В.И. Меркулов¹, Д.А. Миляков², В.П. Харьков³, В.С. Чернов4

1,2,4 АО «Концерн «Вега» (Москва, Россия)

3 ООО «Экспериментальная мастерская НаукаСофт» (Москва, Россия)

Постановка проблемы. В настоящее время значительное внимание уделяется вопросам практического применения и дальнейшего совершенствования угломерных двухпозиционных систем (УДПС) радиомониторинга воздушного базирования, преимуществом которых по сравнению с однопозиционными системами является возможность практически мгновенного определения местоположения источника радиоизлучения (ИРИ). Особенностью функционирования УДПС является зависимость ошибок местоопределения ИРИ от «геометрии» системы, т.е. от размеров базы и положения ИРИ относительно базы. Именно поэтому задача оптимизации взаимного расположения приемных позиций и ИРИ является весьма актуальной. Для минимизации ошибок местоопределения разработаны две группы методов траекторного управления наблюдением (ТУН), что обусловлено разнообразием условий практического применения авиационных УДПС и разной степенью их эффективности.  

Первая группа методов ТУН  ортогональные методы  обеспечивает управление приемными позициями, размещаемых на летательных аппаратах (ЛА), таким образом, чтобы линии визирования ИРИ относительно них пересекались под прямым углом.  Формирование прямоугольного триангуляционного треугольника, в вершинах которого располагаются ЛА и ИРИ, может обеспечиваться: 1) соответствующим перемещением ЛА информационной поддержки; 2) одновременным наведением обоих ЛА. В первом случае предусматривается вывод информационного ЛА либо в произвольную точку прямой  ортогональной линии визирования «ведущий ЛАИРИ», при полете по которой создаются наилучшие условия для наблюдения либо в заданную точку на этой прямой. 

Вторая группа методов ТУН дает возможность минимизировать ошибки местоопределения ИРИ в каждый текущий момент времени. При разработке соответствующих алгоритмов ТУН, реализующих указанные методы траекторного управления, использовались прямые и косвенные способы оптимизации.

К настоящему времени разработаны различные методы ТУН, однако отсутствует их систематизированное изложение. Цель. Дать систематизированное представление о разработанных методах траекторного управления наблюдением в УДПС радиомониторинга окружающего пространства, а также о путях решения задачи обеспечения наилучших условий наблюдения и повышения точности оценивания фазовых координат ИРИ в этих системах. 

Результаты. В части 1 статьи рассмотрены ортогональные методы и алгоритмы ТУН, реализация которых способствует существенному повышению точности оценивании координат ИРИ в угломерных двухпозиционных системах радиомониторинга воздушного базирования. Приведены результаты экспериментальных исследований, подтверждающих эффективность разработанных методов ТУН. 

Практическая значимость. Показаны области практического применения различных методов ТУН при решении задач радиомониторинга, сведения о которых могут использоваться при выборе рациональных способов траекторного управления для конкретных условий практического применения, а также при разработке новых методов ТУН. 

Меркулов В.И., Миляков Д.А., Харьков В.П., Чернов В.С. Методы траекторного управления наблюдением в угломерных двухпозиционных системах радиомониторинга воздушного базирования. Часть 1. Ортогональные методы траекторного управления наблюдением // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. T. 75. № 3. С. 5–31. DOI: https://doi.org/10.18127/j20700784-202103-01

1. Меркулов В.И., Чернов В.С., Гандурин В.А., Дрогалин В.В., Савельев А.Н. Авиационные системы радиоуправления: учебник для военных и гражданских ВУЗов и научно-исследовательских организаций / Под ред. В.И. Меркулова. М.: Изд. ВВИА им. проф. Н.Е. Жуковского. 2008. 423 с.
2. Верба В.С., Меркулов В.И., Дрогалин В.В. и др. Оценивание дальности и скорости в радиолокационных системах. Ч.3 / Под ред. В.С. Вербы, В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2010. 472 с.
3. Белик Б.В., Белов С.Г., Верба В.С. и др. Авиационные системы радиоуправления / Под ред. В.С. Вербы и В.И. Меркулова. М.: Радиотехника. 2014. 376 с.
4. Меркулов В.И., Харьков В.П., Чернов В.С. Алгоритмы управления позициями в пассивной двухпозиционной радиолокационной системе // Радиотехника. 2004. № 10. С. 8690.
5. Меркулов В.И., Харьков В.П., Чернов В.С. Алгоритмы траекторного управления на основе обратных задач динамики в угломерных двухпозиционных системах радиомониторинга // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2017. Т. 15. № 4. С. 317.
6. Меркулов В.И. Управления пассивными двухпозиционными РЛС в режиме наведения на радиоизлучающую цель // Радиотехника. 2005. № 6. С. 6265.
7. Патент на изобретение № 2262649 от 20.10.2005 (РФ). Способ наведения летательных аппаратов на источник радиоизлучения в двухпозиционной пассивной радиолокационной системе. 
8. Бирина Н.О., Меркулов В.И., Чернов В.С. и др. Способ управления самолетами в угломерной двухпозиционной радиолокационной системе // Радиотехника. 2005. № 6. С. 6670. 
9. Патент на изобретение № 2308093 от 10.10.2007 (РФ). Способ управления летательными аппаратами по курсу в угломерной двухпозиционной радиолокационной системе. 
10. Патент на изобретение № 2256870 от 20.07.2005 (РФ). Способ управления летательными аппаратами по курсу в угломерной двухпозиционной радиолокационной системе. 
11. Меркулов В.И., Забелин И.В., Куимов А.М. Повышение точности определения местоположения источников радиоизлучения в двухпозиционных пассивных системах на основе траекторного управления наблюдением // Радиотехника. 2008. № 10. С. 8993. 
12. Меркулов В.И., Чернов В.С., Куимов А.М. Траекторное управление пассивными двухпозиционными системами // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2008. Т. 6. № 12. С. 4460.
13. Меркулов В.И., Чернов В.С. Анализ методов наведения двухпозиционными пассивными системами воздушного базирования на источники радиоизлучения // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. № 7. С. 2640. 
14. Меркулов В.И., Миляков Д.А., Чернов В.С. Методы траекторного управления наблюдением в интегрированных многодатчиковых двухпозиционных системах радиомониторинга воздушного базирования // Журнал радиоэлектроники. 2016. № 4. http://jre.cplire.ru/jre/na/12/10/text.html. 64 с.
15. Дрогалин В.В., Меркулов В.И., Чернов В.С. и др. Способы оценивания точности определения местоположения источников радиоизлучения пассивной угломерной двухпозиционной бортовой радиолокационной системой // Успехи современной радиоэлектроники // Зарубежная радиоэлектроника. 2003. № 5. С. 2239.
16. Дрогалин В.В., Ефимов В.А., Канащенков А.И., и др. Алгоритмы оценивания координат и параметров движения радиоизлучающих целей в угломерных двухпозиционных бортовых радиолокационных системах // Информационно-измерительные и управляющие системы. 2003. Т. 1. № 1. С. 423.
17. Меркулов В.И., Харьков В.П. Оптимизация радиоэлектронных систем управления. Методы и алгоритмы оптимального управления // Радиотехника. 1998. № 9. С. 8690.
18. Меркулов В.И., Чернов В.С., Юрчик И.А. Авиационные многопозиционные системы радиоуправления // Успехи современной радиоэлектроники. 2006. № 12. С. 3153.
19. Абатуров В.А., Меркулов В.И., Чернов В.С. Авиационные системы радиоуправления. Многопозиционные системы радиоуправления: Учеб. пособие. М.: ВВИА им. проф. Н.Е Жуковского. 2008. 32 с.
20. Меркулов В.И., Чернов В.С., Радоминов О.Е. Алгоритм обработки неодновременно поступающих данных в пассивных угломерных многопозиционных системах на основе расширенного фильтра Калмана // Успехи современной радиоэлектроники. 2011. № 6. С. 108112.
21. Меркулов В.И., Попов Е.В., Чернов В.С. Способы и алгоритмы построения траекторий радиоизлучающих целей в авиационных многопозиционных пассивных угломерных системах // Успехи современной радиоэлектроники. 2013. № 11. С. 6068.
22. Информационно-измерительные и управляющие радиоэлектронные системы и комплексы / Под ред. В.С. Вербы. М.:  Радиотехника. 2020. 490 с.