С.Е. Мищенко – д.т.н., профессор, вед. науч. сотрудник, 

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

А.Ю. Ларин – начальник отдела, 

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

В.В. Шацкий – Засл. изобретатель РФ, к.т.н., доцент, начальник бюро, 

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

Д.Ю. Елисеев – руководитель группы, 

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

А.В. Литвинов – начальник сектора, 

ФГУП «РНИИРС» ФНПЦ

Постановка проблемы. При проектировании РЛС вопросы перекрытия заданной зоны обзора связаны с формированием требуемой диаграммы направленности (ДН) и реализации необходимых энергетических характеристик. Это приводит к необходимости решения задачи многокритериального синтеза активной фазированной антенной решетки (АФАР) РЛС.

Цель. Разработать метод многокритериального фазового синтеза передающей АФАР РЛС, позволяющий приблизить характеристики передающих АФАР к потенциально достижимым за счет оптимального выбора фазового распределения в раскрыве, и оценить эффективность полученного метода.

Результаты. Разработан метод многокритериального фазового синтеза передающей АФАР РЛС. При обосновании метода введены новые частные целевые функции, которые определяют: недостаточность концентрации мощности излучения и неравномерность реализуемого распределения дальности действия в пределах зоны подсветки, а также допустимый диапазон снижения коэффициента направленного действия РЛС. Показано, что поиск решения задачи синтеза может быть осуществлен при помощи генетического алгоритма путем последовательного уменьшения значений частных целевых функций в порядке их приоритетного значения. Проведены исследования работоспособности предложенного метода на примере плоской активной фазированной антенной решетки при различных значениях параметра, определяющего запас энергетики РЛС.

Практическая значимость. Предложенный метод  отличается от известных тем, что вместо требований к форме ДН АФАР требования предъявляются к дальности действия РЛС в пределах зоны подсветки. Поэтому достижение оптимального решения осуществляется путем последовательной минимизации значений частных целевых функций в порядке их приоритета. Новизна предлагаемого метода заключается в определении частных целевых функций и определении предпочтений относительно значений этих функций.

1. Зелкин Е.Г., Соколов В.Г. Методы синтеза антенн. Фазированные антенные решетки и антенны с непрерывным раскрывом. М.: Сов. радио. 1980. 296 с.
2. Грибанов А.Н. Эффективный метод фазового синтеза одномерно расширенных лучей в фазированной антенной решетке // Антенны. 2007. № 6(121). С. 26−29.
3. Грибанов А.Н. Фазовый синтез расширенных лучей ФАР методом веерных парциальных диаграмм // Антенны. 2008. № 9(136). С. 15−20.
4. Карпенко А.П. Современные алгоритмы поисковой оптимизации. Алгоритмы, вдохновленные природой: Учеб. пособие. М.: МГТУ им. Н.Э. Баумана. 2014. 446 с.
5. Назаров А.В., Лоскутов А.И. Нейросетевые алгоритмы прогнозирования и оптимизации систем. СПб.: Наука и техника. 2003. 384 с.
6. Грибанов А.Н. Фазовый синтез лучей специальной формы в фазированных антенных решетках бортовых РЛС. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: МИРЭА. 2007. 208 с.
7. Cen L., Yu Z.L., Ser W, Cen W. Linear Aperiodic Array Synthesis Using an Improved Genetic Algorithm // IEEE Trans. On Antennas and Propagation. 2012. V. 60. № 2. P. 895−209.
8. Методы измерения характеристик антенн СВЧ / Под ред. Н.М. Цейтлина. М.: Радио и связь. 1985. 368 с.
9. Литвинов А.В., Гаврилов М.В., Колесникова А.А., Мищенко С.Е. Статистический алгоритм расчета КНД для антенн больших электрических размеров // Сб. докладов 3-й Всерос. микроволновой конф. (Москва. 25−27 ноября 2015). С. 105−109.
10. Литвинов А.В., Безуглов А.А., Колесникова А.А., Мищенко С.Е. Алгоритм оценки интегральных характеристик антенны по объемной диаграмме направленности, определенной на фрактальной сетке наблюдения // Сб. докладов Междунар. конф. «Перспективные телекоммуникационные системы и технологии». г. (Ростов-на-Дону: РГУПС. 10−11 декабря 2015). С. 11−16.