Исследования по обоснованию рациональных вариантов модификации БПЛА-ретрансляторов

1.

Комплексная выпускная квалификационная работа на тему:
Исследования по обоснованию рациональных вариантов модификации
БПЛА-ретрансляторов в составе перспективного авиационного патрульного комплекса
ВМФ, с учетом опыта применения сил и средств РЭБ при проведении вооруженными
силами специальной военной операции и в других вооруженных конфликтах за
пределами РФ, которая разделена на три части:
1. Старшина 2 статьи Лучков Д.В.
Разработка и обоснование конструкции приемной антенны КПУ, используемой для приема информации по каналу «БПЛА-КПУ»
2. Старший матрос Савин Р.Н.
Разработка функциональной схемы и обоснование тактико-технических характеристик цифрового передатчика шумоподобных
сигналов канала управления РГБ
3. Матрос Прокопенко П.В.
Разработка функциональной схемы и обоснование тактико-технических характеристик цифрового приемника шумоподобных
сигналов канала управления РГБ
2
Руководитель комплексной работы:
д.т.н, профессор Орощук И.М.

2.

Цель: Разработка и обоснование конструкции приемной антенны КПУ,
используемой для приема информации по каналу «БПЛА-КПУ».
Задачи:
1. Выбрать приемлемый проект БПЛА по условиям эксплуатации и выполняемым боевым
задачам и провести анализ особенностей его конструкции и технической эксплуатации для
выполнения задач поиска ПЛ.
2. Оценить потенциальные возможности подавления канала информации «БПЛА-КПУ».
3. Разработать конструкцию антенны КПУ для приема ретранслируемой информации через
БПЛА и оценить эффективность ее применения для обеспечения энергетической
защищённости канала информации от средств РЭБ вероятного противника.
3

3.

Принцип работы авиационного патрульного комплекса
Организация ретрансляции информации в направлении «РГБ – БПЛА – КПУ»
БПЛА
Канал информации
«БПЛА – КПУ»
РПУ
РГБ
1. Передатчик информации РГБ: к-т Суслов А.О.
2. Приемная антенна БПЛА: к-т Шаповалов Д.В. «РГБ-БПЛА»
3. Передающая антенна БПЛА: к-т Буглак Д.Е. «БПЛА-КПУ»
4. Защита канала информации «БПЛА – КПУ»: к-т Арискин А.П.
5. Приемник информации КПУ: к-т Нетак А.Е. «БПЛА-КПУ»
6. Защита канала управления БПЛА «КПУ-БПЛА»: к-т Черепахин В.С.
4
Рис. 1. Принцип работы авиационного патрульного комплекса
Организация ретрансляции информации в направлении «РГБ – БПЛА – КПУ»
Передающая
антенна

4.

Функциональная схема работы приемника КПУ.
БПЛА
РЕТРАНСЛЯТОР
Приемная
антенна КПУ
Рабочее
место
оператора
uвч
t
УВЧ
5
ПФ
ДВЧ
ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР
Рис. 2. Функциональная схема приемного тракта КПУ
БС

5.

Корабельная поисково-ударная группа (КПУГ) — временная тактическая группа из надводных боевых
кораблей, предназначенных для совместного поиска подводных лодок вероятного противника в заданном
районе с целью обнаружения и последующего уничтожения (состоит из 2 - 4 противолодочных кораблей).
ТТХ:
Скорость корабля…………........29,5 узла.
Экономная ……………………….14 узлов.
Экипаж …………………………....293 человека.
Полное водоизмещение ………7480 тонн.
Стандартное водоизмещение..6840 тонн.
Длина……………………..……...163 метра.
Ширина…………………………...19 метров.
Осадка………………………. …..7,8 метра.
6
Рис. 3. БПК проекта 1155 «Адмирал Трибуц»
Вооружение:
Тактическое ударное вооружение...2 4 ракет – торпед ПЛРК «Раструб».
Артиллерия…………………………... 2 1 100 – мм установка АК – 100.
Зенитная артиллерия ……………….4 6 30 – мм артиллерийских установки АК – 630М.
Ракетное вооружение ……………….8 8 зенитных ракет ЗРК «Кинжал».
Противолодочное вооружение……..2 12 реактивные бомбометы РБУ – 6000 (96 бомб РГБ – 60).
Минно – торпедное вооружение …..2 4 533 – мм торпедных аппарата, 6 – 26 мин.
Авиационная группа …………………2 Ка – 27 (Ка – 27ПЛ и Ка – 27ПС).

6.

«Орлан-10» сегодня является одной из наиболее востребованных моделей российских беспилотных комплексов.
Аппарат используется в ВС РФ с 2010 года. Предназначен – для ведения воздушной разведки в интересах
обеспечения подготовки и проведения боевых действий и специальных операций.
ТТХ БПЛА «Орлан-10» :
Рис. 4. Общий вид БПЛА «Орлан-10»
7
- размах крыла…………….…3,1 м;
- длина………………………...1,8 м;
- высота………………….…..0,45 м;
- масса полезной нагрузки...до 5 кг;
- масса топлива……………..5,5 кг;
- макс. взлётная масса…….18,6 кг;
-тип двигателя бензиновый
четырехтактный (Saito FG3);
- мощность-3,5 л.с. при 8300об/мин;
- скорость………………70 - 150 км/ч;
- крейсерская скорость…..110 км/ч;
- радиус действия…………………….700 км;
- продолжительность полёта…….10 часов;
- макс. высота полета………………..5000 м;
- боевой расчет……………………6 человек;
- диапазон рабочих температур у поверхности земли…………………….от -35 до +40;
- дальность канала управления, телеметрии и управления нагрузками……….120 км;
- дальность канала передачи фото (видео) информации…………………………130 км;
- информационная скорость в фото (видео) канале…………………………2-16 Мбит/с.

7.

Способ радиоподавления канала информации
с помощью самолета РЭБ
Самолет РЭБ противника
БПЛАретранслятор
10 км
1 км
КПУ
ПЛ противника
8
Рис. 5. Способ радиоподавления канала информации с помощью самолета РЭБ

8.

Самолет РЭБ EA–18G Growler ВМС США предназначен для ведения радиотехнической разведки, постановки
помех РЛС и системам связи противника, уничтожения РЛС противорадиолокационными ракетами HARM. Бортовая
аппаратура EA-18G позволяет идентифицировать и пеленговать источники электромагнитного излучения. Самолет
способен действовать автономно, а также взаимодействуя с другими ЛА и объектами радиоразведки в едином
информационном поле и является в полной мере "сетецентрическим" самолетом.
Рис. 6. Самолет РЭБ EA–18G Growler ВМС США
ТТХ самолета «Гроулер»:
Рис. 7. Станция активных помех ALQ–99
Длина самолета…………………………………………………….18,36 м.
ALQ-99 предназначена для групповой защиты самолётов авиации
Высота самолета…………………………………………………...4.88 м.
ВВС и ВМС, путем создания шумовых прицельных и
Площадь крыла……………………………………….…………..46.50 м2.
заградительных помех РЛС дальнего обнаружения, целеуказания
Масса: пустого самолета-14976 кг; нормальная взлетная - 19913 кг;
ЗУР и ЗА, наведения ИА.
максимальная взлетная - 29937 кг.
Рабочий диапазон частот: 0,05-10,5 ГГц (10 поддиапазонов).
Тяга………………………………………...…………..............2 х 97.90 кН.
Мощность: 1-2 кВт в непрерывном режиме (сплошная спектральная
Максимальная скорость на высоте………………….…........2150 км/ч.
плотность мощности от 300 Вт/МГц до 10 кВт/МГц; коэффициент
Практический потолок полета.………………………...……….15850 м.
усиления антенны 20-200; ширина ДНА 30°. Позволяет
Экипаж………………………………………………………………….2 чел.
перекрывать диапазон частот от 64 МГц до 10,5 ГГц. Контроль и
управление аппаратурой радиоэлектронного подавления (РЭП).
9

9.

Расчет дальности радиоподавления канала информации на КПУ по условиям РРВ:
d max 2a э
h
НК
(1)
h РЭБ ,
где: hНК – высота подвеса антенны на НК КПУГ; hРЭБ – высота полета самолета РЭБ; aэ – эквивалентный радиус
Земли с учетом рефракционных свойств местности,
.
Здесь g – средний градиент диэлектрической
проницаемости в зоне радиотрассы.
Иллюстрация возможности подавления канала информации самолетом РЭБ
h, м
d , км
500
2
=
d c h c2 max d max
12000
470 км
100002 + 4599892 =