Американская широкополосная радиолокационная станция миллиметрового диапазона "MMW"Капитан К. Михайленко, Использование широкополосных и сверхширокополосных сигналов в современных радиолокационных станциях (РЛС) значительно расширяет круг решаемых ими задач, включая реализацию возможностей распознавания космических объектов и баллистических целей в реальном масштабе времени по радиолокационным портретам высокого разрешения. В большей степени это относится к РЛС, работающим в миллиметровом диапазоне (ММД) длин волн (30-100 ГГц) и излучающим сигналы с большими базами (ширина спектра х длительность импульса). Одной из РЛС ММД является станция "Ммв" (MMW - Millimeter Wave Radar), которая применяется в составе радиолокационного комплекса испытательного полигона противоракетной обороны (ПРО) сухопутных войск (СВ) США имени Р. Рейгана на о. Рой-Намур (атолл Кваджалейн, Маршалловы о-ва). Эта станция предназначена для совместной работы с развернутой там же РЛС "Алкор" (ALCOR - ARPA-Lincoln C-band Observables Radar) по сбору и обработке данных об эффективной площади рассеяния (ЭПР) боеголовок баллистических ракет (БР), определения количественных и качественных характеристик головок самонаведения (ГСН) противоракет (ПР) системы ПРО, а также в качестве полигонного средства для формирования баз данных сигнатур боеголовок, последних ступеней БР и космических объектов. Совместное использование этих станций обусловлено тем, что они не имеют возможности независимого слежения за различными объектами. Одна из них должна обеспечивать наведение другой в направлении целей. При этом в ходе испытаний РЛС "Ммв" были продемонстрированы оперативные возможности сопровождения целей с переменной траекторией, в том числе при повторном входе луча диаграммы направленности антенны в зону действия канала (27-40 ГГц) системы "Алкор". Был также задействован канал в диапазоне 75-110 ГГц с шириной полосы сигнала 1 ГГц, что позволило реализовать возможность двукратного увеличения разрешающей способности по дальности и почти четырехкратного повышения дальности обнаружения.
РЛС "Ммв" эксплуатируется с 1983 года, а в 2010-2014-м подверглась значительной модернизации для улучшения ее технических возможностей по обнаружению целей. На одном из этапов модернизации РЛС специалистами фирмы ЕССКО были проведены работы по увеличению ширины полосы пропускания до 4 ГГц (в пределах рабочего диапазона 33,0-37,0 ГГц), что позволило расширить возможности получения радиолокационных изображений боеголовок БР с их детализацией. Возможности РЛС "Ммв" по сопровождению целей первоначально были существенно ограничены из-за недостаточного потенциала вычислительных средств, и поэтому станция не была способна обработать весь объем получаемых радиоимпульсов, необходимых для сопровождения целей в реальном масштабе времени. Последующие несколько этапов совершенствования программно-алгоритмического обеспечения (ПАО) и применение средств обработки сигналов позволили увеличить дальность обнаружения целей с ЭПР 1 м2 до 2000 км, а также повысить возможности РЛС по обработке принимаемых сигналов. Была реализована возможность конечного суммирования на основе некогерентной обработки пачек импульсов и усовершенствована методика обработки импульсов, что обеспечило улучшение чувствительности в контуре сопровождения и, в свою очередь, в приемнике, а также позволило использовать всю энергию сигналов, получаемых от цели соответственно. Дальнейшая модернизация РЛС проводилась путем совершенствования технологии обработки сигналов и ПАО. Устаревшие аппаратные средства станции были заменены коммерческими стандартными блоками (COTS - common commercial off-the-shelf), дополнены современным ПАО и дисплеями операторов на основе принципов открытой архитектуры "Роса" (ROSA - Radar Open System Architecture). С целью повышения эффективности приемного устройства применено дистанционное управление частотным разделителем для решения задач многорежимного сопровождения по трем координатам на основе компаратора приемника с поляризационными фильтрами и ортогональной поляризацией. После установки нового ПАО была существенно повышена скорость обработки данных, что обеспечило возможность использования таких радиолокационных систем для слежения за космическими аппаратами малых размеров (около 50 см). Далее был реализован проект обновления аппаратных средств обработки данных на основе концепции "Роса-2" (перспективной версии исходного ПАО "Роса"), предусматривающей удвоение пропускной способности РЛС при использовании современных вычислительных средств и широкополосных сигналов. Последующие этапы модернизации РЛС "Ммв" предполагали установку усовершенствованных передатчика и приемника, а также новой волноводной подсистемы питания. Это обеспечило увеличение средней мощности передатчика, уменьшение уровня шума и, соответственно, улучшение чувствительности приемника. Проведение указанных работ позволило добиться сверхвысокого разрешения целей по дальности и получения детальных изображений объектов, имеющих размеры около 8 см. Для повышения коэффициента заполнения импульса с 15 до 20% в РЛС "Ммв" было заменено управляющее устройство (регулятор) высокого напряжения. В процессе модернизации в период с 2010 по 2014 год для станции были разработаны лампа бегущей волны большой мощности для передатчика, функционирующая в диапазоне 35 ГГц, а также соответствующая параболическая антенна, позволяющая обеспечить усиление 70 дБ (по одному каналу) в ММД. С целью уменьшения тепловой нагрузки из-за возросшей мощности был разработан новый волноводный тракт на основе квазиоптической передающей системы (так называемый лучевой волновод). Были также усовершенствованы аппаратные средства и модернизированы входные каскады приемника для работы со сложными видами сигналов с полосой 4 ГГц. Это позволило наряду с задачей формирования баз данных по ЭПР боеголовок БР в ММД выполнять задачи отработки и реализации новых технических решений в области устройств формирования и генерирования радиосигналов в широкой полосе частот. При увеличении полосы сигнала до 4 ГГц существует реальная возможность получения "квазиреальных" изображений сопровождаемых космических объектов. Кроме того, увеличение полосы сигнала позволит применять данный вид РЛС в интересах решения задач селекции головных частей БР на фоне осколков и ложных целей при проведении экспериментов на полигонах и отработке характеристик элементов системы ПРО. Таким образом, РЛС "Ммв" с момента ее развертывания и по настоящее время претерпела несколько этапов модернизации, которые включали замену оборудования передающего и приемного трактов, аппаратных средств, внедрение нового программного обеспечения и совершенствование алгоритмов обработки сигналов. Применение широкополосных сигналов в РЛС позволило расширить круг задач, решаемых ею в составе радиолокационного комплекса испытательного полигона противоракетной обороны сухопутных войск США имени Р. Рейгана. В результате проведенных работ были существенно повышены возможности станции по распознаванию космических объектов и баллистических целей в реальном масштабе времени по радиолокационным портретам высокого разрешения. Смотрите также | |||||||
|
| |||||||
| Просмотров: 7144 | | | |||||||
| Всего комментариев: 0 | |