CC BY
18УДК 623.62 ГРНТИ 78.25.41
ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ СПОСОБА СНИЖЕНИЯ ЗАМЕТНОСТИ ОПТИКО-ЭЛЕКТРОННОГО СРЕДСТВА НА ОСНОВЕ ПРИЕМА РАССЕЯННОГО ВБОК ЛАЗЕРНОГО ЛОКАЦИОННОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
П.Е. КУЛЕШОВ, кандидат технических наук, доцент
ВУНЦВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) В.Д. ПОПЕЛО, доктор технических наук, старший научный сотрудник ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж) А.Н. ГЛУШКОВ, доктор технических наук, старший научный сотрудник
ВУНЦ ВВС «ВВА имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж)
В статье разработана модель процесса снижения заметности оптико-электронного средства в условиях поиска лазерным локационным средством на основе координатного мониторинга положения луча по рассеянной вбок составляющей локационного излучения. Структура модели представлена на основе использования метода передаточных функций, образованных путем преобразования Лапласа прямых интегро-дифференциальных уравнений, описывающих процесс снижения заметности оптико-электронного средства по рассеянной вбок составляющей луча лазерного излучения в условиях поиска лазерным локационным средством как полумарковский. Получены аналитические зависимости среднего времени и дисперсии времени ведения наблюдения оптико-электронным средством в условиях поиска лазерным локационным средством при заданных вероятностных условиях координаторного мониторинга рассеянного вбок излучения лазерного локационного средства, инерционности элемента снижения заметности оптико-электронного средства и обнаружительных способностей датчика рассеянного излучения. Модель включает последовательность действий способа снижения заметности ОЭС и позволяет при заданных исходных значениях параметров, характеризующих условия «взаимодействия» рассеянного вбок локационного излучения и оптико-электронного средства, определить средний интервал времени ведения наблюдения оптико-электронным средством в условиях поиска лазерным локационным средством, при котором оптико-электронное средство не будет обнаружено.
Ключевые слова: оптико-электронное средство, лазерное локационное средство, эффективная площадь рассеивания, лазерный луч, рассеянное излучение, область координат местоположения луча, вероятность выполнения задачи, среднее время успешного выполнения задачи.
Введение. Оптико-электронные средства (ОЭС) широко представлены в составе различного вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ) и могут выступать как отдельные цели разведки с последующим поражением, в частности, лазерными комплексами [1-6]. Заметность ОЭС в условиях оптико-локационного поиска характеризуется эффективной площадью рассеяния (ЭПР) [7]. Для ОЭС различных типов эта характеристика может принимать значения от единиц до десятков тысяч квадратных метров.
Актуальность. Общая тенденция изменения заметности этих средств заключается в том, что ОЭС, формирующие более качественное изображение сцены, обладают и более высоким значением ЭПР. Снижение энергетической освещенности основных отражающих поверхностей можно осуществить различными способами [8-10]. При непосредственном оптическом «контакте» отражающих поверхностей ОЭС с зондирующим излучением лазерного
локационного средства (ЛЛС) эффекта снижения ЭПР ОЭС до требуемого уровня можно не достичь. Это связано в первую очередь с инерционностью процесса скрытия ОЭС от ЛЛС, который определяется интервалом времени реакции подсистемы (технического устройства) снижения заметности ОЭС. Способами компенсации инерционности процесса скрытия ОЭС являются пространственный мониторинг рассеянных или (и) регистрация предгенерационных излучений ЛЛС [11, 12].
В работе [11] представлен способ снижения заметности ОЭС от ЛЛС, основанный на приеме рассеянной вбок составляющей излучения локационного сигнала (рисунок 1). Пространственно-временные параметры траектории движения луча ЛЛС используются для определения границы зоны, необходимой для снижения заметности ОЭС от ЛЛС. Достижение местоположения луча ЛЛС границы зоны определяет момент начала процесса снижения заметности ОЭС от ЛЛС. Учитывая, что снижение заметности ОЭС от ЛЛС снижает его функциональные возможности, пространственные параметры зоны должны быть «минимальны». Также разработаны устройство и алгоритм функционирования датчика рассеянного излучения (РИ) ЛЛС, включающего квазиоднопозиционную оценку параметров траектории движения точки центра локационного луча [13, 14].
Цель работы - разработка вероятностной модели процесса функционирования ОЭС в условиях поиска ЛЛС и исследование способа снижения заметности ОЭС на основе приема рассеянного вбок лазерного локационного излучения.
Рисунок 1 - Способ скрытия ОЭС от ЛЛС на основе приема рассеянной вбок составляющей излучения локационного сигнала
При разработке модели будем использовать следующие допущения (ограничения): размер области, необходимой для обеспечения снижения заметности ОЭС, не превышает размер области обнаружения луча ЛЛС по рассеянной атмосферой вбок оставляющей излучения; траектория сканирования лучом пространства ЛЛС неизвестна;
ОЭС, функционирующее в режиме сниженной заметности, ведение наблюдения не осуществляет.
На рисунке 2 представлена структура пространственного распределения координат местоположения центра сечения луча ЛЛС в плоскости носителя, характеризующая
функционирование ОЭС в условиях локационного поиска: £ - область координат местоположения центра сечения луча ЛЛС, характеризующая выполнение задачи ОЭС по наблюдению при условии, что ОЭС не будет обнаружено ЛЛС; S2 - область координат
местоположения центра сечения луча ЛЛС, характеризующая невыполнение задачи ОЭС по наблюдению при условии, что ОЭС не будет обнаружено ЛЛС (ОЭС функционирует в режиме сниженной заметности, наблюдение не ведет); Sз - область координат местоположения центра
сечения луча ЛЛС, характеризующая выполнение задачи ОЭС по наблюдению при условии, что ОЭС будет обнаружено ЛЛС; £ - общая область обнаружения местоположения центра сечения луча ЛЛС по рассеянной вбок составляющей. ЛЛС осуществляет сканирование пространства лучом по неизвестной траектории. Датчик РИ ведет пространственный мониторинг РИ с заданной периодичностью в круговом секторе в плоскости носителя ОЭС. В области £ в результате мониторинга РИ может быть получено М «засечек» координат местоположения сечения луча ЛЛС (рисунок 2: обозначены точкой на траектории сканирования). При этом т из М значений координат принадлежат области £1, п из М значений координат принадлежат
области £2, I из М значений координат принадлежат области £3 (т + п +1 = М).
Рисунок 2 - Структура пространственного распределения координат местоположения сечения луча ЛЛС, характеризующая функционирования ОЭС в условиях локационного поиска
Размер области £3 определяется размерами элемента сектора поиска ЛЛС ОЭС в плоскости носителя ОЭС. Размер области £2 определяется как [14]
£2 = *(Щ3 + ^АtCЗ )2 " = 2^тах Д^0З + ^шах Д^0З ^
(1)
где Ущж - максимальная скорость сближения центра сечения луча ЛЛС и оси ОЭС в плоскости местоположения носителя ОЭС; Д^сз - интервал времени, необходимый для снижения
заметности ОЭС; R3 - радиус элемента сектора поиска ЛЛС в плоскости местоположения носителя ОЭС.
Размер области Я определяется как
Я1 = Я - Я3 - Я2 = Я + ^хАtcз )2.
(2)
Представим процесс функционирования ОЭС в условиях поиска ЛЛС в виде графа состояний (рисунок 3) [16].
Рисунок 3 - Граф состояний, описывающий процесс снижения заметности ОЭС рассматриваемым способом На рисунке 3 приняты следующие обозначения:
С0 - исходное состояние (ОЭС с датчиком РИ и устройством снижения заметности функционируют, лазерное излучение ЛЛС попадает в контролируемую зону);
С1, С2, С3 - датчик РИ ЛЛС контролирует области Я1, Я2, Я3 соответственно;
С^ , ..., С4 , С5 , ..., С5, Сб , ..., С6 - центр сечения луча ЛЛС находится в областях Я1, Я2, Я3 периодически т , п, I раз соответственно;
С71 , С7т , С81 , С8т , С91 , С9п , С101 , С10п , С111 , СШ , С121 , С12/ - отсутствие,
наличие оптического контакта РИ ЛЛС с датчиком РИ;
С С С С С С С С С С С С С
С15т , С19, С19п , С231 , С16, С16т , С201 С20п , С2^,., С24/ - ложная Tревога, не обнаружено
пропуск, обнаружено РИ ЛЛС датчиком РИ;
С С С С С С С С С С С С -
^25. ' 25т ' ^26. ' ^26т > ^27. ' • • •' ^27 ^28, ' •••' ^28и > ^29. ' • • •' ^29/> ^30, ' •• •' ^30/
Ы Э1
и
определены координаты и принадлежность местоположения центра сечения луча ЛЛС областям S1, S2, S3 датчиком РИ;
C31 - принято решение: ЛЛС поиск ОЭС не осуществляет; C32 - принято решение: ОЭС ведет наблюдение, ОЭС не обнаружено ЛЛС; C33 - принято решение: снижение заметности ОЭС от ЛЛС осуществлено, ОЭС наблюдение не осуществляет, ОЭС не обнаружено ЛЛС;
C34 - принято решение: снижение заметности ОЭС от ЛЛС не осуществлено, ОЭС обнаружено ЛЛС, ОЭС ведет наблюдение;
Р1, Р2, Р3 - вероятности контроля датчиком РИ ЛЛС областей S1, S2, S3 соответственно;
Р4 , ..., Р4 , Р5 , ..., Р5 , Р6 , ..., Р6; - вероятности нахождения центра сечения луча ЛЛС
в областях S1, S2, S3 m , n , l раз соответственно;
P7l ■ ; РЪп P8m ,P9l,--; P9„ , Pl0l > • • • > P10 n - Р12/ " ВерОЯТНОСТИ
отсутствия, наличия оптического контакта РИ ЛЛС с датчиком РИ;
Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р
13j ' • • • ' 1 13m ' -i171>---> 1 17 n> -i211'"-> ^21/' "М^''"' 1 14m ' -i181'"-> 1 18n> J 22^' 1 22l ' 1 15j ' ' ' ' ' P15m , Р191 Р19п , Р231 , Р161 Р16т , Р201 Р20п , Р241 Р241 - вероятности ложной тPевоги,
правильного необнаружения, пропуска, обнаружения РИ ЛЛС датчиком РИ;
Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р Р -
1 251 ' • • • ' 1 25m ' 1 261 ' • • • ' 1 26m ' 1 271 ' • • • ' J 27n ' 1 281 ' • • • ' J 28^ 291 ' • • • ' J 29^ 1 301 ' • • • ' 1 301
вероятности измерения и определения принадлежности координат местоположения центра сечения луча ЛЛС областям S1, S2, S3 датчиком РИ;
Р31 - вероятность принятия решения: ЛЛС поиск ОЭС не осуществляет; Р32 - вероятность принятия решения: ОЭС ведет наблюдение, ОЭС не обнаружено ЛЛС; Р33 - вероятность принятия решения: снижение заметности ОЭС от ЛЛС осуществлено, ОЭС наблюдение не осуществляет, ОЭС не обнаружено ЛЛС;
Р34 - вероятность принятия решения: снижение заметности ОЭС от ЛЛС не осуществлено, ОЭС обнаружено ЛЛС, ОЭС ведет наблюдение;
(р1 (t), (2 (t), (р3 (t) - плотности вероятностей распределения времени контроля датчиком
РИ ЛЛС областей S1, S2, S3 соответственно;
(4 (t), ..., (4 (t), (5 (t), ..., (5 (t), ( (t), ••, (6 (t) - плотности вероятностей распределения времени нахождения центра сечение луча ЛЛС в областях S1, S2, S3 m , n , l раз соответственно;
( (t ) , (7 m (t ) , (81 (t ) , (8m (t ) , (91 (t ) , ( (t ) , ( (t ) , ( (t ) , (111 (t ) ,
(11l (t), ( (t), ..., (12l (t) - плотности вероятностей распределения времени отсутствия, наличия оптического контакта РИ ЛЛС с датчиком РИ;
(131 (t )(13m (t ) , (171 (t ) (17 n (t) , (211 (t ) (21l (t ) , (141 (t ) (14m (t ) , (181 (t )
(18n (t ) , (221 (t ) (221 (t ) , (151 (t ) (15m (t ) , (191 (t ) ( (t ) , ( (t ) , (161 (t ) (16m (t ) ,
(20 (t),., (20n (t), (24 (t) (24l (t) - плотности вероятностей распределения времени ложной тревоги, правильного необнаружения, пропуска, обнаружения РИ ЛЛС датчиком РИ;
(25 (t ) , (25m (t) , (261 (t ) , (26m (t) , (271 (t ) , (27 n (t ) , (281 (t ) , (l8n (t ) , (291 (t) ,
(29l (t), (30 (t), ..., (30l (t) - плотности вероятностей распределения времени измерения и определения принадлежности координат местоположения центра сечения луча ЛЛС S1, S2, S3 датчиком РИ;
ы g'
и
ср31 (t) - плотности вероятностей распределения времени принятия решения: ЛЛС поиск ОЭС не осуществляет;
(32 (t) - плотности вероятностей распределения времени принятия решения: ОЭС ведет
наблюдение, ОЭС не обнаружено ЛЛС;
(33 (t) - плотности вероятностей распределения времени принятия решения: снижение
заметности ОЭС от ЛЛС осуществлено, ОЭС - наблюдение не осуществляет, ОЭС не обнаружено ЛЛС;
(з4 (t) - плотности вероятностей распределения времени принятия решения: снижение
заметности ОЭС от ЛЛС не осуществлено, ОЭС обнаружено ЛЛС, ОЭС ведет наблюдение.
С учетом вариантов, отображенных графом состояний, представленным на рисунке 3, динамическую модель процесса снижения заметности ОЭС рассматриваемым способом можно
представить в виде инерционных звеньев [16], отображенных на рисунке 4, где
t
Ну = Ну (^) = ]*(■ (t)stdt = Ls ( (t)J - передаточные функции, которые представляют собой
0
преобразования Лапласа от плотности вероятности времени перехода из состояния i -го в состояние j -ое в предположении, что:
S
S.
S
1
1
1
Р = Р Р = _i; Р = ... = Р = Р = — ; Р = ... = Р = Р = _ ; Р = ... = Р = Р = - ;
S1 S 2 S S 4 m m n n ' l l
Р?1 Рк.^11 1 Р81 1 Рк.^11 ' Р?т РкЯ 1m 1 Р^т ^ S 1m ' Р<91 Р^21 1 Р101 1 РкS21 '
Р = Р = 1 - Р = 1 - Р
1 о 1 гг 10 1 1
К* 2n ' ^ 111
Р = Р = 1 - Р = 1 - Р • Р = Р = 1 - Р = 1 - Р
J 11 ЪТ 12 V 1 11 ^ -L-iT) A-'l
К„1 ' -1 11,
12,
Кя3, 5
Р = F = 1 - Р = F ' Р = D = 1-Р = D ' Р = F = 1-Р = F '
^ 13 ^ 11 1 1 141 ^ 11 ' ^ 15^^ ^ 161 -^11 > 1 13т ^ 1т 1 1 14т 1т '
Р = D = 1-Р = D • Р = F = 1 - Р = F • Р = D = 1 - Р = D •
^ 15„ ^1т 1 1 16„ ^1т > 1 171 ^ 21 1 1 181 1 21 ' 1 191 ^21 1 1 201 ^21 '
Р = F = 1-Р = F • Р = D = 1 - Р = D • Р = F = 1-Р = F •
1 17п ^ 2п 1 ^ 18п 2п > 19п ^2п 1 ^ 20п ^2п п 211 ^ 31 1 ^ 221 ^ 31 '
Р = Л = 1 - Р = л • Р = Р = 1 - Р = Р ■ Р = П = 1 - Р = п ■
1 231 ^31 1 1 241 ^31 ' 1 21; 1 3/ 1 -1 22; 1 3/ / 23/ ^3/ 1 ^ 24; ^3/
Р = Р = Р = Р = Р = Р = Р = Р = Р = Р = Р = Р = 1"
^ 251 25т ^ 261 26т ^ 271 1 27и ^ 281 1 28п 1 291 ^ 29/ 1 301 1 30/ 1 '
Р31 = Р32 = Р33 = Р34 = 1; ) = (Р2 ) = ^3 ) = ) ;
^71 ) = ^81 ) = %Я11 ) ; (1) = ^8т ) = ^Кя 1т (1) ; ^91 (') = ^101 (г) = ^Кя21 (1);
(Р9П (1 ) = (Рюп (1 ) = ^КЯ 2 п ( *) ; (РИ1 (^ ) = ^121 (' ) = (Рк8 31 (1) ; ^11; (* ) = ^12; (* ) = ^КЯ 3; (^ ) "
^131 (1) = ^13т (t) = ^171 (t) = ^17п (t) = ^ (t) = ^21/ (t) = (t) = = ^14т (1) = ^181 (1) = ^18п (1) = ^221 (1) = ^22/ (1) = ^ (1) = ^15т (1) = = (1) = ^19п (1) = ^161 (1) = ^16т (1) = ^201 (1) = ^201 (1) = ^20п (1) = = ^241 (1) = ^24/ (1) = ^Пр (1) ;
^251 (1) = ^25, (1) = ^261 (^) = ^26т (^) = ^27, (^) = ^27« (1) = ^281 (^) = ^28« (1) = = ^291 (^) = ^29/ (^) = ^301 ) = ^30/ /) = ^И (^) ; ^31 (0 = ^32 (0 = ^32 (0 = ^33 (0 = ^34 (0 =<?(')•
В форме преобразования Лапласа Р, (л) представляют, где £ =1,4: (л) - вероятность решения задачи ведения наблюдения ОЭС при условии, что ОЭС не будет обнаружено ЛЛС; Р, (л) - вероятность нерешения задачи ведения наблюдения ОЭС при условии, что ОЭС не будет
обнаружено ЛЛС; Р3 - вероятность решения задачи ведения наблюдения ОЭС при условии,
что ОЭС будет обнаружено ЛЛС; Р4 (л) - вероятность решения задачи ведения наблюдения ОЭС при условии, что ЛЛС поиск не осуществляет; Ржх (5) = А ^Рисх , /~'исх (7) - вероятность нахождения в исходном состоянии на интервале времени [/, t + ¿//].
Тогда передаточные функции Н1 = Р1 (¿)//|[СХ Н2 = Р2
Н, (*) = Р3 (*)/Ржх (*), Н4 (*) = Р4 (з)/Ржх (*) будут иметь вид [16]:
Н (5) = РРНпр (5)Ни (5)£(5)(р Д + Р^Д)] ;
г=1 -1
н2 (5) = р£2РНпр (5)НИ (5)еГ^, (5)р2Д + ^Л)] ;
5=1
Н3 (5) = р£3РНПр (5)Ни (5)£ [[ (5)(Рс, А + РА )] ;
У=1
Н4 (5 ) = Р£1 РНпр (5 ) НИ ( 5 )£ К, (5 ^ Аг + ^ Ри )
г=1
+Р£2 Рн Пр ( 5 ) Н и ( 5 )£ [ Н ^ 5 ( 5 )( ^ £2 А 5 + Ъ £2 /25 )] +
5=1 -1
+Р\РНПр ( 5 ) Н И ( 5 )£ [ ( 5 Х^А + )].
(3)
(4)
(5)
(6)
Рисунок 4 - Графическое представления динамической модели процесса снижения заметности ОЭС
рассматриваемым способом
В качестве оценки эффективности способа будем рассматривать среднее время выполнения задачи ведения наблюдения ОЭС в условиях поиска ЛЛС при условии, что ОЭС не будет обнаружено ЛЛС.
Среднее время успешного выполнения g -ой задачи определяется как [16]
f =_ 1 dHs м
P 0 ds
(7)
где Pg0 = lim ^Pg (t)J - финальная вероятность успешного выполнения g -ой задачи, а дисперсия времени [16]
I d 2 Hg ( s) f dHg (s )
g = Pg0 I ds2 v
ds
(8)
Используя обратное преобразование Лапласа, вероятность выполнения g -ой задачи к заданному времени есть
(9)
где Ls1 [...] - обратное преобразование Лапласа.
Для случая, когда плотности вероятности распределения времени нахождения в одном состоянии при переходе в другое состояние определяются экспоненциальными законами, выражения (3)-(6) примут вид:
Z
Лс
Я * + s
* + )
(10)
P(t) = Ll{-P (s)P4 --^-f
Я + s\ KS2s
KS2s
(P D + P F
(11)
s 1 Aip + s Ai + s v=i
Ясс
S2v
Я + sK KS1 v
(PKS1 vAv + )
(12)
P4 (t) = ц1
\p __hL-
-Sicx V / 0 0
5 ATlp + 5 An + s
P - z
1 m i=1
1 n +p-n Z
n s=1
1 1
+P3 7 ^^
l v=1
ЯК,
Я + s
S1i
( PK S1iD1i + PK Jn )
Яс
ЯЯ + s
S2s
PKs2sD2s + PK^F2s ,
^2 s
Як
S2v /pK Dv + PK Fv,
Я + sv
KS2v
(13)
s=0
Ы и
где Ллр ^ ; Л ^ ; у ; Лс^ ^ ; Лс£25 ^ ; ^Пр; ; ; ^5 ;
Пр И К£1 К£25 К£2г
ГК - среднее время приема РИ ЛЛС, среднее время измерения параметров местоположения
£2у
луча ЛЛС, среднее время наступления оптического контакта РИ ЛЛС с датчиком РИ.
На рисунке 5 представлены зависимости Р1 (г), Р2 (г), Р3 (г) от t (заданные параметры представлены на рисунке 5).
Рисунок 5 - Зависимости Р1 (t), Р2 (t), Р3 (t) от t
Из зависимостей следует, что рост значения вероятности ведения наблюдения ОЭС Р1 (t)
при заданных параметрах взаимодействия РИ и ОЭС и условии, что не будет обнаружено ЛЛС, определяется увеличением вероятности Р1 как функции, зависящей от инерционности устройства снижения заметности ОЭС и скорости сближения луча ЛЛС с ОЭС (2). Очевидно, что чем больше период снижения заметности ОЭС, тем меньше Р1 (t). Это обусловлено
уменьшением области S1 (увеличением области S2) и соответственно уменьшением в ней количества m появлений сечения луча ЛЛС.
На рисунке 6 представлены зависимости T1 и of от Р1 (Р2) (заданные параметры представлены на рисунке 6).
Из зависимостей следует, что динамика увеличения T1 и определяется ростом
(снижением) вероятности Р1 (Р2), которая характеризует временные возможности ведения
наблюдения ОЭС в условиях поиска ЛЛС, а также зависит от обнаружительной способности датчика РИ ЛЛС D в каждый момент времени появления луча в секторе разведки.
Модель отражает последовательность действий способа снижения заметности ОЭС и позволяет при априорно заданных статистических показателях распределения областей нахождения луча ЛЛС в зависимости от динамических параметров сканирования пространства ЛЛС и снижения заметности ОЭС, оптического контакта и обнаружения РИ ЛЛС датчиком РИ, а также заданных законов распределения времени перехода из состояния в состояние определить интервал времени ведения наблюдения ОЭС в условиях поиска ЛЛС, при котором ОЭС не будет обнаружено ЛЛС.
Рисунок 6 - Зависимости Т и Г1 от Р1 (Р2) для различных значений D
Выводы. Разработанная вероятностная модель процесса снижения заметности ОЭС отражает последовательность действий способа снижения заметности ОЭС и позволяет при заданных исходных значениях параметров, характеризующих условия «взаимодействия» рассеянного вбок локационного излучения и ОЭС, определить средний интервал времени выполнения задачи ОЭС в условиях поиска лазерным локационным средством. В качестве основного параметра для исследования способа выбрано среднее время выполнения задачи ведения наблюдения ОЭС, при котором ОЭС не будет обнаружено в условиях поиска ЛЛС. Приведены зависимости, характеризующие возможность при заданных вероятностных условиях координаторного мониторинга рассеянного вбок излучения ЛЛС, инерционности элемента снижения заметности ОЭС и обнаружительных способностей датчика РИ определить среднее время и дисперсию времени выполнения задачи ведения наблюдения ОЭС, при котором ОЭС не будет обнаружено в условиях поиска ЛЛС.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Аполлонов В.В. Лазерное оружие: проблемы и перспективы // Научное обозрение. 2016. № 2 (24). С. 33-41.
2. Макаренко С.И. Анализ средств и способов противодействия беспилотным летательным аппаратам. Часть 3. Радиоэлектронное подавление систем навигации и радиосвязи // Системы управления, связи и безопасности. 2020. № 2. С. 101-175.
3. Фомкин Н.В. Разработка в США комплексов лазерного оружия // Зарубежное военное обозрение. 2017. № 4. С. 34-37.
4. Шенцев Н.И., Ютилов Е.Н. О возможности использования лазерного оружия для решения задач ПВО // Стратегическая стабильность. 2010. № 50 (1). С. 31-39.
5. Михайлов Р.Л. Радиоэлектронная борьба в вооруженных силах США: военно-теоретический труд. СПб.: Наукоемкие технологии, 2018. 131 с.
6. Кулешов П.Е., Глушков А.Н., Марченко А.В. Классификация технических методов (способов) защиты оптико-электронных средств от лазерного комплекса функционального поражения // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2019. № 10. С. 72-80. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vva.mil.ru/Izdaniay/VKS-teoriya-i-praktika (дата обращения 01.09.2022).
7. Попело В.Д., Фахуртдинов И.Р. Оптико-локационные характеристики объектов различной размерности // Метрология. 2012. № 7. С. 9-18.
8. Пат. № 2698569 Российская Федерация, МПК G 01 J1/10. Способ скрытия оптико-электронных средств / Ю.Л. Козирацкий, П.Е. Кулешов, А.Н. Глушков, Н.В. Дробышевский и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). 2018105229; заявл. 12.02.2018; опубл. 28.08.2019, Бюл. № 25.
9. Пат. № 2698513 Российская Федерация, G 01 J1/10. Способ снижения эффективной площади рассеивания оптико-электронного прибора / П.Е. Кулешов, А.Н. Глушков, Н.В. Дробышевский; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). 2017132027; заявл. 12.09.2017; опубл. 28.08.2019, Бюл. № 25.
10. Пат. № 2698465 Российская Федерация, G 01S 7/38. Способ скрытия оптико-электронного средства от лазерных систем / П.Е. Кулешов, А.Н. Глушков, Н.В. Дробышевский; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). 2018144866; заявл. 17.12.2018; опубл. 27.08.2019, Бюл. № 24.
11. Пат. 2703921 Российская Федерация, МПК G 02B 26/04, G03B 11/04. Способ скрытия оптико-электронных приборов от лазерных локационных средств / Ю.Л. Козирацкий, П.Е. Кулешов и др.; заявитель и патентообладатель ВУНЦ ВВС «ВВА» (г. Воронеж). 2018144048; заявл. 12.12.2018; опубл. 22.10.2019, Бюл. № 30.
12. Козирацкий Ю.Л., Гревцев А.И., Донцов А.А., Иванцов А.В., Кулешов П.Е. и др. Обнаружение и координатометрия оптико-электронных средств, оценка параметров их сигналов. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2015. 456 с.
13. Кулешов П.Е., Глушков А.Н., Дробышевский Н.В. Датчик пространственного положения луча активного оптико-электронного средства по рассеянной в атмосфере составляющей // Воздушно-космические силы. Теория и практика. 2018. № 6 (6). С. 130-138. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.vva.mil.ru/Izdaniay/VKS-teoriya-i-praktika (дата обращения 01.09.2022).
14. Попело В.Д., Проскурин Д.К., Кулешов П.Е. Модель квазиоднопозиционного датчика определения пространственного положения пучка лазерного излучения // Радиотехника. 2021. № 1. С. 28-36.
15. Вентцель Е.С. Введение в исследование операций. М.: «Наука», 1964. 389 с.
16. Козирацкий Ю.Л., Козирацкий А.Ю., Иванцов А.В. и др. Модели информационного конфликта средств поиска и обнаружения: Монография / под ред. Ю.Л. Козирацкого. М.: «ЗАО «Издательство «Радиотехника», 2013. 232 с.
REFERENCES
1. Apollonov V.V. Lazernoe oruzhie: problemy i perspektivy // Nauchnoe obozrenie. 2016. № 2 (24). pp. 33-41.
2. Makarenko S.I. Analiz sredstv i sposobov protivodejstviya bespilotnym letatel'nym apparatam. Chast' 3. Radio'elektronnoe podavlenie sistem navigacii i radiosvyazi // Sistemy upravleniya, svyazi i bezopasnosti. 2020. № 2. pp. 101-175.
3. Fomkin N.V. Razrabotka v SShA kompleksov lazernogo oruzhiya // Zarubezhnoe voennoe obozrenie. 2017. № 4. pp. 34-37.
4. Shencev N.I., Yutilov E.N. O vozmozhnosti ispol'zovaniya lazernogo oruzhiya dlya resheniya zadach PVO // Strategicheskaya stabil'nost'. 2010. № 50 (1). pp. 31-39.
5. Mihajlov R.L. Radio'elektronnaya bor'ba v vooruzhennyh silah SShA: voenno-teoreticheskij trud. SPb.: Naukoemkie tehnologii, 2018. 131 p.
6. Kuleshov P.E., Glushkov A.N., Marchenko A.V. Klassifikaciya tehnicheskih metodov (sposobov) zaschity optiko-' elektronnyh sredstv ot lazernogo kompleksa funkcional'nogo porazheniya //
ы и
военная электроника,
аппаратура комплексов военного назначения
Vozdushno-kosmicheskie sily. Teoriya i praktika. 2G19. № 10. pp. 72-8G. ['Elektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://www.vva.mil.ru/Izdaniay/VKS-teoriya-i-praktika (data obrascheniya G1.G9.2G22).
7. Popelo V.D., Fahurtdinov I.R. Optiko-lokacionnye harakteristiki ob'ektov razlichnoj razmernosti // Metrologiya. 2012. № 7. pp. 9-18.
8. Pat. №2 2698569 Rossijskaya Federaciya, MPK G 01 J1/10. Sposob skrytiya optiko-'elektronnyh sredstv / Yu.L. Kozirackij, P.E. Kuleshov, A.N. Glushkov, N.V. Drobyshevskij i dr.; zayavitel' patentoobladatel' VUNC VVS «VVA» (g. Voronezh). 2018105229; zayavl. 12.02.2018; opubl 28.08.2019, Byul. № 25.
9. Pat. № 2698513 Rossijskaya Federaciya, G G1 J1/1G. Sposob snizheniya 'effektivnoj ploschadi rasseivaniya optiko-'elektronnogo pribora / P.E. Kuleshov, A.N. Glushkov, N.V. Drobyshevskij zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA» (g. Voronezh). 2017132027; zayavl. 12.09.2017 opubl. 28.G8.2019, Byul. № 25.
1G. Pat. № 2698465 Rossijskaya Federaciya, G 01S 7/38. Sposob skrytiya optiko-'elektronnogo sredstva ot lazernyh sistem / P.E. Kuleshov, A.N. Glushkov, N.V. Drobyshevskij; zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA» (g. Voronezh). 2018144866; zayavl. 17.12.2G18; opubl. 27.08.2019, Byul. № 24.
11. Pat. 27G3921 Rossijskaya Federaciya, MPK G G2B 26/G4, GG3B 11/G4. Sposob skrytiya optiko-'elektronnyh priborov ot lazernyh lokacionnyh sredstv / Yu.L. Kozirackij, P.E. Kuleshov i dr.; zayavitel' i patentoobladatel' VUNC VVS «VVA» (g. Voronezh). 2018144048; zayavl. 12.12.2018; opubl. 22.10.2019, Byul. № 30.
12. Kozirackij Yu.L., Grevcev A.I., Doncov A.A., Ivancov A.V., Kuleshov P.E. i dr. Obnaruzhenie i koordinatometriya optiko-'elektronnyh sredstv, ocenka parametrov ih signal ov. M.: «ZAO «Izdatel'stvo «Radiotehnika», 2015. 456 p.
13. Kuleshov P.E., Glushkov A.N., Drobyshevskij N.V. Datchik prostranstvennogo polozheniya lucha aktivnogo optiko-'elektronnogo sredstva po rasseyannoj v atmosfere sostavlyayuschej // Vozdushno-kosmicheskie sily. Teoriya i praktika. 2018. № 6 (6). pp. 13G-138. ['Elektronnyj resurs]. Rezhim dostupa: http://www.vva.mil.ru/Izdaniay/VKS-teoriya-i-praktika (data obrascheniya G1.G9.2G22).
14. Popelo V.D., Proskurin D.K., Kuleshov P.E. Model' kvaziodnopozicionnogo datchika opredeleniya prostranstvennogo polozheniya puchka lazernogo izlucheniya // Radiotehnika. 2021. № 1. pp. 28-36.
15. Ventcel' E.S. Vvedenie v issledovanie operacij. M.: «Nauka», 1964. 389 p.
16. Kozirackij Yu.L., Kozirackij A.Yu., Ivancov A.V. i dr. Modeli informacionnogo konflikta sredstv poiska i obnaruzheniya: Monografiya / pod red. Yu.L. Kozirackogo. M.: «ZAO «Izdatel'stvo «Radiotehnika», 2013. 232 p.
О Кулешов П.Е., Попело В.Д., Глушков А.Н., 2023
Кулешов Павел Евгеньевич, кандидат технических наук, доцент, ведущий научный сотрудник отдела научно-исследовательского центра (проблем применения, обеспечения и управления авиацией ВВС), Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А, pekulesh@yandex.ru.
Попело Владимир Дмитриевич, доктор технических наук, старший научный сотрудник, ведущий научный сотрудник научно-исследовательского испытательного института РЭБ, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А, popelovd@gmail.com.
Глушков Александр Николаевич, доктор технических наук, старший научный сотрудник, профессор кафедры специального вооружения, Военный учебно-научный центр Военно-воздушных сил «Военно-воздушная академия имени профессора Н.Е. Жуковского и Ю.А. Гагарина» (г. Воронеж), Россия, 394064, г. Воронеж, ул. Старых Большевиков, 54А, glan57.glushkov@yandex.ru.
g' и
UDK 623.62 GRNTI 78.25.41
study of the optoelectronic device visibility reducing method effectiveness based on reception side-scattered laser location radiation
P.E. KULESHOV, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor MESC AF «N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy» (Voronezh) V.D. POPELO, Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher MESC AF «N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy» (Voronezh) A.N. GLUSHKOV, Doctor of Technical Sciences, Senior Researcher MESC AF «N.E. Zhukovsky and Y.A. Gagarin Air Force Academy» (Voronezh)
The article develops a model of the process of reducing the visibility of an optoelectronic means in the conditions of search by a laser locating means based on coordinate monitoring of the beam position by the laterally scattered component of the location radiation. The structure of the model is presented based on the use of the method of transfer functions formed by the Laplace transformation of direct integro-differential equations describing the process of reducing the visibility of the optoelectronic means by the side-scattered component of the laser beam in the conditions of search by a laser locating means as a semi-Markov. Analytical dependences of the average time and variance of the time of observation by an optoelectronic means in the conditions of search by a laser locating means under given probabilistic conditions of coordination monitoring of side-scattered radiation of a laser locating means, the inertia of the element of reducing the visibility of an optoelectronic means and the detection capabilities of a scattered radiation sensor are obtained. The model includes a sequence of actions of a method for reducing the visibility of an optoelectronic means and allows, with given initial values of parameters characterizing the conditions of «interaction» of laterally scattered location radiation and an optoelectronic means, to determine the average time interval of observation by an optoelectronic means in search conditions by a laser location means, in which the optoelectronic means will not be detected.
Keywords: optical-electronic device, laser location device, effective scattering area, laser beam, scattered radiation, the area of coordinates of the beam location, the probability of completing the task, the average time of the task successful completion.
