Многофункциональные бортовые радиолокационные системы

 
 
 
 
 
Н. Ю. Жибуртович 
 
 
 
 
 
МНОГОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ БОРТОВЫЕ  
РАДИОЛОКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ 
 
Монография 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Москва    Вологда 
«Инфра-Инженерия» 
2024

УДК 621.396.969:629.7.05 
ББК 32.95 
Ж66 
 
 
Рецензенты: 
доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ,  
заслуженный машиностроитель РФ, главный научный сотрудник научного  
центра специальных радиоэлектронных систем и менеджмента Федерального 
государственного бюджетного образовательного учреждения высшего  
образования «Московский авиационный институт (национальный  
исследовательский университет)» Канащенков Анатолий Иванович; 
доктор технических наук, профессор, профессор кафедры радиотехнических  
систем Федерального государственного бюджетного образовательного  
учреждения высшего образования «Национальный исследовательский  
университет «МЭИ» Перов Александр Иванович 
 
 
 
 
 
 
Жибуртович, Н. Ю. 
Ж66   
Многофункциональные бортовые радиолокационные системы : монография / Н. Ю. Жибуртович. – Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 
2024. – 104 с. : ил., табл. 
ISBN 978-5-9729-1593-4 
 
Рассматриваются вопросы, связанные с действиями многофункциональных радиолокационных систем (МФ РЛС) в составе комплекса бортового оборудования. 
Изучение этих вопросов ведётся на примере базовой МФ РЛС импульснодоплеровского типа, унифицированной для семейства самолётов-истребителей различных классов. Положения системного подхода, разрабатываемого в книге, дополняются примерами практических расчётов. 
Для специалистов в области теории и техники радиоэлектронных систем, а также 
для студентов и аспирантов, изучающих методы исследования и проектирования радиоэлектронных систем и комплексов, предназначенных для работы в условиях информационного конфликта. 
 
УДК 621.396.969:629.7.05 
ББК 32.95 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1593-4 
” Жибуртович Н. Ю., 2024 
 
” Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
 
” Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 

ОГЛАВЛЕНИЕ 
 
ПРЕДИСЛОВИЕ……………………………………………………………………. 5 
СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ……………………………………………… 7 
1. СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД ПРИ ИЗУЧЕНИИ МФ РЛС………………………. 11 
1.1. Актуальность многофункциональных самолетов и РЛС……………. 11 
1.2. Методы исследования МФ БРЛС……………………………………... 19 
2. ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ СИСТЕМНОГО ПОДХОДА К ИЗУЧЕНИЮ 
БАЗОВОЙ МФ РЛС………………………………………………………………. 21 
2.1. Основные системные принципы……………………………………… 21 
2.2. Цели, задачи и стратегии функционирования КБО…………………. 23 
2.3. Цели, задачи и стратегии функционирования РЛС…………………. 26 
2.3.1. Функциональные задачи РЛС…………………………………… 27 
2.3.2. Стратегия многофункциональности-многорежимности……… 29 
2.3.3. Концепция функционирования РЛС……………………………. 31 
2.3.4. Основные принципы и правила взаимодействия  
информационных систем………………………………………………. 33 
2.4. Системы, каналы и элементы РЛС……………………………………. 34 
2.4.1. Функциональные системы (режимы) РЛС……………………... 34 
Режимы «В-В»…………………………………………………………... 35 
Режимы «В-П»………………………………………………………….. 39 
2.4.2. Функциональные элементы РЛС……………………………….. 40 
Краткая характеристика основных модулей базовой МФ РЛС……… 
47 
2.4.3. Функциональные каналы РЛС…………………………………... 50 
3. ОСНОВНЫЕ ТАКТИКО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ  
БАЗОВОЙ МФ РЛС……………………………………………………………….. 58 
4. РАСЧЕТ ХАРАКТЕРИСТИК ОБНАРУЖЕНИЯ БАЗОВОЙ МФ РЛС  
ПРИ ОБЗОРЕ ВОЗДУШНОГО ПРОСТРАНСТВА……………………………… 
67 
4.1. Постановка задачи……………………………………………………... 67 
4.2. Общие исходные данные……………………………………………… 68 
4.3. Методические указания к выполнению задания…………………….. 72 
Модуль 1. Оценка пространственно-временных характеристик  
зоны обзора РЛС………………………………………………………... 72 
Режим обзора азимут-скорость (А/V)…………………………………. 78 
Модуль 2. Оценка максимально допустимого времени когерентного 
накопления………………………………………………………………. 79 
Модуль 3. Оценка максимально допустимого числа тактов  
некогерентного накопления……………………………………………. 80 
3 
 

Расчет характеристик обнаружения на различных этапах  
накопления сигналов (при когерентном, некогерентном  
и межобзорном накоплении)………………………………………….. 81 
Модуль 4. Расчет вероятностей ложных тревог……………………… 82 
Модуль 5. Расчет относительного порога обнаружения…………….. 83 
Расчет текущего отношения с/ш на входе приемника……………….. 84 
Расчет относительного порога обнаружения…………………………. 85 
Модуль 6. Расчет вероятностей правильного обнаружения………… 86 
Расчет для сигнала с полностью известными параметрами…………. 86 
Расчет для сигнала со случайной начальной фазой………………….. 86 
Расчет для сигнала со случайными амплитудой и начальной фазой... 87 
Модуль 7. Расчет характеристик обнаружения при некогерентном  
и межобзорном накоплении…………………………………………… 87 
Модуль 8. Расчет максимальной дальности обнаружения сигнала  
на фоне внутренних шумов приемника при когерентном,  
некогерентном и межобзорном накоплении………………………….. 88 
Модуль 9. Расчет текущих значений отношения с/пш…………….. 89 
Расчет максимальной дальности обнаружения сигнала  
при действии НШП на этапах когерентного, некогерентного  
и межобзорного накопления…………………………………………… 90 
Модуль 10. Построение зоны подавления РЛС шумовыми  
помехами………………………………………………………………… 91 
Режим обзора азимут-дальность (А/D)……………………………….. 91 
Расчет вероятностей ложных тревог………………………………….. 93 
Расчет вероятностей правильного обнаружения…………………….. 95 
Расчет максимальной дальности обнаружения сигнала на фоне  
внутренних шумов приемника при когерентном, межтактовом  
и межобзорном накоплении…………………………………………… 96 
Расчет максимальной дальности обнаружения сигнала  
при действии НШП на этапах когерентного, межтактового  
и межобзороного накопления…………………………………………. 96 
Построение зоны подавления РЛС шумовыми помехами…………… 96 
ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………………… 97 
ЛИТЕРАТУРА…………………………………………………………………….. 99 
 
 
 
 
4 
 

ПРЕДИСЛОВИЕ 
 
В силу ряда геополитических изменений и технологических достижений 
в мире в последнее время утвердилась концепция многофункциональных самолётов. Соответственно, и в развитии РЛС произошёл значительный поворот от 
специализированных к универсальным (многофункциональным) системам, в 
работе которых имеется много особенностей. 
Анализу таких особенностей и посвящена данная монография. В отличие 
от известных публикаций по данной тематике здесь многофункциональная радиолокационная система (МФ РЛС) рассматривается как составная часть комплекса бортового оборудования, образованная, в свою очередь, системами, 
элементами и каналами передачи энергии-информации. 
С целью выявления общих закономерностей в функционировании бортовых радаров, размещаемых на различных платформах, выбрана базовая МФ 
РЛС импульсно-доплеровского типа, унифицированная для семейства лёгких и 
тяжёлых самолётов-истребителей. 
Структурно монография разделена на две части. В первой части (главы 13) 
функционирование бортовых РЛС рассматривается с позиций системного подхода. Определяется место и роль МФ РЛС в составе комплекса бортового оборудования самолёта-истребителя. На основе принципов и правил взаимодействия информационных систем и анализа целей и задач, решаемых МФ РЛС, 
определены рациональные стратегии их реализации. Системный подход 
охватывает режимы, каналы МФ РЛС и завершается анализом функциональных 
элементов РЛС  аппаратно-программных модулей. 
Для детального выявления особенностей функционирования МФ РЛС  
во второй части книги (глава 4) заинтересованному читателю предлагается самостоятельно выполнить расчёт характеристик обнаружения в одном из режимов – в режиме обзора воздушного пространства. Сформулирована постановка 
задачи, детально изложена методика её решения, указаны основные вопросы, 
которые должны быть отражены в полученных результатах решения задачи и 
при их анализе  характеристики обнаружения РЛС в режиме «ОБЗОР»; зоны 
подавления РЛС шумовыми помехами; оценка влияния параметров РЛС, источника «внешних помех» и условий их применения на полученные характеристики и максимальную дальность обнаружения цели; рекомендации по обеспечению максимальной дальности обнаружения цели. 
Процедура реализации главной функциональной задачи РЛС представлена в виде отдельных модулей, соответствующих частным задачам. Подготовленные таким образом модули используются в интерактивных моделях МФ 
РЛС при отработке проектных решений в реальном масштабе времени. 
5 
 

При подготовке книги автор использовал открытые материалы и собственный опыт работы в некоторых научных и учебных заведениях. 
Автор считает своим приятным долгом поблагодарить уважаемых рецензентов профессора А. А. Канащенкова и профессора А. И. Перова. Отдельная 
благодарность всем, кто принял заинтересованное участие в подготовке книги и 
способствовал улучшению качества её формы и содержания. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
6 
 

СОКРАЩЕНИЯ И ОБОЗНАЧЕНИЯ 
 
АВТ – автоматический; 
АНТ ПРД – передающая антенна; 
АНТ ПРМ – приёмная антенна; 
АОД – алгоритмы обработки данных; 
АОС – алгоритмы обработки сигналов; 
АРГС – активная радиолокационная головка самонаведения; 
АРУ  автоматическая регулировка усиления; 
АСЛУ – алгоритм слежения по угловым координатам; 
АУП – алгоритмы управления приводами; 
АФАР – активная фазированная антенная решётка; 
АФР – амплитудно-фазовое распределение; 
АФТ – антенно-фидерный тракт; 
АФУ – антенно-фидерное устройство; 
АЦП – аналого-цифровой преобразователь; 
A/D – азимут-дальность; 
A/V – азимут-скорость; 
БВС – бортовая вычислительная система; 
БЗ – большая зона (сектора обзора); 
БОИ – блок обработки информации; 
БРЛС – бортовая радиолокационная система; 
БРЭО – бортовое радиоэлектронное оборудование; 
БЦВМ – бортовая цифровая вычислительная машина; 
ВОЛС – волоконно-оптическая линия связи; 
«В-В» – воздух-воздух; 
«В-П» – воздух-поверхность; 
ВР – высокое разрешение; 
ВСК – встроенная система контроля; 
ВЧП – высокая частота повторения; 
ГО – госопознавание; 
ГСН – головка самонаведения; 
ДПР – дальномерно-поисковый режим; 
ДЛ – действительный луч; 
ДНА – диаграмма направленности антенны; 
ДОЛ – доплеровское обужение луча; 
ДРЛО – дальнее радиолокационное обнаружение; 
ЗГ – задающий генератор; 
ЗПС – задняя полусфера; 
ИД – импульсно-доплеровский; 
ИДЗ – измерение дальности до земли; 
ИП – источник помех; 
ИС – информационная система; 
ИЭР – информационно-энергетические ресурсы; 
«К» – компенсационный приёмный канал; 
7 
 

КАБ – корректируемая авиационная бомба; 
КАИ – коллиматорный авиационный прицел; 
КАСДС – канал измерения координат целей и автосопровождения их по дальности и 
скорости; 
КБО – комплекс бортового оборудования; 
КВО – круговое вероятное отклонение; 
КОРС – канал обработки радиолокационных сигналов; 
КСХР – канал синхронизации; 
КУАРО – канал управления антенной в режиме «ОБЗОР»; 
КУСЦ – канал углового сопровождения цели; 
ЛА – летательный аппарат; 
ЛБВ – лампа бегущей волны; 
ЛТХ – лётно-тактические характеристики; 
ЛЧМ – линейная частотная модуляция; 
М – взлётная масса; 
МЗ – малая зона (сектора обзора); 
МП – морской поиск; 
МФ – многофункциональный; 
НС – навигационная система; 
НСЦ – нашлемная система целеуказания; 
НП – непрерывная пеленгация; 
НР – низкое разрешение; 
НРС – неуправляемый ракетный снаряд; 
НШП – непрерывная шумовая помеха; 
«О» – основной приёмный канал; 
ОЗУ – оперативное запоминающее устройство; 
«ОК» – основной и компенсационный приёмные каналы; 
ОКГ – оптический квантовый генератор; 
ОЛЗ – оптическая линия задержки; 
ОМ – оптический модулятор; 
ОРЛК – обобщённый радиолокационный канал; 
ПАРГС – полуактивная радиолокационная головка самонаведения; 
ПД – процессор данных; 
ПЗ – помехозащита; 
ПК – пульт контроля; 
ПОМ – приёмно-обрабатывающие модули; 
ППС – передняя полусфера; 
ППМ – приёмно-передающие модули; 
ППП – переключатель приём-передача; 
ПРДК – передающий канал; 
ПРМК – приёмный канал; 
ПС – процессор сигналов; 
ПЦО – помехо-целевая обстановка; 
ПЧ – промежуточная частота; 
ПЧ ПРМ – ПЧ-приёмник; 
8 
 

ПУ – пульт управления; 
ПШП – прицельная шумовая помеха; 
РБВБ – режимы ближнего воздушного боя; 
РКТ – разовое картографирование; 
РЛИ – радиолокационное изображение; 
РЛС – радиолокационная система; 
РМВ – реальный масштаб времени; 
РОИ – радиооптический излучатель; 
РС – распределительная система; 
РТР – радиотехническая разведка; 
РУД – ручка управления двигателем; 
РЭБ – радиоэлектронная борьба; 
РЭП – радиоэлектронное противодействие; 
САП – станция активных помех; 
СВ – система вооружения; 
СВО – система воздушного охлаждения; 
СВЧ – сверхвысокая частота; 
СВЧ ПРМ – СВЧ-приемник; 
СВЭ – система вторичного электропитания; 
СИ – самолёт-истребитель; 
СЗ – средняя зона (сектора обзора); 
СНП – сопровождение на проходе; 
СрВ – средства вооружения; 
СОИ – система отображения информации; 
СОК – система объективного контроля; 
СОЦ – сопровождение одиночной цели; 
СПВ – стрелково-пушечное вооружение; 
СР – среднее разрешение; 
СУВО – система управления вооружением и обороной; 
СУО – система управления оружием; 
СХР – синхронизатор; 
СЧП – средняя частота повторения; 
СЭ – система энергоснабжения; 
ТГС – тепловая головка самонаведения; 
ТЗ – техническое задание; 
ТТЗ – тактико-техническое задание; 
ТТТ – тактико-технические требования; 
ТТХ – тактико-технические характеристики; 
УГ – управляемый гетеродин; 
УД – уводящая по дальности помеха; 
УС – уводящая по скорости помеха; 
УДУС – комбинированная помеха: уводящая по дальности и скорости; 
УМ – усилитель мощности; 
УР – управляемая ракета; 
ФАР – фазированная антенная решётка; 
9 
 

ФВ – фазовращатель; 
ФЗД – фон земли вдогон; 
ФЗВ – фон земли встреча; 
ФИМ – формирующие и излучающие модули; 
ФД – фотодетектор; 
ФК – функциональный канал; 
ФКМ – фазокодоманипулированный; 
ФСА – фокусированная синтезированная апертура; 
ФУН – формирователь управляющих напряжений; 
ФЭ – функциональный элемент; 
ЦАП – цифро-аналоговый преобразователь; 
ЦАФАР – цифровая активная фазированная антенная решётка; 
ЦП – центральный процессор; 
ЦУ – целеуказание; 
ЧПИ – частота повторения импульсов; 
ЩАР – щелевая антенная решётка; 
Э-И – энергия-информация; 
ЭЛИ – электронно-лучевой индикатор; 
ЭМИ – электромагнитный импульс; 
ЭМВ – электромагнитные волны; 
ЭПР – эффективная поверхность рассеяния. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
10