И. Е. Макушкин1, А. Е. Дорофеев2, А. Н. Грибанов3
1–3 АО «НИИП имени В.В. Тихомирова» (г. Жуковский, Россия)

Постановка проблемы. Носовой радиопрозрачный обтекатель (РПО) играет роль диэлектрической линзы сложной формы, способной существенным образом повлиять на характеристики излучения расположенной под ним антенны бортового радиолокатора (БРЛС) летательного аппарата (ЛА). Современные БРЛС, как правило, строятся на основе антенных систем с электронным управлением лучом – фазированных антенных решеток (ФАР, АФАР). Фазирование решетки осуществляется по самым разным (доступным для данной ФАР) пространственным направлениям. Одним из параметров, определяющих работу БРЛС под РПО, являются ошибки определения углового положения пеленгуемых радиолокатором целей. При сложных формах (с одной плоскостью симметрии) носовых РПО возникающие угловые ошибки пеленга (УОП) существенным образом зависят от пространственного положения, в котором в данный момент сфазирована антенна БРЛС. В ряде случаев ошибки пеленга должны учитываться при работе БРЛС. Особенно актуально это становится при пеленгации и сопровождении удаленных на предельные для БРЛС ЛА целей. При этом становятся актуальными данные о величинах УОП в зависимости от текущих координат фазирования решетки.

Цель. Создать простую методику, позволяющую практически измерять УОП в системе «антенна (ФАР, АФАР) – РПО» в значительной области электронного сканирования лучом антенны.

Результаты. Разработана методика измерения УОП, которая отрабатывалась на базе антенно-измерительного коллиматорного комплекса («компактный полигон»). Приведены математические выражения для вычисления обеих компонент УОП (в угловой системе координат ФАР) на основе измеренных данных. На начальном этапе отработка методики проведена на базе специально изготовленной быстросъемной модели-имитаторе обтекателя, обладающей способностью вносить произвольные УОП. С помощью данной модели выполнено сравнение результатов измерений, полученных на основе предлагаемой методики и методики, связанной с измерением динамических пространственных диаграмм направленности (ДН). Отмечена хорошая корреляция данных по разным методикам, но на одной физической модели-имитаторе РПО, что позволяет говорить о правильности выбранного подхода. В дальнейшем правильность предложенной методики была подтверждена данными, собранными при работе с системой ФАР – РПО (каплевидной формы). В этом случае сравнение рассчитанных компонент УОП проведено с результатами прямых измерений методом разности, когда каждая из ортогональных компонент вычисляется измерением угла смещения минимума соответствующей разностной ДН, получаемым до и после установки РПО.

Практическая значимость. Разработанная методика предварительного измерения УОП по значительной части поверхности реального РПО позволяет при необходимости компенсировать измеренные УОП в вычислителях БРЛС ЛА, повышая тем самым точность определения пространственных координат целей в пространстве.

1. Макушкин И.Е., Дорофеев А.Е., Грибанов А.Н., Гаврилова С.Е., Синани А.И. Метод измерения угловых ошибок пеленга в системе «антенна–обтекатель» в области сканирования луча ФАР // Вестник Концерна ПВО «Алмаз-Антей». 2019. № 2. C. 7–24.
2. Макушкин И.Е., Шемарин А.М., Вицукаев Ю.Ю., Тюрин Д.М. Способ измерения пеленгационных ошибок для радиопрозрачного обтекателя произвольной формы // Вестник Концерна ПВО «Алмаз-Антей». 2020. № 1. С. 26–45.
3. Каплун В.А. Обтекатели антенн СВЧ (Радиотехнический расчет и проектирование). М.: Сов. радио. 1974.
4. Столбовой В.С., Турко Л.С., Залетин П.В. Пеленгационная характеристика системы «антенна–обтекатель» и пути повышения точности пеленгации радиолокационных объектов // Вестник Концерна ПВО «Алмаз-Антей». 2016. № 1. С. 52–60.
5. Столбовой В.С., Турко Л.С., Залетин П.В. Алгоритмическое и аппаратурное обеспечение компенсации пеленгационных ошибок систем «антенна–обтекатель» // Вестник Концерна ВКО «Алмаз-Антей». 2016. № 3. С. 15–23.
6. Патент РФ № 2162232. Способ измерения пеленгационных ошибок систем антенна–обтекатель / В.С. Столбовой. Опубл. 20.01.2001. Бюл. № 2.
7. Гаврилова С.Е., Грибанов А.Н., Мосейчук Г.Ф., Синани А.И. Особенности реконструкции возбуждения в раскрыве плоской многоэлементной фазированной антенной решетки с использованием динамических диаграмм направленности // Вестник Концерна ПВО «Алмаз-Антей». 2017. № 4. С. 32–39.
8. Пантенков Д.Г., Шалгунов С.И., Егоров А.Т., Воробьев А.М., Кольцов В.А. Результаты проектирования радиопрозрачного обтекателя бортового спутникового терминала беспилотного летательного аппарата большой продолжительности полета. Часть 3. Результаты натурных отработок и экспериментальных исследований радиотехнических характеристик // Антенны. 2022. № 5. С. 56–69. DOI: https://doi.org/10.18127/j03209601-202205-04.
9. Шалгунов С.И., Трофимов А.Н., Соколов В.И., Морозова И.В., Прохорова Ю.С. Особенности проектирования и разработки радиопрозрачных обтекателей и укрытий, работающих в сантиметровом и миллиметровом диапазонах радиоволн // Антенны. 2015. № 3. С. 63–67.