В.И. Порсев1, С.А. Топчиев2, Б.А. Левитан3, В.Е. Зайцев4

1,4 АО «ВНИИРТ» (Москва, Россия)

2,3 ПАО «Радиофизика» (Москва, Россия)

3 МФТИ (национальный исследовательский университет) (г. Долгопрудный, Россия)

3 МАИ (национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

1 Porsevvaleriy1944@gmail.com; 2 topus@mail.ru

Постановка проблемы. Внедрение в радиолокационную технику фазированных антенных решеток (ФАР), цифровой обработки сигналов, быстродействующих ЭВМ для управления радиолокационными станциями (РЛС) и обработки радиолокационной информации в реальном масштабе времени обусловили появление многоканальных РЛС с временны́м разделением каналов, способных автоматически одновременно вести поиск и сопровождение целей. Наиболее важным показателем эффективности РЛС, осуществляющей в сложной радиолокационной обстановке постоянный мониторинг космического пространства в условиях развития технологий малых искусственных спутников Земли (ИСЗ) является пропускная способность, т.е. число обслуженных с заданным качеством целей в единицу времени. Усложнение задач, решаемых РЛС, и ужесточение требований к основным показателям качества их работы привело к необходимости увеличения их пропускной способности. В связи с этим исследования по изысканию возможностей сокращения временны́х (энергетических) затрат по обнаружению/сопровождению целей и, следовательно, повышения пропускной способности РЛС представляют собой актуальную задачу.

Цель. Выявить основные факторы, влияющие на пропускную способность РЛС с ФАР, и предложить способы ее повышения.

Результаты. Установлены основные факторы и получены зависимости, определяющие пропускную способность многоканальной РЛС с временны́м разделением каналов, учитывающие энергетические характеристики и распределение энергоресурса РЛС между режимами, а также основные параметры процесса сопровождения целей. Рассмотрена возможность увеличения пропускной способности РЛС за счет применения усовершенствованной двухэтапной процедуры обзора зоны поиска, способа адаптивного обзора зоны действия РЛС, повышения точности измерений координат цели при использовании вынесенных позиций или виртуальных антенных решеток, а также реализации режима работы РЛС с непрерывным излучением зондирующего сигнала на передачу и импульсным приемом отраженного от цели сигнала.

Практическая значимость. Представленные результаты могут быть использованы при создании РЛС, а также для алгоритмов распределения энергетических ресурсов по режимам работы РЛС и алгоритмов первичной обработки радиолокационной информации и сопровождения целей.

Порсев В.И., Топчиев С.А., Левитан Б.А., Зайцев В.Е. Пропускная способность РЛС с фазированной антенной решеткой //
Радиотехника. 2024. Т. 88. № 4. С. 34-45. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202404-03

1. Обработка сигналов в многоканальных РЛС / Под ред. А.П. Лукошкина. М.: Радио и связь. 1983. 328 с.
2. Селингер С.Н., Вэйнгснис Д. Пропускная способность РЛС сопровождения с фазированной антенной решеткой // Зарубежная радиоэлектроника. 1972. № 12. С. 3--15.
3. Шишов Ю.А., Ворошилов В.А. Многоканальная радиолокация с временным разделением каналов.  М.: Радио и связь. 1987. 144 с.
4. Самойленко В.И., Шишов Ю.А. Управление фазированными антенными решетками. М.: Радио и связь. 1983. 240 с.
5. Саврасов Ю.С. Алгоритмы и программы в радиолокации. М.: Радио и связь. 1985. 216 с.
6. Моделирование в радиолокации / Под ред. А.И. Леонова. М.: Советское радио. 1979. 264 с.
7. Порсев В.И., Топчиев С.А. Адаптивная двухэтапная процедура обнаружения целей // Радиотехника. 2023.Т. 87. № 3.
   С. 5-16. DOI: https://doi.org/10.18127/j00338486-202303-01.
8. Кобзарев Ю.Б., Башаринов А.Е. Об эффективности алгоритмов поиска, основанный на методе пробных шагов, управляемой длительности // Радиотехника и электроника. 1961. Т. 6. № 9. С. 1411-1419.
9. Трухачев А.А. Анализ процедур и алгоритмов обнаружения сигналов. М.: Радио и связь. 2003. 248 с.
10. Теоретические основы радиолокации / Под ред. проф. Я.Д. Ширмана. М.: Советское радио. 1970. 560 с.
11. Клюскин В.А., Незлин Д.В. Оценка эффективности некоторых способов углового обзора пространства // Радиотехника. 1974. Т. 29. № 6. С. 99-101.
12. Курикша А.В. Возможности быстрого обзора пространства в радиолокаторах с цифровой ФАР // Радиотехника. 2006. Т. 70. № 4. С. 24-27.
13. Инденбом М.В. Антенные решетки подвижных обзорных РЛС. Теория, расчет, конструкции. М.: Радиотехника. 2015. 416 с.
14. Теоретические основы радиолокации / Под ред. В.Е. Дулевича. М.: Советское радио. 1978. 608 с.
15. Патент № 2701377 (РФ). Способ адаптивного обзора зоны действия импульсной радиолокационной станции с фазированной антенной решеткой. / Вавилов М.В. Опубл. 26.09.2019. Бюл. № 27.
16. Бартон Д., Вард Г. Справочник по радиолокационным измерениям. М.: Советское радио. 1976. 392 с.
17. Черняк В.С. Многопозиционная радиолокация. М.: Радио и связь. 1993. 415 с.
18. Вопросы статистической теории радиолокации / Под общей ред. проф. Г.П. Тартаковского. М.: Советское радио. 1964. Т 2. 1079 с.
19. Порсев В.И., Гелесев А.И. и др. Выделение парциальных траекторий с применением синтезируемой виртуальной апертуры РЛС // Вестник воздушно-космической обороны. 2016. Вып. 3(11). С. 87-92.
20. Патент №2642883 (РФ). Способ углового сверхразрешения цифровыми антенными решетками. / Гелесев А.И., Зайцев В.Е., Красько А.Г., Порсев В.И. Опубл. 29.01.2018. Бюл. № 4.
21. Порсев В.И., Гелесев А.И., Красько А.Г. Угловое сверхразрешение сигналов с использованием «виртуальных» антенных решеток // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2019. Вып. 4. С. 24-34.