Пассивная радиолокация

 
ǧǸǪȗȏȈȇȔȕȉ 
 
 
 
 
 
 
 
 
ǶǧǸǸǯǩǴǧȆ 
ǷǧǫǯǵDzǵDZǧǽǯȆ 
 
 
ǺȞȌȈȔȕȌȖȕȘȕȈȏȌ
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 



dzȕȘȑȉȇǩȕȒȕȊȋȇ
ªǯȔțȗȇ-ǯȔȍȌȔȌȗȏȦ«
2024


УДК 621.396.96 
ББК 32.95 
 
Г82 
 
 
 
 
Р е ц е н з е н т ы : 
доктор технических наук, профессор, начальник кафедры радиоэлектронной борьбы  
(и технического обеспечения частей РЭБ) Военного учебно-научного центра Военно-воздушных сил 
«Военно-воздушная академия имени профессора П. Е. Жуковского и Ю. А. Гагарина»  
Кирсанов Эдуард Александрович; 
доктор технических наук, академик Международной академии прикладной радиоэлектроники,  
главный научный сотрудник ПАО «НПО "Алмаз"» 
Вовшин Борис Михайлович; 
доктор технических наук, член-корреспондент Академии военных наук РФ,  
главный конструктор ООО «Инновационные технологии и решения» 
Замятин Александр Юрьевич 
 
 
 
 
Грибанов, А. С. 
Г82  
Пассивная радиолокация : учебное пособие / А. С. Грибанов. – Москва ; Вологда : 
Инфра-Инженерия, 2024. – 232 с. : ил., табл. 
 
 
ISBN 978-5-9729-1638-2 
 
Рассмотрены методы местоопределения источников радиоизлучения, как статические – фазовые (дальномерные), так и динамические – производные по фазе (доплеровские). Измерение положения вектора излучения антенн позволило расширить номенклатуру координатных методов. Проведен качественный анализ преимуществ 
того или иного метода, приведены аналитические соотношения для оценки координат 
объектов и для погрешностей этих определений.  
Для студентов и аспирантов вузов радиотехнических специальностей, а также 
радиоинженеров, разработчиков аппаратуры. 
 
УДК 621.396.96 
ББК 32.95 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
ISBN 978-5-9729-1638-2 
© Грибанов А. С., 2024 
‹ Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
‹ Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2024 
2 

 
 
 
ǵǪDzǧǩDzǬǴǯǬ 
 
Предисловие 
............................................................................................................. 4 
Введение 
................................................................................................................... 6 
1. Авиационные средства РТР.............................................................................. 12 
2. Структура систем пассивной разведки ........................................................... 25 
3. Обнаружение 
...................................................................................................... 46 
4. Разрешающая способность 
............................................................................... 68 
5. Оценка точности метода местоопределения .................................................. 94 
6. Статические системы ...................................................................................... 118 
7. Динамические системы 
................................................................................... 168 
8. Вращающиеся антенны 
................................................................................... 198 
Заключение 
........................................................................................................... 221 
Литература ........................................................................................................... 223 
 
 
3

 
 
 
ǶǷǬǫǯǸDzǵǩǯǬ 
 
Целесообразность написания учебного пособия определяется тем, что 
методы пассивной разведки в радиодиапазоне недостаточно представлены в 
издаваемой литературе по радиолокации. Существенными можно считать такие обстоятельства как: сравнительная сложность решения в радиотехнической разведке задачи определения координат объектов источников радиоизлучения, когда, как правило, исключена возможность измерения дальности из 
одной точки, и наличие большого числа способов их местоопределения, не получивших к настоящему времени математического описания в виде алгоритмов, удобных для определения координат и оценки погрешности определения 
местоположения. 
Важная особенность учебного пособия – его прикладная направленность. В качестве обязательного требования к методикам, разработанным в 
ходе исследований, считалось получение количественных оценок, связывающих технические характеристики аппаратуры с точностью местоопределения. 
Наряду с аналитическими методами применялись методы математического моделирования, что позволило оценить погрешности в каждом из них и 
построить наглядные графические иллюстрации. 
Книга содержит восемь разных по объему глав, охватывающих различные методы местоопределения источников излучения, а также отдельные вопросы построения станции РТР, реализующей эти методы. 
Автор приносят глубокую благодарность сотрудникам предприятий, с 
которыми посчастливилось работать: Токташев Анатолий Акимович, Исхаков 
Борис Симукович, Зубков Владимир Александрович, Чимакадзе Владимир 
Иванович, Коронелли Виктор Ростиславович, Новоселов Анатолий Семенович, Юдин Леонид Михайлович в ЦНИРТИ; Винокуров Сергей Николаевич, 
Дубинин Вадим Алексеевич, Плотников Игорь Александрович, Свешников 
Эдуард Владимирович в ЦНИИРЭС; Серов Всеволод Владимирович, Лазутин 
Вадим Юрьевич, Самородов Александр Геннадьевич, Коренков Алексей Сергеевич, Еремина Виктория Евгеньевна в МНИРТИ. 
Автор искренне признателен Андреевой Татьяне Михайловне за перевод 
статей с английского, Анненковой (Ульянкиной) Ирине Юрьевне за создание 
4

программ проверки эффективности рассматриваемых методов определения 
местоположения и Приходько Филиппу Сергеевичу за оформление и подготовку иллюстраций. 
Особая благодарность рецензенту – доктору технических наук, профессору, Борису Михайловичу Вовшину за полезные замечания и доброжелательную критику. Он отмечает, что вопросы, поднятые в учебном пособии, крайне 
актуальны в современных условиях. Это связано с тем, что активные радиолокационные средства, обладающие достаточно высоким энергетическим потенциалом, быстро обнаруживаются и локализуются разведкой противника, после 
чего либо подавляются помехами, либо могут быть уничтожены противорадиолокационными ракетами. В пассивной локации «выход в эфир» от РЛС не требуется, так как используется собственное излучение объекта, например, радиосвязь, радионавигация, иногда ответные сигналы. Методы многопозиционной 
пассивной локации известны давно, но на практике еще не нашли широкого 
применения. Особый интерес в учебном пособии представляет раздел, посвященный методике определения местоположения источника излучения при неизвестных параметрах сигнала за счет применения многопозиционной системы. 
В разделе «Статические системы» нетривиальным представляется материал, 
посвященный возможности определения координат источников по поляризационной структуре электромагнитного поля. Достаточно оригинальным, малоосвещенным в известной литературе, является вопрос определения координат 
при движении приемника и источника друг относительно друга. В разделе «Динамические системы» показаны различные варианты измерения координат источника излучения на основе возникающего в этой ситуации доплеровского 
смещения частоты для различных траекторий движения приемника. 
В целом учебное пособие «Пассивная радиолокация» представляется интересным и полезным дополнением к известным работам по многопозиционным радиоэлектронным системам, пассивной радиолокации и радиоразведке. 
Она рассчитана на подготовленных читателей – специалистов, аспирантов и 
научных работников в данной области. В связи с этим изложенный в учебном 
пособии материал может оказаться полезным разработчикам средств радиоразведки и радиоэлектронной борьбы, а также специалистам, эксплуатирующим эти средства. 
 
 
 
 
5

 
 
 
ǩǩǬǫǬǴǯǬ 
 
Обеспечение информационного превосходства в военных операциях с 
давних пор считалось главным фактором победы. Если ты знаешь силу врага 
и свою собственную, ты можешь не бояться и сотни сражений – так обосновал 
это китайский генерал Сунь-цзы еще в VI веке до н. э. 
Естественно, и сегодня ключевым моментом тактического преимущества в противостоянии с противником является возможность сбора, обработки, 
распределения и использования информации о нем с одновременным воспрещением его доступа к аналогичной информации о своих войсках.  
Главная роль в обеспечении информационного превосходства принадлежит высоко интегрированным системам разведки и наблюдения. В рамках такой интеграции пилотируемые самолеты обеспечивают непрерывность наблюдения, но на ограниченную глубину, где сосредоточено большинство интересующих объектов. Высокоточные навигационные системы (GPS-ГЛОНАСС) и 
высокоэффективные средства связи дают возможность совместно использовать 
воздушную и космическую разведки, наилучшим образом реализуя критерий 
«глубина-непрерывность». Расположение космических аппаратов на геостационарной орбите позволяет проводить непрерывное наблюдение в реальном масштабе времени, но не все объекты, особенно слабо энергетические, доступны 
для такой разведки. Поэтому для высокоточных измерений координат излучающих объектов роль авиационных средств разведки на сегодняшний день исключительно актуальна. 
Перспективное направление развития разведывательных средств связано с усилением оперативно-стратегической воздушной разведки со смешанным использованием пилотируемых разведчиков, ведущих наблюдение без 
пересечения линии фронта, и беспилотных, действующих в воздушном пространстве противника.  
Радиотехническая разведка (РТР) зарождалась как один из видов стратегической разведки в годы второй мировой войны.  
После войны разведывательные средства ВВС разделились на две категории: стратегические и тактические. Стратегическая – для добывания информации при планирования военных действий. Тактическая – для непрерывного анализа сигнальной обстановки, поиска, перехвата и пеленгования сигналов радиопередач противника и сигналов систем управления войсками и ору- 
6

жием. В период вьетнамской войны появился самолет RC-135 «Ривет 
Джойнт», который обеспечивал данными ударные средства авиации. После 
1972 г. с началом «холодной» войны перед ВВС США встала задача сдерживания потенциального противника. Объемы тактической разведки сократились – она велась лишь в ходе кратковременных боевых действий в Ливии и 
Гренаде. Однако при проведении операций «Щит пустыни» и «Буря в пустыне» 1990–1991 гг. более половины боевых вылетов самолетов уже совершались в интересах наземных подразделений и лишь незначительная часть – с целью ведения стратегической разведки. В ходе операции «Свобода для Ирака» в 
конце марта 2003 г. для средств разведки и наблюдения ВВС США стали использовать БЛА RQ-4 «Глобал Хок». Здесь понадобилась оперативность – 
поражение внезапно возникающих и динамических целей. При этом самолетам U-2 отводится роль обнаружения целей для ударных авиационных средств, 
а БЛА «Глоубал Хок» осуществляли взаимодействие с ударными самолетами 
в рамках подавления системы ПВО противника.  
Особый вид разведки – РТР в интересах радиоэлектронной борьбы. В период военных операций она добывает сведения о радиоэлектронной и боевой 
обстановке, о работающих радиоэлектронных средствах противника, устанавливает их назначение, принадлежность, местонахождение, определяет основные 
параметры сигналов этих средств. На основании добытых данных принимается 
решение о создании преднамеренных помех для подавления РЭС противника и 
о мерах по радиомаскировке собственных РЭС. В зависимости от боевой обстановки и поставленной оперативной задачи на основании данных РТР может 
быть принято решение об уничтожении радиосредств связи, систем управления 
оружием противника путем нанесения огневых ударов с земли или с воздуха. 
Проектирование систем определения местоположения происходит в 
условиях априорной неопределенности относительно структуры и параметров 
помех, которые будут воздействовать на эти системы. 
В связи с совершенствованием средств противодействия возникли задачи оценки помех, их распределения в пространстве и по спектру. Эти задачи 
относятся к пассивной локации и должны решаться присущими им методами. 
Важно, что в условиях военного противостояния, информационное превосходство формируется в том числе средствами радиотехнической разведки, которые не обнаруживают себя в процессе получения информации об объектах 
противника. Отличительная особенность методов пассивной локации – их 
многопозиционность, то есть использование пространственно-временных методов обработки информации, заложенной в электромагнитных полях и радиосигналах, принимаемых одновременно в пространственно-разнесенных эле- 
7

ментах системы получения информации. Реализация методов пассивной локации требует системного подхода, реализуемого в высокоскоростной коммуникационной среде, объединяющей средства разведки и распределенной программной среды, необходимой для реализации гибкой технологии обработки 
информационных потоков, циркулирующих между элементами системы. 
В пассивной системе исследуется локально излучающий объект, поэтому, по отношению к системам, в которых принятый сигнал сравнивается с 
излученным, в пассивной системе принятый сигнал может сравниваться 
только с сигналом, принятым другим приемником. Наличие нескольких приемных позиций, является для пассивных систем существенно необходимым 
условием для получения информации об излучающем объекте.  
Многопозиционные системы в зависимости от метода измерения и параметров измерителей имеют разное число элементов и связей между ними, 
обеспечивающие необходимое качество выполнения функции – точности измерения координат. При этом для динамических систем существуют нижние 
границы временных интервалов функционирования системы, в пределах которых возможно произвести измерение (координат) с заданным качеством. 
Пассивность режима работы подобных систем дает им во многих случаях большие преимущества, поскольку обеспечивает высокую скрытность 
получения информации об интересующих объектах, причем размещение приемников на беспилотных летательных аппаратах делает это качество еще более привлекательным. Однако живучесть таких систем не увеличивается за 
счет более сложной структуры геометрического построения (если она не избыточная), потому что вывод из строя одного элемента системы превращает 
ее в другую систему с другими функциями. В силу указанных преимуществ и, 
несмотря на определенную сложность и трудность реализации, пассивные 
многопозиционные радиотехнические системы рассматриваются в настоящее 
время как весьма перспективные.  
Основным преимуществом таких систем можно считать высокие качественные показатели полученных измерений, получаемые выбором количества приемников и необходимой измерительной базой между приемниками. 
Существенный вклад в развитие теории пассивной локации внесли А. Ф. Котов, В. В. Сазонов, В. В. Цветнов, А. И. Куприянов, А. А. Коростылев и др. 
 
Средства разведки 
В системах РТР измеряемые величины являются параметрами волны – 
пространственно-временного колебания, а не просто электрического сигнала, 
изменяемого во времени. Соответственно приемное устройство рассматри- 
8

ваем как часть системы, состоящей из нескольких приемников, разнесенных в 
пространстве.  
В то же время, при большом числе измеряемых параметров (а их обычно 
шесть: дальность, радиальная скорость, два угла и две угловые скорости) нерационально вести рассмотрение применительно к каждому конкретному параметру. Поэтому сначала рассматривается произвольный параметр или совокупность любых параметров волны, для чего вводится понятие обобщенной 
комплексной огибающей и ее спектра. 
Задачу разведки: обнаружить и определить местоположение источника 
излучения с заданной погрешностью в условиях помех, используя при этом 
как временные, так и пространственные параметры излучения, а также синтезировать при заданных технических характеристиках структуру системы приема и обработки принимаемых сигналов.  
Предметом исследования становится сигнал пеленгуемого излучателя, 
характеризующийся следующими параметрами:  
x несущая частота,  
x полоса сигнала, определяемая методом модуляции,  
x изменение во времени,  
x пространственные характеристики э/м поля-поляризация. 
Функция взаимосвязи измеряемых параметров с координатами источников излучения учитывает характеристики электромагнитного поля и условия его распространения такие как: поперечность (векторы поля перпендикулярны направлению распространения); ортогональность фазовых поверхностей к направлению распространения; прямолинейность распространения радиоволн; смещение частоты сигнала при движении приемника относительно 
источника излучения. 
Авиационные средства наблюдения объединяются в систему для решения задач точного определения координат источника излучения в реальном 
времени. В частности, авиационная система однозначного определения координат наземных источников излучения может представлять собой систему антенных элементов на нескольких летательных аппаратах, образующих, при 
определенных условиях, антенну большой апертуры. Для обеспечения работоспособности такой системы вводится ряд дополнительных технических 
средств: аппаратура точной привязки измерений, средства передачи данных, 
а также средства накопления, обработки, хранения и отображения данных, необходимые для непрерывного мониторинга наземных источников излучения. 
Для навигационной привязки элементов антенны применяется высокоточная 
система спутниковой навигации GPS/ГЛОНАСС.  
9

Носителем аппаратуры могут быть как самолеты, так и вертолеты. Исследуемые системы в зависимости от метода измерения и параметров измерителей имеют разное число элементов и связей между ними, обеспечивающие необходимое качество выполнения функции – точность измерения координат.  
 
Кординатометрия  
В настоящее время общепринятой классификации (пеленгационных) методов местоопределения радиоизлучающих целей не существует. Разделим 
методы пеленгации на статические и динамические. 
1. Статические: 
x поляризационный – измерение направления векторов электрического или магнитного поля; 
x амплитудный (базово-пеленгационный) – использует направленные 
свойства антенны, определяемые ее конструкцией; 
x временной (разностно-дальномерный) – определение ориентации 
поверхностей равной фазы. 
2.Динамические: 
x доплеровский (разностно-доплеровский) – измерение радиальной 
скорости между приемником и излучателем; 
x ускорений – измерение скорости изменения доплеровской частоты.  
Выбор метода определения направления на источник излучения определяется несколькими факторами: по возможности малой погрешностью, однозначностью измерения, числом измерителей и геометрическими факторами, 
влияющими на погрешность измерения.  
Наименьшей погрешностью измерения обладает разностно-фазовый метод, однако для реализации малой погрешности необходимы меры, устраняющие неоднозначность измерения.  
При принятых условиях точность определения координат выше тех источников, сигнал которых имеет большую полосу.  
Для узкополосных сигналов применяют доплеровский метод. Доплеровский метод обеспечивает однозначность измерения, но усложняются условия 
измерения, так как используются подвижные приемники. Метод, основанный 
на оценке скорости изменения частоты, позволяет однозначно измерять 
направление на источник излучения с одной позиции. Этот метод прост в реализации, но погрешность измерения возрастает. 
В учебном пособии, включающем в себя 8 разделов, изложены основные 
сведения и понятия, характеризующие системы радиотехнической разведки. 
10