А.Р. Бестугин1, М.Б. Рыжиков2, Ю.А. Новикова3, И.А. Киршина4

1−4 ГУАП (Санкт-Петербург, Россия)

Постановка проблемы. Необходимость ограничения рабочего диапазона пеленгационной характеристики возникает в РЛС из-за возможности прихода и обработки отраженного сигнала по боковым лепесткам диаграммы направленности антенной системы. Для корректной пеленгации местоположения источника отраженного сигнала требуется использовать его обработку только при наличии направления прихода в основном луче диаграммы направленности антенны с однозначным значением фазовой пеленгационной характеристики. В случае применения в бортовой РЛС многоканальной активной фазированной антенной решетки (ФАР) возникает необходимость реализации дополнительного компенсационного канала приема для создания условий пространственной фильтрации (по результатам вторичной обработки) сигналов, находящихся за пределами основного луча. Необходимо оценить, можно ли заменить его в ФАР двумя разностными каналами приема, которые всегда реализуются для моноимпульсной пеленгации. В работе активно используется математический аппарат теории антенных решеток с электронным сканированием.

Цель. Исследовать условия, обеспечивающие однозначность рабочего диапазона пеленгационной характеристики радиолокатора, путем сравнения сигналов в суммарном и разностных каналах приема по азимуту и углу места.

Результаты. Приведены результаты моделирования, определяющие условия для увеличения однозначности пеленгационной характеристики активной ФАР при реализации способа, базирующегося на использовании взвешенного сравнения сигналов, приходящих по суммарному и двум разностным каналам РЛС при варьировании параметрами амплитудного распределения. На примере реализации косинусоидальных степенных распределений показано, что изменение степени косинуса не приводит к монотонному спаданию или росту числа угловых направлений, в которых проявляется неоднозначность пеленгационной характеристики.

Практическая значимость. Результаты работы могут быть использованы в многоканальных бортовых РЛС в задачах определения угловых координат летательных аппаратов с целью прогнозирования траектории их движения во избежание случаев столкновений в воздухе.

1. Верба B.C., Татарский Б.Г., Ильчук А.Р. и др. Радиолокационные системы авиационно-космического мониторинга земной поверхности и воздушного пространства. М.: Радиотехника. 2014.
2. Дудник П.И., Кондратенков Г.С., Татарский Б.Г., Ильчук А.Р., Герасимов А.А. Авиационные радиолокационные комплексы и системы. М.: Изд. ВВИА им. проф. В.И. Жуковского. 2006.
3. Меркулов В.И., Верба В.С., Ильчук А.Р., Колтышев Е.Е. Автоматическое сопровождение целей в РЛС интегрированных авиационных комплексов. Сопровождение одиночных целей. Т. 2. М.: Радиотехника. 2018.
4. Леонов А.И., Фомичев К.И. Моноимпульсная радиолокация. М.: Сов. радио. 1970.
5. Бестугин А.Р., Рыжиков М.Б., Киршина И.А., Сванидзе В.Г. Контроль рабочего диапазона пеленгационной характеристики бортовой фазированной антенной решетки посредством компенсационного канала // Успехи современной радиоэлектроники. 2021. Т. 75. № 10. С. 39−47.
6. Крячко А.Ф., Рыжиков М.Б., Сванидзе В.Г. Уменьшение боковых лепестков диаграммы направленности многоканальной бортовой фазированной антенной решетки в нижней полусфере // Успехи современной радиоэлектроники. 2020. Т. 73. № 11. С. 43−49.
7. Bestugin A.R., Kirshina I.A., Ryzhikov M.B., Svanidze V.G. Computational-oriented mathematical model of direct and inverse target direction finding characteristics in airborne weather radar based on multi-channel phased antenna array // Proceedings of the 2019 Antennas Design and Measurement International Conference. ADMInC 2019. P. 62−66.
8. Воскресенский Д.И., Овчинникова Е.В., Шмачилин П.А. Бортовые цифровые антенные решетки и их элементы. М.: Радиотехника. 2013.
9. Хансен Р.С. Фазированные антенные решетки. М.: Техносфера. 2012.