Исследование характеристик импульсных координаторов цели тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.07, кандидат наук Трифонов, Кирилл Владимирович

• Трифонов, Кирилл Владимирович
• кандидат наук
• 2016

Оглавление диссертации кандидат наук Трифонов, Кирилл Владимирович

Оглавление

Введение

1 Основные принципы работы и классификация координаторов цели

1.1 Классификация координаторов цели по принципу построения системы

1.2 Типы координаторов цели по используемой элементной базе

1.3 Эволюционное развитие систем самонаведения на примере американских ракет AGM-65 «Мэйверик» и ракет производства Израиля «Питон»

1.4 Особенности построения оптических локаторов

Выводы по 1 главе

2. Исследование отражательных характеристик самолетов-целей в условиях нестационарного облучения

2.1 Определение отражательных импульсных характеристик самолета методом физического моделирования

2.2 Определение отражательных импульсных характеристик самолета методом компьютерного моделирования

Выводы по 2 главе

3. Анализ погрешностей обусловленных изменением крутизны пеленгационной характеристики и методы ее стабилизации

3.1 Анализ факторов, влияющих на изменение крутизны пеленгационной характеристики

3.2 Стабилизация пеленгационных характеристик

3.3 Пеленгационные характеристики при облучении самолетов-целей

3.4 Экспериментальное получение пеленгационных характеристик при облучении самолетов-целей

3.5 Анализ пеленгационных характеристик в условиях нестационарного облучения

Выводы по 3 главе

4. Анализ обнаружения и оценки углового положения цели в условиях нестационарного облучения и выбор основных характеристик приемно-усилительного тракта

4.1 Определение характеристик приемно-усилительного тракта в условиях нестационарного облучения самолета-цели при различных ракурсах облучения

4.2 Анализ влияния инерционности фотоприемного контура на параметры рациональной ширины полосы пропускания тракта

4.3 Определение погрешности оценки углового положения цели при нестационарном облучении цели

4.4 Влияние турбулентности атмосферы на относительную погрешность определения углового положения цели и их вероятностные характеристики98

4.5 Ценность информации при измерении углового положения цели координатором оптико-локационной системы

Выводы по 4 главе

5 Импульсный оптический координатор цели с автоматической стабилизацией пеленгационной характеристики при работе в условиях нестационарного облучения цели

Выводы по 5 главе

Заключение

Список использованных источников

Приложение 1 Исходные изображения, отражательные импульсные характеристики и отраженные сигналы при различных ракурсах облучения цели

Приложение 2 Отражательные импульсные характеристики различных самолетов-целей при различных ракурсах облучения

Приложение 3 Пеленгационные характеристики самолетов целей при различных ракурсах облучения и различных соотношениях размера изображения и размера чувствительной площадки приемника

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование характеристик импульсных координаторов цели»

Введение

Использование импульсного излучения в оптических локационных системах дает возможность существенно увеличить дальность действия таких систем. Современная тенденция сокращения импульса излучения в оптической локации, обусловленная повышением энергетических и точностных показателей, приводит к условиям нестационарного облучения объекта локации. Под нестационарным облучением понимается такое облучение, при котором дистанция распространения зондирующего излучения за время его длительности соизмерима с радиальной протяженностью облучаемой поверхности. При этом отраженный сигнал претерпевает изменения от зондирующего как по длительности, так и по форме. В этом случае следует рассматривать отражающие свойства объекта локации более общей отражающей характеристикой, которой является либо отражательная передаточная функция облучаемой поверхности, либо ее отражательная импульсная характеристика.

Основным узлом оптических локационных систем является координатор цели. При работе по протяженным объектам сложной конфигурации наряду с ухудшением условий обнаружения снижается точность определения угловых координат. Кроме этого для обеспечения высокой точности измерения требуется стабилизировать пеленгационную характеристику координатора цели.

В работе рассматривается два основных направления использования координатора цели: локационная задача с определением угловых координат, а также использование в составе головки самонаведения с выдачей сигнала рассогласования. В качестве объекта сложной конфигурации был принят самолет.

Ввиду постоянного совершенствования техники растет потребность как в более точном, так и в энергетически более выгодном определении угловых координат в задачах оптической локации. В импульсных системах это заключается в сокращении энергии излучения при заданной дальности действия или увеличении дальности действия при заданной энергии излучения. Поэтому развитие и совершенствование оптико-электронных импульсных координаторов

цели является актуальным направлением дальнейшего развития и совершенствование систем оптической локации.

Цель работы состояла в исследовании энергетических и точностных характеристик координаторов цели при работе по протяженным объектам сложной конфигурации.

Задачи исследования. Для достижения данной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Провести обзор современных координаторов цели, выявить недостатки существующих систем.

2. Определить импульсные отражательные характеристики самолета-цели для различных ракурсов облучения цели при работе в условиях нестационарного облучения методом физического и компьютерного моделирования.

3. Исследовать факторы, влияющие на крутизну пеленгационной характеристики при работе с самолетом-целью в условиях нестационарного облучения цели. Исследовать пути повышения стабильности крутизны пеленгационной характеристики.

4. Обосновать выбор оптимальных характеристик приемно-усилительного тракта при нестационарном облучении самолета-цели импульсами заданной энергии с изменяющейся длительностью для различных ракурсов облучения.

5. Исследовать факторы, влияющие на оценку углового положения цели при работе в условиях нестационарного облучения цели.

6. Исследовать влияние турбулентности атмосферы на относительную погрешность определения углового положения цели.

7. Обосновать качество получаемой информации об угловом положении цели в пространстве предварительного целеуказания.

8. Разработать структурные схемы импульсных оптико-электронных координаторов цели при работе в условиях нестационарного

облучения цели для высокоточного измерения ее углового положения в пространстве.

Методы исследования. В работе применялись методы математического и физического моделирования в задачах оптической локации, а также математический аппарат теории случайных процессов и теории статистических решений.

Научная новизна диссертационной работы состоит в следующем:

1. Синтез импульсного координатора цели в условиях нестационарного облучения цели для высокоточного измерения ее углового положения в пространстве.

2. Выбор рациональной ширины полосы пропускания приемно-усилительного тракта в условиях нестационарного облучения цели под случайными ракурсами.

3. Определение величины принципиальной погрешности измерения углового положения габаритных объектов при случайном их положении в пространстве.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Выбор рациональных характеристик приемно-усилительного тракта при нестационарном облучении объекта в условиях изменения его ракурса с позиции обнаружения и оценки параметра.

2. Структурные схемы импульсных координаторов цели при нестационарном облучении цели.

3. Методы и схемы стабилизации пеленгационной характеристики импульсного координатора цели.

4. Методика определения погрешности оценки углового положения случайно ориентированных в пространстве объектов при их нестационарном облучении.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

1. Предложены структурные схемы импульсных координаторов цели при нестационарном облучении объекта.

2. Предложены структурные схемы координаторов цели с автоматической цифровой балансировкой приемных каналов.

3. Даны рекомендации использования импульсного координатора цели для систем самонаведения в условиях нестационарного облучения объекта в ближней зоне.

4. Даны рекомендации выбора рациональных характеристик приемно-усилительного тракта при нестационарном облучении объекта случайно ориентированного в пространстве.

Реализация и внедрение результатов

Практическая значимость результатов исследований подтверждена актами внедрения.

Апробация результатов исследования.

Основные положения диссертационной работы докладывались на XLIII, XLIV, XLV научных и учебно-методических конференциях профессорско-преподавательского состава СПб НИУ ИТМО 2014, 2015, 2016 г.; III, V Всероссийских конгрессах молодых ученых СПб НИУ ИТМО 2014, 2016 г.; III конференции «Будущее оптики» для молодых специалистов, кандидатов наук, аспирантов и студентов оптической отрасли и смежных дисциплин, проводимой в ОАО «ГОИ им. Вавилова» в 2015 г.

Публикации.

Результаты работы опубликованы в 11 научных трудах: 4 статьи в изданиях из перечня ВАК, 2 в изданиях, включенных в систему цитирования Scopus, 2 - в материалах конференций и сборниках тезисов докладов, 3 в других изданиях.

Объем и структура диссертации.

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы из 101 наименований, трех приложений. Общий объем диссертации -137 страниц, в том числе рисунков и схем - 57.

Работа была выполнена на кафедре оптико-электронных приборов и систем Санкт-Петербургского национального исследовательского университета информационных технологий, механики и оптики (Университет ИТМО).

1 Основные принципы работы и классификация координаторов цели

Как отмечалось ранее основное применение оптических координаторов цели - это элементы головки самонаведения и стационарных локационных систем. В рамках каждой из перечисленных систем возможно различия по принципу построения системы (активные, полуактивные и пассивные системы), используемой элементной базе (радиолокационные, оптические, акустические).

Таким образом, следует рассмотреть современные системы перечисленных видов, определить их достоинства и недостатки.

Предлагается подробно рассмотреть принцип работы координатора цели на примере его использования в системе активного оптического импульсного локатора.

1.1 Классификация координаторов цели по принципу построения системы

Классификацию принципов построения систем для удобства будем производить на примере головок самонаведения. В оптических локаторах классификация будет аналогична. Применяемые в головках самонаведения системы удобно разделить на три группы по принципу построения [1]:

• Пассивные

• Активные

• Полуактивные

Данные принципы работы относятся ко всем типам координаторов цели: радиолокационным, оптико-электронным, акустическим. Рассмотрим подробнее классификацию по этому признаку.

Пассивные системы самонаведения

При пассивном самонаведении координатор цели принимает излучение от цели. Наведение координатора прибора самонаведения на цель осуществляется

его автономной следящей системой. Основные преимущества данного способа заключаются в скрытности действия и полной автономности ракеты от летательного аппарата, с которого она была запущена. В координаторах данного типа реализован принцип «выстрелил-забыл». Простота приборного оборудования повышает его надежность действия и выгодна экономически, как минимум, потому что нет необходимости в наличии собственного источника излучения. Из минусов данной системы можно выделить нестабильность излучения энергии целью в случае радиолокационной системы (обнаружив ракету, цель может прекратить все радиопередачи). Т.е. если цель (самолет противника) прекратит радиосвечение, то ракета потеряет цель. Схема, поясняющая принцип работы данного метода приведена на рисунке 1.1.

В системе активного самонаведения на снаряде устанавливается не только приемник излучения, но и генератор излучения, используемый для подсветки цели. Таким образом, приемник излучения работает с сигналом, отраженным от цели. Схема, поясняющая принцип работы данного метода приведена на рисунке

Рисунок 1.1 - пассивная система самонаведения.

Активные системы самонаведения

1.2.

Рисунок 1.2 - активная система самонаведения Активная система самонаведения также обеспечивает автономность летательного аппарата, с которого была запущена ракета. Таким образом, летательный аппарат после захвата цели и запуска снаряда может беспрепятственно разворачиваться и покидать опасную зону. Однако по сравнению с пассивными системами они менее выгодны в экономическом плане, т.к. систему подсветки цели необходимо устанавливать на каждый снаряд. Также имеются строгие габаритные ограничения к излучателю. К главному преимуществу активных систем следует отнести более полную информацию о цели за счет измерения дальности до нее. Таким образом, к угловым координатам добавляется информация о дальности до цели, что позволяет улучшить динамику ракеты при взаимном маневрировании на малых дистанциях.

Полуактивные системы самонаведения

В системе полуактивного самонаведения генератор излучения устанавливают на наземном пункте или самолете-носителе, а координатор цели находится в приборе самонаведения снаряда. Схема полуактивного самонаведения снаряда класса «воздух—воздух» включает цель, снаряд и самолет (рис. 1.3).

Рисунок 1.3 - полуактивная система самонаведения Система полуактивного самонаведения не является автономной и связывает свободу маневра самолета-носителя после запуска снаряда до его встречи с целью. Это является основным недостатком метода. Аппаратура и порядок предварительного наведения снаряда и координатора цели прибора самонаведения в этом случае подобны рассмотренным выше. Основным преимуществом полуактивной системы самонаведения является возможность применения более мощного и крупногабаритного источника излучения, что позволяет обеспечить большую дальность самонаведения снаряда. Источник применяется многократно, что выгодно экономически. Один источник принципиально может обеспечить одновременное самонаведение на одну цель нескольких снарядов. Габариты и стоимость бортовой аппаратуры установленной на каждом снаряде в данном случае значительно меньше, чем при активном самонаведении.

1.2 Типы координаторов цели по используемой элементной базе

В данный момент наиболее распространены следующие типы систем самонаведения:

• Радиолокационная система самонаведения

• Оптико-электронная система самонаведения

• Акустическая система самонаведения

Каждая из перечисленных систем обладает своими преимуществами и недостатками и находит свое применение в соответствии с ними. Например, акустические системы применяются только для наведения торпед [2, 3].

Рассмотрим подробнее достоинства, недостатки и сферы применения перечисленных типов систем самонаведения.

Радиолокационный координатор цели состоит из направленной антенны, радиолокационного приемника и устройства для разделения сигналов, принимаемых от цели по соответствующим каналам управления. Работа радиолокационного координатора цели основана на свойствах цели излучать или отражать радиоволны. Таким образом, радиолокационные координаторы цели могут быть пассивными, активными или полуактивными. В радиолокационных системах самонаведения применяются метровый, сантиметровый или миллиметровый диапазоны излучения волн. Для повышения точности выдаваемых координат рассогласования необходимо уменьшать длину волны излучения. На данный момент освоены диапазоны 8, 5 мм и в скором времени ожидается создание комплекса аппаратуры, работающей на длине волны 3 мм. Однако это не означает, что стоит полностью отказаться от длинноволнового диапазона. Несмотря на меньшую точность, радиолокаторы метрового диапазона менее подвержены влиянию атмосферы и обладают большим быстродействием. Достоинством радиолокационных систем традиционно являются большая дальность действия, меньшая подверженность плохим погодным условиям. Недостатком же подобных систем является возможность воздействия радиопомех, создаваемых противником. В связи с этим возникает необходимость применения специальных методов кодирования радиосигнала, которые все же не обеспечивают полную помехозащищенность системы. Также известны другие способы ослепления радиолокационных координаторов цели, например, выброс самолетом-целью алюминиевой стружки.

Радиолокационные координаторы цели в настоящее время применяются, как правило, в системах наведения авиационного оружия средней и большой дальности. Активные и полуактивные радиолокационные системы самонаведения используются в сценариях «воздух - воздух» и противокорабельных ракетах, пассивные в противорадиолокационных ракетах.

Перспективные управляемые ракеты, в том числе комбинированные (универсальные), предназначенные для поражения наземных и воздушных целей, оснащаются радиолокационными головками самонаведения с плоскими или конформными фазированными антенными решетками, выполненными с применением технологий визуализизации и цифровой обработки инверсной сигнатуры цели [4].

Считается, что основными преимуществами головок самонаведения с плоскими и конформными антенными решетками по сравнению с современными координаторами являются: более эффективная адаптивная отстройка от естественных и организованных помех; электронное управление лучом диаграммы направленности с полным отказом от применения подвижных частей со значительным снижением массогабаритных характеристик и потребляемой мощности; более эффективное использование поляриметрического режима; увеличение несущих частот (до 35 ГГц) и разрешающей способности, апертуры и поля обзора; снижение влияния свойств радиолокационной проводимости и теплопроводности обтекателя, вызывающих аберрацию и дисторсию сигнала. В таких головках самонаведения возможно также применение режимов адаптивной настройки равносигнальной зоны с автоматической стабилизацией характеристик диаграммы направленности.

Одним из наиболее распространенных типов оптико-электронных координаторов цели является тепловой координатор цели. Они используют инфракрасное излучение цели. Тепловые координаторы цели имеют богатую историю. Первые прототипы были созданы еще во время Второй Мировой войны. С тех пор тепловые системы самонаведения непрерывно совершенствуются: повышаются дальность захвата цели, угол поля обзора системы, уменьшается поле зрения системы. Ранние системы наводились преимущественно в заднюю полусферу самолета-цели, современные системы способны распознавать нагретый металл обшивки самолета. Также современные системы строят изображение цели, что позволяет проводить распознавание, снижает вероятность

срыва слежения при попадании в поле зрения ракеты Солнца, что являлось одним из основных способов «обмана» ракеты с тепловой головкой самонаведения.

В США и ряде других ведущих стран на протяжении последних 10 лет впервые в мировой практике широко внедряются тепловизионные координаторы систем наведения.

В инфракрасных (тепловых) головках самонаведения оптический приемник состоял из одного или нескольких чувствительных элементов, что не позволяло получать полноценную сигнатуру цели. Тепловизионные головки самонаведения работают на качественно более высоком уровне. В них используются многоэлементные приемники, представляющие собой матрицу из чувствительных элементов, размещаемых в фокальной плоскости оптической системы. Для считывания информации с таких приемников применяется специальное оптико-электронное устройство, определяющее координаты соответствующей части проецируемого на приемник отображения цели по номеру подвергшегося экспозиции чувствительного элемента с последующими усилением, модуляцией получаемых входных сигналов и передачей их в вычислительный блок. Наибольшее распространение получили считывающие устройства с цифровой обработкой изображения и применением волоконной оптики.

Основными преимуществами тепловизионных головок самонаведения являются значительное поле обзора в режиме сканирования и увеличенная максимальная дальность захвата цели (5-7 и 10-15 км соответственно). Кроме того, возможна работа в нескольких участках ИК-диапазона, что имеет особую важность для распознавания цели на фоне изображения, а также реализация режимов автоматических распознавания цели и выбора точки прицеливания, в том числе в сложных метеоусловиях и ночью. Чаще всего используются диапазоны длин волн 3-5 мкм и 10-12 мкм. Использование матричного приемника снижает вероятность одновременного поражения всех чувствительных элементов активными системами противодействия.

Впервые полностью автоматической (не требующей корректирующих команд оператора) тепловизионной головкой самонаведения оснащены

американские управляемые ракеты класса «воздух - земля» AGM-65D «Мейверик» средней и AGM-158A JASSM большой дальности. Тепловизионные координаторы цели применяются также в составе управляемых авиационных бомб. Например, в GBU-15 используется полуавтоматическая тепловизионная система наведения. Автоматический анализ поступающей информации в описанной авиационной бомбе осуществляется в течение 1 -2 с со скоростью смены изображения района цели 30 кадр/с. Для распознавания цели применяются корреляционно-экстремальные алгоритмы сравнения получаемого в инфракрасном диапазоне изображения с переведенными в цифровой формат снимками заданных объектов. Они могут быть получены в ходе предварительной подготовки полетного задания с разведывательных спутников или летательных аппаратов, а также непосредственно с использованием бортовых устройств.

Аналогичные исследования с целью разработки относительно дешевых тепловизионных координаторов с неохлаждаемыми / охлаждаемыми приемниками проводятся рядом других ведущих фирм.

Такие приемники намечено использовать в головках самонаведения, корреляционных системах коррекции и воздушной разведки. Чувствительные элементы требующей охлаждения матрицы выполнены на основе интерметаллических (кадмия, ртути и теллура) и полупроводниковых (антимонид индия) соединений.

Таким образом, на данный момент основным недостатком таких систем является необходимость глубокого охлаждения приемника. Например, для КРТ матриц оптимальной считается температура 70 К [5]. Это усложняет их применение.

К оптико-электронным системам самонаведения также относятся лазерные активные головки самонаведения. В зависимости от длины волны данные системы могут работать в ультрафиолетовой, видимой и различных ИК областях спектра. Большее предпочтение отдается инфракрасным системам, т.к. в целом (не учитывая локальные окна пропускания) имеется тенденция увеличения пропускания атмосферой излучения с увеличением длины волны. Также

очевидным преимуществом ИК излучения является незаметность для невооруженного глаза. В зависимости от типа лазера наиболее часто применяются системы, работающие на длинах волн 530 нм, 860 нм, 1060 нм и 1540 нм. Полупроводниковые лазеры 860 нм на данный момент не обеспечивают требований по энергетике сигнала в системах подобного рода, также данные лазеры нестабильны при температурном дрейфе, а так как в рассматриваемых системах самонаведения установленных на ракете-носителе температура во время работы системы может изменяться в широких пределах применение лазеров данного типа нецелесообразно. Несмотря на преимущество лазерного излучения с длиной волны 1540 нм по пропусканию атмосферы, приемников с хорошим квантовым выходом для данной длины волны в данный момент нет. Разработки в данной области ведутся. Таким образом, длина волны 1060 нм является наиболее оптимальной для систем такого рода. Для большего квантового выхода в данных системах возможно устанавливать ЭОП, которые в конечном счете дают преимущество в отношении сигнал/шум до 10 раз.

К перспективным оптоэлектронным системам самонаведения относится также активная лазерная головка самонаведения, разрабатываемая фирмой «Локхид-Мартин» для оснащения перспективных управляемых ракет и автономных боеприпасов.

Например, в составе головки самонаведения экспериментального автономного авиационного боеприпаса LOCAAS применялась лазерная локационная станция, обеспечивающая обнаружение и распознавание целей путем трехмерной высокоточной съемки участков местности и находящихся на них объектов. Для получения трехмерного образа цели без ее сканирования применяется принцип интерферометрии отраженного сигнала. В конструкции ЛЛС используется генератор импульсов лазерного излучения (длина волны 1,54 мкм, частота повторения импульсов 10 Гц-2 кГц, длительность 10-20 не), а в качестве приемника - матрица чувствительных элементов с зарядовой связью. В отличие от прототипов ЛЛС, имевших растровую развертку сканирующего луча, у этой станции больший (до ± 20°) угол обзора, меньшая дисторсия изображения

и значительная пиковая мощность излучения. Она сопрягается с аппаратурой автоматического распознавания целей по заложенным в память бортовой ЭВМ сигнатурам до 50 тыс. типовых объектов.

Оптико-электронная система самонаведения может быть построена по различным принципам [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]. Первый принцип предполагает использование ПЗС матрицы в основе координатора цели [16, 17, 18]. Преимущества данного принципа в возможности распознавания цели по шаблону или эталонной цели, прицеливании в определенную точку цели. В настоящее время стало возможным использование достаточно узкого временного стробирования для увеличения помехозащищенности системы, а также борьбы с помехой обратного рассеяния. Современные аппаратные средства позволяют устанавливать строб на уровне 10 нс, что соответствует единицам метров разрешения по глубине изображения. Однако, несмотря на очевидные преимущества, системы самонаведения, построенные на базе ПЗС матрицы, обладают большими требования к энергетике сигнала относительно квадрантных приемников. По результатам энергетического расчета при работе по самолету -цели расположенным одном и том же расстоянии, системы с ПЗС матрицей требуют в пять раз больше мощности излучения, чем система, основанная на квадрантном приемнике.

Также необходимо отметить, что возможно комбинирование перечисленных систем для компенсации недостатков каждой отдельно взятой. Например, головка, включающая в себя и радиолокационную и оптическую системы, будет работать преимущественно по данным радиолокации на дальних дистанциях до цели и перейдет под управление оптической на последнем этапе траектории движения ракеты для обеспечения большей точности наведения на цель. Развитию таких систем также способствует тот факт, что разработаны материалы для обтекателя ракеты, прозрачные как для радиоволнового излучения, так и для оптического. Также возможны и другие варианты комбинации перечисленных систем.

1.3 Эволюционное развитие систем самонаведения на примере американских

ракет AGM-65 «Мэйверик» и ракет производства Израиля «Питон»

Американские ракеты «Мэйверик» являются ракетами класса «воздух-земля». Рассмотрение данной ракеты интересно в эволюционном плане, так как все варианты ракеты «Мэйверик» имеют одинаковую нормальную самолетную аэродинамическую схему и оснащены 2-режимным твердотопливным двигателем ТХ-481 [19]. Отличие ракет в серии в основном касается принципов самонаведения и используемой элементной базы. В данной ракете также реализован принцип «выстрелил-забыл». Основной особенностью данной ракеты является наличие различных головок самонаведения в зависимости от модификации основной ракеты. Система наведения: телевизионная в моделях А и В, по инфракрасному изображению в моделях D и G, лазерная — модель Е.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Трифонов, Кирилл Владимирович, 2016 год

Список использованных источников

1. Лазарев Л.П. Инфракрасные и световые приборы самонаведения и наведения летательных аппаратов, - М., Машиностроение, 1966 г., 389 с.

2. Авиационные средства поражения: учебник для курсантов школ младших авиационных специалистов / Ф.П. Миропольский, В.В. Кузнецов, Р.С. Саркисян, Б.И. Галушко и др.; Под ред. Ф.П. Миропольского. - М., Воениздат, 1995. - 255 с.

3. Боевая авиационная техника: Авиационное вооружение / Д.И. Гладков, В.М. Балуев, П.А. Семенцов и др.; Под ред. Д.И. Гладкова. - М.: Воениздат, 1987.

- 279с.: ил.

4. Полковник Р. Щербинин. Головки самонаведения перспективных управляемых ракет и авиабомб. Зарубежное военное обозрение, 2009(04), 64с.

5. Волков В.Г., Ковалев А.В., Федчишин В.Г. Тепловизионные приборы нового поколения. Специальная техника, 2002(06).

6. Лазарев, Л.П. Оптико-электронные приборы наведения летательных аппаратов. Учебник для техн. вузов / Л.П. Лазарев. - 4 изд., перераб. и доп.

- М.: Машиностроение, 1984. - 480 с.

7. Криксунов, Л.3. Инфракрасные системы обнаружения, пеленгации и автоматического сопровождения движущихся объектов. - М.: Сов. радио, 1968. - 320 с.

8. Якушенков, Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов М.: Сов. радио, 1980. - 392 с.

9. Мирошников, М.М. Теоретические основы оптико-электронных приборов Л.: Машиностроение, 1983. - 696 с.

10.Аникст А., К.М. Константинович, Меськин И.В. и др..; под ред. Якушенкова Ю.Г. Высокоточные угловые измерения М.: Машиностроение, 1987. - 480 с.

11.Бессекерский В.А., Орлов В.П. Проектирование следящих систем малой мощности М.: Судпромгиз, 1957.

12.Молевич И.А. А. с. 1225368 СССР. Электрооптический позиционно-чувствительный датчик Опубл. 10.09.82 г.

13.Алдохин А.А., Ефграфов Г.И., Иванов В.Е. А. с. № 1077471 А СССР. Устройство для определения координат центра светящегося объекта Опубл. 26.08.81 г.

14.Мотринин И.И., Шумаков В.Р. А.с. № 1228658 А СССР. Устройство для измерения параметров движения и координат положения точечного источника излучения Опуб. 4.07.84 г.

15.Тымкул Л.В., Тымкул В.М. Системы инфракрасной техники учеб. пособие - Новосибирск: СГГА. - 2007. - 164 с.

16.Бурдун Г. Д., Бирюков Г. С. И др. Линейные и угловые измерения. - 1977. -С. 512.

17. Королев А. Н., Гарцуев А. И. Точность измерения координат изображения на ПЗС- матрице

18.Гафанович Г.Я., Костриков А.Л. Прецизионные средства измерений плоского угла методом прямого компарирования.

19.AGM-65 Maverick [Электронный ресурс] // URL: http://fas.org/man/dod-101/sys/smart/agm-65.htm

20.Полковник В. Зубров. Разработка управляемых ракет класса «воздух-воздух». Зарубежное военное обозрение, 2004(06).

21.Радиолокация. Теория [Электронный ресурс] // URL: http: //www.radar.narod.ru/rdr- ds-k.html

22.Матвеев И.Н., Протопопов В.В., Троицкий И.Н., Устинов Н.Д. Лазерная локация / Под ред. Усти- нова Н.Д. М.: Машиностроение, 1984. 272 с.

23.Козинцев В.И., Белов М.Л., Орлов В.М. и др. Основы импульсной лазерной локации / Под ред. Рождествина В.Н. М.: изд-во МГТУ им. Н.Э. Бау- мана, 2006. 512 с.

24.Прилипко А.Я., Павлов Н.И. Вариант построения многофункциональной оптико-локационной системы с круговой зоной обзора // Оптический журнал. 2008. Т. 75. № 4. С. 51-56.

25.Смирнова В.И., Петров Ю.А., Разинцев В.И. Осно- вы проектирования и расчета следящих систем. М.: Машиностроение, 1983. 296 с.

26.Молебный В.В. Оптико-локационные системы, Машиностроение, М., 1981, 181с.

27.Ермаков Б А. Оптико-электронные системы с лазерами, ГОИ, Л.,1982, 200с.13. Захаров А. В., Завада В.С., Непогодин И.А. К расчету импульсных характеристик отражения тел в оптическом диапазоне, Импульсная фотометрия, вып. 5, М., Машиностроение, 1978, 31-34с

28.Волохатюк В.А.,Кочетков В.М., Красовский Р.Р., Вопросы оптической локации, М., Сов.радио, 1971, 256с.

29.Непогодин И.А. Критерии и способы оценки информативности признаков объектов в задачах лазерной локации // «Оптический журнал», том 74, №1, 2007

30. Непогодин И.А. Оценка информативности признаков объектов в задачах лазерной локации // «Оптический журнал», том 74, №3, 2007

31.Трифонов К.В., Лебедько Е.Г. Моделирование отражательных импульсных характеристик самолета // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО. Том 3. - СПб: Университет ИТМО, 2015.

32.Трифонов К.В., Лебедько Е.Г. Моделирование отражательных импульсных характеристик самолета // Сборник трудов III конференции «Будущее оптики» для молодых специалистов, кандидатов наук, аспирантов и студентов оптической отрасли и смежных дисциплин. 2015

33.Су-33 [Электронный ресурс] // URL: https: //ru.wikipedia.org/wiki/Gv-33

34.Сухой Су-33 [Электронный ресурс] // URL: http: //www.airwar.ru/enc/fi ghter/su3 3 .html

35.Су-37 "Терминатор" - многоцелевой истребитель [Электронный ресурс] // URL: http://kollektsiya.ru/samoleti/48-su-37-terminator-foto-i-video-mno gotselevo go-istrebitelya.html

36.Су-37 [Электронный ресурс] // URL: http: //army.lv/ru/su-3 7/harakteristiki/482/149

37.Су-47 Беркут [Электронный ресурс] // URL: http: //www.airwar.ru/enc/fi ghter/s3 7. html

38.Российский истребитель Су-47 ( С-37) «Беркут» [Электронный ресурс] // URL: http://kollektsiya.ru/samoleti/50-rossiiskii-istrebitel-su-47-berkut-ili-s-37-berkutvnebe. html

39.Eurofighter Typhoon: европейский истребитель четвертого поколения [Электронный ресурс] // URL: http://militaryarms.ru/voennaya-texnika/aviaciya/eurofighter-typhoon/

40."Еврофайтер Тайфун" (EF2000) - современный истребитель ЕС [Электронный ресурс] // URL: http://kollektsiya.ru/samoleti/52-sovremennii-istrebitel-ef2000-typhoon-gordost-voennoi-evropeiskoi-aviatsii.html

41.F/A-18A/B Hornet [Электронный ресурс] // URL: http: //www.airwar.ru/enc/fi ghter/f18 .html

42.F/A-18 "Hornet" [Электронный ресурс] // URL: http://www.warships.ru/usa/Aircraft/Fixed Wing/F-18 'Hornet'/Hornet.htm

43.Лебедько Е.Г. Системы оптической локации, часть 3. Учебное пособие для вузов. - СПб: НИУ ИТМО, 2013. - 110с.

44.Хайтун Ф.И., Об увеличении дальности передачи импульсных сигналов заданной энергии при помехах произвольного спектра, Радиотехника и электроника, т4, №5, 1961, с. 815-818

45. Трифонов К.В. Анализ искажений пеленгационной характеристики линейного координатора цели // Сборник тезисов докладов III Всероссийского конгресса молодых ученых. Вып. 2. с. 138-139, 2014

46.Evgeny G. Lebedko, Kirill V. Trifonov Uncertainty reduction of light spot angular position estimation in optical measurement system based on quadrant

photodiode // SPIE Proceedings Vol. 9525: Optical Measurement Systems for Industrial Inspection IX - 2015

47.Трифонов К.В., Лебедько Е.Г. Анализ пеленгационных характеристик импульсного оптического координатора цели при облучении самолетов-целей // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16. № 4. С. 608-612. doi: 10.17586/2226-14942016-16-4-608-612

48. Управляемая ракета малой дальности Р-60 [Электронный ресурс] // URL: http://rbase.new-factoria.ru/missile/wobb/r60/r60.shtml

49. Управляемая авиационная ракета класса «воздух-воздух» большой дальности РВВ-БД [Электронный ресурс] // URL: http://missiles.ru/RVV-BD.htm

50. Лебедько Е.Г., Порфирьев Л.Ф., Хайтун Ф.И. Теория и расчет импульсных и цифровых оптико-электронных систем, Л., Машиностроение, 1984, 189с.

51.Лезин Ю.С. Оптимальные фильтры и накопители импульсных сигналов, М., Сов .радио, 1969, 448с.

52.Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники, т.2, М., Сов.радио, 1968, 504

53.Липкин И.А. Основы статистической радиотехники, теории информации и кодирования, М., Сов.радио, 1978, 238с

54.Хайтун Ф.И., Лебедько Е.Г. О влиянии формы лучистых импульсных сигналов на пороговые соотношения в системах с инерционным фотоприемным контуром, - ОМП, №5, 1968, с79.

55.Бурый Е.В. Синтез системы распознавания объектов по форме огибающей лазерного импульса при импульсно-переодической локации, Квантовая электроника, 25, №5, 1998, 471-475.

56. Лебедько Е.Г. Системы импульсной оптической локации, С-Пб, Лань, 2014, 368с.

57.Лебедько Е.Г., Трифонов К.В. Выбор ширины полосы пропускания приемно-усилительного тракта при оптической локации габаритных

объектов сложной конфигурации // Известия высших учебных заведений. Приборостроение 2016. Т. 59, № 1.

58.Межерис Р. Лазерное дистанционное зондирование. М.: Мир, 1987. 550 с.

59.Белов М. Л., Городничев В. А., Пашенина О. Е. Сравнительный анализ мощности входных сигналов лазерных систем локации и видения ультрафиолетового диапазона // Наука и образование. МГТУ им. Н.Э. Баумана. Электрон. журн. 2013. № 8. Режим доступа: http://technomag.bmstu.ru/doc/587120.html

60.Зуев В.Е., Распространение видимых и инфракрасных волн в атмосфере, М., Сов.радио, 1970,496с.

61.Ишанин Г.Г. Источники и приемники излучения: Учебное пособие для студентов оптических специальностей вузов/ Ишанин Г. Г. [и др.] - СПб.: Политехника, 1991 - 240 с.

62.Хадсон Р. Инфракрасные системы. Изд. «Мир», Москва, 1972г.

63. Ллойд Д.Б. «Смотрящие» инфракрасные приемные устройства ч.11. перевод с англ. №ПЛ-528/80

64. Ллойд Д.Б. «Смотрящие» инфракрасные приемные устройства ч.Ш. перевод с англ. №ПЛ-530/80

65.Шапиро. Сводная таблица, материалов и параметров приемников ИК-излучения. «Электроника», 1959

66.Звелто О. Принципы лазеров. М.: Мир, 1990. 560 с.

67.Ишанин Г. Г., Козлов В.В. Источники оптического излучения. Учебное пособие для вузов. СПб.:Политехника, 2009

68.Бруннер В. Справочник по лазерной технике : Пер. с нем. С74 М.: Энергоатомиздат, 1991. — 544 с: ил.

69.Грибковский В.П. Полупроводниковые лазеры: Учеб. пособие по спец. «Радиофизика и электроника». — Мн.: Университетское, 1988.— 304 с: ил.

70.Мак А.А., Сомс Л.Н., Фромзель В.А., Яшин В.Е. Лазеры на неодимовом стекле. - М.: Наука. Гл. ред. физ.-мат. Лит., 1990. - 288 с.

71.Яковлев П.П., Мешков Б.Б. Проектирование интерференционных покрытий / Серия: Библиотека приборостроителя. - М.: Машиностроение, 1987 -185 с.

72.Крылова Т.Н. Интерференционные покрытия. - Л.: Машиностроение, 1973. - 224 с.

73.Риттер Э. Пленочные диэлектрические материалы для оптических применений / В кн.: Физика тонких пленок // Под ред. Г. Хасса, М. Франкомбра, Р. Гофмана. - т. 8. - М.: Мир, 1978. - С. 7-60.

74.Фурман, Ш.А. Тонкослойные оптические покрытия / Ш.А.Фурман. - Л.: Машиностроение, 1977. - 264с.

75.Розенберг Г.В. Оптика тонкослойных покрытий / Г.В.Розенберг. - М.: Физматлит., 1958. - 572с.

76. Технология тонких пленок. Справочник / Под ред. Л. Майссела, Р. Глэнга. -т. 1. - М.: Сов. радио, 1977 - 662 с.

77.Ершов А.В., Машин А.И. Многослойные оптические покрытия. Проектирование, материалы, особенности технологии получения методом электроннолучевого испарения. Учебно-методический материал по программе повышения квалификации «Новые материалы электроники и оптоэлектроники для информационно-телекомуникационных систем». Нижний Новгород, 2006, 99 с.

78.Кард П.Г. Анализ и синтез многослойных интерференционных пленок. -Таллин: Валгус, 1971.

79.Телен А. Конструирование многослойных интерференционных светофильтров // В кн.: Физика тонких пленок. - Т.5. - М.: Мир, 1972.

80.Патрик Виерс Проблема синхронизации базовых станций N*N MIMO с внешним опорным синхросигналом // БЕСПРОВОДНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ №3, 2010

81.Амиантов И.Н. Избранные вопросы статистической теории связи, М., Сов.радио,1971, 416с.

82.Куликов Е.И. Вопросы оценок параметров сигналов при наличии помех, М., Сов.радио,1969, 244с.

83.Фалькович С.Е. Оценка параметров сигналов М., Сов радио, 1970

84. Радиотехнические системы, под ред. Ю.Н. Казаринова, М., Высшая школа, 1990, 496с.

85. Трифонов К.В. Определение погрешности оценки углового положения цели при нестационарном облучении цели // Сборник тезисов докладов конгресса молодых ученых. Электронное издание [Электронный ресурс]. -Режим доступа: ссылка на страницу с тезисом, своб.

86.Рыжик И.М., Градштейн И.С., Таблицы интегралов, сумм, рядов и произведений, М. Гос. изд. Физико-математической литературы, 1963г., 1108с.

87.Пратт Вильям К. Лазерные системы связи. Пер. с англ. Под ред. Шереметьева. М., «Связь», 1972, 232с.

88.Татарский В.И. Распространение волн в турбулентной атмосфере. М., «Наука», 1967, 548с.

89.Шереметьев А.Г. Статистическая теория лазерной связи. М., «Связь», 1971, 264с.

90.Якушенков Ю.Г. Теория и расчет оптико-электронных приборов: Учебник для студентов вузов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М., Логос, 1999. - 480с.:ил.

91.Банах В.А., Миронов В.Л. Локационное распространение лазерного излучения в турбулентной атмосфере. - Новосибирск: Наука, 1986.

92. Левин Б.Р. Теоретические основы статистической радиотехники, т. 1, М.: Сов. Радио, 1966, 728с.

93.Зверева Е. Н., Лебедько Е. Г., Трифонов К. В., Ле В. Д. Влияние турбулентности среды на потенциальную точность измерения импульсными лазерными дальномерами // Известия высших учебных заведений. Приборостроение 2016. Т. 59, № 5

94. Лебедько Е.Г. Теоретические основы передачи информации, СПб.: Лань, 2011, 350с.

95.Абезгауз Г.Г. и др. Справочник по вероятностным расчетам, Изд. М.О. СССР, М., 1966, 408с

96. Справочник по специальным функциям, под ред. М. 18. Абрамовица и И. Стигана, М., Наука, 1979, 832с.

97.Lebed'ko E.G., Zvereva E.N., Kirill V. Trifonov ., Serikova M.G. Value of optical information space // Latin America Optics and Photonics Conference, LAOP 2014 - 2014, pp. LM4A

98.Лебедько Е.Г., Зверева Е.Н., Трифонов К.В. Информационная модель оптико-локационного пространства // Известия вузов. Приборостроение. -Санкт- Петербург: НИУ ИТМО, 2015. - Т. 58. - № 10.

99.Клюев Н.И. Информационные основы передачи сообщений, М., Сов.радио, 1966, 360с.

100. Стратонович Р.Л. Теория информации, М., Сов.радио, 1975, 424с.

101. Трифонов К.В., Лебедько Е.Г. Схемы импульсного координатора цели при работе в условиях нестационарного облучения объекта // Альманах научных работ молодых ученых Университета ИТМО Том 5. - СПб: Университет ИТМО, 2016.

Приложение 1 Исходные изображения, отражательные импульсные характеристики и отраженные сигналы при различных ракурсах

облучения цели.

Приведенные в данном приложении отражательные импульсные характеристики, а также отраженные сигналы получены методом физического моделирования.

Исходное изображение

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 нс.

4*Л03

ЙЕСО

ЯщаС»)

ь

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Исходное изображение

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 не

1.5x10 1.35х104 13« ю4 1.05x1 о4

9Х103 7.5* 103 бхЮ3 4 5Х103 ЗхЮ3 1 ЗхЮ3 О

1 1 1 111111

[ ■ \

: А\\

: ( \\ \

-^ч-- Р \ '■

1 1 1 1 1 \ 1. 1

10 20 30 40 50 60 70 30 90 100

[

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Ракурс (180-0-0)

Исходное изображение

20-

% :0 100 150

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 нс

7х1(Г-б.ЗхЮ3" З.бкЮ3-49x10^ -4.2К103 -

— 2.3x10^-2.Ы103-14x10*-700-

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Исходное изображение

30-

gf(l:-z>

¡ñao-z)60 " gcas-z) yiüt2(z) 40-

20-

20 40 60 30 100

z

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 не

3.5х104

3.15х104

2.3х104

2.45x104

SrfO) 2.Ы104

S^ioít) 1.75x104

¡Wt) 1.4кЮ4

1.05x104

TxlO3

3.5x1o3

ф _ i _ j _ i----i_i__i_i___

0 6 12 1S 24 30 36 42 43 54 60

t

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Ракурс (0-45-0)

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 нс

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Ракурс (90-45-0)

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 не

50 60 [

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 нс

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Ракурс(0-315-0)

--

■-щ V . |у V ^ •

1 у «а

т

Исходное изображение

Импульсная отражательная характеристика и зондирующие импульсы 5, 10, 20 нс

15 30 4: 60 75 90 105 120 135 150

[

Отраженные сигналы при длительностях зондирующего импульса 5, 10, 20 нс

Приложение 2 Отражательные импульсные характеристики различных самолетов-целей при различных ракурсах облучения

Отражательные характеристики, приведенные в данном приложении, получены методом компьютерного моделирования.

Ракурс (0-90-0)

Самолет Су-33 без подвесных ракет

Отражательная импульсная характеристика

Самолет Су-33 с подвесными ракетами

Исходное изображение

Исходное изображение

100

30

60

ушаих)

40

20

т.

Исходное изображение

100

so

60

yint21(z)

40

20

°0 10 20 30

z

Исходное изображение

100

зо

Й0

ушШ(г)

40

г

Самолет Су-33 без подвесных ракет

Исходное изображение ъ-1-

15

х

Отражательная импульсная характеристика

Самолет Су-33 с подвесными ракетами

Исходное изображение ъ-1-

15

укйПЦж) 1

2.

Исходное изображение 2\--1-

15

yiot21(z> 1

z

Исходное изображение ъ-1-

15

ушОЦг) 1

г

Исходное изображение ъ-1-

15

х

Отражательная импульсная характеристика

Ракурс (0-315-0) Самолет Су-33 без подвесных ракет

Отражательная импульсная характеристика Самолет Су-37

Исходное изображение 200|-1-1-

150

>100

50

р||_■_■_■_~___ ^_I___I_I_

0 10 20 30 40

Исходное изображение

100

30

г

Самолет Су-33 без подвесных ракет

Исходное изображение

О зО 100

Отражательная импульсная характеристика

50 100

Отражательная импульсная характеристика

тш

I * *

Исходное изображение

Исходное изображение ЗОг-1-

20

ушШ(г)

10

Ракурс (0-0-45) Самолет Су-33 без подвесных ракет

Исходное изображение ЗОг-1-1-

20

Самолет Су-33 с подвесными ракетами

Исходное изображение 50[-1-1-

40 30

ушШ(г)

20

Ракурс (0-45-0) Самолет Су-33 без подвесных ракет

Исходное изображение Юг-1-1-г-

3 6

Самолет Су-33 с подвесными ракетами

Исходное изображение Юг-1-1-г-

3 6

утСШд)

Исходное изображение Юг-1-1-г-

3 6

утСШд!

4

[> 20 40 60 30

Исходное изображение

1(>[-1-г-

3 б

tryphoMi(z)

4

0 20 40 60

Исходное изображение Юг-1-1-1—

3 15

П3(г)

4

Ракурс (0-180-45) Самолет Су-33 без подвесных ракет

Исходное изображение

30

20

Самолет Су-33 с подвесными ракетами

Исходное изображение

зо

20

Исходное изображение 40г-1-1-

30

к

Исходное изображение

Самолет Су-33 без подвесных ракет

20 40 60 30

Отражательная импульсная характеристика

Самолет Су-33 с подвесными ракетами

20 40 60 30

Исходное изображение Юг-1-1-г-

3-б-

ут£Шд)

4-

АА

Исходное изображение Юг-1-1-г-

3-

б-

унЛ21й)

4"

20 40 60 30 100

Исходное изображение

Юг-1-1-г

3 6

typhoMi(z)

4

О 20 40 60 30 ЮС

Исходное изображение

Юг-1-1-г-

3 (5

утСШд!

4

Приложение 3 Пеленгационные характеристики самолетов целей при различных ракурсах облучения и различных соотношениях размера изображения и размера чувствительной площадки приемника

Все приведенные в данном приложении пеленгационные характеристики соответствуют нормированной логике построения координатора цели.

Ракурс (0-0-0) Ракурс (90-0-0)

Дальняя зона (самолет-цель полностью укладывается на чувствительную площадку приемника)

I 1--- 1 ■ ---

/ /

/

/

1

■ 1 1

Соотношение размера изображения и размера приемной площадки 2 к 1

'■ч г мп ц& м |» м^

1

Соотношение размера изображения и размера приемной площадки 3 к 1

шая» I

1-Т" г 1-1-1- Г-

ЛУ

/ г

/

/

ГК /

1 ^ . ' ■

к

г:

Соотношение размера изображения и размера приемной площадки 4 к 1

Ракурс (0-90-0) Ракурс (180-0-0)

Дальняя зона (самолет-цель полностью укладывается на чувствительную площадку приемника)

Соотношение размера изображения и размера приемной площадки 2 к 1

Соотношение размера изображения и размера приемной площадки 3 к 1

:и ш юо ¡^И

Е

Соотношение размера изображения и размера приемной площадки 4 к

1