CC BY
10Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies, 2018, 11(3), 318-324
yflK 621.37
The Appointment, Composition, Design Features and Characteristics of the Ground Equipment for Registration Radar Signals in the Centimeter Wavelength Range
Aleksandr A. Antsiferov*a, Aleksandr V. Bogdanova, Viktor N. Bondarevb, Denis V. Zakomoldina, Ivan M. Ivanova, Aleksandr A. Kuchina, Valery M. Belyaeve, Valentin A. Golubenkoe, Maksim V. Dedov0, Valery V. Drogaline, Evgeny S. Ivanove, Nikita A. Shestakove, Igor V. Lyutikov*b and Valery N. Tyapkinb aMilitary Academy of Aero-Space Defence named after the Marshal of Soviet Union G.K. Zhukov 50 Zhigareva Str., Tver, 170022, Russia bSiberian Federal University 79 Svobodny, Krasnoyarsk, 660041, Russia cJoint-stock company Research and Production Complex «PELENGATOR» 31-33 Ivan Chernykh Str., St. Petersburg, 198095, Russia
Received 14.12.2017, received in revised form 04.02.2018, accepted 12.03.2018
The article discusses the purpose, composition, design features and characteristics of the land instrument registration of radar signals in the centimeter wavelength range and its main components.
Keywords: radar signal recording equipment, centimeter wavelength range, statistical characteristics of radar signals.
Citation: Antsiferov A.A., Bogdanov A.V., Bondarev V.N., Zakomoldin D.V., Ivanov I.M., Kuchin A.A., Belyaev V.M., Golubenko V.A., Dedov M.V., Drogalin V.V., Ivanov E.S., Shestakov N.A., Lyutikov I.V., Tyapkin V.N. The appointment, composition, design features and characteristics of the ground equipment for registration radar signals in the centimeter wavelength range, J. Sib. Fed. Univ. Eng. technol., 2018, 11(3), 318-324. DOI: 10.17516/1999-494X-0044.
© Siberian Federal University. All rights reserved
Corresponding author E-mail address: antsiferovalexandr@gmail.com, lyutikovigor@mail.ru
Назначение, состав, конструктивные особенности и характеристики наземной аппаратуры регистрации радиолокационных сигналов в сантиметровом диапазоне волн
А.А. Анциферова, А.В. Богданов3, В.Н. Бондарев6, Д.В. Закомолдина, И.М. Иванова, А.А. Кучина, В.М. Беляев", В.А. Голубенков, М.В. Дедовв, В.В. Дрогалинв, Е.С. Ивановв, Н.А. Шестаковв, И.В. Лютиков6, В.Н. Тяпкин6 аВоенная академия воздушно-космической обороны им. Маршала Советского Союза Г. К. Жукова Россия, 170022, Тверь, ул. Жигарева, 50 бСибирский федеральный университет Россия, 660041, Красноярск, пр. Свободный, 79
вАкционерное общество «Научно-производственный комплекс «ПЕЛЕНГАТОР» Россия, 198095, Санкт-Петербург, ул. Ивана Черных, 31-33
В статье рассматривается назначение, состав, конструктивные особенности и характеристики наземной аппаратуры регистрации радиолокационных сигналов в сантиметровом диапазоне волн и её основных узлов.
Ключевые слова: аппаратура регистрации радиолокационных сигналов, сантиметровый диапазон волн, статистические характеристики радиолокационных сигналов.
С целью создания банка данных спектральных и траекторных статистических характеристик радиолокационных (РЛ) сигналов, отражённых от различных классов и типов реальных воздушных целей, в интересах формирования экспериментальных исходных данных для разработки алгоритмов распознавания целей в РЛ-системах наземного базирования была разработана аппаратура регистрации РЛ-сигналов в сантиметровом диапазоне волн.
Целью статьи является общая характеристика данной аппаратуры, включающая её назначение, состав, конструктивные особенности и тактико-технические характеристики.
Назначение
Аппаратура предназначена для регистрации в реальном масштабе времени в сантиметровом диапазоне волн РЛ-сигналов, отражённых от реальных воздушных объектов.
Состав аппаратуры
1. Ноутбук с программно-алгоритмическим обеспечением (ПАО), разработанным на предприятии АО «НПК ПЕЛЕНГАТОР».
2. Блок формирования и обработки сигнала (БФСО), разработанный на предприятии АО
«НПК ПЕЛЕНГАТОР».
3. Антенное устройство (АУ), разработанное на предприятии АО «НПК ПЕЛЕНГАТОР».
4. Бесплатформенная инерциальная навигационная система (БИНС), разработанная на предприятии ООО «Текнол».
5. Универсальный контейнер (УК), разработанный на предприятии АО «НПК ПЕЛЕНГА-
6. Устройство охлаждения (УО), разработанное на предприятии ООО «Криотерм». Как завершённое изделие аппаратура имеет вид, представленный на рис. 1, на котором обозначены 1 - АУ, 2 - БФСО, 3 - УО, 4 - БИНС, 5 - ноутбук с ПАО.
Основные характеристики аппаратуры регистрации:
эффективная изотропно излучаемая мощность - не менее 44,5 дБ/Вт; энергетическая добротность АУ в режиме «приём» - не менее минус 30 дБ/К; коэффициент усиления антенны в режиме «приём» - не менее 28,5 дБ; дальность действия - не менее 15 км; длительность излучаемых импульсов - 1±0,1 мкс; коэффициент шума приёмного тракта - не более 4;
ширина диаграммы направленности антенны (ДНА) в азимутальной плоскости (рис. 2) по уровню минус 3дБ - не более 7 град.;
ширина ДНА в угломестной плоскости (рис. 3) по уровню минус 3дБ - не более 8 град.; относительный уровень боковых лепестков - не более минус 23 дБ;
рабочий сектор электронного сканированиями услов ииотсутствияпобочных д ифракци-онных максимумов:
- в азимутальной плоскости: ±45°;
- в угломестной плоскости: ±30°.
В результате нтнурных нкпнериоанусваппаравура ренистрации усоешно прошла испытания и полулвиныв реасарые её ввуавтеристити достаточно хоис шс сходаися с заявленными -теоретичессими.
Основуа ттентого астрой нтвс (рис. СП с оставляет комбинированная активная фазированная ангелнсс
ТОР».
Рис. 1. Конструкция аппаратуры Fig. 1. Construction of equipment
Рис. 2. Сечение ДНА-антенны в азимутальной плоскости Fig. 2. Cross-section of the antenna pattern in the azimuth plane
Рис.З.СечениеДНА-антенны в угломестной плоскости Fig- 3.Ccoss-4ecticn of the antenna pattern in the vertical nlane
Рис. 4. Конструкция антенного устройства Fig. 4. Antenna device design
В состав АУ входит:
36 приёмных модулей;
12 приёмопередающих модулей, расположенных в центре антенного полотна;
16 модулей антенного полотна (МАП);
антенна пилот-сигнала;
высокочастотная распределительная система (сумматоры 3:1 и сумматоры 2:1);
низкочастотная распределительная система;
система управления лучом.
Каждый из 16 МАП имеет вид, представленный на рис. 5.
В состав одного МАП входят 12 излучателей. Конструктивно он выполнен из двухслойной микрополосковой структуры. На поверхности слоя 1 методом травления выполнены металлизированные излучатели (резонаторы), гальванически не связанные с директорными излучателями, нанесёнными на слой 2 диэлектрической подложки.
Каждый и 12 приёмопередающих модулей (MMTR8591-40) состоит из четырех отдельных модулей приёма/передачи (рис. 6).
Четыре канала приёмопередающего модуля могут работать как одновременно, так и независимо друг от друга. Каждый канал состоит из дискретного фазовращателя, дискретного аттенюатора, переключателя, усилителя средней мощности, усилителя высокой мощ-
Рис. 5. Модуль антенного полотна Fig. 5. Module of antenna curtain
Рис. 6. Приёмопередающий модуль ёШТ588591-40 Fig. 6. Receiving-transmitting moduleMMTR8591-40
- 322-
ности, циркулятора, ограничителя, усилителя с низким уровнем шума, сигнальных схем
Устройство охлаждения (рис. 7) предназначено для поддержания теплового режима аппаратуры регистрации при проведении экспериментов в течение 6 ч непрерывной работы в диапазоне температур окружающей среды от минус 40 до плюс 70 °С. В состав конструкции жидкостных радиаторов АУ (рис. 8) входят: входные патрубки (1);
радиаторы охлаждения приёмопередающего модуля (2); коллектор нечетных радиаторов (3); коллектор чётных радиаторов (4); выходные патрубки (5).
Блок формирования сигналов и обработки (рис. 9) является малогабаритным многофункциональным радиотехническим устройством, предназначенным для приёма и передачи СВЧ-сигнала Х-днапа зона, преобразования на промежуточен» час тоту, оцифровки его много-
Рис. 7. Устройство охлаждения Fig. 7. СооНпж decoca
Рис. 8. Модель конструкциирадиаторовАУ Fig. 8. Model of construction of radiatorsoftheantennadevice
- 323 -
Рис. 9. БФСО
Fig. 9. Reference signal generationunit
канальным аналого-цифровым преобразователем, многоканальной цифровой обработки сигнала в блоке цифровойобработкиипередачи результатовобработки через модульиитерфейсов.
]В оостав БФООоходпт: генероти; чтокоо; сикеззакертабдбв; модульцифровой обработки; панель комоктоеоономя ; модулоинтеефейсды; opicтктиоетотныьмодулиРЫ.й;йебввКОФигу; корпус; программное обеспечение БФСО.
Таким образом, определены назначение, состав, конструктивные особенности и харак-теристкйи наземной апФ0т0нрйы jkobcтрации радиолокационных сигналов в сантиметровом диапазоне волн.
