Методы, модели и алгоритмы просветной радиолокации

• Автор: Ковалев, Федор Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01, 05.12.14
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2015
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 378 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ

ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ

ВВЕДЕНИЕ

1 СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ИССЛЕДОВАНИЮ И АНАЛИЗУ ПРОСВЕТНЫХ РАДИОЛОКАТОРОВ

1.1 Вводные замечания

1.2 Просветный радиолокатор -

радиотехническая система извлечения информации

1.3 Основная идея просветной радиолокации. Теневое поле и бистатическая ЭПР

1.4 Хронологический анализ просветных систем

1.4.1 Просветный радиолокатор - исходный пункт развития радиолокации и радиолокационных систем
1.4.2 Самолеты Stealth
1.4.3 Место просветных РЛС в системе противодействия малозаметным объектам
1.4.4 Модель эволюции систем радиолокации на просвет
1.5 Модели просветной системы
1.5.1 Модель черного ящика. Обобщенные модели просветной системы на этапе проектирования
1.5.2 Модель состава и структурная схема просветного
радиолокатора. Исходные предпосылки к созданию динамических моделей радиолокатора
1.6 Проблемы просветной радиолокации
1.7 Цели и задачи при построении и исследовании систем радиолокации
на просвет
1.7.1 “Дерево целей” при создании и изучении просветных
радиолокаторов

1.7.2 Анализ и выбор вариантов построения просветной радиолокационной системы
1.7.3 “Дерево целей” для разработки и исследования системы определения координат просветных радиолокаторов
1.8 Особенности применения интерференционного метода измерения дальности в просветной системе. Уточнение
“дерева целей”
1.8.1 Приемник на нулевых биениях: достоинства и недостатки
1.8.2 Интерференционный метод измерения дальности
и ограничения на характер движения лоцируемого объекта
1.8.3 Способы организации просветных систем с двумя приемниками. Уточнение “дерева целей”
1.8.4 Анализ степени проработанности некоторых вопросов построения просветных радиолокаторов
1.9 Базовые модели движения объекта и закономерности изменения первичных параметров
1.9.1 Система координат и модели движения объекта
1.9.2 Способы задания закона движения объекта
1.9.3 Закономерности изменения во времени доплеровской частоты
и угловой координаты
1.10 Управление основными компонентами и структурой
просветного радиолокатора
1.10.1 Управление позициями
1.10.2 Управление сигналом
1.11 Выводы
2 ПРОСТЕЙШАЯ ПРОСВЕТНАЯ БИСТАШЧЕСКАЯ СИСТЕМА
2.1 Вводные замечания
2.2 “Дерево целей” при построении и исследовании системы

2.3 Структура обработки сигнала
2.4 Зона действия просветного радиолокатора. Управление размерами
и формой зоны действия
2.5 Потенциальная точность определения параметров траектории объекта (по измерениям доплеровской частоты)
2.6 Информационная емкость и алгоритмы определения параметра
т - момента пересечения объектом линии базы
2.7 Выводы
3 УГЛОМЕРНО-ДАЛЬНОМЕРНАЯ БИСТАТИЧЕСКАЯ СИСТЕМА
3.1 Вводные замечания
3.2 Основные направления исследования системы
3.3 Точность определения местоположения объекта
в бистатической РЛС
3.4 Особенности определения местоположения в бистатической РЛС с измерениями доплеровской частоты и направления прихода рассеянного сигнала. Формулы приближенного расчета
координат объекта
3.5 Варианты формул расчета координат без использования оценок момента пересечения объектом линии базы
3.6 Потенциальная точность траекторных параметров в бистатической системе с измерениями
доплеровской частоты и угла
3.7 Выводы
4 ПРОСВЕТНЫЕ МНОГОПОЗИЦИОННЫЕ РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
4.1 Вводные замечания
4.2 Виды просветных многопозиционных РЛС

радиолокации получены отечественными учеными и инженерами: А.Б. Бляхма-ном, В.В. Чапурским, А.Г. Рындыком, Г.А. Андреевым, В.И. Костылевым, Ю.А. Олениным, и другими.
В Нижегородском научно-исследовательском институте радиотехники (ННИИРТ) в 90-е годы сконструирована просветная двухкоординатная РЛС нового поколения [147]. В ее основе, подобно РУС-1, лежит непрерывное облучение и наблюдение биений прямого и отраженного сигналов. В разработке программного комплекса РЛС принимала участие группа сотрудников НГТУ под руководством А.Г. Рындыка, в состав которой входил автор. Группой были получены ряд важных результатов, отраженных в публикациях [9,100,109,113, 114].
1.4.2 Самолеты Stealth
Семидесятые и восьмидесятые годы 20 века ознаменованы появлением и бурным развитием технологии Stealth, предназначенной для уменьшения радиолокационной заметности различных объектов: кораблей, самолетов, ракет и т.п.
В основу технологии легли исследования различных материалов и поверхностей и их отражательных свойств. Не маловажную роль в развитии “невидимок” сыграл П.Я. Уфимцев и разработанные им принципы физической теории дифракции [116,117]. С их использованием удается достаточно успешно решать задачи дифракции, в том числе задачи рассеяния на плоских и искривленных поверхностях, прямых ребрах, материалах отличных от идеальных проводников и т.д.
В США работы по созданию самолетов-невидимок начались в 70-х годах. Одним из первых результатов работ в этом направлении стал образец самолета Have Blue и последовавший за ним уже серийный F-117. Развитием технологий Stealth стал бомбардировщик В-2 (рисунок 1.10).