Ц. С. Карагьозов Радиолокационни средства за обслужване на въздушното движение (овд)

За постигане развита радиолокационна мрежа и получаване на достатъчно пълна и надеждна информация за въздушната обстановка над Република България, в страната са разположени пет радиолокационни комплекса и един трасов радиолокатор, както следва:

• 
  Три летищни радиолокационни комплекса (ЛРЛК) в София, Варна и Бургас. Те се състоят от първичен радиолокатор от типа ATCR-33M1 и вторичен радиолокатор SIR-M, които са производство на италианската фирма SELEX-SI. Чрез тях се постига пълен обзор на районите за отговорност на съответните летища. Същите участват и в изграждане на многорадарната картина за цялото въздушно пространство;
  
• 
  Два трасови радиолокационни комплекса (ТРЛК), разположени на Черни връх и във Върбишки проход. Те се състоят от първичен радиолокатор от типа ATCR-22M1 и вторичен моноимпулсен радиолокатор CMSSR-401, съответно на фирмите SELEX-SI и CARDION. Тези комплекси покриват територията на РБ и акваторията на Черно море в достатъчен обем и са основен източник на радиолокационна информация за АС УВД;
  
• 
  На летище Пловдив е разположен трасов вторичен моноимпулсен радиолокатор CMSSR-401.
  

На летище София е инсталиран и се ползва за подобряване на УВД в условията на намалена видимост радиолокатор за контрол на наземното движение в района на летателното поле.

В РЦ за ОВД-София от месец август 2009 година е в експлоатация АС УВД SATCAS v.2 на фирмата SELEX-SI.

В ЛЦ за ОВД-Варна е в експлоатация система за УВД TRACVIEW220.

В ЛЦ за ОВД-Бургас е в експлоатация система за УВД EUROCAT-200.

Последните две системи подлежат на подмяна.

Трасовият радиолокатор (ТРЛ) ATCR-22 е предназначен за определяне на разстоянието и азимута на въздухоплавателните средства (ВС) и подаване на информацията в АС УВД SATCAS v.2. При използване на ТРЛ в състава на АС УВД, освен основното оборудване на радиолокатора, на радиолокационната позиция задължително се разполагат спрегнат с него вторичен трасов радиолокатор (ВТРЛ), сдвоен комплект апаратура за първична обработка на информацията (АПОИ) и устройство за транслация на информацията (УТИ) в центъра за управление на въздушното движение (ЦУВД).

ATCR-22 се състои от :

• 
  Антенна система;
  
• 
  Предавател;
  
• 
  Приемник-процесор;
  
• 
  Апаратура за контрол и управление;
  
• 
  Апаратура за захранване.
  

Оборудването на радиолокатора се разполага в стационарно помещение, над което е монтирана антенната система. Информацията в ЦУВД се транслира по кабелна (теснолентова) или релейна (широколентова) линия. Захранването е от трифазна мрежа за променлив ток с напрежение 220/380 V и честота 50 Hz. Допустимата нестабилност на напрежението и честотата е 10%.

Основните експлоатационни параметри на радиолокатора ATCR-22 са:

• 
  Максимално разстояние на откриване, km :
  

- за двуканален вариант 397;

• 
  Максимална височина на откриване, km : 30;
  
• 
  Сектор на обзора, grad:
  

- по ъгъл на място 0 – 40;

• 
  Вероятност за правилно откриване 0,9
  
• 
  Вероятност за лъжлива тревога 10^-6;
  
• 
  Продължителност на сондиращия импулс, μs 3
  
• 
  Ширина на основната диаграма в хоризонтална
  

• 
  Период на обзора, s 10
  
• 
  Носеща честота, MHz 1240 – 1355
  
• 
  Коефициент на подавяне на сигналите от неподвижни цели
  

• 
  Консумирана мощност, kW 22 – 25
  
• 
  Условия за нормална работа на апаратурата:
  

- влажност, % 80 – 95

• 
  Условия за нормална работа на антенната система:
  

- влажност, % до 100

• 
  Максимална допустима скорост на вятъра
  

Максималното разстояние на откриване е разчетено за цели с ефективна отразяваща повърхност 10 m².

ДН на радиолокатора във вертикалната плоскост е двулъчева. Долната й част, съответстваща на малките ъгли на визиране, автоматически се оптимизира с цел намаляване на смущенията от местни обекти.

Радиолокаторът има голям динамически диапазон на приемния тракт. Това се осигурява чрез използване на малошумящ УВЧ и адаптивен атенюатор на смущенията. От своя страна големият динамически диапазон на приемния тракт способства за повишаването на ефективността на системата за селекция на движещи се цели (СДЦ).

Системата СДЦ е цифрова квадратурна система с отстраняване на “слепите” скорости.

Зоната за откриване може да бъде разширена чрез преминаване на радиолокатора в двуканален режим с две разнесени честоти на сондиращите радиосигнали (фиг. 1)

Фиг. 1. Зона на откриване на ТРЛ ATCR-22.

На фиг. 1 е показано: 1, 4 – в едноканален режим; 2, 3 – в двуканален (двучестотен) режим; 1, 2 – допълнителна ДН; 3, 4 – основна ДН.

Структурната схема на ТРЛ ATCR-22 е представена на фиг. 2.

Фиг. 2. Структурна схема на ТРЛ ATCR-22.

В схемата са използвани следните съкращения:

• 
  АС – антенна система;
  
• 
  ВФТ – вълноводно-фидерен тракт;
  
• 
  ВСК – вградена система за контрол;
  
• 
  КI, КII – канал I, канал II на приемник-процесора;
  
• 
  Прд – предавател;
  
• 
  М – модулатор;
  
• 
  Сх – синхронизатор;
  
• 
  ФП – фиксатор на смущения; (помеха (рус.) – смущение)
  
• 
  ААС – автоматически атенюатор на смущения;
  
• 
  УМЧ – усилвател на междинна честота;
  
• 
  ЦСДЦ – цифрово устройство СДЦ;
  
• 
  АЦП – аналого-цифров преобразувател;
  
• 
  КДН – компенсатор на дрейфа на нулата на АЦП;
  
• 
  ЭМ – екстрактор на модула;
  
• 
  КС – картограф на смущенията;
  
• 
  Сел – селектор;
  
• 
  ПМС – подавители на метеосмущения;
  
• 
  АРУ – автоматическо регулиране на усилването;
  
• 
  ДМ – датчик на метеосмущения;
  
• 
  СУ – сумиращо устройство;
  
• 
  ЭКМ – екстрактор на контура на метеосмущението;
  
• 
  ЦАП – цифрово-аналогов преобразувател;
  
• 
  ВРЛ – вторичен радиолокатор;
  
• 
  АПОИ – апаратура за първична обработка на информацията;
  
• 
  Обн – откривател (обнаружитель – рус.).
  

• 
  Антена от типа G-14;
  
• 
  Опорно въртящо устройство;
  
• 
  Въртящ се преход;
  
• 
  Устройство за снемане на ъглови данни;
  
• 
  Двучестотен антенен разделител (диплексер);
  
• 
  Антенен превключвател;
  
• 
  Вълноводен тракт;
  
• 
  Допълнителни устройства.
  

На входа на рупорните облъчватели са включени устройства с дистационно управление, позволяващи избирането на един от двата вида поляризация на излъчваните колебания – линейна или кръгова. Антената формира основна диаграма на насоченост (ОДН) – долна и допълнителна диаграма на насоченост (ДДН) – горна. Ъгълът между максимумите на двете диаграми е 4,5⁰. При това ОДН има косекансквадратна форма във вертикална плоскост. Стръмността на долната част на ОДН, съответстваща на малките ъгли във вертикална плоскост, може да се променя. Когато максимумът на ОДН е при θ = 2⁰, типовите значения на стръмността са както следва:

• 
  3,5 dB/⁰, при θ = 0⁰;
  
• 
  6,5 dB/⁰, при θ = - 1⁰;
  
• 
  8,5 dB/⁰, при θ = - 2⁰.
  

ПРЕДАВАТЕЛЯТ е изпълнен на магнетрон със система за термостабилизация във вида на затворен кръг с циркулация на водна пара. Предвидено е автоматично донастройване на честотата на магнетрона. Модулаторът на предавателя се състои от схема за формиране на модулиращия импулс и разрядно устройство. Вторият предавател е аналогичен на първия и се използва при двучестотен режим на работа или като резервен.

Основните технически параметри на предавателя са:

• 
  импулсна мощност, MW 1,8;
  
• 
  средна мощност, kW 2,25;
  
• 
  продължителност на сондиращия импулс, μs 3 ± 0,3;
  
• 
  средна честота на повторение, Hz 430 ± 21,5.
  

ПРИЕМНИКЪТ – ПРОЦЕСОР представлява съчетание от две устройства – за аналогова и цифрова обработка на сигналите. Аналоговата обработка се извършва на висока и междинна честота в приемника, а цифровата обработка – на видеочестотата в процесора.

Във ФС е разположен и кварцово стабилизиран местен хетеродин, с помощта на който се осъществява преобразуване на честотата на приеманите сигнали в междинна. Стойността на междинната честота е 30 ± 0,5 MHz. Тук се извършва и предварителното усилване на сигналите с междинна честота не по-малко от 25 dB при ширина на лентата на пропускане на предварителния УМЧ от 12 до 20 MHz.

• 
  извършва основното усилване на сигнала с междинна честота (коефициентът на усилване на УМЧ е около 60 dB при динамически диапазон 30 – 50 dB);
  
• 
  формира и усилва сигналите, необходими за работата на системата за автоматична подстройка на честотата на магнетрона (АПЧМ);
  
• 
  формира и усилва сигналите, необходими за сфазиране на кохерентния хетеродин на системата СДЦ;
  

Апаратурата на вградената система за контрол (ВСК) е предназначена за непрекъсната проверка на работоспособността на радиолокатора и изработване на сигнали за авария или за необходимост от извършване на определени операции при откриване на ненормално състояние на оборудването на радиолокатора. Тази апаратура подава специални еталонни сигнали в определени точки и в определена последователност, снема от контролните точки реакцията на тези сигнали, сравнява ги с еталонните реакции и по този начин контролира техническите параметри на радиолокатора. При необходимост ВСК осъществява търсене на неизправния блок или елемент. На такъв непрекъснат контрол са подложени всички елементи на радиолокатора с изключение на антената.

Предназначението, структурата и построението на летищния обзорен първичен радиолокатор ATСR-44 са идентични с аналогичните характеристики на ТРЛ ATCR-22. същото се отнася и за неговите основни технически параметри, с изключение на следните:

• 
  максимално разстояние на действие, km:
  

в двуканален вариант 213

• 
  максимална височина на откриване, km 16
  
• 
  период на обзора, s 5
  

• 
  ширина на ДН в хоризонтална плоскост, grad 1,25;
  
• 
  коефициент на усилване, dB 32
  
• 
  ниво на страничните листове, dB - 25
  

• 
  импулсна мощност, MW 0,45;
  
• 
  средна мощност, kW 0,45;
  
• 
  продължителност на импулса, μs 1,25 ± 10%
  
• 
  средна честота на повторение, Hz 930 ± 47
  
• 
  консумирана мощност, kW 5,5
  

1. 
   Бакулев П.А. Радиолокационные системы.Учебник для вузов. М.,”Радиотехника”, 2004.
   
2. 
   Давыдов П. С., Сосновский А. А., Хаймонович И. А. Авиационная радиолокация. Справочник. 2001.