ПУ М901

Многофункциональная РЛС AN/MPQ-53

	Многофункциональная РЛС AN/MPQ-53

Многофункциональная РЛС AN/MPQ-53 смонтирована на двухосном седельном полуприцепе массой 15 т и транспортируется колесным тягачом М818.

РЛС AN/MPQ-53 работает в диапазоне волн 5,5 - 6,7 см.

Основными элементами РЛС являются: антенная система, передатчик, приемник, цифровой процессор, блок управления, аппаратура сопряжения, аппаратура опознавания "свой - чужой". Аппаратура станции (за исключением антенной системы и сверхвысокочастотных устройств передатчика и приемника) размещена внутри кабины контейнерного типа и защищена от воздействия электромагнитного импульса ядерного взрыва, грозовых разрядов и электромагнитных помех.
Антенная система РЛС, которая при транспортировке укладывается на крышу кабины, в боевом положении устанавливается под углом 67,5° относительно горизонта. Она состоит из фразированных антенных решеток (ФАР) различного назначения (основной, приемной, пяти дополнительных приемных, системы опознавания "свой - чужой") и компаратора. Последний, конструктивно совмещенный с высокочастотной аппаратурой приемника и передатчика, смонтирован на крыше кабины РЛС. Облучающий рупор и блок приемных рупоров компаратора находятся в фокусе основной ФАР.

Основная приемопередающая ФАР диаметром 2,44 м используется при обнаружении, сопровождении и подсветке целей, слежении за ракетами и передаче команд. Она представляет собой решетку с пространственным проходным методом запитки, состоящую из 5161 излучающего элемента с ферритовыми фазовращателями. Запитка элементов решетки (а режиме передачи) осуществляется облучающим рупором компаратора, а формирование луча и электронное управление его положением в пространстве обеспечивается управлением фазовым распределением излучаемых сигналов посредством фазовращателей. При этом фаза сверхвысокочастотного сигнала, излучаемого каждым элементом решетки, может принимать следующие фиксированные значения: 180, 90, 45 и 22,5°. Смена значений производится фазовращателями за время, не превышающее 12 мкс.

В режиме приема электромагнитная энергия принимается элементами основной решетки и через управляемые фазовращатели направляется на блок приемных рупоров компаратора, где производится выделение суммарного и двух разностных сигналов, необходимых при измерении угловых координат моноимпульсным методом.

Приемная решетка диаметром 54 см, состоящая из 251 элемента, при нахождении ЗУР на конечном участке траектории полета получает с ее борта информацию, используемую для выработки команд на ведения, а в остальное время функционирует как дополнительная приемная ФАР.

Пять дополнительных приемных решеток (по 51 элементу) шестиугольной формы применяются в системе подавления боковых лепестков диаграммы направленности основной ФАР для уменьшения воздействия на нее активных помех,

Прямоугольная решетка системы опознавания "свой - чужой", расположенная под основной ФАР, связана экранированным кабелем с приемопередающей аппаратурой запросчика AN/TPX-46(V)7.

Передатчик РЛС в зависимости от режима работы станции формирует различные по виду модуляции, длительности и частоте повторения импульсов, мощности и рабочей частоте сверхвысокочастотные сигналы, которые по волноводу передаются на облучающий рупор компаратора. В передатчике используются 160 фиксированных рабочих частот, принадлежащих диапазону 4-6 Гц. В зарубежной печати отмечается, что выбор этого диапазона (в станциях обнаружения применяются более низкие частоты, а в станциях наведения - более высокие) обусловлен многофункциональностью РЛС AN/MPQ-53.

Приемник РЛС производит усиление и сжатие импульсных сигналов, регулировку чувствительности и коэффициента усиления л зависимости от их мощности, стробирование импульсов по дальности, корреляционную обработку сигналов, обнаружение помех и защиту от них. Поступающие в приемник (на промежуточной частоте) суммарный и разностные сигналы из компаратора, а также сигналы с приемной и пяти дополнительных приемных ФАР после выполнения указанных операций преобразуются в видеосигналы. Процессор станции после перевода сигналов, получаемых с выхода приемника, в цифровую форму выполняет ряд операций по их обработке, необходимость которой связана с обеспечением функционирования РЛС в различных режимах и решением ею нескольких задач одновременно. Блок управления, основу которого составляет специализированная ЭВМ, в соответствии с поступающими с пункта управления командами осуществляет синхронизацию работы всей аппаратуры РЛС. По данным, получаемым в результате обработки сигналов процессором, он формирует сообщения, которые передаются на пункт управления, В состав блока входят микропроцессор, используемый для управления положением диаграммы направленности антенн, устройство управления аппаратурой системы опознавания "свой - чужой" и устройство ввода-вывода данных.

Аппаратура сопряжения принимает и декодирует поступающие с пункта управления команды, определяющие используемые значения параметров, режимы и алгоритмы функционирования РЛС и ее элементов, а также производит кодирование донесений и передачу их по экранированному кабелю. Последние принимаются аналогичной аппаратурой сопряжения, имеющейся на пункте управления.

Сектор обзора в режиме поиска по азимуту от +45 до -45° и по углу места 1 - 73°. Сектор сопровождения в режиме наведения через ракету по азимуту от +55 до -55°, а по углу места 1 - 83°.

Дальность обнаружения с вероятностью 0,9 при ЭПР цели 0,1 м2 (головная часть ракеты) равна б0-70 км, при 0.5м2 (ракета) - 80-100 км, при 1,5 м2 (истребитель) -110-130 км, при 10 м2 (бомбардировщик) - 160-180 км.

Время обнаружения 8-10 с.

Работа РЛС в значительной степени автоматизирована - ее обслуживание производится с пункта управления боевым расчетом из двух операторов. Станция обеспечивает в заданном секторе практически одновременное обнаружение, опознавание, сопровождение от 90 до 125 воздушных объектов и управление полетом всех наводимых на цели ЗУР.

Система управления позволяет использовать ЗРК "Пэтриот" совместно с самолетом дальнего обнаружения и управления Е-3 "Сентри". В этом случае "Пэтриот" находится в режиме радиолокационного молчания до последнего момента, получая целеуказание от находящегося в воздухе АВАКСа.

В работе РЛС применен принцип уплотнения при зондировании, приеме и обработке сигналов по времени. Вся просматриваемая зона разделена на 32 отдельных участка, каждый из которых при построчном сканировании один за другим просматриваются лучом ФАР, причем длительность рабочего цикла станции на каждом участке составляет 100 мкс при возможности изменения режима работы РЛС от цикла к циклу.

Большая часть времени рабочего цикла отводится на поиск целей в заданном секторе, а меньшая - на сопровождение целей и наводимых на них ЗУР. Длительность полного периода работы РЛС по поиску и сопровождению целей, а также по наведению на них ЗУР, составляет 3,2 с. РЛС имеет также режим работы, при котором воздушная обстановка контролируется не во всей зоне, состоящей из 32 участков, а лишь на тех участках, где наиболее вероятно появление воздушных целей.

Система управления ЗУР "Патриот" работает следующим образом. Многофункциональная РЛС осуществляет поиск, обнаружение, опознавание и определение координат целей. По мере приближения опасных целей к рубежу перехвата вычисляются упрежденные точки встречи и принимается решение на пуск ракет. Все операции выполняются в КП управления огнем автоматически с помощью ЦВМ, а на экран индикатора выводятся данные о порядке обстрела. При подходе цели к определенному рубежу ПУ поворачивается по азимуту в упрежденную точку встречи и осуществляет пуск ракеты.

Если цель одиночная и находится на значительном удалении от защищаемого объекта, то производится пуск одной ракеты.

Если целей несколько, причем они летят в плотном боевом порядке и находятся на таком расстоянии, когда невозможно производить пуски по принципу "пуск - оценка результатов - пуск", то осуществляется последовательный пуск ракет, чтобы те подходили к плотной группе целей с интервалом 5 - 10 с (в зависимости от высоты их полета). При наличии одной или нескольких групповых целей, осуществляющих полет разомкнутым строем, две ракеты не должны подходить к ним одновременно, чтобы было достаточно времени для подсветки пары "цель - ракета" в последний момент сближения, поскольку РЛС может лишь последовательно обслуживать каждую такую пару.

Сразу после старта ракета программным методом в течение нескольких секунд входит в зону действия РЛС, после чего включается линия передачи данных. При очередном проходе луча РЛС через угловое направление, на котором находится ракета, происходит захват ее на сопровождение.

На первом этапе наведения сопровождение ракеты осуществляется "на проходе". В те моменты, когда луч РЛС оказывается направленным на ракеты, на них передаются команды наведения (управления). Одновременно может наводиться 9 ЗУР. причем 3 из них на конечном участке траектории. В описанном режиме РЛС работает в диапазоне волн 6,1 - 6,7 см, что обеспечивает разрешение целей по дальности 75-100 м. На каждую ЗУР сигнал управления посылается на своей несущей частоте для достижения электромагнитной совместимости бортовых устройств команд управления.

На конечном участке траектории полета ЗУР осуществляется переход с командного метода наведения в режим самонаведения с ретрансляцией данных с ракеты на землю для выработки команд управления ею.

Подсветка ракеты и цели в этом режиме обеспечиваются импульсно-доплеровскими сигналами на длине волны 5,5 - 6,1 см. Отраженный сигнал принимается ракетой и по линии передачи поступает на наземную РЛС для обработки и выработки команд управления.

Цикл работы РЛС составляет 1 с, включая 100 мс, отводимых на поиск, соровождение "на проходе" и командное наведение, а в оставшееся время она производит подсветку целей и ракет на последнем этапе наведения через ракету, перебрасывая лучи с одной пары "ракета - цель" на другую.