Tête de guidage radar. Têtes chercheuses de missiles guidés et de bombes aériennes étrangers prometteurs
Le référencement est le guidage automatique d'un missile vers une cible, basé sur l'utilisation de l'énergie circulant de la cible vers le missile.
La tête chercheuse du missile suit la cible de manière autonome, détermine le paramètre de décalage et génère des commandes de contrôle du missile.
En fonction du type d'énergie que la cible émet ou réfléchit, les systèmes de guidage sont divisés en radar et optique (infrarouge ou thermique, lumière, laser, etc.).
Selon l'emplacement de la source d'énergie primaire, les systèmes de référencement peuvent être passifs, actifs ou semi-actifs.
Avec le guidage passif, l'énergie émise ou réfléchie par la cible est créée par les sources de la cible elle-même ou par l'irradiateur naturel de la cible (Soleil, Lune). Par conséquent, des informations sur les coordonnées et les paramètres du mouvement de la cible peuvent être obtenues sans irradiation particulière de la cible avec aucun type d’énergie.
Le système de référencement actif se caractérise par le fait que la source d'énergie qui irradie la cible est installée sur le missile et que l'énergie de cette source réfléchie par la cible est utilisée pour le référencement des missiles.
En mode semi-actif, la cible est irradiée par une source d'énergie primaire située à l'extérieur de la cible et du missile (système de défense aérienne Hawk).
Les systèmes de guidage radar se sont répandus dans les systèmes de défense aérienne en raison de leur indépendance pratique d'action par rapport aux conditions météorologiques et de leur capacité à pointer un missile vers une cible de tout type et à différentes distances. Ils peuvent être utilisés tout au long ou seulement sur la partie finale de la trajectoire d'un missile guidé anti-aérien, c'est-à-dire en combinaison avec d'autres systèmes de contrôle (système de télécommande, contrôle de programme).
Dans les systèmes radar, l'utilisation du guidage passif est très limitée. Cette méthode n'est possible que dans des cas particuliers, par exemple lors du positionnement d'un système de défense antimissile sur un avion équipé d'un brouilleur radio fonctionnant en permanence. Par conséquent, dans les systèmes de guidage radar, une irradiation spéciale («éclairage») de la cible est utilisée. Lors du référencement d'un missile sur toute la section de sa trajectoire de vol vers la cible, des systèmes de référencement semi-actifs sont généralement utilisés en termes de rapport énergie et coût. La source d'énergie primaire (radar d'éclairage de cible) est généralement située au point de guidage. Les systèmes combinés utilisent à la fois des systèmes de référencement semi-actifs et actifs. La limitation de la portée du système de référencement actif est due à la puissance maximale pouvant être obtenue sur la fusée, en tenant compte des dimensions et du poids possibles de l'équipement embarqué, y compris l'antenne de la tête de référence.
Si le référencement ne commence pas dès le lancement du missile, alors à mesure que la portée de tir du missile augmente, les avantages énergétiques du référencement actif par rapport au référencement semi-actif augmentent.
Pour calculer le paramètre de décalage et générer des commandes de contrôle, les systèmes de suivi de la tête chercheuse doivent suivre en permanence la cible. Dans ce cas, la formation d'une commande de contrôle est possible lors du suivi d'une cible uniquement par coordonnées angulaires. Cependant, un tel suivi ne permet pas de sélectionner la cible en fonction de la portée et de la vitesse, ni de protéger le récepteur de la tête chercheuse contre les informations secondaires et les interférences.
Pour suivre automatiquement une cible le long de coordonnées angulaires, des méthodes de radiogoniométrie à signal égal sont utilisées. L'angle d'arrivée de l'onde réfléchie par la cible est déterminé en comparant les signaux reçus de deux ou plusieurs diagrammes de rayonnement divergents. La comparaison peut être effectuée simultanément ou séquentiellement.
Les plus largement utilisés sont les radiogoniomètres à direction instantanée à signal égal, qui utilisent la méthode somme-différence pour déterminer l'angle de déviation de la cible. L'apparition de tels dispositifs de radiogoniométrie est principalement due à la nécessité d'améliorer la précision des systèmes de suivi automatique des cibles en direction. De tels radiogoniomètres sont théoriquement insensibles aux fluctuations d'amplitude du signal réfléchi par la cible.
Dans les radiogoniomètres avec une direction de signal égale, créés en changeant périodiquement le diagramme d'antenne, et, en particulier, avec un faisceau de balayage, un changement aléatoire des amplitudes du signal réfléchi par la cible est perçu comme un changement aléatoire de l'angle position de la cible.
Le principe de sélection des cibles par portée et vitesse dépend de la nature du rayonnement, qui peut être pulsé ou continu.
Avec le rayonnement pulsé, la sélection de la cible est généralement effectuée par distance à l'aide d'impulsions de déclenchement qui ouvrent le récepteur de la tête chercheuse au moment où les signaux arrivent de la cible.
Avec un rayonnement continu, il est relativement simple de sélectionner une cible en fonction de sa vitesse. L'effet Doppler est utilisé pour suivre la cible en fonction de sa vitesse. L'ampleur du décalage de fréquence Doppler du signal réfléchi par la cible est proportionnelle avec le référencement actif à la vitesse relative d'approche du missile vers la cible, et avec le référencement semi-actif - à la composante radiale de la vitesse de la cible par rapport au radar d'irradiation au sol et la vitesse relative d'approche du missile vers la cible. Pour isoler le décalage Doppler lors du référencement semi-actif d'un missile après l'acquisition de la cible, il est nécessaire de comparer les signaux reçus par le radar d'irradiation et la tête chercheuse. Les filtres accordés du récepteur de la tête chercheuse transmettent dans le canal de changement d'angle uniquement les signaux réfléchis par une cible se déplaçant à une certaine vitesse par rapport au missile.
En ce qui concerne le système de missile anti-aérien de type Hawk, il comprend un radar d'irradiation (éclairage) de cible, une tête autodirectrice semi-active, un missile guidé anti-aérien, etc.
La tâche du radar d'irradiation (éclairage) de cible est d'irradier en continu la cible avec de l'énergie électromagnétique. La station radar utilise un rayonnement dirigé d'énergie électromagnétique, ce qui nécessite un suivi continu de la cible le long de coordonnées angulaires. Pour résoudre d'autres problèmes, un suivi de cible en portée et en vitesse est également fourni. Ainsi, la partie terrestre du système de référence semi-actif est une station radar avec suivi automatique continu de la cible.
La tête autodirectrice semi-active est installée sur la fusée et comprend un coordinateur et un dispositif informatique. Il permet l'acquisition et le suivi de cibles par coordonnées angulaires, distance ou vitesse (ou les quatre coordonnées), la détermination du paramètre de disparité et la génération de commandes de contrôle.
Un pilote automatique est installé à bord du missile guidé anti-aérien, résolvant les mêmes problèmes que dans les systèmes de commandement et de contrôle.
Dans le cadre de la lutte anti-aérienne complexe de missiles, utilisant un système de ralliement ou un système de contrôle combiné, comprend également les équipements et équipements qui assurent la préparation et le lancement de missiles, le pointage du radar à rayonnement vers une cible, etc.
Les systèmes de guidage infrarouge (thermiques) pour missiles anti-aériens utilisent une plage de longueurs d'onde généralement comprise entre 1 et 5 microns. Cette plage contient le rayonnement thermique maximal de la plupart des cibles aéroportées. La possibilité d'utiliser une méthode de référencement passif est le principal avantage des systèmes infrarouges. Le système est simplifié et son action est cachée à l'ennemi. Avant de lancer un système de défense antimissile, il est plus difficile pour un ennemi aérien de détecter un tel système, et après le lancement d'un missile, il est plus difficile d'interférer activement avec lui. La conception d’un récepteur de système infrarouge peut être beaucoup plus simple que celle d’un récepteur radar.
L'inconvénient du système est la dépendance de la portée aux conditions météorologiques. Les rayons thermiques sont fortement atténués sous la pluie, le brouillard et les nuages. La portée d'un tel système dépend également de l'orientation de la cible par rapport au récepteur d'énergie (direction de réception). Le flux radiant de la tuyère d’un moteur à réaction d’avion dépasse largement le flux radiant de son fuselage.
Les têtes chercheuses thermiques sont largement utilisées dans les missiles anti-aériens à courte et courte portée.
Les systèmes de guidage de la lumière sont basés sur le fait que la plupart des cibles aériennes réfléchissent la lumière du soleil ou de la lune beaucoup plus fortement que l'arrière-plan qui les entoure. Cela vous permet de sélectionner une cible dans un contexte donné et de pointer dessus un missile anti-aérien à l'aide d'un autodirecteur qui reçoit un signal dans la partie visible du spectre des ondes électromagnétiques.
Les avantages de ce système sont déterminés par la possibilité d'utiliser une méthode de référencement passif. Son inconvénient majeur est la forte dépendance de la portée aux conditions météorologiques. Dans de bonnes conditions météorologiques, le guidage de la lumière est également impossible dans les directions où la lumière du Soleil et de la Lune tombe dans le champ de vision du rapporteur du système.
Comité d'État de la Fédération de Russie pour l'enseignement supérieur
UNIVERSITÉ TECHNIQUE DE L'ÉTAT BALTIQUE
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Département des appareils radioélectroniques
ALARME RADAR
Saint-Pétersbourg
2. INFORMATIONS GÉNÉRALES SUR RLGS.
2.1 Objectif
La tête directrice radar est installée sur un missile sol-air pour assurer l'acquisition automatique de la cible au stade final du vol du missile, son suivi automatique et l'émission de signaux de commande au pilote automatique (AP) et au fusible radio (RF).
2.2 Caractéristiques
Le RLGS se caractérise par les données tactiques et techniques de base suivantes :
1. zone de recherche dans la direction :
Azimut ± 10°
Angle d'élévation ± 9°
2. Temps d'examen de la zone de recherche 1,8 à 2,0 secondes.
3. Temps d'acquisition cible par angle 1,5 seconde (pas plus)
4. Angles de déviation maximaux de la zone de recherche :
Azimut ± 50° (pas moins)
Angle d'élévation ± 25° (pas moins)
5. Angles de déviation maximaux de la zone d'équisignal :
Azimut ± 60° (pas moins)
Angle d'élévation ± 35° (pas moins)
6. Portée d'acquisition de cibles du type d'avion IL-28 avec émission de signaux de commande vers (AP) avec une probabilité d'au moins 0,5 à 19 km et avec une probabilité d'au moins 0,95 à 16 km.
7 zones de recherche par portée 10 - 25 km
8. plage de fréquence de fonctionnement f ± 2,5 %
9. puissance moyenne de l'émetteur 68 W
10. Durée d'impulsion HF 0,9 ± 0,1 μsec
11. Période de répétition des impulsions HF T ± 5 %
12. sensibilité des canaux de réception - 98dB (pas moins)
13.consommation d'énergie des sources d'énergie :
Depuis le réseau 115 V 400 Hz 3200 W
Depuis réseau 36 V 400 Hz 500 W
Du réseau 27 600 W
14.poids de la station – 245 kg.
3. PRINCIPES DE FONCTIONNEMENT ET DE CONSTRUCTION DES RLGS
3.1 Principe de fonctionnement du RLGS
RLGS est une station radar d'une portée de 3 centimètres fonctionnant en mode rayonnement pulsé. De manière plus générale, le radar peut être divisé en deux parties : - la partie radar elle-même et la partie automatique, qui assure l'acquisition de la cible, son suivi automatique en angle et en portée, et l'émission de signaux de commande au pilote automatique et au fusible radio.
La partie radar de la station fonctionne comme d'habitude. Les oscillations électromagnétiques à haute fréquence générées par le magnétron sous forme d'impulsions très courtes sont émises à l'aide d'une antenne hautement directionnelle, reçues par la même antenne, converties et amplifiées dans le dispositif de réception, puis transmises à la partie automatique de la station - le système de suivi de cible angulaire et dispositif télémétrique.
La partie automatique de la station se compose des trois systèmes fonctionnels suivants :
1. système de contrôle d'antenne, qui permet de contrôler l'antenne dans tous les modes de fonctionnement de la station radar (en mode « guidage », en mode « recherche » et en mode « homing », qui à son tour est divisé en « capture » » et « suivi automatique »)
2. dispositif télémétrique
3. calculateur des signaux de commande fournis au pilote automatique et au fusible radio de la fusée.
Le système de contrôle de l'antenne en mode « auto-tracking » fonctionne selon la méthode dite différentielle, et donc la station utilise une antenne spéciale constituée d'un miroir sphéroïdal et de 4 émetteurs placés à une certaine distance devant le miroir.
Lorsque la station radar fonctionne grâce au rayonnement, un diagramme de rayonnement à lobe unique se forme dont le maximum coïncide avec l'axe du système d'antenne. Ceci est obtenu grâce aux différentes longueurs des guides d'ondes des émetteurs - il existe un déphasage rigide entre les oscillations des différents émetteurs.
Lorsqu'ils travaillent pour la réception, les diagrammes de rayonnement des émetteurs sont décalés par rapport à l'axe optique du miroir et se croisent au niveau de 0,4.
La connexion des émetteurs avec le dispositif émetteur-récepteur s'effectue via un chemin de guide d'ondes, dans lequel se trouvent deux commutateurs en ferrite connectés en série :
· commutateur d'axe (FKO), fonctionnant à une fréquence de 125 Hz.
· commutateur récepteur (RFC), fonctionnant à une fréquence de 62,5 Hz.
Les commutateurs d'axe en ferrite commutent le chemin du guide d'ondes de telle sorte qu'ils connectent d'abord les 4 émetteurs à l'émetteur, formant un diagramme de rayonnement à lobe unique, puis au récepteur à deux canaux, puis aux émetteurs créant deux diagrammes de rayonnement situés à la verticale. plan, puis les émetteurs créent deux motifs directionnels dans le plan horizontal. À partir des sorties des récepteurs, les signaux entrent dans le circuit de soustraction, où, en fonction de la position de la cible par rapport à la direction du signal égal formée par l'intersection des diagrammes de rayonnement d'une paire d'émetteurs donnée, un signal de différence est généré. , dont l'amplitude et la polarité sont déterminées par la position de la cible dans l'espace (Fig. 1.3).
De manière synchrone avec le commutateur d'axe en ferrite du RLGS, un circuit d'isolation des signaux de commande d'antenne fonctionne, à l'aide duquel un signal de commande d'antenne est généré en azimut et en élévation.
Le commutateur récepteur commute les entrées des canaux de réception avec une fréquence de 62,5 Hz. La commutation des canaux de réception implique la nécessité de faire la moyenne de leurs caractéristiques, car la méthode différentielle de radiogoniométrie de cible nécessite une identité complète des paramètres des deux canaux de réception. Le télémètre RLGS est un système à deux intégrateurs électroniques. Une tension proportionnelle à la vitesse d'approche de la cible est supprimée de la sortie du premier intégrateur, et une tension proportionnelle à la distance jusqu'à la cible est supprimée de la sortie du deuxième intégrateur. Le télémètre capture la cible la plus proche dans un rayon de 10 à 25 km, puis la suit automatiquement dans un rayon de 300 mètres. A une distance de 500 mètres, un signal est émis par le télémètre qui sert à armer le fusible radio (RF).
L'ordinateur RLGS est un dispositif de comptage et de résolution et est utilisé pour générer des signaux de commande émis par le RLGS au pilote automatique (AP) et au RP. Un signal est envoyé à l'AP, représentant la projection du vecteur vitesse angulaire absolue du faisceau de visée cible sur les axes transversaux du missile. Ces signaux sont utilisés pour contrôler le cap et le pas de la fusée. Un signal représentant la projection du vecteur vitesse de l'approche de la cible vers le missile sur la direction polaire du faisceau de visée de la cible est reçu de l'ordinateur.
Les caractéristiques distinctives de la station radar par rapport à d'autres stations similaires dans leurs données tactiques et techniques sont :
1. l'utilisation d'une antenne à longue focale dans la station radar, caractérisée par le fait que la formation et la déviation du faisceau y sont effectuées en déviant un miroir assez léger dont l'angle de déviation est la moitié de l'angle de déviation du faisceau. De plus, une telle antenne ne comporte pas de transitions haute fréquence rotatives, ce qui simplifie sa conception.
2. utilisation d'un récepteur avec une caractéristique d'amplitude linéaire-logarithmique, qui assure l'expansion de la plage dynamique du canal jusqu'à 80 dB et permet ainsi de trouver la source d'interférence active.
3. construction d'un système de suivi angulaire utilisant une méthode différentielle, offrant une immunité élevée au bruit.
4. l'utilisation d'un circuit original de compensation de lacet en boucle fermée à deux circuits dans la station, qui fournit un degré élevé de compensation des oscillations de la fusée par rapport au faisceau d'antenne.
5. conception de la station selon le principe dit du conteneur, caractérisée par de nombreux avantages en termes de réduction du poids total, d'utilisation du volume alloué, de réduction des connexions interblocs, de possibilité d'utiliser un système de refroidissement centralisé, etc.
3.2 Systèmes radar fonctionnels séparés
Le RLGS peut être divisé en un certain nombre de systèmes fonctionnels distincts, dont chacun résout un problème particulier très spécifique (ou plusieurs problèmes particuliers plus ou moins étroitement liés) et dont chacun est, à un degré ou à un autre, conçu sous la forme d'un unité technologique et structurelle distincte. Il existe quatre systèmes fonctionnels de ce type dans RLGS :
3.2.1 Partie radar de la station radar
La partie radar de la station radar se compose de :
· émetteur.
· destinataire.
· redresseur haute tension.
· partie haute fréquence de l'antenne.
La partie radar de la station radar est conçue :
· générer de l'énergie électromagnétique haute fréquence d'une fréquence donnée (f ± 2,5 %) et d'une puissance de 60 W, qui est émise dans l'espace sous forme d'impulsions courtes (0,9 ± 0,1 μsec).
· pour la réception ultérieure des signaux réfléchis par la cible, leur conversion en signaux de fréquence intermédiaire (Ff=30 MHz), l'amplification (via 2 canaux identiques), la détection et la sortie vers d'autres systèmes radar.
3.2.2. Synchroniseur
Le synchroniseur se compose de :
· unité de manipulation de réception et de synchronisation (MPS-2).
· unité de commutation du récepteur (KP-2).
· unité de commande pour interrupteurs en ferrite (UF-2).
· unité de sélection et d'intégration (SI).
· unité d'isolation du signal d'erreur (SO)
· ligne à retard ultrasonique (ULL).
L’objectif de cette partie du RLGS est :
· génération d'impulsions de synchronisation pour le lancement de circuits individuels dans la station radar et d'impulsions de commande pour le récepteur, l'unité SI et le télémètre (unité MPS-2)
· génération d'impulsions de commande pour l'interrupteur en ferrite des axes, l'interrupteur en ferrite pour les canaux de réception et la tension de référence (unité UF-2)
· intégration et sommation des signaux reçus, normalisation de tension pour le contrôle AGC, conversion des impulsions vidéo cibles et AGC en signaux radiofréquence (10 MHz) pour les retarder dans l'ULZ (nœud SI)
· isoler le signal d'erreur nécessaire au fonctionnement du système de suivi des coins (unité CO).
3.2.3. Télémètre
Le télémètre se compose de :
· unité modulatrice de temps (EM).
· nœud discriminateur de temps (TD)
· deux intégrateurs.
Etc.) pour assurer un coup direct sur la cible d'attaque ou d'approche à une distance inférieure au rayon de destruction de l'ogive de l'arme (SP), c'est-à-dire pour assurer une grande précision de ciblage de la cible. Le chercheur est un élément du système de référencement.
Un lanceur de missiles équipé d'un autodirecteur peut « voir » une cible émettrice ou contrastée « éclairée » par le porteur ou lui-même et la viser indépendamment, contrairement aux missiles à commande guidée.
Types de chercheur
- RGS (RGSN) - chercheur radar :
- L'ARGSN est un radar actif, dispose d'un radar à part entière à bord et peut détecter et viser indépendamment des cibles. Utilisé dans les missiles air-air, sol-air et antinavires ;
- PARGSN est un radar semi-actif qui capte le signal radar de poursuite réfléchi par la cible. Utilisé dans les missiles air-air et sol-air ;
- RGSN passif - vise le rayonnement cible. Il est utilisé dans les missiles antiradar, ainsi que dans les missiles visant une source d'interférence active.
- TGS (IKGSN) - chercheur thermique et infrarouge. Utilisé dans les missiles air-air, sol-air et air-sol.
- TV-GSN - télévision GSN. Utilisé dans les missiles air-sol et certains missiles sol-air.
- Chercheur laser. Utilisé dans les missiles air-sol, les missiles sol-sol et les bombes aériennes.
Développeurs et fabricants de GOS
DANS Fédération Russe La production de têtes chercheuses de différentes classes est concentrée dans un certain nombre d'entreprises du complexe militaro-industriel. En particulier, les têtes chercheuses actives pour les petites et moyenne portée Les avions de classe air-air sont produits en série par l'entreprise unitaire d'État fédérale « NPP Istok » (Fryazino, région de Moscou).
Littérature
- Dictionnaire encyclopédique militaire / Préc. Ch. éd. commission : S.F. Akhromeev. - 2e éd. - M. : Maison d'édition militaire, 1986. - 863 p. - 150 000 exemplaires. - ISBN, BBK 68я2, В63
- Kurkotkin V.I., Sterligov V.L. Missiles à tête chercheuse. - M. : Maison d'édition militaire, 1963. - 92 p. - ( Fusée). - 20 000 exemplaires. -ISBN 6 T5.2, K93
Liens
- Colonel R. Shcherbinine Têtes chercheuses de missiles guidés et de bombes aériennes étrangers prometteurs // Revue militaire étrangère. - 2009. - N° 4. - P. 64-68. - ISSN0134-921X.
Remarques
Fondation Wikimédia. 2010.
Voyez ce qu'est « tête chercheuse » dans d'autres dictionnaires :
Dispositif sur porteurs contrôlés de charges de combat (missiles, torpilles, etc.) permettant d'assurer un coup direct sur la cible d'attaque ou d'approche à une distance inférieure au rayon de destruction des charges. La tête chercheuse perçoit l'énergie émise... ... Dictionnaire marin
Dispositif automatique installé dans missiles guidés ah, des torpilles, des bombes, etc. pour assurer une grande précision de ciblage. En fonction du type d'énergie perçue, elles sont divisées en radar, optique, acoustique, etc... Grand dictionnaire encyclopédique
- (GOS) un appareil de mesure automatique installé sur les missiles à tête chercheuse et conçu pour mettre en évidence une cible sur le fond environnant et mesurer les paramètres du mouvement relatif du missile et de la cible utilisé pour générer des commandes... ... Encyclopédie de la technologie
Un dispositif automatique installé dans les missiles guidés, les torpilles, les bombes, etc. pour assurer une grande précision de ciblage. Selon le type d'énergie perçue, elles sont divisées en radar, optique, acoustique, etc. * * * TÊTE... ... Dictionnaire encyclopédique
tête chercheuse- nusitaikymo galvutė statusas T sritis radioelektronika atitikmenys: engl. tête chercheuse chercheur vok. Zielsuchkopf, f rus. tête chercheuse, f pranc. tête autochercheuse, f; tête autodirectrice, f; tête d autoguidage, f … Radioelektronikos terminų žodynas
tête chercheuse- nusitaikančioji galvutė statusas T sritis Gynyba apibrėžtis Automatinis prietaisas, įrengtas valdomojoje naikinimo priemonėje (raketoje, torpedoje, bomboje, sviedinyje ir pan.), jai tiksliai į objektus (taikinius) nutaikyti. Pagrindiniai… … Artilerijos terminų žodynas
Dispositif situé sur un projectile autoguidé (missile anti-aérien, torpille, etc.) qui surveille la cible et génère des commandes pour pointer automatiquement le projectile vers la cible. G. s. peut contrôler le vol d'un projectile tout au long de sa trajectoire... ... Grande Encyclopédie Soviétique
tête chercheuse Encyclopédie "Aviation"
tête chercheuse- Schéma fonctionnel d'une tête autodirectrice radar. dispositif de mesure automatique à tête chercheuse (GOS) installé sur les missiles à tête chercheuse et conçu pour mettre en évidence une cible dans le contexte environnant et mesurer ... ... Encyclopédie "Aviation"
Automatique un dispositif installé sur un porte-ogive (missile, torpille, bombe, etc.) pour assurer un ciblage de haute précision. G. s. perçoit l'énergie reçue ou réfléchie par la cible, détermine la position et le caractère... ... Grand dictionnaire polytechnique encyclopédique
REVUE MILITAIRE ÉTRANGÈRE N° 4/2009, pp. 64-68
Colonel R. CHCHERBININE
Actuellement, dans les principaux pays du monde, des activités de R&D sont menées pour améliorer les coordinateurs des têtes autodirectrices optiques, optoélectroniques et radar (GOS) et les dispositifs de correction pour les systèmes de contrôle des missiles, bombes et cassettes d'avions, ainsi que des munitions autonomes. de diverses classes et objectifs.
Coordinateur - un dispositif permettant de mesurer la position du missile par rapport à la cible. Les coordinateurs de suivi avec stabilisation gyroscopique ou électronique (têtes chercheuses) sont utilisés dans cas général pour déterminer la vitesse angulaire de la ligne de visée du système « missile - cible mobile », ainsi que l'angle entre l'axe longitudinal du missile et la ligne de visée et un certain nombre d'autres paramètres nécessaires. En règle générale, les coordinateurs fixes (sans pièces mobiles) font partie des systèmes de guidage à corrélation extrême pour les cibles au sol fixes ou sont utilisés comme canaux auxiliaires des autodirecteurs combinés.
Au cours des recherches en cours, la recherche de solutions techniques et de conception révolutionnaires, le développement d'une nouvelle base élémentaire et technologique et l'amélioration logiciel, optimisation des caractéristiques de poids et de taille et des indicateurs de coût des équipements embarqués des systèmes de guidage.
Parallèlement, les principales orientations pour l'amélioration des coordinateurs de suivi ont été identifiées : la création d'autodirecteurs d'imagerie thermique fonctionnant dans plusieurs sections de la gamme de longueurs d'onde IR, y compris avec des récepteurs optiques ne nécessitant pas de refroidissement en profondeur ; utilisation pratique dispositifs de télémétrie laser actifs; introduction d'autodirecteurs radar actifs-passifs avec une antenne plate ou conforme ; création de chercheurs combinés multicanaux.
Aux États-Unis et dans un certain nombre d'autres pays leaders, au cours des 10 dernières années, pour la première fois dans la pratique mondiale, les coordinateurs d'imagerie thermique des systèmes de guidage HTO ont été largement introduits.
Préparation d'une mission de combat de l'avion d'attaque A-10 (URAGM-6SD « Maverick » au premier plan)
Missile air-sol américain AGM-158A (programme JASSM)
Missile guidé air-sol prometteur AGM-169
DANS Dans le chercheur infrarouge, le récepteur optique était constitué d'un ou plusieurs éléments sensibles, ce qui ne permettait pas d'obtenir une signature complète de la cible. Les chercheurs d'imagerie thermique opèrent à un niveau qualitativement supérieur. Ils utilisent des OP multi-éléments, qui sont une matrice d'éléments sensibles placés dans le plan focal du système optique. Pour lire les informations de tels récepteurs, un dispositif opto-électronique spécial est utilisé, qui détermine les coordonnées de la partie correspondante de l'image cible projetée sur l'OP par le numéro de l'élément sensible exposé, suivi d'une amplification, d'une modulation de l'entrée reçue. signaux et leur transmission à l'unité de calcul. Les plus répandus sont les appareils de lecture avec traitement numérique de l'image et utilisation de la fibre optique.
Les principaux avantages des autodirecteurs à imagerie thermique sont un champ de vision important en mode balayage, s'élevant à ± 90° (pour les autodirecteurs infrarouges avec quatre à huit éléments OP, pas plus de + 75°) et une portée maximale d'acquisition de cible accrue (5- 7 et 10-15 km, respectivement). De plus, il est possible de travailler dans plusieurs sections de la plage infrarouge, ainsi que de mettre en œuvre des modes de reconnaissance automatique des cibles et de sélection du point de visée, y compris dans des conditions météorologiques défavorables et la nuit. L'utilisation d'une matrice OP réduit la probabilité d'endommagement simultané de tous les éléments sensibles par des systèmes de contre-mesures actifs.
Coordinateur de l'imagerie thermique pour la cible de Damas
Appareils d'imagerie thermique avec récepteurs non refroidis :
A - coordinateur fixe à utiliser dans les systèmes de corrélation
corrections; B - coordinateur de suivi ; B - caméra du système de reconnaissance aérienne
chercheur de radar Avec antenne réseau à commande de phase plate
Pour la première fois, les missiles air-sol à moyenne portée américains AGM-65D Maverick et à longue portée AGM-158A JASSM sont équipés d'un autodirecteur d'imagerie thermique entièrement automatique (ne nécessitant pas de commandes de correction de l'opérateur). Des coordinateurs de cibles d’imagerie thermique sont également utilisés dans le cadre de l’UAB. Par exemple, le GBU-15 UAB utilise un système de guidage par imagerie thermique semi-automatique.
Afin de réduire considérablement le coût de tels dispositifs dans l'intérêt de leur utilisation massive dans le cadre d'UAB de type JDAM produit en série, des spécialistes américains ont développé un coordinateur d'imagerie thermique pour la cible de Damas. Il est conçu pour détecter, reconnaître une cible et corriger la dernière section de la trajectoire UAB. Ce dispositif, réalisé sans servomoteur, est fixé rigidement dans le nez des bombes et utilise la source d'alimentation standard de la bombe aérienne. Les principaux éléments du TCC sont le système optique, un ensemble d'éléments sensibles non refroidis et une unité de calcul électronique qui assure la formation et la conversion des images.
Le coordinateur est activé après la réinitialisation de l'UAB à une distance de la cible d'environ 2 km. L'analyse automatique des informations entrantes est effectuée en 1 à 2 s avec une vitesse de changement d'image de la zone cible de 30 images/s. Pour reconnaître une cible, des algorithmes de corrélation-extrémaux sont utilisés pour comparer l'image obtenue dans la plage infrarouge avec des photographies d'objets spécifiés converties au format numérique. Ils peuvent être obtenus lors de la préparation préalable d'une mission de vol à partir de satellites de reconnaissance ou avion, ainsi qu'en utilisant directement les appareils embarqués.
Dans le premier cas, les données de désignation de cible sont saisies dans l'UAB lors de la préparation avant le vol, dans le second, à partir de radars d'avion ou de stations infrarouges, dont les informations sont envoyées à l'indicateur de situation tactique dans le cockpit. Après avoir détecté et identifié la cible, les données ISU sont corrigées. Un contrôle supplémentaire est effectué selon le mode habituel sans faire appel à un coordinateur. De plus, la précision du bombardement (BAC) n'est pas pire que 3 m.
Des recherches similaires visant à développer des coordinateurs d'imagerie thermique relativement bon marché avec des OP non refroidis sont menées par un certain nombre d'autres sociétés de premier plan.
De tels PO devraient être utilisés dans les autodirecteurs, les systèmes de correction de corrélation et la reconnaissance aérienne. Les éléments sensibles de la matrice OP sont réalisés à base de composés intermétalliques (cadmium, mercure et tellure) et semi-conducteurs (antimonide d'indium).
Les systèmes de guidage optoélectroniques prometteurs incluent également un chercheur laser actif, développé par Lockheed-Martin pour équiper des lanceurs de missiles et des munitions autonomes prometteurs.
Par exemple, dans le cadre de l'autodirecteur de la munition expérimentale d'avion autonome LOCAAS, une station de localisation laser a été utilisée, qui permet la détection et la reconnaissance de cibles grâce à un relevé tridimensionnel de haute précision des zones de terrain et des objets qui s'y trouvent. Pour obtenir une image tridimensionnelle d'une cible sans la scanner, le principe de l'interférométrie du signal réfléchi est utilisé. La conception LLS utilise un générateur d'impulsions laser (longueur d'onde 1,54 microns, taux de répétition des impulsions 10 Hz-2 kHz, durée 10-20 ns) et une matrice de dispositif à couplage de charge composée d'éléments sensibles est utilisée comme récepteur. Contrairement aux prototypes LLS, qui disposaient d'un balayage raster du faisceau de balayage, cette station a un angle de vision plus grand (jusqu'à ± 20°), moins de distorsion de l'image et une puissance de rayonnement maximale importante. Il est interfacé avec un équipement de reconnaissance automatique de cibles basé sur les signatures de jusqu'à 50 000 objets typiques stockés dans l'ordinateur de bord.
Lors du vol de munitions, le LLS peut rechercher une cible dans la bande la surface de la terre 750 m de large le long de la trajectoire de vol, et en mode reconnaissance cette zone diminuera à 100 M. Lorsque plusieurs cibles sont détectées simultanément, l'algorithme de traitement d'image offrira la possibilité d'attaquer la plus prioritaire d'entre elles.
Selon les experts américains, équiper l'US Air Force de munitions d'aviation avec des systèmes laser actifs, assurant la détection et la reconnaissance automatiques des cibles avec leur destruction ultérieure de haute précision, constituera une étape qualitativement nouvelle dans le domaine de l'automatisation et contribuera à accroître l'efficacité. des frappes aériennes lors d’opérations de combat sur les théâtres d’opérations.
Les autodirecteurs radar des systèmes de défense antimissile modernes sont généralement utilisés dans les systèmes de guidage des armes des avions à moyenne et longue portée. Les autodirecteurs actifs et semi-actifs sont utilisés dans les missiles air-air et les missiles anti-navires, les autodirecteurs passifs sont utilisés dans les missiles anti-navires.
Les lanceurs de missiles prometteurs, y compris les missiles combinés (universels) conçus pour attaquer des cibles terrestres et aériennes (classe air-air-sol), devraient être équipés d'autodirecteurs radar dotés d'antennes réseau à commande de phase plates ou conformes, réalisées à l'aide de technologies de visualisation et de traitement numérique de signatures cibles inverses.
On pense que les principaux avantages des autodirecteurs dotés de réseaux d'antennes plats et conformes par rapport aux coordinateurs modernes sont les suivants : un rejet adaptatif plus efficace des interférences naturelles et organisées ; contrôle électronique du faisceau avec élimination complète de l'utilisation de pièces mobiles avec une réduction significative des caractéristiques de poids, de taille et de consommation d'énergie ; plus utilisation efficace mode polarimétrique et rétrécissement du faisceau Doppler ; augmentation des fréquences porteuses (jusqu'à 35 GHz) et de la résolution, de l'ouverture et du champ de vision ; réduire l'influence des propriétés de conductivité radar et de conductivité thermique du radôme, qui provoquent des aberrations et des distorsions du signal. Dans de tels autodirecteurs, il est également possible d'utiliser des modes de réglage adaptatif d'une zone à signal égal avec stabilisation automatique des caractéristiques du diagramme de rayonnement.
De plus, l'une des directions pour améliorer les coordinateurs de suivi est la création d'autodirecteurs actifs-passifs multicanaux, par exemple un radar à imagerie thermique ou un radar à imagerie thermique-laser. Dans leur conception, afin de réduire le poids, la taille et le coût, le système de suivi de cible (avec stabilisation gyroscopique ou électronique du coordinateur) est prévu pour être utilisé dans un seul canal. Les chercheurs restants utiliseront un émetteur et un récepteur d'énergie fixe, et il est prévu d'en utiliser d'autres pour changer l'angle de vue. solutions techniques, par exemple, dans le canal d'imagerie thermique, il y a un dispositif micromécanique pour un réglage précis des lentilles, et dans le canal radar, il y a un balayage électronique du faisceau du diagramme directionnel.
Prototypes de chercheurs combinés actifs-passifs :
à gauche - chercheur gyrostabilisé à imagerie radar-thermique pour
des missiles air-sol et air-air prometteurs ; sur la droite -
chercheur de radar actif avec antenne réseau à commande de phase et
canal d'imagerie thermique passive
Tests en soufflerie du lance-missile SMACM en cours de développement (sur la photo de droite l'autodirecteur de missile)
Il est prévu d'équiper le prometteur lanceur de missiles JCM d'un autodirecteur combiné doté de canaux laser semi-actifs, d'imagerie thermique et de radar actif. Structurellement, l'unité optoélectronique des récepteurs autodirecteurs et l'antenne radar sont réalisées dans un seul système de poursuite, qui assure leur séparation ou travailler ensemble en cours de guidance. Cet autodirecteur met en œuvre le principe du autodirecteur combiné en fonction du type de cible (chaleur ou radiocontraste) et des conditions environnementales, selon lequel la méthode de guidage optimale est automatiquement sélectionnée dans l'un des modes de fonctionnement de l'autodirecteur, et les autres sont utilisées dans parallèle pour former une image contrastée de la cible lors du calcul du point de visée.
Lors de la création d'équipements de guidage pour des lanceurs de missiles prometteurs, Lockheed Martin et Boeing prévoient d'utiliser les solutions technologiques et techniques existantes obtenues lors des travaux sur les programmes LOCAAS et JCM. En particulier, dans le cadre des lanceurs de missiles SMACM et LCMCM développés, il est proposé d'utiliser différentes versions de l'autodirecteur modernisé installé sur le lanceur de missiles air-sol AGM-169. Ces missiles devraient entrer en service au plus tôt en 2012.
Les équipements du système de guidage embarqué équipés de ces autodirecteurs doivent assurer l'exécution de tâches telles que : patrouiller dans une zone désignée pendant une heure ; reconnaissance, détection et destruction de cibles désignées. Selon les développeurs, les principaux avantages de ces autodirecteurs sont : une immunité accrue au bruit, garantissant une forte probabilité que le missile touche la cible, la possibilité d'une utilisation dans des conditions d'interférence et météorologiques difficiles, des caractéristiques de poids et de taille optimisées de l'équipement de guidage, et coût relativement faible.
Ainsi, réalisé en pays étrangers R&D pour créer des produits hautement efficaces et en même temps peu coûteux actifs aéronautiques défaites avec une augmentation significative des capacités de renseignement et d'information complexes embarquésà la fois l'aviation de combat et l'aviation de soutien. augmentera considérablement les performances d’utilisation au combat.
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Tête chercheuse
Tête chercheuse – appareil automatique, qui est installé sur une arme contrôlée afin d'assurer une grande précision de ciblage de la cible.
Les principales parties de la tête chercheuse sont : un coordinateur avec un récepteur (et parfois avec un émetteur d'énergie) et un dispositif informatique électronique. Le coordinateur recherche, capture et suit la cible. Le dispositif informatique électronique traite les informations reçues du coordinateur et transmet des signaux qui contrôlent le coordinateur et le mouvement de l'arme contrôlée.
Sur la base du principe de fonctionnement, on distingue les têtes chercheuses suivantes :
1) passif – recevoir l’énergie émise par la cible ;
2) semi-actif - réagissant à l'énergie réfléchie par la cible, qui est émise par une source externe ;
3) actif - recevoir l'énergie réfléchie par la cible, qui est émise par la tête chercheuse elle-même.
En fonction du type d’énergie reçue, les têtes chercheuses sont divisées en radar, optique et acoustique.
La tête chercheuse acoustique fonctionne à l’aide de sons audibles et d’ultrasons. Son utilisation la plus efficace est dans l’eau, où les ondes sonores s’atténuent plus lentement que les ondes électromagnétiques. Des têtes de ce type sont installées sur des moyens contrôlés de destruction de cibles maritimes (par exemple des torpilles acoustiques).
La tête chercheuse optique fonctionne en utilisant des ondes électromagnétiques dans la plage optique. Installé sur des moyens contrôlés de destruction de cibles terrestres, aériennes et maritimes. La visée est réalisée par une source de rayonnement infrarouge ou par l'énergie réfléchie d'un faisceau laser. Sur les moyens contrôlés de destruction de cibles au sol, classées comme sans contraste, des têtes autodirectrices optiques passives sont utilisées, qui fonctionnent en fonction de l'image optique du terrain.
Les têtes chercheuses radar fonctionnent à l’aide d’ondes radio électromagnétiques. Les têtes radar actives, semi-actives et passives sont utilisées sur des moyens contrôlés de destruction de cibles terrestres, aériennes et maritimes. Sur les moyens contrôlés de destruction de cibles au sol sans contraste, on utilise des têtes chercheuses actives, qui fonctionnent en utilisant des signaux radio réfléchis par le terrain, ou des têtes passives, qui fonctionnent sur la base du rayonnement radiothermique de la zone.
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