ВМФ/ВМС
17,876,545 45,661
 

  kurill ( Слушатель )
06 авг 2011 22:58:45

Тред №338742

новая дискуссия Дискуссия  226

Цитата: balbes
Рабочий цикл радара SPY-1 включает в себя три подцикла, которые могут в зависимости от ситуации произвольным образом перемежаются во времени.

Примерно половину времени занимает поиск (сканирование), когда радар последовательно формирует узконаправленные лучи, равномерно заполняющие соответствующий квадрант пространства. При этом обнаруживаются все цели, находящиеся в радиусе 320 км от корабля. Для каждой выявленной цели в течение нескольких секунд после обнаружения формируются несколько дополнительных лучей, которые определяют скорость (допплеровским методом) и направление движения цели.

Для некоторых целей по указанию оператора или в автоматическом режиме может устанавливаться режим сопровождения, при котором цели облучаются радаром с интервалом в несколько секунд. Формирование лучей для сканирования сопровождаемых целей составляет второй подцикл работы радара.

Третий подцикл — управление летящими зенитными ракетами (если таковые имеются). Для каждой запущенной зенитной ракеты радар с интервалом в несколько секунд определяет параметры траектории и при необходимости перепрограммирует автопилот, направляя ракету к цели по наиболее оптимальной траектории. Радиокомандное управление ракетой происходит только на стартовом и маршевом участках траектории.

На конечном участке (за несколько секунд до встречи с целью) ракета переводится в режим полуактивного самонаведения с помощью специальных радаров подсветки.
типа очень важно постоянно и мощность даем

там же
Диапазон частот 3100–3500 МГц (диапазон S)
Частота импульсов переменная
Длительность импульса 50,8, 25.4, 12.7, 6.4 мкс
Период сканирования 5 с
Макс. дальность 320 км; 80 км (низколетящие цели)
Пиковая мощность 4—6 МВт
Размеры антенны 3.6 x 3.6 м
Ширина луча 1.7° (азимут) 1.7° (угол места)




Антенные решетки SPY-1 - пассивные. Т.е. в любой момент времени каждая антенна РЛС формирует только один луч. Длительность скачкообразного движения луча из одного положения в другое примерно 10 мкс при их дискретном перемещении с интервалами около 0,9-1,35°, то есть примерно 0.9 ширины диаграммы направленности. В режиме работы по НЛЦ сканирование ведется в секторе 90 гр по азимуту и от 0 до 4 град углу места на инструментальную дальность 80 км. Один импульс (пусть самый короткий) формируется 6,4 мкс + время ожидания отраженного импульса 533,3 мкс (на 80 км, 150 м - 1 мкс) + прием импульса с максимальной дальности 6,4 мкс + 10 мкс перестройка луча на 0,9 град. (пренебрегаем временем переключение  pin-диодного фазовращателя, которое  около 2..5 мкс на прием и 10..20 мкс на передачу и временем расчета фазового распределения, достоверно о них неизвестно) Итого 556,1 мкс. Для сканирования сектора 90 х 4 потребуется 444 импульса. Т.е. 246,9 мс или 0,25 с. Для сканирования на инструментальную дальность 320 км с максимальной длительностью импульса в секторе 90 град по азимуту и от 0 до 90 град по углу места потребуется импульс (50,8 + 2133 + 50,8 + 10) продолжительностью 2244,6 мкс и 10 000 таких импульсов. В итоге период сканирования в этом режиме будет 22,446 с.

При включении режима сопровождения, луч во время обзорного сканирования периодически отвлекается на сканирование узкого сектора цели обычно 5 град по азимуту и 6 град по углу места. Частота обновления данных по воздушной цели 1-15 Гц в режиме сопровождения. Время сканирования этого узкого сектора при инструментальной дальности 80 км и длительности импульса 6,4 с составит 20,6 мс, а при частоте обновления  15 Гц (т.е. 15 раз в секунду) в каждую секунду радар будет тратить 309 мс на сопровождение одной цели и остальные 691 мс на обзор, т.е. каждые 66,7 мс радар будет отвлекаться на 20,3  мс на сопровождение. Обзор в секторе 90х4 на дальность 80 км при сопровождение одной цели  увеличится до 0,31 с.
Для 320 км и длительности импульса 50,8 мкс ситуация с одной целью будет следующей:
Время обзора цели в режиме сопровождения 83,1 мс
Каждую секунду (при частоте обновления  4 Гц) радар будет тратить 332 мс на сопровождение одной цели и остальные 638 мс на обзор. Т.е. каждые 250 мс радар будет отвлекаться на 83,1  мс на сопровождение. Обзор в секторе 90х90 на дальность 320 км при сопровождение одной цели  увеличится до 29,759 с.

При увеличении количества сопровождаемых целей частота обновления по цели будет падать,  время обзора увеличиваться. Так при сопровождении 12 целей с частотой обновления 1 Гц на дальности 320 км, времени на обзор не останется.

Включение режима наведения ведет к выделению сектора в 1х1 градус на ракету, т.е. при наведении затраты времени будут равны одному импульсу. Так как больше 20 ракет одновременно  не запускаются, то при наведении этих ракет с частотой 15 Гц понадобиться 300 импульсов в секунду или от 16,7 мс до 67,3 мс в каждую секунду работы радара.
Отредактировано: kurill - 06 авг 2011 23:02:06
  • +2.89 / 15
  • АУ
ОТВЕТЫ (11)
 
 
  rommel.lst ( Практикант )
07 авг 2011 04:26:44

Пассивность ФАР никак не ограничивает многолучовостьПодмигивающий Физически это вообще никак не связанные понятия.

цитата Пешехода:
Цитата
Тут вообще каша в голове. Что имеется в виду, формирование разных форм ДН или многолучевой режим работы? Это два разных независимых друг от дружки механизма. И вообще-то от АФАРности не зависит. Правда АФАР имеет возможность использовать амплитудно-фазовые методы формирования ДН, а ПФАР только фазовые. Но в данный момент разница в результате несущественна, хотя АФАР это более гибкий иструмент. Многолучевость вообще можно реализовать в любой решетке, даже неуправляемой. Методов много, частотный (использование углочастотной чувствительности), диаграммообразующие матрицы (матрицы Баттлера) и тд


Соответственно дальнейшее ваше заключение  о периоде сканирования является неверным.

Цитата
 В итоге период сканирования в этом режиме будет 22,446 с.



Это время нужно делить на физически реализуемое в СПИ-1 количество одновременно работающих лучей. Если заявляется 250 одновременно сопровождаемых целей, значит лучей там десятка два-триПодмигивающий

Ну, и, естественно, что при одновременном широком обзоре и сопровождении нескольких целей падение быстродействия будет существенно менее катастрофичным, чем вы насчитали.. хотя, конечно будет. А если целей ведется много (даже не 250, а хотя бы под сотню), то эффективная дальность обзора основательно упадет, ИМХО.
  • +0.08 / 2
  • АУ
 
 
  liv444.1 ( Практикант )
07 авг 2011 07:10:11


Здравствуйте, rommel.ua!

1. Просто удивительно, как Вы "вольно" и "в вакууме" цитируете Уважаемого Пешехода;
2. Смотрите:
- Задача сводится НЕ к формированию одновременно нескольких "бессмысленных лучей" (это технически НЕ сложно - одного радиопередающего устройства (РПУ) хватит);
- Но наша то задача другая - получить отраженный сигнал, т.е.:
а) сопровождать цель (определить ее текущие координаты);
б) сопровождать ракету (определить ее текущие координаты);
в) передать на ракету команды "наведения".
в) т.е. для конкретно сопровождаемой цели - сопровождать конкретную ракету - наводить на конкретную цель конкретную ракету;

3. Если мы используем один луч, то там "все понятно", и нам одного радиоприемного устройства (РПрУ) - достаточно (собственно именно так и работают все известные мне ЗРС, в том числе: С-300, Патриот и Иджис);
4. Если будем использовать "многолучевость" на прием - там проблем...у-у-у-у ... (даже перечислять - НЕ хочется...).
  • +0.54 / 3
  • АУ
 
 
  kurill ( Слушатель )
07 авг 2011 14:05:18


Цитирую Пешехода

ПФАР позволяет:
Формировать многолучевую ДНА на передачу, прием или прием-передачу. Для этого используются либо диаграммообразующие матрицы или частотную многоканальность.

ПФАР и АФАР принципиально узкополосны.  Они не могут одновременно формировать требуемые формы ДНА на достаточно отличающихся друг от друга частотах. Поэтому разные задачи такая ФАР может выполнять либо на одной частоте (что зачастую просто невозможно), либо последовательно по времени.

Правда АФАР имеет возможность использовать амплитудно-фазовые методы формирования ДН, а ПФАР только фазовые.


Таким образом частотная многоканальность для АФАР и ПФАР не реализуется.

Для одновременного формирования каждого отдельного луча и в АФАР и в ПФАР приходиться  для каждого луча задействовать группу фазовращателей/ППМ являющуюся подмножеством общего их количества в антенной решетке.
Эта группа ППМ/ФВ называется кластером.  Разделение антенны на кластеры сопровождается негативом в виде потери излучаемой в отдельных лучах мощности (необходимость распределения общей мощности между лучами) и снижение характеристик направленности антенны при работе на передачу и ее КУ при работе на прием. Это прямо следует из того что количество ППМ/фазовращателей конечно , а для поддержания перечисленных  функций на требуемом уровне требуется значительное количество выделенных на формирование луча ППМ/ФВ.
ПФАР формирует несколько лучей с одинаковыми параметрами, что ведет к сложности получения полной информации об угловых координатах объекта, от которого принимается электромагнитный сигнал. Т.к. определить какой из лучей отразился затруднительно. Принципиальное преимущество АФАР в этом плане - способность одновременного формирования нескольких лучей с различными параметрами излучения.

Вот источник с фразой: "При этом в любой момент времени каждая антенна РЛС формирует только один луч"
  • +1.59 / 11
  • АУ
 
 
 
  rommel.lst ( Практикант )
07 авг 2011 16:00:33


Ну, я и написал ранее, что эффективная дальность упадет. Только 320км и так выглядят профанацией - никто ж не будет налетать на иджисоносца на высоте 20кмУлыбающийся
Ну, а падение качества ДН - это неизбежное зло, даже в случае время-разделенных лучей, генерируемых отдельными кластерами полотна..

Цитата
Вот источник с фразой: "При этом в любой момент времени каждая антенна РЛС формирует только один луч"



Кирилл, цитат я могу в инете найти каких угодно. Нет никаких физических ограничений на то, чтоб лучи в одночастотном режиме генерились одновременно. И на прием отраженного сигнала для каждого луча тоже никаких сложностей не будет, пока решетка сохраняет тот же фазовый профиль, что и для излучения..

Просто вдумайтесь, 250 одновременно ведомых целей, пусть даже на четверти дальности. Это ж по 60+ в среднем сопровождаемых целей на решетку. Если разделять обзор каждой только по времени, то в разумный период времени просканить их нереально, это не сопровождение будет, а фарс. Есть там одновременное сканирование - штатские конструкторы не хуже наших знают физику, тем более те конструкторы, которые при холодной войне трудились.
  • +0.00 / 2
  • АУ
 
 
 
 
  kurill ( Слушатель )
07 авг 2011 17:11:28


В ПФАР при многолучевом сканировании посылается одновременно одинаковый импульс в нескольких направлениях, а затем приходит ответ, но так как импульс одинаковый, сложно установить с какого именно направления пришел ответ, получается только информация о дальности, а азимут и угол места имеет несколько вариантов, количество которых соответствует количеству лучей. Чтобы определить угловые координаты, необходимо переформировать ДН в один луч и просканировать все варианты. Т.е. в режиме обзора будет теряться часть информации, а все цели необходимо будет брать на сопровождение одним лучом.

ЦитатаПросто вдумайтесь, 250 одновременно ведомых целей, пусть даже на четверти дальности. Это ж по 60+ в среднем сопровождаемых целей на решетку. Если разделять обзор каждой только по времени, то в разумный период времени просканить их нереально, это не сопровождение будет, а фарс. Есть там одновременное сканирование - штатские конструкторы не хуже наших знают физику, тем более те конструкторы, которые при холодной войне трудились.




Кроме того, не стоит забывать про групповые цели (состоящие из 2-4-6-8 объектов), на которые в режиме сопровождения могут выделяться ресурсы не больше, чем на одиночную цель.

Если взять вполне реальную дальность в 80 км и сектор обзора 90х45 град и длительности импульса 6,4 мкс, то 2,8 с хватит на полный обзор пространства т.е. с частотой обзора 0,36 Гц.
Или с частотой сопровождения 1 Гц можно вести до 50 одиночных и групповых целей без обзора! Т.е. всего до 400 целей (если все цели групповые из 8 объектов).
Или с частотой 1 Гц вести до 25 одиночных и групповых целей с периодом обзора 4,5 с. Т.е. всего до 200 целей.

ЗЫ Встречал в мурзилке Naval Postgraduate School информацию по Иджису, которая указывала на одновременное сопровождение 100 целей.
  • +0.16 / 2
  • АУ
 
 
 
 
 
  rommel.lst ( Практикант )
07 авг 2011 19:58:20


Не, вы явно как-то неправильно представляете себе работу решеткиПодмигивающий
Пусть есть кластер приемно-передающих элементов, который формирует конкретный луч в направлении {альфа, бетa}. Отраженный с этого направления сигнал придет на всю решетку (так как расстояние большое и луч достаточно расползется), но максимальная величина его будет только на приемных элементах этого кластера, потому что его фазовращатели так преобразуют фазу пришедшего сигнала, что интерференционное суммирование по всему кластеру даст величину существенно бОльшую, чем для остальных элементов решетки. Зная, куда нацелен (сфазирован) кластер изначально (при излучении), можно сразу указать направление на цель с точностью до ширины ДН. Ну и дальность по времени задержки померять..
Т.е. если вы имеете многолучевой режим, то все цели вы можете снять разом, без проблем. Иначе геморрой с решеткой, а главное, с обработкой сигналов ФАР,  нафиг никому был бы не нужен - пользовались бы традиционными антеннами.

Цитата
Кроме того, не стоит забывать про групповые цели (состоящие из 2-4-6-8 объектов), на которые в режиме сопровождения могут выделяться ресурсы не больше, чем на одиночную цель.



Даже РПН с охрененно узкой диаграммой в 0.5градуса не факт, что распознает на расстоянии в 100км цели в плотной группе, идущей на расстоянии в десяток метров друг от друга.. Что уж говорить об обзорнике, для которого все, что меньше 30-50м будет одним пятном.. Больше ресуров и не нужно, даже если можно выделить...

Цитата
Если взять вполне реальную дальность в 80 км и сектор обзора 90х45 град и длительности импульса 6,4 мкс, то 2,8 с хватит на полный обзор пространства т.е. с частотой обзора 0,36 Гц.
Или с частотой сопровождения 1 Гц можно вести до 50 одиночных и групповых целей без обзора! Т.е. всего до 400 целей (если все цели групповые из 8 объектов).
Или с частотой 1 Гц вести до 25 одиночных и групповых целей с периодом обзора 4,5 с. Т.е. всего до 200 целей.

ЗЫ Встречал в мурзилке Naval Postgraduate School информацию по Иджису, которая указывала на одновременное сопровождение 100 целей.



1. Без обзора не годится - это значит совсем уж ослепнуть. Пропустил одного, он тебя и схарчит.. Такой многофункциональный радар никто на вооружение не примет, штатники ребята мутные, но совсем уж дураками их считать не надо. Если уж они наклепали полсотни кораблей в полмиллиарда-миллиард каждый, то риски, уж будь верен, учли качественно..

2. Сопровождение с частотой импульсов в 4.5 секунды - это разрыв по трассе до 2.5км для цели на скорости 2М. Это равносильно тому, что цель, совершившая горизонтальный или вертикальный маневр за эти 4.5 сек. просто теряется, происходит срыв сопровождения - разрешающая-то у СПИ-1 примерно 1.7градуса, и на 100км кроется сектор примерно в 30м радиусом. Значит цель нужно снова искать широким сканом..

Вы верите в потенциально постоянный срыв сопровождения у ИДЖИСА на самых типичных видах целей? Я - нет.

З.Ы.
Не уподобляйтесь т. liv444, который в силу своей зацикленности на отсталости американцев в ПВО, вообще не воспринимает чужих аргументов, если они против его слов.
  • +0.14 / 6
  • АУ
 
 
 
 
 
 
  kurill ( Слушатель )
07 авг 2011 22:29:53


Нашел железобетонный аргумент: AN/SPY-1B/D Radar Design Changes Supporting Aegis Ballistic (www.navsea.navy.mil)

ABMD Baseline 4.0.1 SPY-1  employs single-beam, multi-object tracking.

Т.е. однолучевой.

Но прежде узнал из MULTI-BEAM DIGITAL ANTENNA FOR RADAR,. COMMUNICATIONS, AND UAV TRACKING BASED ON . OFF-THE-SHELF WIRELESS TECHNOLOGIES, что сопровождение и обнаружение SPY-1 базируется на time-shared (разделении во времени)

Есть еще источники упоминающие, что она моноимпульсная РЛС.
  • +0.76 / 5
  • АУ
 
 
 
 
 
 
 
  rommel.lst ( Практикант )
08 авг 2011 02:58:27


Источник интересный, щас на сон грядущий почитаю внимательноУлыбающийся
Но навскидку могу уже сказать, что вы опять чуток не туда по инерции заехали. В этом пдф лежит инфа по модернизации СПИ-1 в приложении к ПРО! И написано, что задачи полностью автономной ПРО были введены для линейки 3.6.1. И включали Обнаружение, Сопровождение и Перехват единичных РМД и РСД полностью, и частично для БР большой дальности.
Линейка апгрейдов 4.0.1 - это улучшенные возможности ПРО от РМД/РСД для единичных или комплексных угроз. Плюс к этому возможность стрелять ракетами используя внешнее (не от своих РТС) сопровождение.

А теперь выдернутая вами фраза полностью: "To reduce radar loading, the ABMD 4.0.1 employs single-beam, multi-object tracking. This increases the number of objects that can be tracked simultaneously using only one radar beam (or dwell)."

Эта фраза значит, что для снижения нагрузки на радар в AntiBallisticMissileDefence 4.0.1 используется однопучковое мультиобъектное сопровождение. Это позволяет увеличить число одновременно сканящихся объектов, используя только один пучок.
В вопросе ПРО цели предполагаются существенно быстрее, чем в ПВО, поэтому нужно быстрое сканирование и максимальная дальность работы. Потому и нет многолучевого режима - он дальность ест. Потому что каждый кластер ППЭ решетки отвлеченный на другой пучок - это минус в дальности работы всех имеющихся пучков, а также некоторое падение разрешающей способности (ширина луча растет).

Ну и целей этих баллистических к сопровождению предполагается не 250,Улыбающийся а дай Бог, чтоб десяток. По крайней мере ракет СМ-3 на борту каждого эсминца не больше десятка. И нет смысла сопровождать намного больше целей.


У С-300 дальность по БР - 30-40км, а по аэродинамике счет идет на сотни. Это во многом, конечно, определяется энергетикой ракет, но и радары при работе по БР тоже пашут существенно короче - например, используется только быстрый секторный обзор, круговой обзорник против БР уже не особо..

Цитата
Но прежде узнал из MULTI-BEAM DIGITAL ANTENNA FOR RADAR,. COMMUNICATIONS, AND UAV TRACKING BASED ON . OFF-THE-SHELF WIRELESS TECHNOLOGIES, что сопровождение и обнаружение SPY-1 базируется на time-shared (разделении во времени)

Есть еще источники упоминающие, что она моноимпульсная РЛС.



Используются оба метода. И время-разделенное сопровождение и многолучевое. У них есть свои плюсы и минусы, метод выбирается в зависимости от задачи.

Что такое моноимпульсная локация читать тут, коротко и четко. Почти все современные военные радары - работают как моноимпульсные. Хотя некоторые и могут работать в непрерыве и еще черти как..
  • +0.22 / 2
  • АУ
 
  wild.cucumber ( Слушатель )
07 авг 2011 13:46:06
А если "осетра урезать" до 90x45 и 160 по дальности?

То есть, получается - мы на 80 километрах штатно сопровождаем НЛО, активно маневрирующее с ускорением около восьми тысяч жэ?
  • -0.20 / 3
  • АУ
 
 
  kurill ( Слушатель )
07 авг 2011 16:33:07


5,83 c

ЦитатаТо есть, получается - мы на 80 километрах штатно сопровождаем НЛО, активно маневрирующее с ускорением около восьми тысяч жэ?



Обзор в секторе 90Х4 идет при частоте обновления 4 Гц, а цели, например ПКР, летят до 1000 м/с, т.е. за один период обзора пролетают 250 м. При частоте сопровождения в 15 Гц, ПКР за один период сканирования пролетает 60 м. Точность сканирования SPY-1 по дальности при длительности импульса в 6,4 мкс -480 м, а при 0,4 мкс - 30 м, точность по углу места и азимуту - 0,9 град. Поэтому чаще сканировать нет смысла из-за ограничения точности антенны.
  • +0.16 / 2
  • АУ
 
 
 
  wild.cucumber ( Слушатель )
07 авг 2011 19:33:11

Я имел в виду, что если мы при сопровождении цели просматриваем сектор 5x6 градусов, то мы, вероятно, ожидаем что цель может активным маневрированием отклониться от расчётного положения на данную величину и уйти с сопровождения. А "рывок" в 2.5 градуса за 1/15 сек. на дальности даже 10 км - по-моему слишком круто (или это мне солнцем голову напекло?)
  • -0.35 / 3
  • АУ
 
<< Тред №338741
Тред №338743 >>