Принцип создания сплошного радиолокационного поля
Радиолокационным полемназывается область пространства с заданной высотой нижней граница, в пределах которого группировка РЛС обеспечивает надежное обнаружение, определение координат воздушных целей и непрерывное их сопровождение.
Радиолокационное поле образуется из зон видимости РЛС.
Зоной видимости (обнаружения) называется область пространства вокруг РЛС в пределах которой станция может обнаруживать и сопровождать воздушные цели с заданной вероятностью.
Каждый тип РЛС свою имеет зону видимости, она определяется конструкцией антенны РЛС и её тактико-техническими характеристиками (длиной волны, мощностью передатчика и другими параметрами).
Отмечены следующие важные особенности зон обнаружения РЛС, которые необходимо учитывать при создании группировки подразделений разведки:
Граница зон видимости РЛС показывают дальность обнаружения целей в зависимости от высоты полета цели.
На формирование диаграммы направления РЛС особенно метрового и дециметрового диапазона оказывает существенное влияние земная поверхность.
Следовательно, местность будет оказывать существенное влияние на зоны видимости РЛС. Причем, влияние местности в различных направлениях от точки стояния РЛС различно. Следовательно, дальности обнаружения однотипных воздушных целей на одной и той же высоте на различных направлениях могут быть разными.
РЛС обнаружения используются для ведения разведки воздушного противника в режиме кругового поиска. Ширина диаграммы направленности такой РЛС в вертикальной плоскости ограничена и обычно составляет 20-30°. Это обуславливает наличие в зоне видимости РЛС так называемых "мертвых воронок", где наблюдение воздушных целей невозможно.
На возможность непрерывного сопровождения воздушных целей в зоне видимости РЛС оказывает влияние и отражения от местных предметов, в результате чего около центра экрана индикатора появляется засвеченная область. Сопровождение целей в зоне местных предметов затруднено. Если даже РЛС развернуты на позиции отвечающей предъявляемым к ней требованиям, на среднепересеченной местности радиус зоны местных предметов достигает 15-20 км относительно центра позиции. Включение аппаратуры защиты от пассивных помех (системы селекции движущейся цели) не полностью "снимает" с экранов РЛС отметки от местных предметов и при большой интенсивности отражений от местных предметов наблюдение целей в этой зоне затруднено. Кроме того при работе РЛС с включенной аппаратурой СДЦ на 10-15% уменьшается дальность обнаружения воздушных целей.
Сечение зоны видимости РЛС в горизонтальной плоскости на данной высоте условно можно принять за кольцо с центром в точке стояния РЛС. Внешний радиус кольца определяется максимальной дальностью обнаружения воздушной цели данного типа на заданной высоте. Внутренний радиус кольца определяется радиусом "мертвой воронки" РЛС.
При создании группировки РЛП в системе разведки должно быть обеспечено выполнение следующих требований:
• Максимально возможный вынос уверенного обнаружения в наиболее вероятном направлении налетов авиации противника (перед передним краем).
• Сплошное радиолокационное поле должно перекрывать пространство над всей территорией оперативного построения войск, на всех возможных высотах полета воздушного противника.
• Вероятность обнаружения целей в любой точке сплошного поля должна быть не ниже 0.75.
• Радиолокационное поле должно обладать высокой устойчивостью.
• Максимальная экономия средств радиолокационной разведки (количества РЛС).
Следует остановиться на выборе оптимального значения высоты нижней границы сплошного радиолокационного поля, так как это является одним из важнейших условий выполнения перечисленных требований.
Две соседние станции обеспечивают сплошное радиолокационное поле только начиная с некоторой минимальной высоты (H min), причем чем меньше расстояние между РЛС, тем ниже нижняя граница сплошного поля.
То есть чем меньше задана высота нижней границы поля, тем ближе требуется располагать РЛС, тем больше потребуется РЛС для создания поля (что противоречит вышеуказанным требованиям).
Кроме того, чем меньше высота нижней граница поля, тем меньше вынос зоны уверенного обнаружения на этой высоте перед передним краем.
Состояние и тенденции развития СВН уже в настоящее время требует создания радиолокационного поля в диапазоне высот от нескольких десятков метров (50-60 м.).
Однако для создания поля с такой высотой нижней границы потребуется огромное количество радиолокационных средств. Расчеты показывают, что при понижении высоты нижней границы поля с 500 м до 300 м потребность количества РЛС возрастает в 2,2 раза, а при понижении с 500 м до 100 м. – в 7 раз.
Кроме того нет острой необходимости в едином сплошном радиолокационном поле с такой малой высотой.
В настоящее время рациональным считается создание сплошного поля в полосе действия фронта (армии) наземными РЛС с высотой нижней границы З00-500 метров перед передним краем и в тактической глубине.
Высота верхней границы радиолокационного поля, как правило, не задается и определяется возможностями РЛС, состоящих на вооружении ртп.
Для выработки общей методики расчета величин интервалов и дистанций между подразделениями радиолокационной разведки подразделениями радиолокационной разведки в единой их группировке примем следующие допущения:
1. Все подразделение вооружены однотипными РЛС, в каждом подразделении одна РЛС;
2. Характер местности не оказывает существенного влияния на зоны видимости РЛС;
Условие: Пусть требуется создать сплошное РЛ поле с высотой нижней границы «Н min». Радиус зоны видимости (дальность обнаружения) РЛС на «Н min» известен и равен «Д».
Задача может быть решена расположением РЛС двумя способами:
В вершинах квадратов;
В вершинах равносторонних треугольников (в шахматном порядке).
При этом РЛ поле на «Н min» будет иметь вид (Приложение 4 и 5)
Расстояние между РЛС будет равно:
- при первом способе d=Д =1,41 Д;
- при втором d=Д =1,73 Д;
Из сравнения этих рисунков можно сделать вывод о том, что создание РЛ поля способом расположения РЛС в вершинах равносторонних треугольников (в шахматном порядке) экономически более выгодно так как при этом требуется меньшее количество станций.
Группировку средств разведки, расположенных по углам равностороннего треугольника назовем группировкой типа «А».
Будучи выгодной с точки зрения экономии средств, группировка типа «А» не обеспечивает других важнейших требований. Так например выход из строя любой из РЛС приводит к образованию больших провалов в РЛ поле. Потери воздушных целей при проводке будут наблюдаться даже при исправной работе всех РЛС, так как не перекрыты «Мертвые воронки» в зонах видимости РЛС.
Группировка типа «А» имеет неудовлетворительные характеристика поля перед передним краем. На участках, занимающих в общей сложности свыше 20 % ширины полосы фронта вынос зоны разведки перед передним краем на 30-60 % меньше возможного. Если учесть еще искажение зон видимости РЛС за счет влияния характера местности вокруг позиций, то в целом можно сделать вывод группировка типа «А» может применяться только в исключительных случаях при остром недостатке средств и на второстепенных направлениях в глубине оперативного построения войск фронта, но не вдоль линии фронта
В приложении представлена группировка РЛС, которую условно назовем группировкой типа «Б». Здесь РЛС расположены также в аршинах равносторонних треугольников, но со сторонами равными дальности обнаружения «Д» на высоте нижней границы поля в несколько линий. Интервалы между РЛС в линиях d=Д, а дистанция между линиями
С= Д = 0,87 Д.
В любой точке поля, создаваемого группировкой типа «Б» пространство просматривается одновременно тремя РЛС, а на некоторых участках даже семью. Благодаря этому достигается высокая устойчивость РЛ поля и надежность проводки воздушных целей при вероятности обнаружения близкой к единице. Эта группировка обеспечивает перекрытие «мертвых воронок» РЛС и зон местных предметов (что может быть достигнуто только при d=Д), а такжеисключает возможные провалы в поле за счет искажения зон видимости РЛС из-за влияния местности вокруг позиции.
Для обеспечения непрерывности РЛ поля во времени каждая РЛС, участвующая в создании поля должна работать круглосуточно. Практически это не выполнимо. Поэтому в каждой точке должна быть развернута не одна, а две или несколько РЛС, которые и образуют РЛП.
Обычно каждый РЛП развертывается одной РЛР из состава ортб.
Для создания сплошного РЛ поля рлп целесообразно располагать в несколько линий в шахматном порядке (в вершинах равносторонних треугольников),
Интервалы между постами необходимо выбирать исходя из заданной высоты нижней границу РЛ поля (Н min).
Интервалы между рлп целесообразно выбирать равными дальности обнаружения воздушных целей «Д» на высоте «Н min» нижней граница поля в этом районе (d=Д)
Дистанция между линиями РЛП должна быть в пределах 0,8-0,9 дальности обнаружения на высоте нижней границ поля «Н min».
С = (0.8-0.9)Д