Вертолетный пассивный пеленгатор кругового обзора

Изобретение относится к области радиопеленгации и предназначено для определения направления на электромагнитное излучение. В пеленгаторе используется крупноапертурная приемная активная фазированная антенная решетка, представляющая собой совокупность модулей, размещенных на поверхности несущего винта вертолета. Круговой обзор пространства обеспечивается за счет вращения несущего винта. Фазирование в антенне осуществляется посредством вспомогательного излучения, которое формируется первичным облучателем вертолета. Управляемая фаза в каждом модуле устанавливается практически мгновенно независимо относительно других модулей антенной решетки, при этом для обеспечения независимой фазировки каждого излучателя используется информация, содержащаяся во вспомогательном излучении. Достигаемым техническим результатом являются определение направления на излучающие объекты и круговой обзор пространства с высокой скоростью. 1 ил.

 

Изобретение относится к области радиопеленгации и предназначено для определения направления на электромагнитное излучение.

Известен пассивный пеленгатор с двумя приемными антеннами, одна из которых расположена на лопасти несущего винта, а другая на фюзеляже вертолета неподвижно [1]. Для определения пеленга источника излучения используется доплеровский сдвиг частоты этого источника, полученный при движении приемника, расположенного на лопасти несущего винта.

Известна многофункциональная радиолокационная станция для установки на вертолете UH-1. В режиме картографирования и селекции движущихся целей применяется линейная щелевая антенная решетка, которая устанавливается в передней кромке лопасти несущего винта и обеспечивает круговой обзор пространства [1].

Известен пассивный пеленгатор с антенной на лопастях несущего винта и вспомогательным облучателем на хвостовой балке, предназначенный для определения направления прихода радиоизлучения в передней полусфере [2].

Прототипом является коротковолновая модульная буксируемая нежесткая фазированная антенная решетка, содержащая трос, один конец которого жестко закреплен на конструкции летательного аппарата, а на другом конце расположен управляемый объект. На тросе расположены модули с возможностью перемещения относительно друг друга, фазирование которых осуществляется сигналом возбуждения, формирующимся вынесенным первичным облучателем, а требуемый прогиб троса в вертикальной плоскости задается управляемым объектом [3].

Недостатками системы являются: недостаточная надежность вследствие применения для развертывания выпускного механизма, ограниченная маневренность и сложность реализации кругового обзора пространства, обусловленная внегабаритным размещением троса на летательном аппарате и вынесенным первичным облучателем.

Задача изобретения - создание вертолетного пассивного пеленгатора кругового обзора с антенной на лопастях несущего винта и предназначенного для оперативной регистрации факта облучения вертолета и определения направления на излучающие объекты.

Для достижения этой задачи используется крупноапертурная приемная активная фазированная антенная решетка, представляющая собой совокупность модулей, размещенных на поверхности несущего винта вертолета. Взаимное расположение модулей выбирается из условия формирования одного главного максимума диаграммы направленности. Количество модулей определяется взаимовлиянием модулей и размерами лопастей несущего винта. Фазирование в антенне осуществляется посредством вспомогательного излучения, которое формируется первичным облучателем, расположенным на одной из лопастей несущего винта. При таком способе фазирования управляемая фаза в каждом модуле устанавливается практически мгновенно независимо относительно других модулей антенной решетки, при этом для обеспечения независимой фазировки каждого излучателя используется информация, содержащаяся во вспомогательном излучении. В результате этого отпадает необходимость использования управляемых фазовращателей и организации вычислительного процесса по расчету координат излучателей и регулируемых фаз. При таком способе фазирования перемещение модулей в пространстве за счет колебательных движений лопастей не приводит к нарушению направленных свойств антенной системы [3]. Круговой обзор пространства с высокой скоростью обеспечивается за счет вращения несущего винта.

На чертеже представлен вертолетный пассивный пеленгатор кругового обзора с антенной, размещенной на лопастях несущего винта.

Система содержит: лопасти 1; расположенные на лопастях модули 2, каждый из которых содержит двухдиапазонную антенну для приема излучений первичного облучателя и пеленгуемого объекта, амплитудный детектор, фильтр биений, преобразователь частоты; первичный облучатель 3.

Система работает следующим образом. Первичный облучатель 3 формирует в пространстве вспомогательное излучение, представляющее собой сумму двух сферических электромагнитных волн с разнесенными центрами кривизны. Эти электромагнитные волны имеют разные, но близкие частоты. Вспомогательное излучение принимается модулями 2. В модулях 2 с помощью амплитудного детектора и фильтра осуществляется выделение биений, частота которых соответствует рабочей частоте пассивного пеленгатора. Биения используются в качестве гетеродинного сигнала. В гетеродинном сигнале содержится информация о фазировании. Гетеродинный сигнал смешивается в преобразователе частоты с принимаемым сигналом от пеленгуемого объекта. На выходе преобразователя частоты формируется сигнал на промежуточной частоте, равной удвоенной рабочей частоте пеленгатора. Затем сигналы на промежуточной частоте из модулей поступают на общий сумматор. В сумматоре формируется сигнал, характеризующий пеленгуемый объект. Далее происходит стандартная обработка принимаемого сигнала.

Литература

1. Грибанов А.С. Радиоэлектронные средства наблюдения, размещаемые на вертолетах. - Зарубежная радиоэлектроника, 1991, № 12, с.15-33.

2. Заявка № 2000104239/09 (004309) от 21.02.2000 (положительное решение 17.03.2003).

3. Патент № 2134469, 1998 (прототип).

Вертолетный пассивный пеленгатор кругового обзора, содержащий модули, первичный облучатель, отличающийся тем, что модули расположены на лопастях несущего винта, каждый модуль содержит двухдиапазонную антенну для приема излучений первичного облучателя и пеленгуемого объекта, амплитудный детектор, фильтр биений, преобразователь частоты, при этом с помощью амплитудного детектора и фильтра осуществляется выделение биений, частота которых соответствует рабочей частоте пеленгатора, биения используются в качестве гетеродинного сигнала, гетеродинный сигнал смешивается в преобразователе частоты с принимаемым сигналом от пеленгуемого объекта, на выходе преобразователя частоты формируется сигнал на промежуточной частоте, равной удвоенной рабочей частоте пеленгатора, затем сигналы на промежуточной частоте из модулей поступают на общий сумматор, в сумматоре формируется сигнал, характеризующий пеленгуемый объект, при этом взаимное расположение модулей выбирается из условия формирования одного главного максимума диаграммы направленности их антенн, фазирование антенн модулей осуществляется вспомогательным излучением, формирующимся первичным облучателем, расположенным на одной из лопастей несущего винта вертолета, круговой обзор обеспечивается за счет вращения несущего винта.