Мобильная антенная установка
Владельцы патента RU 2695040:
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации (RU)
Изобретение относится к антенной технике, в частности к мобильным антенным установкам с фазированными антенными решетками (ФАР), и может быть использовано в мобильных радиолокационных станциях (РЛС) дальнего обнаружения и точного сопровождения воздушных целей. Мобильная антенная установка (МАУ), содержащая транспортное средство с платформой, на которой расположены выносные опоры с домкратами, гидравлическая система развертывания и свертывания, опорно-поворотное устройство (ОПУ) с приводом вращения, мачта с приводом ее подъема и опускания, установленная на ОПУ, и закрепленная на мачте ФАР дальномера метрового диапазона, дополнительно введена ФАР высотомера дециметрового или сантиметрового диапазона с приводом перевода ее в рабочее или транспортное положения, шарнирно соединенная с мачтой и развернутая в рабочем положении в азимутальной плоскости на 180° относительно ФАР дальномера. При этом количество столбцов ФАР дальномера увеличено до 20. В транспортном положении обе антенны свернуты и расположены на платформе горизонтально в одну линию одна за другой с фиксацией на трех опорах, закрепленных на платформе, обеспечивая возможность передвижения МАУ железнодорожным и автомобильным транспортом. Технический результат заключается в создании мобильной антенной установки большой дальности обнаружения воздушных целей, обеспечивающей высокую точность измерения их угловых координат, размещаемой на одном транспортном средстве и при этом вписывающейся в транспортном положении в железнодорожный и автомобильный габариты. 3 ил.
Изобретение относится к антенной технике, в частности, к мобильным антенным установкам с фазированными антенными решетками (ФАР) и может быть использовано в мобильных радиолокационных станциях (РЛС) дальнего обнаружения и точного сопровождения воздушных целей.
Требования к РЛС по большим дальностям, точному сопровождению и высокой мобильности во многом противоречивы.
Так, например, РЛС [1, стр. 70-71] с антеннами дальномера и высотомера метрового диапазона имеет значительные дальности обнаружения и обеспечивает точное сопровождение всех типов воздушных целей независимо от метеоусловий, однако отличается большими габаритами и низкой мобильностью (антенна перевозится на трех полуприцепах и развертывается более 20 часов).
Известна также мобильная РЛС дециметрового диапазона [2] с известной мобильной антенной установкой [3], обеспечивающая точное сопровождение воздушных целей, которая, однако, не соответствует современным требованиям по дальности обнаружения из-за меньшей площади антенны и меньших значений эффективной площади рассеяния целей в этом диапазоне, а также имеет значительную зависимость технических характеристик от погодных условий.
Разрешение этого противоречия может заключаться в объединении в одном комплексе радиолокационных антенн разного диапазона длин волн.
В качестве ближайшего аналога (прототипа) по мобильности и дальности обнаружения выбрана антенная установка мобильной РЛС кругового обзора метрового диапазона волн [1, стр. 71-73; 4].
Эта антенная установка размещена на одном транспортном средстве и содержит ФАР метрового диапазона, расположенную на антенно-мачтовом устройстве и содержащую 14 столбцов, устройства развертывания и свертывания, опорно-поворотное устройство с приводом вращения, обеспечивая РЛС обнаружение на больших дальностях, высокую мобильность и возможность определения угловых координат целей. Недостатком прототипа, как и всей РЛС, является низкая точность измерения угловых координат цели, что не позволяет осуществлять точное сопровождение целей во всем диапазоне работы РЛС по углу места.
Достигаемым техническим результатом предлагаемого изобретения является создание мобильной антенной установки большой дальности обнаружения воздушных целей, обеспечивающей высокую точность измерения их угловых координат, размещаемой на одном транспортном средстве и при этом вписывающейся в транспортном положении в железнодорожный и автомобильный габариты.
Указанный технический результат достигнут за счет того, что в известную мобильную антенную установку (МАУ), содержащую транспортное средство с платформой, на которой расположены выносные опоры с домкратами, гидравлическая система развертывания и свертывания, опорно-поворотное устройство (ОПУ) с приводом вращения, мачта с приводом ее подъема и опускания, установленная на ОПУ, и закрепленная на мачте ФАР дальномера метрового диапазона, дополнительно введена ФАР высотомера дециметрового диапазона размерами 2,8×4,8 м с приводом перевода ее в рабочее или транспортное положения, шарнирно соединенная с мачтой, представляющей собой конструкцию сечением 800×800 мм из стальных труб, и развернутая в рабочем положении в азимутальной плоскости на 180° относительно ФАР дальномера, имеющей размеры 21,3×6,72 м. При этом количество столбцов ФАР дальномера увеличено. Стойка столбца ФАР дальномера выполнена в виде сварного каркаса из алюминиевого листа, в котором размещены излучатели, высокочастотные
приемопередающие модули и модули электропитания. В транспортном положении обе антенны свернуты и расположены на платформе горизонтально в одну линию одна за другой с фиксацией на трех опорах, закрепленных на платформе, обеспечивая возможность передвижения МАУ железнодорожным и автомобильным транспортом.
На фигурах 1, 2, 3 представлена МАУ в рабочем и транспортном положении, где обозначено:
Мобильная антенная установка размещается на платформе транспортного средства, например на полуприцепе ЧМЗАП-93867, и может находиться в двух положениях: рабочем (Фиг. 1, 2) и транспортном (Фиг. 3).
В состав МАУ входят: транспортное средство с платформой 1, опоры с домкратами 2, ОПУ 3, привод вращения 4, мачта 5, привод подъема и опускания 6 мачты, ФАР дальномера 7, ФАР высотомера 10, привод 11 ФАР высотомера, три опоры 12 мачты с антеннами, а также гидравлическая система развертывания и свертывания, не показанная на фигурах.
Антенна дальномера 7 представляет собой плоскую ФАР, состоящую из 20 столбцов 8, шарнирно закрепленных с шагом 1120 мм на горизонтальном стволе 9 (Фиг. 1, 2), представляющем собой в рабочем состоянии объемную ферму, которая выполнена по конструктивной схеме из десяти звеньев, шарнирно соединенных между собой, обеспечивающей
складывание горизонтального ствола «гармошкой» в необходимые для транспортировки габариты.
Увеличение количества столбцов ФАР дальномера 8 по сравнению с прототипом позволяет увеличить коэффициент усиления антенны, повысить дальность обнаружения и точность измерения по азимуту.
Стойка столбца 8 ФАР дальномера выполнена в виде сварного каркаса прямоугольного сечения из алюминиевого листа размерами 180×70×6756 мм, в котором размещены шесть излучателей типа «волновой канал» вертикальной поляризации, а также высокочастотные приемопередающие модули метрового диапазона и модули электропитания. Габаритные размеры ФАР дальномера 7 - 21,3×6,72 м.
Антенна высотомера 10 представляет собой плоскую ФАР, состоящую из 35 горизонтально расположенных блоков с шагом 132 мм, которые образуют 35 строк канала локации. В передней (в транспортном положении) части ФАР высотомера 10 закреплены горизонтально два блока, образующие 36-ю строку канала компенсации.
В состав ФАР высотомера 10 входят высокочастотные приемопередающие модули дециметрового диапазона и модули электропитания.
ФАР высотомера 10 осью шарнирно соединяется с мачтой. На этой же оси находится качающийся кронштейн, к противоположному концу которого крепятся проушины двух гидравлических цилиндров привода 11 ФАР высотомера, с помощью которого происходит разворот ФАР высотомера 10 из транспортного положения в рабочее и наоборот. Габаритные размеры ФАР высотомера 10 - 2,8×4,8 м.
ФАР высотомера 10 работает в РЛС по целеуказанию дальномера и обеспечивает высокую точность определения угловых координат и точное сопровождение воздушных целей.
Мачта 5 представляет собой силовую объемную ферменную конструкцию сечением 800x800 мм из стальных труб и устанавливается на вращающейся части ОПУ.
В состав гидравлической системы развертывания и свертывания входят гидравлические шкафы, насосная установка, гидравлический бак, гидравлические моторы домкратов, цилиндры подъема и фиксации мачты, цилиндры ФАР высотомера и звеньев горизонтального ствола.
При помощи гидравлической системы после установки полуприцепа на опоры с домкратами 2 производится развертывание МАУ в следующей последовательности: горизонтирование платформы 1 транспортного средства домкратами опор 2; развертывание центральных звеньев горизонтального ствола гидроцилиндрами и фиксация их с помощью ручных стопоров; развертывание и фиксация остальных звеньев горизонтального ствола также с помощью ручных стопоров, начиная от центра; разворот ФАР высотомера 10 приводом 11 ФАР высотомера из транспортного положения в рабочее; подъем мачты 5 приводом 6 и фиксация ее в вертикальном положении. Свертывание МАУ производится в обратном порядке после установки антенн в положение, соответствующее Фиг. 2.
Таким образом, введение в прототип, содержащий ФАР дальномера метрового диапазона, дополнительно ФАР высотомера дециметрового диапазона с приводом перевода ее в рабочее или транспортное положения, а также увеличение количества столбцов ФАР дальномера с возможностью укладки всей МАУ на одной платформе позволило создать МАУ большой дальности обнаружения, обеспечивающей высокую точность измерения угловых координат, размещаемой на одном транспортном средстве и вписывающейся в транспортном положении в железнодорожный и автомобильный габариты.
Источники информации
1. РЛС 55Ж6У «История отечественной радиолокации» Научное издание, М., изд. дом «Столичная энциклопедия», 2011, 768 с.
2. Мобильная трехкоординатная РЛС дециметрового диапазона, з. №2008140606 от 13.10.2008, п. РФ №2394253, опубл. 10.07.2010, Бюл. №19.
3. Мобильная антенная установка, з. №2004128686 от 27.09.2004, п. №2276821, опубл. 20.05.2006, Бюл. №14.
4. Мобильная РЛС кругового обзора метрового диапазона волн, з. №200501119 от 19.07.2005, п. ЕПВ №007941 от 27.02.2007.
Мобильная антенная установка (МАУ), содержащая транспортное средство с платформой, на которой установлены выносные опоры с домкратами, гидравлическая система развертывания и свертывания, опорно-поворотное устройство (ОПУ) с приводом вращения, мачта с приводом ее подъема и опускания, установленная на ОПУ, и закрепленная на мачте фазированная антенная решетка (ФАР) дальномера метрового диапазона, отличающаяся тем, что в нее дополнительно введена ФАР высотомера дециметрового диапазона размерами 2,8×4,8 м с приводом перевода ее в рабочее или транспортное положение, шарнирно соединенная с мачтой, представляющей собой конструкцию сечением 800×800 мм из стальных труб, и развернутая в рабочем положении в азимутальной плоскости на 180° относительно ФАР дальномера, имеющей размеры 21,3×6,72 м, количество столбцов которой увеличено, причем стойка столбца ФАР дальномера выполнена в виде сварного каркаса из алюминиевого листа, в котором размещены излучатели, высокочастотные приемопередающие модули и модули электропитания, а в транспортном положении обе антенны свернуты и расположены на платформе горизонтально в одну линию одна за другой с фиксацией на трех опорах, закрепленных на платформе, обеспечивая возможность передвижения МАУ железнодорожным и автомобильным транспортом.
