Радиолокационные системы

Радиолокационные  
системы 

Под редакцией А.И. Николаева 

Допущено Учебно-методическим объединением вузов  
по университетскому политехническому образованию  
в качестве учебного пособия для студентов  
высших учебных заведений, обучающихся по специальности 
210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» 

 

 

 

 

 

 

 

2-е издание 

УДК 621.396.7 
ББК 32.95 
        Р15  

Авторы: 

В.В. Ахияров, С.И. Нефедов, А.И. Николаев,  Г.П. Слукин, 

И.Б. Федоров, В.Ю. Шустиков 

 

Рецензенты: 

кафедра «Радиотехнические системы» СПбГЭТУ «ЛЭТИ»  

(зав. кафедрой «Радиотехнические системы»  

 д-р техн. наук, проф. В.М. Кутузов);  

д-р техн. наук, проф. П.А. Бакулев 

   

Радиолокационные системы : учебное пособие /  

[В. В. Ахияров, С. И. Нефедов, А. И. Николаев и др.] ;  
под ред. А. И. Николаева. — 2-е изд. — Москва : Издательство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 349, [3] с.: ил. 

ISBN 978-5-7038-4823-4 

Изложены вопросы применения радиолокационных систем 

(РЛС) различного назначения в реальных условиях их функционирования, учитывающих влияние окружающей среды, подстилающей поверхности, воздействия помех. Рассмотрены задачи, 
требования и принципы построения РЛС управления воздушным 
движением, РЛС обнаружения, наведения и целеуказания, а также 
РЛС ракетно-космической обороны. 

Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, 

который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана. 

Для студентов технических вузов, обучающихся по направле
нию подготовки дипломированных специалистов «Радиотехника». 
Может быть полезно аспирантам, работникам научно-исследовательских организаций и промышленности, занимающимся вопросами разработки РЛС различного назначения. 

 

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в 
какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав. 
Правовую поддержку Издательства обеспечивает МГТУ им. Н.Э. Баумана.  

 

УДК 621.396.7 
ББК 32.95 

                                                                  

© Оформление. Издательство 

ISBN 978-5-7038-4823-4                                  МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 

Р15 

Оглавление 

Предисловие .....................................................................................  
6 
Список основных сокращений .......................................................  10 

Глава 1. Классификация и общие характеристики радио- 
локационных систем ......................................................................  12 
1.1. Классификация РЛС .............................................................  12 
1.2. Тактико-технические характеристики РЛС ........................  16 
1.3. Обобщенная структурная схема РЛС .................................  23 

Глава 2. Методы измерения и расчета вторичного излу- 
чения радиолокационных целей .................................................  32 
2.1. Общие сведения о радиолокационных характери- 
       стиках объектов .....................................................................  32 
2.2. Методы измерения радиолокационных характеристик  
       объектов .................................................................................  37 
2.3. Методы расчета отражательных характеристик радио- 
       локационных целей ...............................................................  40 
2.4. Строгие методы теории дифракции ....................................  41 
2.5. Приближенные методы расчета полей рассеяния .............  46 
2.6. Основы стелс-технологий ....................................................  56 

Глава 3. Влияние подстилающей поверхности и атмо- 
сферы на характеристики радиолокационных систем ..........  61 
3.1. Общие сведения о рассеянии радиолокационного  
       сигнала подстилающей поверхностью................................  61 
3.2. Основы теории рассеяния радиоволн на статистически  
       неровной поверхности ..........................................................  65 
3.3. Рассеяние радиоволн морской поверхностью ....................  70 
3.4. Рассеяние радиоволн турбулентной атмосферой ..............  73 
3.5. Влияние подстилающей поверхности на дальность  
       действия и зоны видимости РЛС .........................................  76 
3.6. Общие свойства ионосферы .................................................  84 

Глава 4. Методы расчета дальности действия однопозиционных радиолокационных станций .......................................  90 
4.1. Максимальная дальность действия РЛС в свободном  
       пространстве ..........................................................................  90

Оглавление 

4 

4.2. Уравнение дальности радиолокации с учетом влияния  
       Земли ......................................................................................  94 
4.3. Влияние кривизны Земли на максимальную дальность  
      обнаружения цели и интерференционный множитель ...........  95 
4.4. Влияние атмосферной рефракции на дальность  
       действия РЛС .........................................................................  97 
4.5. Максимальная дальность действия РЛС с учетом  
       ослабления в тропосфере .....................................................  101 
4.6. Влияние режима обзора пространства на дальность  
       действия радиолокатора .......................................................  107 
4.7. Примеры учета факторов, влияющих на дальность 
       действия РЛС в свободном пространстве ...........................  111 
4.8. Методы повышения дальности действия РЛС ...................  118 
Глава 5. Методы защиты радиолокационных станций  
от имитирующих помех ................................................................  125 
5.1. Классификация и средства создания активных имити- 
       рующих помех .......................................................................  125 
5.2. Классификация и средства создания пассивных  
       имитирующих помех ............................................................  133 
5.3. Методы защиты от импульсных помех ..............................  136 
5.4. Методы стабилизации уровня ложных тревог ...................  144 
Глава 6. Радиолокационные системы (комплексы)  
управления воздушным движением ..........................................  148 
6.1. Классификация РЛС управления воздушным движе- 
       нием и основные требования, предъявляемые к ним.........  148 
6.2. Принципы построения и основные технические  
        характеристики трассовых и аэродромных радиолока- 
       ционных комплексов ............................................................  154 
6.3. Примеры отечественных РЛС УВД ....................................  160 
6.4. Примеры зарубежных РЛС УВД .........................................  168 

Глава 7. Радиолокационные системы (комплексы)  
обнаружения, наведения и целеуказания наземного  
базирования ....................................................................................  171 
7.1. Назначение РЛС обнаружения, наведения и целе- 
       указания. Классификация, основные этапы развития .......  171 
7.2. Методы обзора пространства и измерения координат,  
       применяемые в РЛС ОНЦ ....................................................  180 
7.3. Радиолокационные системы (комплексы) обнаруже- 
        ния, наведения и целеуказания боевого режима ...............  196 

Оглавление 

5 

7.4. Особенности построения РЛС дальнего обнаружения  
       и предупреждения дежурного режима ................................  218 

Глава 8. Радиолокационные системы обнаружения маловысотных целей .............................................................................  233 
8.1. Особенности обнаружения и измерения координат  
       МВЦ .......................................................................................  233 
8.2. Назначение и тактико-технические требования, предъ- 
       являемые к РЛС обнаружения МВЦ ...................................  240 
8.3. Основные технические решения в наземных РЛС  
       обнаружения МВЦ ................................................................  244 
8.4. Назначение, основные тактико-технические характе- 
       ристики и принципы построения РЛС обнаружения  
       маловысотных целей «Каста-2Е1» (51У6) ..........................  248 
8.5. Назначение, тактико-технические характеристики  
       и принципы построения РЛС «Каста-2Е2» (39Н6Е) .........  256 

Глава 9. Радиолокационные системы ракетно-космиче- 
ской обороны ..................................................................................  289 
9.1. Принципы построения системы ракетно-космической  
       обороны и назначение информационных систем,  
       входящих в ее состав ............................................................  289 
9.2. Особенности фоно-целевой обстановки при обнару- 
       жении средств ракетно-космического нападения ..............  295 
9.3. Радиолокационные средства системы предупреждения  
       о ракетном нападении ...........................................................  300 
9.4. Радиолокационные средства систем противоракетной  
       обороны ..................................................................................  321 
9.5. Радиолокационные системы контроля космического  
       пространства ..........................................................................  338 
Заключение .......................................................................................  347 
Литература ........................................................................................  349 
 
 
 
 
 
 

 

Оглавление 

6 

Предисловие 

Создание радиолокационных систем (РЛС) — одно из самых 
значительных достижений мировой цивилизации XX века. Разработанные для дальнего обнаружения воздушных объектов и повышения эффективности стрельбы зенитной артиллерии, РЛС 
прочно вошли в повседневную жизнь. Радиолокационные средства 
военного назначения используются во всех видах вооруженных 
сил РФ и развитых зарубежных стран. Они обеспечивают своевременное обнаружение и предупреждение о космических, баллистических, воздушных, наземных и надводных объектах, наведение  
на них в случае необходимости управляемого и неуправляемого 
оружия, определение государственной принадлежности и др. Еще  
более широкий круг задач с использованием радиолокации и  
радиолокационных методов решается в гражданских сферах: 
управление воздушным движением для контроля и обеспечения 
безопасности полетов; сельское и лесное хозяйство, в частности, 
исследования состояния растительного покрова, определение вида 
почвы, ее температуры, влажности и др.; геодезия и география, в 
частности, поиск минеральных месторождений, отработка техники 
разведки полезных ископаемых, распределение транспорта и 
оценка состояния систем связи и др.; океанография, в частности, 
картографирование береговой линии, проведение ледовой разведки, наблюдение за биологическими ресурсами и др.; гидрология, в 
частности, изучение стока грунтовых вод и загрязнения водных 
поверхностей, определение характера снегового и ледового покрова, наблюдение за режимом работы рек и др. 
В последние годы широкое развитие получают методы подповерхностного зондирования для определения рельефа дна морей и 
наличия подземных объектов (трубопроводов, замаскированной 
техники), нахождения биообъектов за препятствиями. 
Такое разнообразное применение радиолокации, широкий круг 
задач, решаемых радиолокационными средствами, обусловили необходимость создания отдельной учебной дисциплины, дополняющей 
уже традиционный курс, существующий в МГТУ им. Н.Э. Бау- 

 

Предисловие 

7 

мана, — «Теоретические основы радиолокации» (ТОРЛ). В курсе 
ТОРЛ обычно приводятся необходимые сведения о характеристиках 
объектов радиолокации и об основных закономерностях радиолокационного наблюдения, являющихся общими для большинства РЛС: 
обнаружение, разрешение, измерение и помехозащита. Влияние подстилающей поверхности и атмосферы на характеристики радиолокационных станций не рассматривалось, обработка принимаемых сигналов полагалась оптимальной, а помехи — стационарными маскирующими (активными и пассивными). Поэтому в курсе «Радиолокационные системы» наряду с изучением особенностей различных видов РЛС и комплексов определенное внимание уделяется изучению 
реальных условий работы радиолокаторов и влияния окружающей 
среды на условия их функционирования, а также методам защиты от 
имитирующих помех. 
Предлагаемое учебное пособие охватывает только часть типов 
радиолокационных средств наземного базирования: РЛС управления воздушным движением, РЛС обнаружения, наведения и целеуказания, РЛС ракетно-космической обороны. 
Основой пособия являются материалы лекций, которые авторы 
в течение нескольких лет читают студентам МГТУ им. Н.Э. Баумана, ранее опубликованные учебные пособия и оригинальные 
работы авторов, результаты научно-исследовательских работ в области радиолокации, выполненные с участием авторов, материалы 
научно-технических семинаров секции «Информационные технологии в радиолокации» Научного совета «Новые информационные 
технологии» Отделения информатики, вычислительной техники и 
автоматизации РАН, проводимых в МГТУ им. Н.Э. Баумана под 
руководством академика РАН И.Б. Федорова, работы отечественных и зарубежных специалистов, приведенные в списке литературы, а также описания радиолокационных станций, изданные предприятиями-разработчиками радиолокационной техники. 
В главе 7 с разрешения В.В. Литвинова использованы материалы учебника «Основы построения радиолокационного вооружения 
радиотехнических войск».  
Учебное пособие соответствует программам учебных дисциплин «Радиолокационные системы» и «Радиотехнические системы 
и комплексы» и состоит из девяти глав.  

_______________ 
 Основы построения радиолокационного вооружения радиотехнических войск / под ред. В.В. Литвинова. Харьков: ВИРТА ПВО, 1988. 348 с. 

Предисловие 

8 

Глава 1 вводная. В ней приведена классификация РЛС, обобщенная структурная схема радиолокатора и изложены основные 
тактико-технические характеристики таких систем. 
В главе 2 описаны методы измерения и расчета вторичного излучения радиолокационных целей. Изложены краткие сведения об 
экспериментальном получении радиолокационных характеристик 
объектов, приведены строгие и приближенные методы расчета полей рассеяния объектов радиолокации. 
В главе 3 рассмотрено влияние подстилающей поверхности и 
среды распространения радиоволн на характеристики РЛС. Изложены основы теории рассеяния радиоволн от земной и морской 
поверхностей и от турбулентной атмосферы. Описано влияние 
подстилающей поверхности и атмосферы на дальность действия и 
области видимости наземных РЛС. 
В главе 4 приведены методы расчета дальности однопозиционных РЛС с учетом влияния Земли, атмосферной рефракции и ослабления в тропосфере. Проанализировано влияние обзора и возможных энергетических потерь принимаемых сигналов в антенном и 
приемо-индикаторном трактах радиолокатора на дальность действия РЛС. Изложены основные методы повышения дальности  
действия РЛС при сохранении ее энергетического потенциала. 
В главе 5 изложены методы защиты радиолокационных станций от имитирующих помех. Рассмотрены задачи, классификация, 
средства и способы создания активных и пассивных имитирующих 
помех и их влияние на работу радиолокационных станций. Приведены методы, ослабляющие влияние однократных активных имитирующих помех, уводящих системы автосопровождения РЛС 
управления оружием, и многократных импульсных помех, а также 
методы стабилизации уровня ложных тревог.  
В главе 6 рассмотрены радиолокаторы управления воздушным 
движением (УВД). Приведены классификация РЛС УВД, требования, предъявляемые к таким радиолокаторам в целом и к их основным характеристикам, и примеры отечественных и зарубежных 
РЛС УВД. 
Глава 7 содержит сведения о РЛС обнаружения, наведения и 
целеуказания (ОНЦ). Приведена классификация РЛС ОНЦ, рассмотрены тактико-технические требования, предъявляемые к таким системам, принципы их построения, позволяющие реализовать предъявляемые требования, и примеры построения отечественных и зарубежных РЛС, находящихся на эксплуатации. 

Предисловие 

9 

В главе 8 рассмотрены РЛС обнаружения маловысотных целей 
(МВЦ). Проанализированы особенности обнаружения и измерения 
координат маловысотных целей, приведены назначение и основные тактико-технические требования, предъявляемые к таким 
РЛС. Изложены основные технические решения, реализуемые в 
наземных РЛС обнаружения МВЦ. Приведены примеры построения двух отечественных РЛС обнаружения маловысотных целей: 
«Каста 2Е1» и «Каста 2Е2». Рассмотрены назначение, тактикотехнические характеристики и принципы построения этих РЛС. 
В главе 9 приведены тактико-технические требования и принципы построения РЛС ракетно-космической обороны. Рассмотрены основные типы радиолокационных станций раннего надгоризонтного и загоризонтного обнаружения систем предупреждения о 
ракетном нападении, радиолокационные станции дальнего обнаружения, станции сопровождения и наведения систем противоракетной обороны, РЛС системы контроля космического пространства и противокосмической обороны. 
Глава 1 написана А.И. Николаевым, глава 2 — В.В. Ахияровым, глава 3 — В.В. Ахияровым и И.Б. Федоровым, глава 4 —  
В.В. Ахияровым и А.И. Николаевым, главы 5–8 — А.И. Николаевым, глава 9 — С.И. Нефедовым, Г.П. Слукиным, И.Б. Федоровым 
и В.Ю. Шустиковым. Общее редактирование выполнено А.И. Николаевым. 
Авторы выражают глубокую признательность рецензентам: 
доктору технических наук, профессору П.А. Бакулеву и коллективу кафедры «Радиотехнические системы» СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 
(зав. кафедрой — доктор технических наук, профессор В.М. Кутузов) за полезные советы, которые были учтены авторами.  
Авторы также признательны Н.В. Белявцевой, А.С. Головненковой за помощь, оказанную при подготовке рукописи. 
Все замечания и пожелания по содержанию книги следует 
направлять по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5. МГТУ 
им. Н.Э. Баумана. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
 

 

Предисловие 

10 

 
 
Список основных сокращений 

АПОИ — аппаратура первичной обработки информации 
АПОС — аппаратура первичной обработки сигналов 
АПУ 
— антенно-поворотное устройство 
АРМ 
— автоматизированное рабочее место 
АСУ 
— автоматизированная система управления 
АЦП 
— аналого-цифровой преобразователь 
ВАРУ 
— временная автоматическая регулировка усиления 
ВКО 
— воздушно-космическая оборона 
ВКС 
— воздушно-космические силы 
ВО 
— воздушный объект 
ВОИ 
— вторичная обработка информации 
ВРЛ 
— вторичный радиолокатор 
ВТО 
— высокоточное оружие  
ГТД 
— геометрическая теория дифракции 
ДНА 
— диаграмма направленности антенны 
ИКО 
— индикатор кругового обзора 
КА 
— космический аппарат 
ЛА 
— летательный аппарат 
КВС 
— комплекс вычислительных средств 
ЛЧМ 
— линейная частотная модуляция  
МВП 
— маловысотное поле 
МВЦ 
— маловысотная цель 
ММВ 
— миллиметровые волны 
МШУ 
— малошумящий усилитель 
НИП 
— несинхронная импульсная помеха 
НЛЧМ — нелинейная частотная модуляция 
ОВД 
— организация воздушного движения 
ОГП 
— опознавание государственной принадлежности 
ОНЦ 
— обраружение, наведение, целеуказание 
ПАП 
— постановщик активных помех