое применение радиолокации.

Вопрос 3. Виды радиолокации. – 20 мин.

В зависимости от особенностей получения радиолокационной информации различают 4 вида радиолокации:

1. Активная с пассивным ответом

2. Активная с активным ответом

3. Полуактивная

4. Пассивная

Первый вид наиболее распространен. При этом РЛС содержит в своем составе передатчик зондирующего сигнала и приемник эхо - сигнала, выделяющий из него РЛИ. Основным достоинством вида является малая зависимость получения РЛИ от внешних условий, характеристик и желания цели. Основным недостатком является то, что РЛС зондирующим излучением обнаруживает себя перед противником, позволяя ему противодействовать (помехи, противорадиолокационные снаряды).

В ПВО вид используется для обнаружения, автоматического сопровождения воздушных целей и автоматического подрыва боевых частей ЗУР.

При втором виде радиолокации передатчик наземной РЛС излучает в направлении воздушной цели кодированный радиосигнал ЗАПРОСА (по смыслу "Ты свой?", "Ты где?".) Запрос вызывает в бортовой аппаратуре цели автоматическое формирование и излучение активного (с затратой энергии цели и потому мощного) кодированного сигнала ОТВЕТА ("Я свой," "Я там-то"). Ответ воспринимается приемником РЛС с выделением информации.

Достоинством вида является снижение потребной мощности передатчика и персонализация получаемой информации. Недостаток - необходимость в дополнительной аппаратуре ответа и установке кодов.

В ПВО вид используется в системах опознавания (определения государственной принадлежности цели) и в системах радиоуправления полетом ЗУР (в активном ответе - информация о фактическом положении ЗУР).

При полуактивной радиолокации наземная станция содержит только передатчик ПОДСВЕТА для облучения цели электромагнитной энергией. Отраженные сигналы, несущие информацию, воспринимаются приемниками, размещенными в другом месте. Достоинством вида является то, что приемников может быть несколько и они не обнаруживают себя перед противником.

В ПВО полуактивная радиолокация используется в системах самонаведения ЗУР.

При пассивной локации информация о цели выделяется приемником из ее собственного (чаще инфракрасного) излучения. Очевидные достоинства вида - упрощение аппаратурной реализации и скрытность, а недостаток - малая дальность действия.

В ПВО пассивная радио (оптическая) локация используется для обнаружения воздушных целей (пассивные радиопеленгаторы) и самонаведения ЗУР.

Таким образом, все виды радиолокации используются для решения задач ПВО.

III

ЗАКЛЮЧИТЕЛЬНАЯ ЧАСТЬ – 5 мин.

1. Сделать общий вывод по занятию:

2. Дать задание на самостоятельную подготовку:

При самостоятельной подготовке вы должны:

- изучить материал лекции, используя конспект и литературу.

- подготовиться к письменному фронтальному опросу (летучке) по вопросам:

1. Определение и задачи радиолокации;

2.Факторы, определяющие получение радиолокационной информации;

3. Виды радиолокации.

3. Ответить на вопросы студентов.

4. Привести МТО занятия в исходное положение.

5. Закончить занятие.