一种用于分离式导弹的天地信号传输系统设计
史永丽 王晓明
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史永丽 王晓明,. 一种用于分离式导弹的天地信号传输系统设计[J]. 信号处理与图像分析,2022.6. DOI:10.12721/ccn.2022.157106.
摘要:
目前国内研制成功的防空导弹发射后均为不分离状态,不分离的防空导弹通过导弹尾端面收发天线实现飞行过程的信号传输。对于新研制的分离式导弹,若收发天线还安装在导弹一级尾端面,一旦尾端面收发天线随一级弹体分离坠毁,导弹与地面的信号传输就会中断、使导弹失去控制。因此,传统单靠导弹尾端面收发天线的天地信号传输系统不能满足分离式防空导弹的需求。若不能实现导弹一、二级分离前、后天地信号的无障碍传输,就不能实现对导弹全飞行过程的控制。对于高速、高加速导弹来说,就不能尽早完成截获,对武器系统的作战空域、杀伤区近界的性能指标产生不利影响。为解决上述技术问题,本文提出了一种用于分离式导弹的天地信号传输系统,该系统能保证导弹一、二级分离前、后天地信号的无障碍传输。
关键词: 分离信号传输
DOI:10.12721/ccn.2022.157106
基金资助:

1 引言

指令制导体制的地空导弹武器系统,地面制导雷达要实现对导弹的控制,首先必须知道导弹在空间的瞬时位置、运动参数[1],在通常情况下,这个任务由制导雷达和弹上无线电控制探测系统配合完成。无线电控制探测系统主要由两个信息通道组成:一是上传信息通道,接收地面制导雷达的上传指令信息,将地面制导雷达的控制信息经过变换后传递给弹上控制设备,控制导弹飞行;二是下传信息通道,将导弹信标信息传递给地面制导雷达,使地面制导雷达能够测量导弹的位置,进而形成导弹的控制指令。

目前国内研制成功的防空导弹发射后均为不分离状态,不分离的防空导弹通过安装在弹尾端面收发天线实现飞行过程的信号传输。对于新研制的分离式导弹,若收发天线还安装在导弹一级尾端面,一旦尾端面收发天线随一级弹体分离坠毁,导弹与地面的信号传输就会中断、使导弹失去控制。因此,传统单靠导弹尾端面收发天线的无线电控制探测系统不能满足分离式防空导弹的需求。若不能实现导弹一、二级分离前、后天地信号的无障碍传输,就不能实现对导弹全飞行过程的控制。对于高速、高加速导弹来说,就不能尽早完成截获,对武器系统的作战空域、杀伤区近界的性能指标造成不利影响。为解决上述技术问题,本文提出了一种用于分离式导弹的无线电控制探测系统,该系统能保证导弹一、二级分离前、后天地信号的无障碍传输。

2 系统组成

用于分离式导弹的无线电控制探测系统,主要由无线电控制探测仪、收发天线、耦合器、微波开关、耦合收发天线1、耦合收发天线2、分离插座组成。

3 系统安装

导弹被一、二级被分离端面分为两级,前部为二级、后部为一级。无线电控制探测仪、收发天线、分离插座安装在二级导弹内部,微波开关、耦合器安装在一级弹体内部,耦合收发天线1、耦合收发天线2安装在一级弹体外部。为满足导弹气动力学外形要求以及便于天线通信,耦合收发天线1、耦合收发天线2分别安装在Z+方向和Z-方向。无线电控制探测系统在导弹上的结构安装示意图见图1、图2。

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图1  安装侧视图

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图2  安装后视图

4 信号传输过程

耦合收发天线1、耦合收发天线2、耦合器分别与微波开关连接;分离插座和收发天线分别与无线电控制探测仪连接;微波开关通过分离插座与无线电控制探测仪连接。无线电控制探测仪通过分离插座向微波开关提供电源和控制信号,收发天线通过耦合器和微波开关与耦合收发天线1或耦合收发天线2形成信号传输通路。

导弹一、二级分离前,无线电控制探测仪经由耦合收发天线1、耦合器、收发天线或经由耦合收发天线2、耦合器、收发天线接收信号和向外辐射信号,耦合收发天线1和耦合收发天线2粉饰工作;导弹一、二级分离后,无线电控制探测仪经由收发天线接收和向外辐射信号。通过两级串联式的天线设计,保证导弹在一、二级分离前、后均可以顺利接收和发射信号,实现对导弹的全程控制。其信号传输过程示意图见图3。

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图3  信号传输过程示意图

5 结论

对于需要分离的高速、高加速、小体积的旋转导弹,分离前采用两级串联式天线形成信号传输通路,分离后利用导弹二级尾端面收发天线形成信号传输通路,有效的保证了导弹一、二级分离前、后信号的无障碍传输;导弹分离时串联天线的一级随导弹一级一起分离,有效减轻了导弹的质量,增加导弹的有效射程。实现了对导弹的全程控制,为尽早完成导弹截获奠定了基础,同时能在一定程度上扩大武器系统的作战空域、提高杀伤区近界的性能指标。

参考文献

[1] 郝祖全主编.防空导弹无线电指令制导设备.宇航出版社,1991

作者简介:史永丽(1977.11-),女(汉族),贵阳市,学历:本科,单位:江南机电设计研究,职称:高级工程师,研究方向:制导雷达

王晓明(1978.11-),男(汉族),贵阳市,学历:本科,单位:江南机电设计研究,职称:高级工程师,研究方向:无线电引信。

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