Файл: Радиотехнические системы в ракетной технике..pdf

Измерение допплеровского сдвига может служить не только Для разрешения групповых целей, но и для распознавания отдельных целей по скорости вращения («кувыркания»), РЛС с высокими спектральными характеристиками в принципе способны обнаружить вращение объекта относительно его центра масс по степени расши­ рения спектра. Предпринимаются попытки определения ракурса цели по флюктуациям амплитуды отраженного радиолокационного сигнала.

Опознавание цели может проводиться не только по ее скорости при входе в плотные слои атмосферы, но также и по эффективной площади рассеяния плазмы и ее следа за головной частью МБР. Высокая чувствительность некоторых усовершенствованных поли­ гонных РЛС позволяет сделать заключение относительно характе­ ристик потока (ламинарного и турбулентного), сопровождающего тело, которое входит в плотные слои атмосферы.

Использование РЛС для распознавания целей по дальности, скорости, сигнальным признакам и интенсивности плазменных об­ разований показывает, что границы применимости радиолокаторов ПРО для наблюдения за воздушным и космическим пространством еще не достигнуты. Одной из причин является ограниченная ши­ рина полосы частот. С целью расширения полосы частот сигнала исследуется возможность генерирования широкополосных импуль­ сов, для чего разрабатываются новые электровакуумные приборы высокой мощности, к которым предъявляются следующие требо­ вания:

—ширина полосы частот сигнала, равная 10—15% от несущей частоты;

—сравнительно постоянное усиление в широком диапазоне частот;

—линейное соотношение между фазой и частотой;

—минимальные помехи за счет перекрестной модуляции;

—большой срок службы и высокая надежность.

Части этих требований отвечают клистроны, но они не обес­ печивают требуемой широкополосное™. Лампы бегущей волны об­ ладают широкой полосой, но имеют другие ограничения. Новые требования привели к созданию гибридного прибора, обладающего высоким усилением клистрона и широкополосностью ЛБВ (так на­ зываемые твистроны).

Входная схема этого прибора выполнена по типу клистрона (обеспечивает усиление на краях полосы частот), а выходная — по типу ЛБВ (обеспечивает усиление в центре полосы). Новый элек­ тровакуумный прибор — твистрон должен сыграть важную роль в улучшении характеристик радиолокационных систем. Его предпо­ лагается использовать в РЛС М.СР.

Для повышения эффективности распознавания ГЧ среди пас­ сивных помех на внеатмосферном участке траектории в США предполагается установить радиолокатор наблюдения на АР «Спартан»,

80

Один из проектов предусматривает установку на антиракету «Спартан» объемносканируютцей РЛС с лучом, направленным под углом в 75° по отношению к траектории полета. Луч должен скани­ ровать в пределах ±60° (рис. 3.1) по курсу, в результате чего го­ ловная часть МБР должна быть легко отселектирована, поскольку

Рис. 3.1. Сектор обзора бортовой РЛС антиракеты «Спартан»-.

а — в вертикальной плоскости; б — в наклонной плоскости

ЭПР ее боковой поверхности лежит в интервале от единиц до де­ сятков квадратных метров. При этом ГЧ может быть даже выде­ лена из облака диполей, так как объем нераэрешения бортового локатора в указанной ситуации существенно сокращается.

Характеристики бортовой РЛС антиракеты „Спартан"

Для поиска головной части в облаке диполей необходимы по крайней мере две АР «Спартан»: одна для сканирования сверху, другая — снизу (рис. 3.2). Их назначение — передача координат ГЧ на М СР." Следовательно, в этом случае радиолокационная система должна иметь два типа антиракет «Спартан»: перехватчик

с боеголовкой, оснащенной ядерным зарядом, и антиракету ^ для распознавания ГЧ, имеющую вместо боеголовки специальный от­ сек, в котором располагаются бортовая РЛС и ее источники пи­

тания.

По мнению американских специалистов, основная трудность за­ ключается в создании бортовой РЛС с качеством 10_3 Мвт/кгс и ее размещении в отсеке боеголовки АР «Спартан». Более того, не­ обходимое в этом направлении переоборудование системы «Сейфгард» должно занять около трех лет, даже если оно будет осуще­ ствлено параллельно с работами, направленными на модерниза­ цию АР «Спартан».

Облако дипблбй ’•

Рис. 3.2. Схема распознавания головной части МБР, скрытой в облаке диполей

В заключение рассмотрим возможности РЛС МСР по сопро­ вождению баллистических целей и наведению антиракет «Спринт» в условиях воздействия пассивных помех.

При применении ЛЦ и дипольных отражателей важно опреде­ лить возможности селекции ГЧ на их фоне по разнице допплеров­ ских частот. При длительности импульса РЛС МСР 100 мксек по­ лоса допплеровских частот разрешения целей по одному импульсу составляет 10 кгц. На частоте МСР частотный сдвиг в 10 кгц соот­ ветствует разнице скоростей около 500 м/сек. Эта разница скоро­

При наблюдении за целями, точки падения которых значитель­ но удалены от точки местоположения МСР (на расстояние до 160 км), высота разрешения целей по допплеровской частоте сни­ жается до 30 км, а общее время на перехват уменьшается до

21—22 сек,

82

Если АР «Спринт» находится в плоскости полета ГЧ, то пере­ хват последней возможен на высоте 9 км за 6,5 сек до расчетного момента времени падения ГЧ на цель. Следовательно, запас вре­ мени в системе «Сейфгард» на распознавание цели, траекторные вычисления, запуск АР «Спринт» составляет 14,5 сек.

Представляет также интерес оценка ошибок сопровождения РЛС МСР. Поскольку радиус поражения АР «Спринт» равен при­ мерно 0,4—0,5 км, то соответственно с этим ошибка определения точки перехвата ГЧ не должна превышать 0,4—0,5 км, а скорост­ ная ошибка сопровождения должна быть меньше отношения ошиб­ ки определения точки перехвата ГЧ к полетному времени антира­ кеты. Траектория АР «Спринт» должна, по мнению американских специалистов, постоянно корректироваться, чтобы к периоду не­ управляемого полета перед расчетной точкой встречи получить коэффициент улучшения точности наведения 1:5 (по отношению к первоначальным ошибкам вы.вода).

Моноимпульсное сопровождение цели по углам дает угловую ошибку на порядок меньшую ширины луча. При ширине луча, на­ пример, в 1,7° величина ошибки составит около 0,2°, что на даль­ ности 160—200 км соответствует 600—1000 м промаха. Сглажива­ ние результатов измерений в течение 3—5 сек приводит к умень­ шению этой ошибки до 150—300 м.

По мнению некоторых американских специалистов, наличие значительных ошибок наведения АР «Спринт», а также влияние на нее продуктов распада ядерного заряда от предшествующих взры­ вов боеголовок других антиракет «Спринт» ставят под сомнение рекламное заявление о том, что система «Сейфгард» будет иметь эффективность, равную 95%. Трудности при перехвате ГЧ на ко­ нечном участке траектории настолько велики, что в последнее вре­ мя специалисты США возвращаются к проектам перехвата голов­ ных частей МБР со спутников, снабженных оптическими система­ ми наблюдения и управления.

Проведенные в США исследования, а также эксперименталь­ ные запуски по специальным программам показали, что проблема обнаружения и распознавания МБР на фоне ложных целей и за­ дача увеличения помехоустойчивости системы ПРО не могут быть решены достаточно экономично и эффективно одними радиотехни­ ческими средствами.

Во всяком случае, примерно к началу 1970 г. в США не суще­ ствовало метода, который бы позволял быстро и достаточно на­ дежно выделять ГЧ на фоне ЛЦ, и считалось, что для успешного решения такой задачи необходимо выполнить комплекс сложных оптических измерений.

К настоящему времени можно выделить следующие основные направления исследований и разработок оптических систем приме­ нительно к задачам ПРО:

— разработка средств пассивного наблюдения за целями и со­ ответствующими явлениями в оптическом диапазоне волн на нис­ ходящем участке траектории;