- Дальность обнаружения по скорости целей с Sэпр = 5 кв.м. - 68 км
- Целеуказание управляемым ракетам РВВ-АЕ, Р-27Р, Р-27Э, Р-27Т, Р 27АЕ, Р-73
Характеристики в режиме
«воздух-поверхность»:
- Дальность обнаружения морских целей с Sэпр = 100 кв.м:
- при волнении моря 0 баллов - 80 км
- при волнении моря 4 балла - 50 км
- Целеуказание активным ракетам Х-31А, УРСам и авиабомбам.
- Обучение луча при картографировании: 20:1, 45:1, 90:1
Разрешение при картографировании:
- низкое (в зоне до 80 км) - 300х300 м
- среднее (в зоне до 60 км) - 30х30 м
- высокое (в зоне до 20 км) - 10х10 м
Масса и энергопотребление:
- Масса - 115 кг
Потребляемая мощность:
- по переменному току - 8.5 кВт
- по постоянному току - 1 кВт
Напряжение питания:
- переменное - трехфазное 200 В, 400 ± 8 Гц,
- постоянное - 27 В.
Рис.5. Внешний вид БРЛС
«Копье-21И»
Структурная схема БРЛС "Копье-21И"
Рис.6. Структурная схема
БРЛС «Копье-21»
В состав станции входят
следующие блоки:
Антенный блок (блок 01), в
котором для формирования основной
диаграммы направленности используется
плоская щелевая решетка с
приводом по осям азимута и угла
места. В антенный блок входят также
компенсационная антенна (К), волноводный
сумматор, переключатель каналов
приема (КАН – Компенсационный-Азимутальный-Наклона),
циркулятор прием-передача (Ц), коммутатор
антенна-эквивалент (КАЭ) и полосовой фильтр
(Ф). В плоской щелевой решетке антенного
блока формируются суммарный сигнал диаграммы
направленности (S) и разностные сигналы
азимута – DА и угла места (наклона) – DН
для моноимпульсного метода пеленгации
целей. Суммарный канал подключается через
циркуляр ко входу первого канала приемника.
Ко входу второго канала приемника через
переключатель (КАН) подключаются разностные
сигналы DА и DН или выход антенны компенсационного
(К). Антенна компенсационного канала имеет
широкую диаграмму направленности, перекрывающую
боковые лепестки основной антенны. В
зависимости от соотношения сигналов
суммарного и компенсационного каналов
для каждого элемента разрешения по дальности
и частоте выносится решение о наличии
помехи в этом элементе и его «отбраковке».
То есть, когда сигнал компенсационного
канала превышает сигнал основного, элемент
разрешения считается пораженным помехой
и во внимание не принимается. Передатчик
(блок 02) осуществляет усиление СВЧ мощности
и содержит усилитель на лампе бегущей
волны, модулятор, высоковольтный выпрямитель,
схемы контроля и защиты от нарушений
работы ЛБВ, систем жидкостного охлаждения
и наддува. Задающий генератор (блок 22)
формирует сигнал несущей частоты для
передатчика, сигналы гетеродинных частот
для приемника (блок 09) и сигнал опорной
частоты для аналого-цифрового преобразователя
(блок 19). Задающий генератор содержит
кварцевый генератор и синтезатор частот,
управляемый по информации, поступающей
из БЦВМ (1Ц175) через блок 13, и обеспечивающий
электронную перестройку несущей частоты
передатчика и частоты первого гетеродина
приемника. Часть мощности задающего генератора
ответвляется и передается на антенну
для формирования контрольного сигнала
(Кс). В задающем генераторе обеспечивается
амплитудная и фазовая модуляции сигнала
несущей частоты РЛС, частоты подсвета
и радиокоррекции ракет. Двухканальный
приемник (блок 09) с двойным преобразованием
частоты, содержит малошумящие транзисторные
усилители с защитным устройством, аттенюаторы,
коммутатор каналов и синхронные детекторы.
Управляемый гетеродин (блок 29) уменьшает
влияние помех от земли путем переноса
частоты отраженного помехового сигнала
на нулевую частоту. Частота гетеродина
управляется БЦВМ через блок 19 совместно
с сигналом перестройки блока 13. Аналого-цифровой
преобразователь (блок 19) содержит два
АЦП и схемы управления. Каждый из АЦП
преобразует сигнал, поступающий с синхронного
детектора приемника, и выдает результат
преобразования в виде 16-ти разрядного
двоичного слова в процессор сигналов
(блок 08). Частота преобразования – 14 МГц.
Первоначальная разрядность преобразования
– 10 (в более поздних изделиях – 12 разрядов),
однако во всех режимах кроме режима воздух-поверхность,
в котором излучается сигнал, модулированный
по фазе кодом Баркера, после АЦП осуществляется
предварительное суммирование от 2 до
16 соседних отсчетов. Предварительное
суммирование, эквивалентное применению
фильтра НЧ, снижает скорость выдачи информации
на процессор сигналов и повышает эффективную
разрядность квантования до 13-14. Блок 19
в соответствии с информацией, поступающей
от БЦВМ (1Ц175), обеспечивает временное
стробирование принятого сигнала а АЦП
и формирование импульса запуска передатчика.
Процессор сигналов (блок 08) предназначен
для обработки радиосигналов в режимах
«воздух-воздух» и «воздух-поверхность».
Процессор выполняет сжатие фазоманипулированных
сигналов, доплеровскую фильтрацию, пороговую
обработку и другие необходимые операции
обработки радиолокационных сигналов.
Кроме того, узел формирования телевизионного
изображения (ФТИ), размещенный в блоке
08, выдает телевизионный видеосигнал в
систему индикации при картографировании.
Синхронизатор (блок 13) вырабатывает модулирующие
импульсные сигналы передатчика, в том
числе для линии радиокоррекции ракет
и сигнал перестройки управляемого гетеродина.
В состав блока конструктивно входит усилитель
мощности цифровых сигналов магистрального
параллельного интерфейса (МПИ). БЦВМ (1Ц175-1
и 1Ц175-2) осуществляют обработку данных,
получаемых из процессора сигналов, управляют
работой блоков БРЛС по магистральному
параллельному интерфейсу, получают и
выдают информацию бортовым системам
самолета. Электропитание блоков БРЛС
осуществляется от источника вторичного
электропитания (блок 07). Коммутатор первичного
электропитания (блок 30) обеспечивает
включение БРЛС от трехфазной сети 200В,
400Гц и постоянного напряжения +27В, защиту
блоков БРЛС по току потребления, а также
по исправности систем жидкостного охлаждения
и наддува. Антенно-фидерное устройство
АФУ-50 предназначено для передачи СВЧ
сигнала от ответвителя блока 01 к различным
радиолокационным головкам самонаведения,
то есть служит для контроля РГС на подвеске,
и расположено на фюзеляже и крыльях самолета.
Система отображения информации
состоит из:
- электронно-лучевого индикатора (ЭЛИ) с кнопочным обрамлением (КО),
- коллиматорного авиационного индикатора (КАИ), формирующего радиолокационное изображение целей на лобовом стекле кабины пилота,
- блока формирования изображений (БОИ-75) на ЭЛИ и КАИ.
Размещение блоков БРЛС на
борту самолета МиГ-21 показано на рисунке
7.
Рис.7. Размещение блоков БРЛС
«Копье-21»
Внешний вид кабины пилота
истребителя «МиГ-21», расположение
органов управления РЛС и устройств
отображения информации показаны на
рисунке 8.
Рис.8. Расположение устройств
управления и отображения информации
БРЛС «Копье-21» в кабине пилота.
Дальнейшее совершенствование
БРЛС и теплопеленгаторов связано в основном
с бурным развитием электроники и совершенствованием
математического аппарата. В первую очередь
сигнальные процессоры с жесткой архитектурой
начали заменять на программируемые сигнальные
процессоры (ПСП). Впервые ПСП был установлен
на БРЛС APG-65 истребителя F/A-18. С середины
80-х годов ПСП заменяет старые сигнальные
процессоры в БРЛС APG-63 и разрабатывается
ПСП для перспективного истребителя программы
ATF. Применение ПСП позволило применять
один (или группу) процессор для различных
задач, в том числе связи, навигации и значительно
расширить возможности БРЛС. В первую
очередь рост производительности ПСП
с быстрым преобразованием Фурье отражается
на способности БРЛС различать сигналы
от цели в более широком спектре в режиме
реального времени. Практическим применением
стало без запросное определение гос.
принадлежности и распознавание типа
обнаруженной цели. Информационными признаками
распознавания являются флуктуации отраженного
сигнала в широком диапазоне. Измерение
спектра и амплитудной характеристики
флуктуаций позволяет сравнить характер
отраженного сигнала с имеющимися в базе
данных, и с высокой вероятностью опознать
тип цели. Вторым применением можно считать
расширение возможностей БРЛС в режиме
Воздух-Земля, например повышение разрешающей
способности при картографировании местности
и распознавание движущихся целей (наземных,
с относительно низкой скоростью). Все
эти задачи требуют в первую очередь быстродействующих
сигнальных процессоров и БЦВМ с большим
объёмом запоминающего устройства, быстродействием
и повышенной пропускной способностью
шины. Дальнейшее совершенствование БРЛС
можно связать с освоением ФАР и АФАР.
Уникальные возможности АФАР по формированию
сложной и многолепестковой диаграммы
направленности с одновременной работой
на разных частотах позволяет интегрировать
многие радиолокационные системы – БРЛС,
запросчики гос.опознавания, системы связи,
навигации и КРЭП (комплекс радиоэлектронного
противодействия). Таким образом, перспективный
бортовой комплекс будет совмещать в себе
множество функций и строиться не по федеративному
принципу (множество независимых систем
общающихся непосредственно с БЦВМ), а
как единая многофункциональная система,
гибко изменяющая свою архитектуру в зависимости
от текущих требований. Первым шагом на
пути создания подобной системы можно
назвать бортовой комплекс истребителя
F-22 Raptor (созданный в результате упомянутой
программы ATF) построенный на базе БРЛС
APG-77 с АФАР.
Рис.10. Щелевая (ЩАР) и фазированная(ФАР)
антенные решетки для БРЛС
Совершенствование теплопеленгаторов
и систем ночного видения идёт
в нескольких направлениях. Для пассивного
обнаружения и скрытного сопровождения
целей совершенствуется приёмник ИК
излучения с двумерными матрицами
чувствительных элементов. Ключевыми
моментами разработок различных фирм
стали быстродействие и расширение спектра
детектируемых сигналов. Решения базируются
на использовании детекторов на основе
сплавов кадмий-теллур-ртуть (чувствительного
к ИК излучению в диапазоне 1 – 12 мкм), применение
двухслойных матриц и оптимизация методов
считывания сигнала. Первый слой матрицы
является собственно мозаичным детектором,
второй представляет собой мультиплексор
считывающий показания каждого детектора
и преобразующий их в цифровую форму. Помимо
обнаружения и сопровождения целей в воздушном
бою, на ИК станции может быть возложена
задача предупреждения о пуске ракет.
Уже созданы образцы ИК систем контроля
за воздушным пространством с круговым
обзором. Вспышка пуска ракеты детектируется
на дальности до 10км, что достаточно для
принятия мер по уклонению и противодействию.
Помимо выброса тепловых ловушек, противодействие
заключается в постановке модулированных
помех в ИК спектре в том числе и прицельно,
при помощи лазерного излучения.
Источники:
1. http://www.phazotron.com/military.parts.html
2. http://armies.biz/avia/mig21.htm
3. http://www.warfare.ru/?lang=rus&linkid=2422&catid=334
4. http://kaf401test.rloc.ru/articles/5/28/
5. http://avia-museum.narod.ru/russia/mig-21_add.html
6. http://www.rusarmy.com/forum/viewtopic.php?t=1469
7. http://radar.narod.ru/rdr-ap-ra.html#r63
8. http://www.snariad.ru/istrebiteli/mig-21#high_1
9. http://world-air.narod.ru/html/mig21-93.html
10. http://airbase.ru/hangar/equipment/radars/rlz/