Способ определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, рлс определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса

Авторы патента:

G01S13/58 - для определения скорости или траектории движения; для определения знака направления движения

F41H11/02 - противовоздушные или противоракетные оборонительные сооружения и системы (патроны или снаряды для получения дыма или рассеивания материалов, обеспечивающих радиолокационное отражение или тепловое излучение F42B 5/15, F42B 12/48,F42B 12/70)

Владельцы патента RU 2509285:

Семенов Виктор Леонидович (RU)

Группа изобретений относится к способу и радиолокационной станции (РЛС) определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса. Способ заключается в том, что момент выдачи команды на пуск защитного боеприпаса устанавливают по началу возникновения и обнаружения на РЛС сигнала конкретной разностной частоты. Излучаемый РЛС непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал) искусственно задерживают на известное время и обнаруживают на РЛС, после смешивания отраженных и излученного РЛС НЛЧМ сигналов, сигнал конкретной разностной частоты. Радиолокационная станция содержит приемно-передающую антенну, смеситель, передатчик непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, фильтр разностных частот, обнаружитель сигналов узкополосного спектра частот. Вход приемно-передающей антенны через элемент задержки подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону. Технический результат заключается в повышении надежности определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса. 2 н.п. ф-лы.

Изобретения относятся к радиолокационной технике и могут быть использованы при создании комплексов активной защиты объектов.

Известны (патент RU 2374597, МПК F41H 11/02) способ и РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса.

Определяют момент выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, изначально совмещенного с РЛС и защищаемым объектом и выстреливаемого в заданный момент в предполагаемую точку пространства для встречи через известное время после выстрела с целью, приближающейся к РЛС, по началу возникновения и обнаружения на РЛС сигнала с частотой Fдо=2Vofо/С, когда цель будет находиться на удалении от РЛС, равном Do+(Vi/Vo)Do,

где fо - средняя частота излучаемого непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону,

С, Vo, Vi соответственно - скорость света, радиальная скорость защитного боеприпаса, радиальная скорость цели,

Do - известное расстояние от РЛС до предполагаемой точки встречи объектов.

При этом РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса содержит приемно-передающую антенну, выход которой, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход через фильтр разностных частот - к входу обнаружителя сигналов узкополосного спектра частот, а вход приемно-передающей антенны, работающий на передачу, подключен к высоко мощному выходу передатчика.

Недостатком известного способа и РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса является низкая частота обнаруживаемого на РЛС сигнала разностной частоты Fдо=2Vоfо/С, что при высоких скоростях малоразмерных целей может привести к недостаточному количеству периодов разностного сигнала, необходимых для надежного его обнаружения.

Цепь изобретения - повышение надежности определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса.

Поставленная цель достигается за счет использования при определении момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса более высокочастотного сигнала разностной частоты.

Определяют момент выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, изначально совмещенного с РЛС и защищаемым объектом и выстреливаемого в заданный момент в предполагаемую точку пространства для встречи через известное время после выстрела с целью, приближающейся к РЛС, по началу возникновения и обнаружения на РЛС сигнала с частотой Fдо=2Vоfо/С+Fо, когда цель будет находиться на удалении от РЛС, равном Do+(Vi/Vo)Do,

где fо - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал),

С, Vo, Vi соответственно - скорость света, радиальная скорость защитного боеприпаса, радиальная скорость цели,

Do - известное расстояние от РЛС до предполагаемой точки встречи защитного боеприпаса с целью.

РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса содержит приемно-передающую антенну, выход которой, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход через фильтр разностных частот - к входу обнаружителя сигналов узкополосного спектра частот, а также вход приемно-передающей антенны, работающий на передачу, через элемент задержки, подключен к высоко мощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону.

Рассмотрим, в том числе на примере, работу РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса.

Пусть через приемно-передающую антенну РЛС излучают формируемый передатчиком непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал) с параметрами сигнала, например, Fm=50 кГц, dfm=50 мГц, fо=100 ГГц, выбранными при Dо=6 м и Vo=150 м/с, а также при скорости ПТС V₂₀₀=200 м/с, V₂₀₀₀=2000 м/с, V₂₀₀₀₀=20000 м/с и опорным сигналом, Fдо=100 кГц, поступающим на НЧ смеситель обнаружителя сигналов узкополосного спектра частот.

Тогда, как известно, если ПТС точно приближается к антенне РЛС и элемента задержки НЛЧМ сигнала нет, то в результате смешивания в смесителе отраженного и излученного сигналов, на его выходе будут формироваться последовательно во времени сигналы частотой, в частности:

Fp₁₄=[(2D₁₄)Fmdfm/C]-(2V₂₀₀fо/C)=100 кГц, при удалении ПТС от РЛС в 14 м,

Fp₈₆=I(2D₈₆)Fmdfm/C]-(2V₂₀₀₀fо/C)=100 кГц, при удалении ПТС от РЛС в 86 м,

Fp₈₀₆=[(2D₈₀₆)Fmdfm/C](2V₂₀₀₀₀fо/C)=100 кГц, при удалении ПТС от РЛСл 806 м,

когда необходимо выдавать команду на пуск ОФС для уничтожения ПТС.

Очевидно, что если излучаемый приемно-передающей антенной НЛЧМ сигнал искусственно задержать на определенное время элементом задержки, например высокочастотной линией задержки или радиочастотным кабелем (РК) определенной длины, то в результате смешивания в смесителе отраженного и излученного сигналов на его выходе будут формироваться последовательно во времени уже сигналы частотой, в частности:

Fp₁₄+Fо=Fо+[(2D₁₄)Fmdfm/C]-(2V₂₀₀fо/C)=Fо+100 кГц, при удалении ПТС от РЛС на 14 м,

Fp₈₆ +Fo =Fо+[(2D₈₆)Fmdfm/C]-(2V₂₀₀₀fо/C)=Fo+100 кГц, при удалении ПТС от РЛС на 86 м,

Fp₈₆+Fo=Fo+[(2D₈₀₆)Fmdfm/C]-(2V₂₀₀₀₀fо/C)=Fo+100 кГц, при удалении ПТС от РЛС на 806 м,

когда необходимо выдавать команду на пуск ОФС для уничтожения ПТС,

где Fо - часть частоты разностного сигнала, возникающая за счет искусственной его задержки.

Так, например, при искусственной задержке НЛЧМ сигнала на время 1 мкс=10^-6с получим Fo=1 мкс×Fm×dfm=2,5 МГц и Fp₁₄₊Fo=Fp₈₆+ Fо=Fp₈₀₆+Fо=2,6 МГц.

Пусть как в известной, так и в предлагаемой РЛС обнаружение разностного сигнала происходит за время пролета ПТС интервала расстояния в 6 см, то есть за время t₁=6 см/200 (M/c)=3×10^-4-0,0003c, t₂=6 см/2000(м/с)=3×10^-5=0,00003с, t₃=6 см/20000 (м/с)=3×10^-6=0,000003c, за время, в течение которого на РЛС будет сформировано соответственно N₁=t₁/(1/Fp₁₄)=3×10^-4/10^-5=30, N₂=t₂/(1/Fp₈₆)=3×10^-5/10^-5=3, N₃=t₃/(1/Fр₈₀₆)=3×10^-6/10^-5=0,3 или N₁+Fо=t₁/(1/Fp₁₄+Fо)=3×10^-4(1/2,6×10^-6)=780, N₂+Fo=t₂/(1/Fp₈₆+Fo)=3×10^-5-/(1/2,6×10^-6)=78,N₃+Fo=t₃/(1/Fp₈₀₆+Fo)=3×10^-6/(1/2,6×10^-6)=7,8 периодов разностного cигнала.

Очевидно, что обнаружить разностный сигнал имея в распоряжении всего N₃=t₃/(1/Fр₈₀₆)=0,3 периода его частоты невозможно, а Н₃+Fo =t₃/(1/Fp₈₀₆+Fo)=7,8 периодов вполне реально. То есть искусственная задержка излучаемого НЛЧМ сигнала, при отмеченном методе определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса позволяет более надежно определять момент выдачи команды при работе с высокоскоростными малоразмерными ПТС (целями).

Кроме того, известной РЛС момент выдачи команды на пуск защитного боеприпаса определяется дважды (при Fдо=100 КГц), в моменты пролета ПТС начала и конца интервала расстояния в s₁₂=12 м (от 14 м до 26 м, или от 86 м до 98 м, или от 806 м до 818 м). В предлагаемой же РЛС (при Fдо=2,6 МГц) этот интервал будет больше и равен S₃₁₂=312 м (от 14 м до 326 м, или от 86 м до 398 м, или от 806 м до 1118 м). То есть когда

Fр₃₂₆ +Fo=2,5 МГц+326×0,5×10⁵/3-4×10⁵/3=7,8 МГц, когда между ПТС и РЛС 326 м,

Fp₃₉₈+Fo=2,5 MГц+398×0,5×10⁵/3-40×10⁵/3=7,8 MГц, когда между ПТС и РЛС 398 м,

Рр₁₁₁₈+Fo=2,5 МГц+1118×0,5×10⁵/3-4×10⁷/3=7,8 МГц, когда от РЛС до ПТС 1118 м.

При этом очевидно, отношение мощности отраженного от цели сигнала в конце интервала к мощности отраженного от цели сигнала в начале интервала в известной РЛС будет меньше, чем в предлагаемой РЛС, что позволяет в предлагаемой РЛС более легко отделить эти два события друг от друга с целью однозначного решения задачи по пуску защитного боеприпаса.

1. Способ определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, изначально совмещенного с радиолокационной станцией (РЛС) и защищаемым объектом и выстреливаемого в заданный момент в предполагаемую точку пространства для встречи через известное время после выстрела с целью, приближающейся к РЛС, при котором момент выдачи команды на пуск защитного боеприпаса устанавливают по началу возникновения и обнаружения на РЛС сигнала конкретной разностной частоты, отличающийся тем, что излучаемый РЛС непрерывный сигнал с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал) искусственно задерживают на известное время и обнаруживают на РЛС, после смешивания отраженных и излученного РЛС НЛЧМ сигналов, сигнал конкретной разностной частоты, равной
Fр = 2Vо fо/С+Fо,
когда цель будет находиться на удалении от РЛС, равном Dо + (Vi/Vо)Dо, где fо - средняя частота излучаемого РЛС НЛЧМ сигнала,
Fо - часть частоты разностного сигнала, возникающая за счет искусственной задержки излучаемого РЛС НЛЧМ сигнала.
С - скорость света,
Vо - радиальная скорость защитного боеприпаса,
Vi - радиальная скорость цели,
Dо - известное расстояние от РЛС до предполагаемой точки встречи защитного боеприпаса с целью.

2. Радиолокационная станция (РЛС) определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, содержащая приемно-передающую антенну, выход которой, работающий на прием, подключен к первому входу смесителя, второй вход которого подключен к маломощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону, а выход через фильтр разностных частот - к входу обнаружителя сигналов узкополосного спектра частот, отличающаяся тем, что вход приемно-передающей антенны, работающий на передачу, через элемент задержки подключен к высокомощному выходу передатчика непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону.

Изобретение относится к радиолокации и предназначено для обнаружения когерентно-импульсных периодических радиосигналов и измерения радиальной скорости объекта; может быть использовано в радиолокационных системах управления воздушным движением для обнаружения и измерения скорости летательных аппаратов.

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели // 2506607

Изобретение относится к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта и может быть использовано в измерителях скорости движущихся объектов, автомобилей и др.

Локатор для гибдд // 2501034

Изобретения относятся к радиолокационной технике и могут быть использованы при создании локаторов для государственной инспекции безопасности дорожного движения (ГИБДД).

Рлс измерения начальной скорости снаряда установленная на стволе орудия // 2501033

Изобретения относятся к радиолокационной технике. Достигаемый технический результат - повышение точности измерения начальной скорости снарядов.

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели // 2492504

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта, и может быть использовано в радиолокации для прогнозирования положения движущейся цели или селекции движущихся целей.

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели // 2486542

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокационным методам определения скорости движущегося объекта, и может быть использовано в радиолокации, для прогнозирования положения движущейся цели или для селекции движущихся целей.

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели // 2485543

Изобретение относится к радиотехнике, а именно к радиолокационным способам определения скорости движущегося объекта. .

Способ определения нерадиальной проекции вектора скорости цели // 2485542

Рлс измерения мгновенной скорости пули // 2474843

Способ определения величины и направления перемещения контролируемого объекта // 2471202

Изобретение относится к измерительной технике. .

Способ определения защитного боеприпаса, подлежащего пуску, и устройство для его реализации, формирователи известных цифровых чисел // 2496083

Изобретения относятся к радиолокационной технике. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей.

Устройство уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (дпла) // 2495359

Изобретение относится к средствам уничтожения беспилотных летательных аппаратов. Устройство уничтожения дистанционно пилотируемых (беспилотных) летательных аппаратов (ДПЛА) состоит из ДПЛА и системы наведения с земли в виде радиолокатора.

Способ распознавания класса цели и устройство для его реализации // 2493532

Изобретения относятся к радиолокационной технике. Техническим результатом является повышение эффективности работы комплексов активной защиты объектов.

Воздухозаборник, в частности, для устройства выброса дипольных отражателей воздушного судна // 2482430

Изобретение относится к авиации, в частности к устройствам противодействия средствам обнаружения летательных аппаратов. .

Способ определения промаха снаряда в защищаемый объект и устройство для его реализации // 2479820

Способ активной защиты самолета от ракеты с радиовзрывателем, пущенной ему вдогон, и устройство для его реализации // 2472102

Способ формирования команды на защиту объекта от приближающейся к нему цели и устройство для его реализации // 2472101

Рлс формирования команды на пуск защитного боеприпаса // 2471139

Изобретение относится к радиолокационной технике и может быть использовано при создании комплексов активной защиты объектов. .

Способ определения защитного боеприпаса, подлежащего пуску, и устройство для его реализации (варианты) // 2471138

Усовершенствованный комплекс средств защиты ракетного комплекса // 2471137

Изобретение относится к области ракетно-артиллерийского вооружения. .

Способ перемещения самолета заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета и устройство для его реализации // 2509286

Группа изобретений относится к радиолокационной технике, более конкретно к способу перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета и устройству для его осуществления. Для перемещения самолета-заправщика параллельно курсу дозаправляемого самолета формируют на РЛС определения момента выдачи команды на пуск защитного боеприпаса, установленной на борту самолета-заправщика с антенной РЛС, максимум узконаправленной диаграммы направленности которой направлен перпендикулярно продольной оси самолета-заправщика, короткие импульсы, в моменты возникновения и обнаружения на РЛС сигналов разностной частотой Fдо=2Vоfн/С и 3Fдо, где fн - средняя частота излучаемого РЛС непрерывного сигнала с частотной модуляцией по одностороннему пилообразному линейно возрастающему закону (НЛЧМ сигнал), выбираемая из условия До/Vo=fн/Fмfд, где fд и Fм - соответственно девиация частоты и частота модуляции НЛЧМ сигнала; Vo - минимально возможная радиальная скорость дозаправляемого самолета; До и С - соответственно выбираемое базовое расстояние и скорость света, причем при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой Fдо=2Vоfн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону от дозаправляемого самолета, а при формировании на РЛС короткого импульса, в момент обнаружения на ней сигнала с разностной частотой 3Fдо=2Vоfн/С, самолет-заправщик поворачивают в сторону к дозаправляемому самолету, что позволяет удерживать борта самолетов на расстоянии от До до 3 До от антенны РЛС и перемещаться параллельными курсами. Технический результат заключается в расширении ассортимента устройств, позволяющих перемещаться транспортным средствам параллельными курсами. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.