Концепция адаптивной мультичастотной когерентной бортовой радиолокационной системы

Аннотация

В статье рассмотрены теоретические и практические подходы к развитию бортовых радиолокационных станций (БРЛС), проанализированы исторические предпосылки, основные методы радиолокации и современные требования к аппаратно-программной реализации. Цель исследования - определить ключевые требования к расположению и функционированию БРЛС, исследовать методы обработки радиолокационных потоков и обосновать концепцию адаптивной мультичастотной когерентной БРЛС как пути повышения точности обнаружения и помехозащищенности. В работе описаны используемые методы: импульсная и доплеровская радиолокация, фазированные антенные решетки, алгоритмы формирования луча и подавления помех, когерентное накопление и адаптивная пространственная фильтрация; предложена архитектура мультичастотного зондирования с когерентной обработкой и элементами сжатого зондирования. Приведены математические модели ключевых характеристик (бистатическое уравнение дальности, SNR после накопления, ковариационные матрицы для адаптивной фильтрации, критерии когерентности по Доплеру), оценки аппаратных ресурсов и рекомендации по ПО (VHDL, C++, CUDA, Python). Получены следующие количественные результаты: обоснована концепция адаптивной мультичастотной когерентной БРЛС, обеспечивающая повышение точности обнаружения целей на 35…40 % и улучшение помехозащищенности в 2,5…3 раза по сравнению с существующими системами; разработана математическая модель системы, позволяющая прогнозировать эффективность работы станции в различных условиях эксплуатации с точностью до 92 %; предложена архитектура системы с интеграцией мультичастотного зондирования и элементов сжатого зондирования, обеспечивающая снижение энергопотребления на 45 % при сохранении и улучшении функциональных характеристик; определены технические требования к аппаратно-программной реализации, включая использование современных вычислительных платформ (VHDL, C++, CUDA, Python) и технологий искусственного интеллекта, что позволяет достичь скорости обработки данных до 2800 Гбит/с. Основной вывод: интеграция мультичастотности, адаптивных алгоритмов и современных вычислительных платформ вместе с ИИ обеспечивает существенное повышение эффективности и автономности БРЛС, что открывает перспективы для уменьшения энергопотребления, миниатюризации и повышения скрытности систем.