Общая характеристика станции спо-15

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНЦИИ СПО-15

1.1. Назначение и решаемые задачи

Станция СПО-15 предназначена для оповещения экипажа об облучении самолета РЛС зенитных ствольных и ракетных комплексов (ЗСК, ЗРК) и бортовыми РЛС истребителей с целью принятия необходимых мер защиты самолета и выполнении ма­невра (противоракетного, обхода позиций ЗРК или выхода на них для уничтожения).

Станция СПО-15 решает следующие задачи:

14.  Автоматическое определение основных характеристик и параметров РЛС, облучающих самолет.

15.  Автоматическое определение типов РЛС, облучающих самолет, и выбор наиболее опасной из них при облучении само­лета несколькими станциями.

16.  Оповещение экипажа об облучении с помощью световой и звуковой сигнализации.

17.  Выдача информации, необходимой для автоматического управления средствами создания активных и пассивных помех.

 Автоматический или полуавтоматический контроль работоспособности станции и определение места неисправности с точностью до сменного узла (блока, кассеты). J

Существует две модификации станции: J1006 - для установ­ки на тяжелых и средних самолетах и Л006Л - для установки на легких самолетах и вертолетах.

Тактико-технические характеристики

Тактические характеристики (возможности) станции:

1. Обнаружение сигналов РЛС, облучающих самолет, на дальностях, превышающих радиус зоны поражения активных средств комплексов ПВО, в состав которых входят эти РЛС.

2. Определение ракурса РЛС по курсовому углу в азиму­тальной плоскости и полусфере (верхняя или нижняя) в угломе­стной плоскости.

3. Определение типа облучающей РЛС (из 6-ти запрограм­мированных).

4. Автоматический выбор главной (наиболее опасной) РЛС при облучении самолета несколькими станциями.

5. Выдача информации о радиолокационной обстановке на индикатор и посредством звуковой сигнализации.

6. Выдача данных для автоматического управления средст­вами создания активных и пассивных помех.

Технические характеристики станции:

Диапазон ∆fр разведываемых частот принимаемых сигна­лов РЛС - СВЧ.

Вид принимаемых сигналов:

1. непрерывные;

2. квазинепрерывные (τ_и = 0,5... 1 мкс; F_n =35... 125 кГц);

3. импульсные (τ_и = 0,25...5 мкс; F_n =0,4...3 кГц).

Чувствительность азимутальных каналов:

1. по импульсному сигналу - (60...70) дБ/Вт;

2. по непрерывному сигналу - (80..87) дБ/Вт.

Зона обзора:

1. в азимутальной плоскости - 360° (16 секторов по 20);

2. в угломестной плоскости - 60° (2 сектора по 30°- верхняя и нижняя полусферы).

 Максимальная ошибка определения курсового угла РЛС -

±10°.

 Динамический диапазон принимаемых сигналов - 30 дБ.

 Напряжение питания +27 В бортовой сети, потребляемый ток не более 5А.

 Масса: Л006 - 28 кг; Л006Л - 18 кг.

Принцип действия

 

Станция представляет собой многоканальный детекторный приемник, сопряженный с устройством обработки (рис. 1). В станции реализован беспоисковый способ определения пеленга и несущей частоты облучающих РЛС. Обработка принятых сигна­лов РЛС выполняется в два этапа.

Первый этап (первичная обработка) осуществляется одно­временно в 16-ти азимутальных и 2-х угломестных приемных ка­налах, каждый из которых состоит из преобразователя ВЧ и уси­лителя сектора. Выходные сигналы всех каналов подаются в уст­ройство обработки и измерители мощности (только с азимуталь­ных секторов).

При первичной обработке определяются:

1.  пространственное положение РЛС относительно самолета (курсовой угол и полусфера);

2.  поддиапазон несущих частот сигналов РЛС;

3.  вид излучения (импульсное или непрерывное);

4.  режим работы РЛС (обзор или сопровождение);

5.  относительный уровень мощности принятых сигналов.

Второй этап (вторичная обработка) осуществляется после­довательно для каждого азимутального канала, в котором приня­ты сигналы РЛС. При этом решаются две основные задачи: иден­тификация (определение типа) РЛС, облучающих самолет, и вы­бор средства ПВО, представляющего наибольшую угрозу, при облучении самолетами несколькими РЛС.

Для идентификации РЛС определяются параметры их сиг­налов. Выбор главной РЛС осуществляется по заранее заданному алгоритму. Процесс вторичной обработки управляется коммутатором секторов, выдающим сигналы опроса приемных каналов.

Данные, полученные в результате обработки сигналов, по­ступают на индикатор и схемы сопряжения с внешними устрой­ствами (самолетным переговорным устройством СПУ и борто­вым комплексом обороны БКО).

Определение вида излучения

Вид излучения РЛС (импульсное или непрерывное) опреде­ляется по амплитуде принятого сигнала. Это обусловлено тем, что мгновенная мощность сигналов импульсных РЛС на 3-4 по­рядка превышает мощность сигналов РЛС с непрерывным излу­чением, поэтому практически во всем диапазоне дальностей приема амплитуда сигналов импульсных РЛС много больше ам­плитуды сигналов РЛС с непрерывным излучением.

Вид принятого излучения определяется в усилителе сектора следующим образом. Продетектированный в ВЧ преобразователе сигнал сначала ослабляется во входной цепи, а затем усиливается широкополосным усилителем примерно в тысячу раз (рис. 3).

Если приняты сигналы импульсной РЛС, то амплитуда ви­деоимпульсов на выходе этого усилителя оказывается больше порога срабатывания формирователя сигналов «И». С его выхода импульсные сигналы поступают на вход схемы сектора, где про­исходит временная селекция одиночных и случайных импульсов. При поступлении 3-х и более импульсов, следующих с интерва­лом не менее 1..Л0 мс, на выходе схемы сектора вырабатывается сигнал «И», несущий информацию о приеме в данном секторе сигналов импульсной РЛС.

При приеме сигналов РЛС с непрерывным излучением ам­плитуда модулированного видеосигнала после усиления оказыва­ется меньше порога срабатывания формирователя сигнала «И». Поэтому обработка этого сигнала происходит в другом канале: после усиления в УНЧ он поступает на синхронный детектор, на второй вход которого поступает опорное напряжение модуляции кU/_Мод (рис. 3). В синхронном детекторе эти сигналы перемножа­ются, а результат перемножения усредняется во времени. С вы­хода детектора постоянное напряжение подается на дифференци­альный усилитель, а с него - на формирователь сигнала «Н». С его выхода постоянное напряжение поступает на вход схемы сек­тора, на выходе которой вырабатывается сигнал «Н», несущий информацию о приеме в данном секторе сигналов РЛС с непре­рывным излучением.

На малых удалениях самолета от РЛС с непрерывным излу­чением рост мощности сигнала может вызвать ложное срабаты­вание формирователя сигнала «И». Для предотвращения этого в приемном канале предусмотрено уменьшение глубины модуля­ции сигнала в преобразователе ВЧ.

 

 

                                                                                                                 

 

 

2.4 Определение режима работы РЛС

Режим работы РЛС («обзор» или «сопровождение») опре­деляется по временному интервалу, в течение которого сигнал с формирователя поступает на выходную схему сектора (рис. 3).

Это обусловлено тем, что практически все обзорные РЛС имеют близкие значения скорости вращения (периода обзора) и ширины диаграммы направленности антенны. Следовательно, время облучения самолета различными РЛС обзора имеет значе­ния одного порядка. Для подавляющего числа обзорных РЛС время облучения не превышает 100... 120 мс.

В соответствии с этим в станции реализован критерий, со­гласно которому считается, что облучающая РЛС работает в ре­жиме сопровождения, если сигнал «И» или «Н» на входе схемы сектора действует в течение времени, большего 125...250 мс. При этом на выходе схемы сектора появляется сигнал «3» («Захват»),

Для предупреждения экипажа об облучении в станции пре­дусмотрена звуковая сигнализация: при приеме сигналов обзор­ной РЛС в СПУ выдается звуковой сигнал частотой 430 Гц в те­чение примерно 0,2 сек, а при облучении самолета РЛС сопрово­ждения вырабатывается звуковой сигнал частотой 860 Гц.

 

Измерение мощности сигналов

Измерение уровня мощности принимаемых сигналов осуще­ствляется в станции с целью отображения на индикаторе динами­ки сближения самолета с зоной поражения средств ПВО, в состав которых входит главная РЛС.

Поскольку мощность принимаемого сигнала пропорцио­нальна дальности до облучающей РЛС, то, измеряя изменение уровня мощности, можно оценить изменение дальности. При из­вестных ТТД средств ПВО, в частности максимальных дально­стях обнаружения и пуска, и оценке изменения дальности можно определить с достаточной точностью момент входа самолета в зону поражения средств ПВО.

Уровень мощности принимаемых сигналов измеряется в схеме, показанной на рис. 8. Выходной сигнал измерителей схе­мы представляет собой 15-разрядный параллельный код, значе­ние которого соответствует определенному уровню (градации) мощности принимаемого сигнала в пределах динамического диа­пазона станции равного 30 дБ. Следовательно, увеличение значе­ния кода на одну градацию соответствует росту мощности облу­чения на 2 дБ (в 1,6 раза), что соответствует уменьшению даль­ности до РЛС в 1,25 раза. Очевидно, что чем ближе самолет будет подлетать к РЛС, тем больше будет значение кода градаций мощности.

Измеритель мощности импульсных сигналов (рис. 9) по­строен на основе 15-каскадного усилителя с общим коэффициен­том усиления К = 15 Ki где Ki = 2 дБ (i = 1-15). Выход каждого каскада подключен к пороговому устройству (ПУ), которое выда­ет сигнал «Импульс градации», если мощность сигнала на его входе составляет не менее порогового значения (-ЗОдБ). В про­тивном случае ПУ не срабатывает. Логику работы измерителя можно пояснить следующими примерами:

1) пусть мощность входного сигнала Рвх = -62 дБ, тогда на выходе последнего каскада усилителя мощность сигнала составит -62 дБ +15x2 дБ = -32 дБ < -30 дБ, т.е. ни одно из ПУ не выдаст сигнал «Импульс градации»;

 

2)  если мощность сигнала Рвх ⁼ -60 дБ, то на выходе по­следнего каскада усилителя мощность составит -60 дБ + 30 дБ = =-30 дБ, то есть ПУ1 выработает сигнал «Импульс градации 1»;

3)  с увеличением Р_ъх на 2 дБ на входе ПУ 1 мощность сигна­ла составит -58 дБ + 30 дБ = -28 дБ, а на входе ПУ2 -58 дБ+28дБ= = -30 дБ, то есть будут выработаны сигналы «Импульс градации 1», «Импульс градации 2» и т.д.

Сигналы «Импульс градации» в виде параллельного кода подаются в анализатор мощности устройства обработки.

Схема измерителя мощности импульсных сигналов не реа­гирует на непрерывные сигналы, так как их амплитуда не превы­шает порога срабатывания ПУ во всём динамическом диапазоне.

Измеритель мощности непрерывных сигналов построен на основе преобразователя типа «Напряжение-код» (рис. 10).

Входным сигналом для преобразователя служит выходное постоянное напряжение U ду дифференциального усилителя, про­порциональное мощности входного непрерывного сигнала. Это напряжение подается одновременно на 15 пороговых устройств. Их пороги срабатывания различаются между собой на 2 дБ и уменьшаются по мере увеличения номера ПУ. Т.е. каждое после­дующее ПУ срабатывает при увеличении мощности входного сигнала на 2 дБ.

 

 

С выхода измерителя сигналы «Напряжение градации» в виде параллельного кода поступают в анализатор мощности.

Кроме кода градаций, измеритель мощности непрерывного излучения вырабатывает сигнал «K_Ам» (рис. 8), поступающий на схему автоматической регулировки глубины модуляции в ВЧ преобразователе.

Анализатор мощности предназначен для регистрации дан­ных о мощности облучения, поступающей с приемного устройст­ва, сравнения их с предыдущими данными о мощности главной PJIC и запоминания новых данных о ее мощности.

Функциональная схема анализатора (рис. 11) состоит из схемы селекции мощности, формирователя сигнала «Соответст­вие Р» и регистра памяти мощности главного типа.

Схема селекции мощности предназначена для регистрации данных о мощности сигналов, принятых в ходе опроса конкрет­ного сектора. Работа схемы начинается при поступлении импульсов записи «И» («Н») из селектора. С их приходом производится запись в регистр хранения схемы 15-ти разрядных кодов «Им­пульс (напряжение) градации», поступающих с выходов соответ­ствующих измерителей мощности.

Последовательность импульсов «Т» стробирует общее число кодов о мощности импульсного сигнала в опрашиваемом секторе (импульсы «Т» формируются синхронно с принимаемыми сигна­лами в опрашиваемом секторе).

| При приёме сигналов обзорных РЛС, когда мощность сигналов быстро меняется, схема селекции мощности обеспечивает •запоминание сигнала наибольшей мощности.

 

 

Одновременно с записью в регистр хранения схемы селек­ции данные о мощности принятого излучения поступают в фор­мирователь сигнала «Соответствие Р». В нем они сравниваются с данными о мощности РЛС главного типа, полученными по ре­зультатам опроса предыдущих секторов. Когда мощность сигнала при опросе сектора оказывается больше запомненного ранее зна­чения, вырабатывается сигнал «Соответствие Р», поступающий в устройство выбора главной РЛС.

Если в устройстве выбора по результатам обработки сигна­лов очередного сектора изменяется тип главной РЛС, то на выхо­де устройства вырабатывается сигнал «Сброс Р, а», который вы­зывает обнуление регистра памяти мощности главного типа. По сигналу «Запись Р, а» устройства выбора информация из регист­ра хранения схемы селекции переписывается в регистр памяти мощности главного типа. Информация о мощности сигналов главной РЛС выдается в виде кода «Градация 1» - «Градация 15» в схему «Вычислитель времени» и далее на индикатор обстановки.

Цикл работы анализатора мощности заканчивается по им­пульсу «Конец анализа», который поступает из селектора при за­вершении обработки сигналов опрашиваемого сектора и вызыва­ет обнуление регистра хранения в схеме селекции мощности.

 

Определение типов РЛС

 

Определение типов облучающих РЛС осуществляется в хо­де циклического опроса азимутальных секторов. Опрос осущест­вляется коммутатором секторов с частотой 12,5 кГц. При нали­чии на выходе сектора сигналов «И» или «Н» опрос приостанав­ливается и производится определение типа РЛС по сигналам, принимаемым в данном секторе.

Тип импульсной РЛС определяется путем сравнения набора измеренных параметров принятого сигнала с набором парамет­ров, записанных в программном устройстве блока обработки.

Для распознавания импульсных РЛС используются сле­дующие параметры и соответствующие им сигналы (табл. 2).

 

Алгоритм опознавания обеспечивает идентификацию 5 ус­ловных типов импульсных РЛС, обозначенных буквами: П, 3, Н, F, С. Так как параметры, по которым происходит опознавание, измеряются сравнительно грубо, к каждому из условных типов может быть отнесено несколько разных типов реальных РЛС вероятного противника, в том числе и средств нашей ПВО. Уточне­ние реального типа облучающей РЛС осуществляется экипажем на основании априорных разведанных о системе ПВО противни­ка по маршруту полета (расположение средств, их типы, зоны обнаружения и т.п.).

Выявление соответствия конкретного набора сигналов од­ному из условных типов РЛС происходит в схемах совпадения, на которые подаются сигналы из программного устройства и сиг­налы, полученные в ходе обработки. Сначала анализируется со­ответствие сочетания длительности и периода следования им­пульсов одному из пяти условных типов. Если соответствие есть, то формируются сигналы «Импульс типа 1» - «Импульс типа 5», поступающие в схему определения типов, в которой дополни­тельно может учитываться информация о диапазоне несущих частот и режиме работы РЛС.

Когда разведанная информация не противоречит данным, заложенным в программу опознавания, определитель типа выдает один из сигналов «Тип1» - «Тип 5» на индикатор обстановки, где подсвечивается соответствующая зеленая метка: П, 3, Н, F, С.

В определителе типов имеется программное устройство «Зона», которое вырабатывает сигналы для индикации зоны по­ражения комплекса ПВО, в состав которого входит главная РЛС. Номер сигнала («Зона 1» - «Зона 12») зависит от типа выбранной главной РЛС и ракурса атаки.   Выработанный сигнал подается в вычислитель времени, где задает номер метки на шкале мощности, которая соответствует границе зоны поражения комплекса ПВО.

Для повышения достоверности опознавания сигналов РЛСпередачи команд управления ракетой комплекса ПВО в селекторе вычислительного устройства станции дополнительно анализиру­ются параметры принимаемых импульсных кодовых посылок. Для РЛС управления ракетой они состоят из двух пар импульсов, каждая длительностью 15 мкс с частотой повторения 500 Гц. При регистрации таких импульсных посылок селектор выдает сигнал «Тип 10», по которому на индикаторе обстановки подсвечивается метка условного типа «Н» и начинает мигать метка «Захват» с частотой 2 Гц.

РЛС с непрерывным излучением в алгоритме опознавания отнесены к одному условному типу «X», так как составляют зна­чительно меньшую, по сравнению с импульсными РЛС, часть в составе средств ПВО. Поэтому единственным признаком для их определения служит сигнал «Н» на выходе любого приемного канала сектора. При этом на индикаторе обстановки сразу под­свечивается метка типа «X».

Для повышения достоверности опознавания обзорных РЛСс непрерывным излучением в селекторе вычислительного уст­ройства дополнительно анализируется период обзора (скорость вращения антенны) РЛС. Это осуществляется путем регистрации совпадения принятых сигналов со стробами, задержанными отно­сительно этих сигналов на Зс (скорость вращения антенны таких РЛС составляет порядка 20 ± 2 об/мин). Схема совпадения и гра­фики, поясняющие её работу, показаны на рис. 16, где U_H - напряжение сектора; Uзад - временной строб (задержанное на Зс напряжение U_H); U_c - сигнал «Соответствие и» для условного типа РЛС «X».

 

Наборы данных по условным типам РЛС, хранимые в про­граммном устройстве, могут быть изменены. Установка конкрет­ного варианта данных осуществляется в соответствии с театром военных действий, разведданными о радиолокационной обста­новке и средствах истребительной авиации. Сведения о вариан­тах данных указаны в паспорте станции, где приводится перечень РЛС, соответствующий каждому из 6 условных типов, высвечиваемых на индикаторе. Пример варианта данных (условный тип - конкретные типы РЛС) представлен в табл. 3.

Если облучающая РЛС не относится ни к одному из шести условных типов, то в устройство выбора главной РЛС из опреде­лителя типа выдается сигнал «Тип 7».

Таблица 3

Услов­ ный тип	Типы РЭС
«П»	Бортовые РЛС; РЛС АСУ корабельных ЗРК, имеющие режим одновременного сопровождения цели импульс­ной РЛС и подсвета ее передатчиком непрерывного излучения
«3»	РЛС АСУ наземных ЗРК и ЗСК
«X»	РЛС целеуказания на малых высотах и РЛС подсвета цели ЗРК
«н»	РЛС слежения за целью и управления ракетой
«F»	Бортовые РЛС, РЛС ЗСК и ЗРК, имеющие Fn > 8 кГц
«С»	Бортовые РЛС и корабельные РЛС ЗРК, работающие в режиме обзора

 

                                                                     

 

В пространстве

Измеряется либо 2 фи азимута и 1 из углов местности, либо 2 угла места и 1 фи азимута

+простота технической реализации

-3 истинных источника и 6 положительных

 

8.Разностно-дальномерный способ определения местоположения источника ЭМИ в плоскости

Пересечение двух линий положений Основан на измерении разности дальности от источника ЭМИ, до пунктов приемам, разнесенных в пространстве

Местоположение источников ЭМИ-находится по точке пересечения двух гипербол на плоскости(либо 3 гиперболы в пространстве)

Левая гипербола построена как разность D1D2, а правая как разность D2D3

9.Поисковые способы определения несущей частоты сигнала

>вход>УВЧ>смеситель>УПЧ>

Модулятор частоты(его вход во «вход», выход в УВЧ и в гетеродин, из гетеродина в смеситель)

Дельта fp= fpmax-fpmin Fp-диапазон разведываемых частот

Заключается в последовательном во времени просмотре диапазона fp

tпрм-время перестройки разведывания приемника

дельтаfпрм- ширина полосы пропускания

tпрм=Tпрм- дельтаfпрм/ Дельта fp

В зависимости от этих параметров возможны:

Медленный поиск

1. tпрм>= N*Tп-период повторения импульсов, N-колво необходимых импульсов для измерения несущей частоты

2. Tпрм<tобп-время облучения станции РЭС противника

-малый диапазон разведываемых частот

+низкая вероятность разведки несущей частоты

 

Быстрый поиск

Обеспечивает перестройку разведывательного приемника по всему диапазону частот, за время, не превышающего длительность импульса разведывательного сигнала

-возникает искажение его выходного сигнала, поэтому необходимо расширить полосу пропускания, этот недостаток устраняется путем добавления фильтра сжатия в приемник

Есть еще Вероятный поиск

 

10.БесПоисковые способы определения несущей частоты сигнала

Состоит в одновременном приеме разведываемых сигналов, во всех диапазонах дельтаf.При этом достигается минимальное время разведки близкое к 1

На основе: многоканальных(беспоисковый) приемников, матричный приемников, функциональных измерителей

 

Матричный приемник-супергетеродинный приемник, определяет несущую частоту сигнала, состоит из 1-ой антенны, n x m,где n-количество столбцов, а m-строк, каждая строка-это один гетеродинный приемник.

Точность измерения и разрешаемая способность по частоте определяется шириной пропускания фильтра, последнего n столбца

+точность измерения, работа по частоте

- не работает при двух сигналах

Распознование образа РЭС

Распознавание образа РЭС и определение их ТТХ производится по результатам анализа сигналов РЭС, принимаемых станций РТР. Этот процесс осуществляется как оператором, так и автоматически, путем сравнения параметров РЭС с априори известными.

При автоматическом распознавании выполняются две основные операции: формирование вектора признаков на основании его сведений и его сопоставление с априорными признаками. В качестве признаков разведываемых РЭС могут быть приняты следующие параметры излучаемого радиосигнала: несущая частота, длительность, период повторения импульсов, амплитуда, поляризация, вид и частоты модуляции

в

1. Класс объекта

2. Распознавание

 

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СТАНЦИИ СПО-15

1.1. Назначение и решаемые задачи

Станция СПО-15 предназначена для оповещения экипажа об облучении самолета РЛС зенитных ствольных и ракетных комплексов (ЗСК, ЗРК) и бортовыми РЛС истребителей с целью принятия необходимых мер защиты самолета и выполнении ма­невра (противоракетного, обхода позиций ЗРК или выхода на них для уничтожения).

Станция СПО-15 решает следующие задачи:

14.  Автоматическое определение основных характеристик и параметров РЛС, облучающих самолет.

15.  Автоматическое определение типов РЛС, облучающих самолет, и выбор наиболее опасной из них при облучении само­лета несколькими станциями.

16.  Оповещение экипажа об облучении с помощью световой и звуковой сигнализации.

17.  Выдача информации, необходимой для автоматического управления средствами создания активных и пассивных помех.

 Автоматический или полуавтоматический контроль работоспособности станции и определение места неисправности с точностью до сменного узла (блока, кассеты). J

Существует две модификации станции: J1006 - для установ­ки на тяжелых и средних самолетах и Л006Л - для установки на легких самолетах и вертолетах.