Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
RU2125755C1 - Self-stabilized antenna post of ship radar station - Google Patents
[go: Go Back, main page]

RU2125755C1 - Self-stabilized antenna post of ship radar station - Google Patents

Self-stabilized antenna post of ship radar station Download PDF

Info

Publication number
RU2125755C1
RU2125755C1 RU97116651A RU97116651A RU2125755C1 RU 2125755 C1 RU2125755 C1 RU 2125755C1 RU 97116651 A RU97116651 A RU 97116651A RU 97116651 A RU97116651 A RU 97116651A RU 2125755 C1 RU2125755 C1 RU 2125755C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
antenna
irradiator
reflector
pendulum
bracket
Prior art date
Application number
RU97116651A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97116651A (en
Inventor
Л.Г. Виноградов
Original Assignee
Виноградов Лев Георгиевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Виноградов Лев Георгиевич filed Critical Виноградов Лев Георгиевич
Priority to RU97116651A priority Critical patent/RU2125755C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2125755C1 publication Critical patent/RU2125755C1/en
Publication of RU97116651A publication Critical patent/RU97116651A/en

Links

Images

Landscapes

  • Variable-Direction Aerials And Aerial Arrays (AREA)
  • Radar Systems Or Details Thereof (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

FIELD: naval radar equipment. SUBSTANCE: device has rotating cantilever and emitter or antenna mirror reflector which are mounted on horizontal axle, and physical pendulum which is connected to them by system of levers in order to keep constant position of antenna beam pattern in vertical plane due to relative movement of mirror reflector and emitter in vertical plane. Antenna emitter is mounted for rotation in horizontal plane about its axle. It is equipped with microwave rotating assembly and is driven by physical pendulum which is connected to emitter in order to keep its constant position in space and constant polarization of radio waves. In addition antenna post has mechanism for lowering stabilized antenna beam pattern in order to improve observation of naval objects in near range. EFFECT: keeping stable position without power consumption by means of physical pendulum. 5 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области морской радиолокационной техники, в частности к зеркальным антенным устройства судовых радиолокационных станций. The invention relates to the field of marine radar technology, in particular to a mirror antenna device of ship radar stations.

Судовые РЛС предназначены для обеспечения безопасности судовождения в любое время года, суток, в условиях темного времени суток, в тумане и в других сложных условиях мореплавания. На судах морского флота в указанных условиях, а также в условиях хорошей видимости при плавании вблизи берегов, судовые РЛС работают практически непрерывно, обеспечивая отображение на экране станции внешней надводной обстановки. Ship radars are designed to ensure the safety of navigation at any time of the year, day, in the dark, in fog and other difficult navigation conditions. On ships of the navy in these conditions, as well as in conditions of good visibility when sailing near the coast, ship radars operate almost continuously, providing an external surface situation on the screen of the station.

Характеристики судовых РЛС в значительной степени определяются конструкцией и тактико-техническими данными их антенных устройств. The characteristics of ship radars are largely determined by the design and tactical and technical data of their antenna devices.

К основным характеристикам антенных устройств относятся:
диаграммы направленности антенны в горизонтальной и вертикальной плоскостях;
коэффициент усиления антенны;
уровень боковых лепестков;
частота вращения антенны.
The main characteristics of antenna devices include:
radiation patterns of the antenna in horizontal and vertical planes;
antenna gain
side lobe level;
rotational speed of the antenna.

Диаграмма направленности антенны РЛС в горизонтальной плоскости характеризует точность определения направления на обнаруженную цель. Для СНРЛС характерными величинами диаграммы направленности по половинной мощности являются 0,8 + 2,2 гр. The horizontal pattern of the radar antenna characterizes the accuracy of determining the direction to the detected target. For SNRS, the characteristic values of the radiation pattern at half power are 0.8 + 2.2 g.

Диаграмма направленности антенны в вертикальной плоскости определяет возможность обнаружения надводных целей в условиях качки судна. Характерными величинами для современных станций являются диаграммы направленности величиной 20 + 30 гр., обеспечивающие нормальную работоспособность станций при углах крена до 10 + 15 гр. The antenna radiation pattern in the vertical plane determines the possibility of detecting surface targets in the ship's pitching conditions. Typical values for modern stations are radiation patterns of 20 + 30 g., Ensuring the normal operation of the stations at roll angles of up to 10 + 15 g.

Коэффициент усиления антенны определяет эффективность судовых РЛС по обнаружению различных целей. The antenna gain determines the effectiveness of shipborne radars in detecting various targets.

Уровень боковых лепестков характеризует судовые РЛС с точки зрения возможности получения на экране индикатора станции ложных целей. Уровень боковых лепестков у антенн современных судовых РЛС ниже уровня основной диаграммы на 20 + 30 дБ. The level of the side lobes characterizes ship radars in terms of the possibility of receiving false targets on the station indicator screen. The side lobe level of the antennas of modern shipborne radars is 20 + 30 dB lower than the level of the main diagram.

Частота вращения антенны измеряется числом оборотов в минуту и для современных станций равна 14 + 30 об/мин. The antenna speed is measured by the number of revolutions per minute and for modern stations is equal to 14 + 30 rpm.

Широкое применение в СНРЛС находят в настоящее время антенные посты с использованием зеркальных и волноводно-щелевых антенн. At present, antenna posts using mirror and waveguide slot antennas are widely used in SNRS.

В табл. 1 приведены основные характеристики антенного поста с зеркальной антенной отечественной СНРЛС "Океан", взятые из справочного руководства "Судовые радиолокационные станции и их применение". В.А. Аверьянов, А.М. Байрашевский и др. Л. Судостроение. 1970 г. (стр. 24 - 34). In the table. Figure 1 shows the main characteristics of the antenna post with a mirror antenna of the domestic Oceanic OSS "Ocean", taken from the reference manual "Ship radar stations and their application". V.A. Averyanov, A.M. Bayrashevsky and others L. Shipbuilding. 1970 (p. 24 - 34).

Приведенные в таблице антенный пост, как и антенные посты практически всех существующих СНРЛС, обладают одним существенным недостатком, заключающимся в отсутствии стабилизации диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости. The antenna post shown in the table, like the antenna posts of almost all existing SNRS, has one significant drawback, which is the lack of stabilization of the antenna radiation pattern in the vertical plane.

Для количественной оценки величины потерь в обнаружении целей рассмотрим условия функционирования СНРЛС на с удах при наличии качки. For a quantitative assessment of the magnitude of losses in target detection, we consider the conditions for the functioning of the SIRS with success in the presence of pitching.

Для существующих СНРЛС с нестабилизированным антенным постом условия обнаружения надводных целей будут зависеть от углов качки судна и формы ДН антенны в вертикальной плоскости. Известно [К.В. Голев. Расчет дальности действия радиолокационных станций. Москва. 1962 г.], что дальность действия РЛС в освещенной зоне - D - можно определить из выражения

Figure 00000002

где Cm - энергетическая характеристика СНРЛС в максимуме ДН антенны СНРЛС;
S - эффективная площадь рассеяния цели;
& - отношение энергии принимаемого сигнала к энергии шумов;
F[fг, fв] - характеристика направленности антенны РЛС по напряженности поля;
fг, fв - углы смещения ДН антенны от оси в горизонтальной и вертикальной плоскости соответственно;
V - множитель ослабления радиоволн в приводном слое.For existing SNRS with an unstabilized antenna post, the conditions for detecting surface targets will depend on the pitching angles of the vessel and the shape of the antenna bottom in the vertical plane. It is known [K.V. Golev. Calculation of the range of radar stations. Moscow. 1962] that the range of the radar in the illuminated area - D - can be determined from the expression
Figure 00000002

where C m is the energy characteristic of the SNRS at the maximum of the bottom of the antenna SNRS;
S is the effective dispersion area of the target;
& is the ratio of the energy of the received signal to the energy of noise;
F [f g , f in ] - the characteristic of the directivity of the radar antenna by field strength;
f g , f in - the angles of displacement of the antenna bottom of the antenna from the axis in the horizontal and vertical plane, respectively;
V is the attenuation factor of radio waves in the drive layer.

На расстояниях, меньших 30% дальности радиогоризонта, когда кривизной земной поверхности можно пренебречь, с учетом малых величин разности фаз прямого и отраженного от поверхности моря сигналов в районе цели, получим

Figure 00000003

где h[1] , h[2] - высоты антенны СНРЛС и эффективного центра отражения цели;
L - длина волны.At distances less than 30% of the range of the radio horizon, when the curvature of the earth's surface can be neglected, taking into account the small phase difference of the direct and reflected signals from the sea surface in the target area, we obtain
Figure 00000003

where h [1], h [2] are the heights of the SNRS antenna and the effective center of reflection of the target;
L is the wavelength.

Анализ приведенных выражений показывает, что изменение дальности действия СНРЛС, при прочих равных условиях, прямо пропорционально изменению величины диаграммы направленности антенны СНРЛС по напряженности поля, а изменение дальности действия из-за изменения множителя ослабления за счет колебаний величин высот антенны и цели, а также дальности из-за качки судна и цели при волнении моря незначительны. An analysis of the above expressions shows that the change in the range of the SNRS, ceteris paribus, is directly proportional to the change in the magnitude of the radiation pattern of the antenna of the SNRS by field strength, and the change in the range due to changes in the attenuation factor due to fluctuations in the heights of the antenna and target, as well as due to the roll of the ship and the targets during sea waves are insignificant.

Для получения количественной оценки изменения дальности обнаружения надводных целей СНРЛС на качке зададимся диаграммой направленности антенны по напряженности в виде [Справочник по радиолокации. Под ред. М. Сколника. М. Сов. радио. 1976 г.]

Figure 00000004

где Gm - максимальный коэффициент усиления антенны по мощности;
КС - коэффициент сужения ДН по отношению к ДН полуволнового вибратора.To obtain a quantitative estimate of the change in the detection range of surface targets of the SIRLS on pitching, we will set the antenna radiation pattern in tension in the form [Radar Reference. Ed. M. Skolnik. M. Sov. radio. 1976]
Figure 00000004

where G m is the maximum power gain of the antenna;
KS - coefficient of narrowing of the beam relative to the beam of the half-wave vibrator.

Для расчетов относительного изменения дальности действия СНРЛС на качке в направлении бортовых курсовых углов используем выражение

Figure 00000005

где Dm - максимальная дальность обнаружения цели при отсутствии качки;
n - номер вычисления значения D/Dm;
nm - общее число суммируемых результатов вычислений;
КС = 60/Q[0.5в], где: Q[0.5в] - ширина ДН антенны по мощности в вертикальной плоскости.To calculate the relative change in the range of the action of radar on the roll towards the directional course angles, we use the expression
Figure 00000005

where D m - the maximum detection range of the target in the absence of pitching;
n is the calculation number of the value of D / D m ;
nm is the total number of summed calculation results;
KS = 60 / Q [0.5V], where: Q [0.5V] is the antenna beam width in power in the vertical plane.

Результаты выполненных на ПЭВМ расчетов средних за период качки, равные величине относительной дальности (в числителе) и величин относительной дальности при максимальных углах крена (в знаменателе) для различных значений максимальных углов крена судна и величин диаграмм направленности антенн в вертикальной плоскости, представлены в табл. 2. Расчеты проводились при nm = 50. The results of calculations performed on a PC of average for the rolling period, equal to the relative range (in the numerator) and the relative range at the maximum angles (in the denominator) for various values of the maximum angles of the vessel and the magnitude of the antenna patterns in the vertical plane, are presented in Table. 2. The calculations were performed at nm = 50.

Анализ результатов расчетов показывает, что во время качки судна СНРЛС с нестабилизированным антенным постом будет иметь значительно меньшую дальность обнаружения надводных целей, а при углах качки, близких к максимальным, вообще будут наблюдаться пропуски в обнаружении целей. An analysis of the calculation results shows that during the pitching of a ship, an SSRS with an unstabilized antenna post will have a much shorter detection range for surface targets, and at pitching angles close to maximum, there will generally be omissions in target detection.

Известно несколько способов стабилизации диаграммы направленности антенны РЛС. В частности, из технической литературы (Самойлов Л.К., Электронное управление характеристиками направленности антенн. Ленинград. Судостроение. 1987, стр. 8, 10 (табл. 1.1), 20 (последний абзац), 21 (последний абзац и рис. 1.10) известен способ стабилизации характеристики направленности антенны РЛС в пространстве, в частном случае применения, когда носителем антенны является подверженное бортовой, килевой качке и рысканию по курсу судно, согласно которому устройство формирования управляющих воздействий (гироазимутгоризонт) вырабатывает сигналы управления, поступающие на блок электронного формирования характеристик направленности и корректирует их, обеспечивая стабильное положение в пространстве (для типа антенн с возможностью электронного управления положением оси диаграммы направленности). Several methods are known for stabilizing the radar antenna pattern. In particular, from technical literature (Samoilov LK, Electronic control of antenna directivity characteristics. Leningrad. Shipbuilding. 1987, p. 8, 10 (tab. 1.1), 20 (last paragraph), 21 (last paragraph and Fig. 1.10 ) there is a method for stabilizing the directional characteristics of a radar antenna in space, in the particular case of application when the carrier of the antenna is a vessel subject to onboard keel pitching and yaw according to which the control action generating device (gyroazimuth horizon) generates control signals eniya input to the electronic unit of beamforming and adjusts the characteristics thereof, by providing a stable position in space (for the type of antenna with the possibility of controlling the position of the axis of the electron beam pattern).

Для антенн, в которых возможность электронного управления положением оси диаграммы направленности отсутствует, сигналы управления от гироазимутгоризонта поступают на механические устройства, обеспечивающие сохранение неизменным положение антенного поста или антенны РЛС относительно морской поверхности. For antennas in which there is no possibility of electronic control of the position of the axis of the radiation pattern, control signals from the gyro-azimuth horizon are fed to mechanical devices that ensure that the position of the antenna post or radar antenna relative to the sea surface remains unchanged.

Использование электронного или электромеханического принципа стабилизации антенны СНРЛС с использованием управляющих воздействий от специального датчика (гироазимутгоризонта) для СНРЛС неприемлемо из-за неоправданно высокой сложности аппаратуры и стоимости такого способа стабилизации, особенно за счет необходимости установки на судне специального датчика (гироазимутгоризонта). The use of the electronic or electromechanical principle of stabilization of the SNRS antenna using control actions from a special sensor (gyroazimuth horizon) for the SNRS is unacceptable due to the unjustifiably high complexity of the equipment and the cost of this stabilization method, especially due to the need to install a special sensor (gyroazimuth horizon) on the vessel.

Значительным преимуществом обладают стабилизированные антенные посты, основанные на использовании силы земного притяжения. Примером такого антенного поста является устройство стабилизации, предложенное в патенте США N 4.609.083 от 2.09.86. Significant advantages are stabilized antenna posts based on the use of gravity. An example of such an antenna post is the stabilization device proposed in US patent N 4.609.083 from 2.09.86.

Устройство представляет собой устанавливаемую на судне или на другом транспортном средстве самостабилизирующуюся под действием силы земного притяжения платформу, на верхней площадке которой размещается устройство, подлежащее стабилизации. В качестве таких устройство в материалах патента указаны антенны слежения за спутниками, микроволновые антенны, антенны РЛС, навигационное оборудование, фотографические и другие оптические приборы. The device is a platform, installed on a ship or on another vehicle, self-stabilizing under the influence of gravity, on the upper platform of which is placed the device to be stabilized. As such a device, in the materials of the patent, satellite tracking antennas, microwave antennas, radar antennas, navigation equipment, photographic and other optical devices are indicated.

Предложенное в патенте устройство представляет собой платформу, имеющую снизу противовес с рычагом. Платформа с противовесом подвешена на двух взаимно перпендикулярных горизонтальных осях, встроенных в раму с подшипниками, на станине, устанавливаемой на мачте или на надстройке судна. Таким образом платформа, под действием расположенного ниже осей подвески противовеса, имеет возможность сохранять на качке судна неизменным горизонтальное положение своей верхней площадки. The device proposed in the patent is a platform having a counterweight with a lever from below. The counterweight platform is suspended on two mutually perpendicular horizontal axes integrated in the frame with bearings, on a bed mounted on the mast or on the superstructure of the vessel. Thus, the platform, under the action of the counterweight suspension axes located below, has the ability to maintain the horizontal position of its upper platform on the ship's pitching.

Таким образом, предложенная в патенте США 4.609.082 от 2.09.86 самостабилизирующаяся платформа обеспечивает полную стабилизацию установленного на ее верхней площадке антенного поста РЛС или любого другого устройства. Thus, the self-stabilizing platform proposed in US patent 4.609.082 of 2.09.86 provides complete stabilization of the radar antenna post installed on its upper platform or any other device.

Выполним ориентировочную оценку массогабаритных характеристик стабилизированного антенного поста РЛС массой M, высотой 3H, с центром тяжести, расположенным на расстоянии H от основания поста. Let us make an approximate assessment of the mass and size characteristics of a stabilized antenna post of a radar of mass M, height 3H, with a center of gravity located at a distance H from the base of the post.

Принятые нами для оценочных расчетов величины массогабаритных характеристик стабилизированного антенного поста по патенту США сведены в табл. 3. The values of the weight and size characteristics of the stabilized antenna post according to the US patent, adopted by us for estimation calculations, are summarized in table. 3.

В таблице приняты следующие условные обозначения и сокращения: xm и xp - коэффициенты для масштаба массы противовеса и длины его рычага к M и H соответственно, ЦТ - центр тяжести. The following conventions and abbreviations are adopted in the table: xm and xp are the coefficients for the mass scale of the counterweight and the length of its lever to M and H, respectively, and CT is the center of gravity.

Величина массы противовеса и его центра тяжести (плеча) взаимосвязаны и могут быть определены из условия
xm = 1.11/(xp + 0.1)
В табл. 4 приведены массогабаритные характеристики рассматриваемой самостабилизирующейся платформы с установленным на ней антенным постом РЛС на основе данных таблицы 3 для различных вариантов соотношений массы и плеча противовеса (xm, xp), а также реальные масса и высота антенного поста при установке на стабилизированную платформу антенного поста СНРЛС "Океан".
The mass of the counterweight and its center of gravity (shoulder) are interconnected and can be determined from the condition
xm = 1.11 / (xp + 0.1)
In the table. 4 shows the overall dimensions of the considered self-stabilizing platform with the radar antenna post installed on it based on the data in Table 3 for various variants of the counterweight mass and arm ratios (xm, xp), as well as the actual weight and height of the antenna post when installed on the stabilized platform of the SNRLS antenna post "Ocean".

Результаты оценочных расчетов показывают, что использование предложенной в патенте США стабилизированной платформы для стабилизации антенны судовой РЛС приводит к возрастанию массы антенного поста более чем в 3 раза и высоты в 1.3 - 1.6 раз. The results of evaluative calculations show that the use of the stabilized platform proposed in the US patent for stabilizing the antenna of a ship’s radar leads to an increase in the weight of the antenna post by more than 3 times and in height by 1.3 - 1.6 times.

Другим существенным недостатком использования предложенной в патенте США платформы на судах является существенное ограничение углов наклона платформы при перемещении противовеса в сторону станины. Судя по приведенному в материалах патента чертежу (фиг. 2), угол наклона противовеса в сторону станины не может превышать 5-6 градусов, при возможных кренах судна в 10 и более градусов. Another significant drawback of using the platform proposed in the US patent on ships is a significant limitation of the tilt angles of the platform when moving the counterweight towards the bed. Judging by the drawing shown in the patent materials (Fig. 2), the angle of inclination of the counterweight to the side of the bed cannot exceed 5-6 degrees, with possible rolls of the vessel of 10 or more degrees.

Чтобы уменьшить углы наклона платформы в указанном направлении необходимо устанавливать платформу так, чтобы наклоны платформы в указанном направлении совпадали с диаметральной плоскостью судна нос-корма, в которой качка-дифферент судна значительно меньше, чем бортовая качка. In order to reduce the inclination angles of the platform in the indicated direction, it is necessary to install the platform so that the inclination of the platform in the indicated direction coincides with the diametrical plane of the bow / stern vessel, in which the pitching of the vessel is much smaller than the pitching.

Однако и в этом случае для предотвращения поломки платформы при больших наклонах судна необходимо несколько увеличить вынос подвижной части на оси станины, что приведет к необходимости повышения прочности оси и станины, т. е. к еще большему увеличению массогабаритных характеристик устройства. However, in this case, too, to prevent damage to the platform at large tilts of the vessel, it is necessary to slightly increase the extension of the moving part on the axis of the bed, which will lead to the need to increase the strength of the axis and bed, i.e., to further increase the overall dimensions of the device.

Таким образом, существенными недостатками устройств антенны-прототипа по патенту США N 4.609.083 от 2.09.86, являются:
увеличенные массогабаритные характеристики:
проблематичность использования устройства на качающемся судне из-за ограниченных углов наклона платформы в ряде направлений и отсутствия ограничителей углов наклона для предотвращения поломки платформы при экстремальных углах качки.
Thus, the significant disadvantages of the devices of the antenna prototype of US patent N 4.609.083 from 2.09.86 are:
increased weight and size characteristics:
the problematic use of the device on a swinging vessel due to the limited tilt angles of the platform in a number of directions and the absence of limiters of tilt angles to prevent breakage of the platform at extreme pitching angles.

Сущность изобретения заключается в том, что самостабилизирующийся антенный пост судовой РЛС, включающий антенный пост с параболическим отражателем, установленный на стабилизированной платформе, состоящий из параболического отражателя и расположенного в фокусе отражателя облучателя антенны на кронштейне, установленных на станине и основании антенны, основание антенны укреплено на стабилизированной платформе, обеспечивающей стабилизацию антенны РЛС и ее диаграммы направленности в вертикальной плоскости, а также сохранение поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн, причем стабилизация платформы осуществляется без затраты энергии за счет силы земного притяжения и свойств физического маятника, отличающийся тем, что из состава антенного поста исключают стабилизированную платформу, выполняют поворачивающимися на горизонтальной оси в вертикальной плоскости кронштейн с облучателем или зеркальный отражатель антенны, облучатель антенны выполняют поворачивающимся вокруг своей оси, в состав антенного поста включают два физических маятника и две системы рычагов, передающие взаимное перемещение одного маятника и качающегося судна на подвижные кронштейн облучателя или отражатель антенны, другого маятника и качающегося судна на поворотный облучатель антенны, обеспечивая стабилизацию диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости и сохранение поляризации радиоволн без затраты энергии за счет силы земного притяжения и свойств физического маятника. The essence of the invention lies in the fact that the self-stabilizing antenna post of a ship's radar, including an antenna post with a parabolic reflector, mounted on a stabilized platform, consisting of a parabolic reflector and located in the focus of the reflector of the antenna feed on the bracket mounted on the base and the base of the antenna, the antenna base is mounted on a stabilized platform that provides stabilization of the radar antenna and its radiation pattern in the vertical plane, as well as maintaining polarization radiated and received radio waves, and the platform is stabilized without energy consumption due to the force of gravity and the properties of the physical pendulum, characterized in that the stabilized platform is excluded from the antenna post, an arm with an irradiator or a mirror reflector of the antenna are rotated on a horizontal axis in the vertical plane , the antenna feed is performed turning around its axis, the structure of the antenna post includes two physical pendulums and two leverage systems, transmitting the mutual movement of one pendulum and a swinging vessel to a movable arm of an irradiator or reflector of an antenna, another pendulum and a swinging ship to a rotary irradiator of an antenna, ensuring stabilization of the antenna radiation pattern in the vertical plane and preservation of polarization of radio waves without energy consumption due to the force of gravity and the properties of a physical pendulum .

В варианте с управлением диаграммой направленности за счет перемещения кронштейна с облучателем антенны, отличающийся тем, что кронштейн облучателя подвижно укреплен в центре отражателя и снабжен вращающимся СВЧ переходом, обеспечивающим качание кронштейна с облучателем в вертикальной плоскости, а система рычагов представляет собой расположенный вертикально шарнирно соединенный четырехугольник с равными сторонами-рычагами, передний вертикальный рычаг которого является одновременно отвесом маятника, с укрепленным на продолжении рычага вниз грузом маятника, приводящим в движение во время качки судна систему рычагов и кронштейн облучателя, шарнирно соединенный с передним вертикальным рычагом; верхний горизонтальный рычаг соединен с кронштейном и является продолжением кронштейна облучателя за плоскость отражателя антенны через центр отражателя, а нижний горизонтальный и задний вертикальный рычаги соединены подвижно с муфтой, скользящей по наклонному штырю, укрепленному неподвижно под углом 45 градусов в верхней части с задней стороны отражателя антенны в точке качания кронштейна облучателя и соединения переднего вертикального и верхнего горизонтального рычагов, а снизу - к корпусу антенного поста, при этом, в процессе качки судна, маятник через систему рычагов поворачивает кронштейн с облучателем на угол, равный двойному углу крена судна в сторону крена, обеспечивая отклонение диаграммы направленности антенны на угол крена в противоположную сторону и сохраняя тем самым первоначальное направление, т.е. стабилизацию в вертикальной плоскости диаграммы направленности антенны. In an embodiment with a radiation pattern control due to the movement of the bracket with the antenna feed, characterized in that the feed bracket is movably mounted in the center of the reflector and equipped with a rotating microwave transition that swings the bracket with the feed in the vertical plane, and the leverage is a vertically articulated quadrangle with equal sides-levers, the front vertical lever of which is simultaneously a plumb of the pendulum, with the p the lever down by the weight of the pendulum, which drives the leverage system and the irradiator bracket pivotally connected to the front vertical lever during the ship’s rolling; the upper horizontal lever is connected to the bracket and is a continuation of the irradiator bracket beyond the plane of the reflector of the antenna through the center of the reflector, and the lower horizontal and rear vertical levers are movably connected to a sleeve sliding along an inclined pin fixed motionless at an angle of 45 degrees in the upper part from the back of the antenna reflector at the swing point of the irradiator bracket and the connection of the front vertical and upper horizontal levers, and from the bottom to the body of the antenna post, while in the process of rolling of the vessel, the pendulum, through a system of levers, rotates the bracket with the irradiator at an angle equal to the double roll angle of the vessel towards the roll, providing the antenna pattern deviates by the roll angle in the opposite direction and thereby preserves the original direction, i.e. stabilization in the vertical plane of the antenna pattern.

В варианте с управлением диаграммой направленности антенны за счет перемещения отражателя антенны, отличающийся тем, что зеркальный отражатель антенны укреплен подвижно на горизонтальной оси в точке своего центра, а обеспечивающая синхронное с качкой перемещение отражателя антенны система рычагов с маятником представляет собой расположенный вертикально шарнирно соединенный четырехугольник с равными сторонами-рычагами, передний вертикальный рычаг которого является одновременно отвесом маятника с укрепленным на продолжении рычага вниз грузом маятника, приводящим при качке в движение систему рычагов и зеркальный отражатель; соединенный подвижно с передним вертикальным рычагом верхний горизонтальный рычаг неподвижно укреплен с основанием антенны и кронштейном облучателя, одновременно являясь продолжением кронштейна облучателя за переднюю плоскость отражателя, а нижний горизонтальный и задний вертикальный рычаги соединены подвижно с муфтой, скользящей по наклонному штырю, жестко соединенному с подвижным зеркальным отражателем антенны и подвижно укрепленному в верхней части в точке соединения переднего вертикального и верхнего горизонтального рычагов; при этом, в процессе качки судна, обеспечивается изменение под действием маятника через систему рычагов углового положения зеркального отражателя на угол, равный половине угла крена судна, в сторону, противоположную крену, обеспечивая отклонение оси диаграммы направленности антенны на угол крена, в противоположную крену сторону, и сохраняя тем самым первоначальное направление, т. е. стабилизацию в вертикальной плоскости, диаграммы направленности антенны. In the variant with controlling the antenna pattern due to the movement of the antenna reflector, characterized in that the antenna reflector of the antenna is mounted movably on the horizontal axis at the point of its center, and the lever system with the pendulum, which provides synchronous movement with the antenna reflector, is a leverage with a pendulum that is a vertically articulated quadrangle with equal sides-levers, the front vertical lever of which is simultaneously a plumb of the pendulum with a lever attached to the extension down by the weight of the pendulum, which drives the leverage system and the mirror reflector; the upper horizontal lever movably connected to the front vertical arm is fixedly mounted with the base of the antenna and the irradiator bracket, while being a continuation of the irradiator bracket beyond the front plane of the reflector, and the lower horizontal and rear vertical levers are movably connected to a clutch sliding on an inclined pin rigidly connected to the movable mirror antenna reflector and movably mounted in the upper part at the junction of the front vertical and upper horizontal levers ; at the same time, in the process of rolling the ship, a change is made under the action of the pendulum through a system of levers of the angular position of the mirror reflector by an angle equal to half the angle of the heel of the vessel, in the direction opposite to the roll, providing a deviation of the axis of the antenna pattern to the angle of the roll, in the opposite direction to the roll, and thereby preserving the original direction, i.e., stabilization in the vertical plane, of the antenna pattern.

Облучатель антенны снабжен СВЧ вращающимся переходом, обеспечивающим вращение облучателя вокруг своей оси симметрии, и снабжен маятником, под действием которого облучатель сохраняет постоянным положение в пространстве относительно плоскости Земли. The antenna irradiator is equipped with a microwave rotating transition, which ensures the irradiator rotates around its axis of symmetry, and is equipped with a pendulum, under which the irradiator maintains a constant position in space relative to the plane of the Earth.

В состав антенного поста включен механизм изменения начального положения кронштейна облучателя, обеспечивающий наклон оси диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости вниз с целью улучшения условий наблюдаемости надводных целей в ближней зоне. The antenna post includes a mechanism for changing the initial position of the irradiator bracket, which tilts the axis of the antenna pattern in the vertical plane down to improve the observability of surface targets in the near field.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС в исходном положении (вид сбоку). Первый вариант. In FIG. 1 shows a schematic diagram of the design of a self-stabilizing antenna post of a ship's radar in the initial position (side view). First option.

На фиг. 2 - принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС в исходном положении (вид сбоку). Второй вариант. In FIG. 2 is a schematic diagram of a design of a self-stabilizing antenna post of a ship radar in the initial position (side view). The second option.

На фиг. 3 - принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС при крене судна (вид сбоку). Первый вариант. In FIG. 3 is a schematic diagram of a design of a self-stabilizing antenna post of a ship radar during roll of a ship (side view). First option.

На фиг. 4 - принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС при крене судна (вид сбоку). Второй вариант. In FIG. 4 is a schematic diagram of the design of a self-stabilizing antenna post of a ship’s radar during a roll of a ship (side view). The second option.

На фиг. 5 - принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС в исходном положении (вид спереди). In FIG. 5 is a schematic diagram of a design of a self-stabilizing antenna post of a ship radar in the initial position (front view).

На фиг. 6 - принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС при крене судна (вид спереди). In FIG. 6 is a schematic diagram of a design of a self-stabilizing antenna post of a ship radar with a roll of a ship (front view).

Возможность стабилизации ДН зеркальной антенны основана на использовании известного способа сканирования ДН путем смещения облучателя зеркальной антенны из фокуса зеркального отражателя. The ability to stabilize the bottom of the mirror antenna is based on the use of the known method of scanning the bottom of the beam by shifting the reflector of the mirror antenna from the focus of the mirror reflector.

Такой способ изменения положения оси ДН широко используется в радиолокации. На этом принципе основан, например, обзор пространства по высоте в высотомерах, в которых сканирование луча антенны по высоте осуществляется путем качания зеркального отражателя антенны в вертикальной плоскости относительно неподвижного облучателя антенны. This method of changing the position of the axis of the beam is widely used in radar. Based on this principle, for example, an overview of the space in height in altimeters, in which the scanning of the antenna beam in height is carried out by swinging the mirror reflector of the antenna in a vertical plane relative to the fixed antenna feed, is based.

На этом же принципе основан обзор участка поверхности моря или суши в РЛС управления стрельбой за счет быстрого перемещения луча антенны в заданном секторе обзора по азимуту и воспроизведения на экране индикатора типа В просматриваемого участка поверхности. The same principle is based on a survey of a surface area of the sea or land in the firing control radar due to the rapid movement of the antenna beam in a given viewing sector in azimuth and playback of a type B indicator on the screen of the surface area being viewed.

О возможных максимальных углах сканирования луча зеркальных антенн указывается в литературе (см. Справочник по радиолокации. Под редакцией М. Сколник. Сов. радио. М. 1973 г., т. 2, стр. 109 - 117). Отмечается, что антенна со сферическим зеркалом обеспечивает сканирование луча ДН антенны без значительных искажений в пределах угла 140 градусов. Антенна с отражателем в виде параболического тора обеспечивает качание луча ДН антенны в угле до 120 градусов. The possible maximum scanning angles of the beam of the mirror antennas are indicated in the literature (see. The Guide to Radar. Edited by M. Skolnik. Sov. Radio. M. 1973, vol. 2, pp. 109 - 117). It is noted that the antenna with a spherical mirror provides scanning of the beam of the antenna beam without significant distortion within the angle of 140 degrees. An antenna with a reflector in the form of a parabolic torus ensures the swing of the beam of the DN antenna in an angle of up to 120 degrees.

В отечественной литературе (см. например, В.М. Гинсбург, И.Н. Белова. Расчет параболических антенн. Сов. радио. 1959 г.) изложена методика расчета ДН зеркальных антенн как при расположении облучателя в фокусе отражателя, так и при выносе облучателя с качанием луча ДН антенны в секторе до 10 и более градусов. Здесь же отмечается, что при отклонении луча антенны на углы больше 10 гр. будут наблюдаться искажения формы ДН антенны. Для устранения этого приведены результаты расчетов ДН с корректурой ее формы при отклонении луча антенны на большие углы качания. In the domestic literature (see, for example, V.M. Ginsburg, I.N. Belova. Calculation of parabolic antennas. Sov. Radio. 1959), a procedure for calculating the MD of reflector antennas is described both when the irradiator is in the focus of the reflector and when an irradiator with a beam swing of the antenna beam in a sector of up to 10 or more degrees. It is also noted here that when the antenna beam is deflected by angles greater than 10 g. distortions in the shape of the antenna bottom will be observed. To eliminate this, the results of calculations of the DN with the correction of its shape when deflecting the antenna beam at large angles of swing are presented.

Для обеспечения стабилизации луча ДН судовой антенны необходимо качание луча в пределах, характерных для морских судов максимальных углов крена, которые лежат в пределах 30 - 40 градусов. To ensure stabilization of the beam of the bottom of the ship's antenna, it is necessary to swing the beam within the limits typical for marine vessels of the maximum angles of heel, which lie in the range of 30 - 40 degrees.

Из изложенного следует, что практическое использование зеркальных антенн для стабилизации ДН антенны судовых РЛС на качке судна путем отклонения луча ДН антенны за счет перемещения облучателя, широко используемого в радиолокации, вполне осуществимо. It follows from the foregoing that the practical use of mirror antennas for stabilizing the antenna bottom of a ship’s radar at the ship’s pitching by deflecting the beam of the beam antenna due to the movement of the irradiator widely used in radar is feasible.

При этом необходимо учесть, что нет необходимости предъявлять жесткие требования к сохранению неизменной формы ДН антенны при качании луча в вертикальной плоскости, т.к. функции по измерению пеленга на цель несет ДН антенны в горизонтальной плоскости, искажения которой при качании ДН в вертикальной плоскости незначительны. It should be borne in mind that there is no need to impose strict requirements on maintaining the unchanged shape of the antenna beam when the beam is swinging in a vertical plane, because the bearing measurement function on the target is carried by the antenna bottom in the horizontal plane, the distortion of which when swinging the beam in the vertical plane is negligible.

Принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС в исходном положении - при нахождении судно на ровном киле, для первого варианта представлена на фиг. 1. Schematic diagram of the design of the self-stabilizing antenna post of the ship's radar in the initial position - when the vessel is on an even keel, for the first option is presented in FIG. 1.

При первом варианте конструкции антенный пост состоит из станины 1 и укрепленных на ней двух боковых стоек 2, в верхней части которых укреплен зеркальный отражатель антенны 3. In the first embodiment, the antenna post consists of a frame 1 and two side posts 2 mounted on it, in the upper part of which a mirror reflector of the antenna 3 is mounted.

В геометрическом центре отражателя, в точке 4, шарнирно укреплен на горизонтальной оси, лежащей в плоскости отражателя, кронштейн облучателя 5 с облучателем 6. Жестко с кронштейном облучателя 5, в качестве его продолжения за плоскость зеркального отражателя 3, укреплен рычаг кронштейна 7. In the geometric center of the reflector, at point 4, the irradiator bracket 5 with the irradiator is pivotally mounted on a horizontal axis lying in the plane of the reflector 6. Rigidly with the irradiator bracket 5, as its extension beyond the plane of the mirror reflector 3, the arm of the bracket 7 is strengthened.

В центре параболического отражателя, в точке 4, на оси кронштейна подвижно укреплена система рычагов, представляющая собой расположенный вертикально четырехугольник с шарнирно соединенными равными по длине сторонами - рычагами и диагонально расположенным штырем. Передний вертикальный рычаг системы 8, соединенный шарнирно в верхней части с осью кронштейна и верхним горизонтальным рычагом 9, одновременно является отвесом маятника системы. На продолжении рычага 8 вниз укреплен груз маятника 10. In the center of the parabolic reflector, at point 4, on the axis of the bracket, a lever system is movably fastened, which is a vertically located quadrangle with pivotally connected equally long sides - levers and a diagonal pin. The front vertical lever of the system 8, pivotally connected in the upper part with the axis of the bracket and the upper horizontal lever 9, is simultaneously a plumb of the pendulum of the system. On the continuation of the lever 8 down the load of the pendulum 10 is strengthened.

Нижний горизонтальный рычаг 11 и задний вертикальный рычаг 12 соединены в точке своего соединения подвижно с муфтой 13, скользящей по диагонально расположенному наклонному штырю 14, неподвижно укрепленному в верхней части с задней стороны отражателя антенны 3 в центре отражателя, в точке 4, а в нижней части укрепленному к станине антенного поста штангой 15. The lower horizontal lever 11 and the rear vertical lever 12 are connected movably with a clutch 13 sliding along a diagonal inclined pin 14, fixedly mounted in the upper part from the rear side of the reflector antenna 3 in the center of the reflector, at point 4, and in the lower part fortified to the base of the antenna post with a rod 15.

Верхний горизонтальный рычаг 9 соединен подвижно с рычагом кронштейна 7 при помощи дистанционно управляемого механизма наклона кронштейна облучателя 16, жестко соединенного с кронштейном 5 облучателя 6. The upper horizontal arm 9 is movably connected to the arm of the arm 7 using a remotely controlled tilt mechanism of the arm of the irradiator 16, rigidly connected to the arm 5 of the irradiator 6.

Для обеспечения трансляции СВЧ энергии между приемо-передатчиком РЛС и качающимся кронштейном облучателя 5 с облучателем 6 соосно с осью качания кронштейна облучателя установлен СВЧ вращающийся переход. To ensure the transmission of microwave energy between the radar transceiver and the swinging arm of the irradiator 5 with the irradiator 6, a microwave rotating transition is installed coaxially with the axis of swing of the irradiator bracket.

С целью сохранения на качке неизменной поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн при наклонах антенны в плоскости отражателя 3, перпендикулярной оси ее диаграммы направленности, облучатель антенны 6 снабжен СВЧ вращающимся переходом 17, обеспечивающим повороты облучателя вокруг своей оси симметрии, и снабжен маятником облучателя 18, под действием которого облучатель сохраняет постоянным положение в пространстве относительно плоскости Земли. In order to maintain the unchanged polarization of the emitted and received radio waves when the antenna is tilted in the plane of the reflector 3 perpendicular to the axis of its radiation pattern, the antenna irradiator 6 is equipped with a microwave rotating transition 17, which rotates the irradiator around its axis of symmetry, and is equipped with an irradiator pendulum 18, under the action which the irradiator maintains a constant position in space relative to the plane of the Earth.

В исходном положении и установке оси ДН в вертикальной плоскости горизонтально излучаемые облучателем 6 радиоволн, отразившись от зеркального отражателя 3, распространяются параллельно поверхности Земли, образуя фронт радиоволн 19. In the initial position and the installation of the axis of the beam in the vertical plane, 6 radio waves horizontally emitted by the irradiator, reflected from the mirror reflector 3, propagate parallel to the Earth's surface, forming the front of the radio waves 19.

В случае использовании антенны с наклоном ДН антенны вниз кронштейн облучателя 5 и облучатель 6 занимают под действием механизма 16 в исходном положении позицию 20 с фронтом радиоволн в дальней зоне 21. In the case of using an antenna with the antenna beam tilted downward, the irradiator bracket 5 and irradiator 6 occupy position 20 with the front of the radio waves in the far zone 21 under the action of the mechanism 16 in the initial position.

Принципиальная схема конструкции самостабилизирующегося антенного поста судовой РЛС в исходном положении для второго варианта с качающимся отражателем антенны представлена на фиг. 2 (вид сбоку). A schematic diagram of the design of the self-stabilizing antenna post of a ship's radar in the initial position for the second embodiment with a swinging reflector of the antenna is shown in FIG. 2 (side view).

Для второго варианта конструкции антенный пост состоит, так же как и для первого варианта, из станины 1 с двумя боковыми стойками 2. В отличие от первого варианта параболический отражатель 3 укреплен подвижно к стойкам 2 своим центром 4 на горизонтальной оси, расположенной в плоскости отражателя. For the second version of the design, the antenna post consists, as well as for the first version, of the frame 1 with two side posts 2. In contrast to the first version, the parabolic reflector 3 is mounted movably to the posts 2 with its center 4 on a horizontal axis located in the plane of the reflector.

Кронштейн же облучателя 5 с облучателем 6 соединены со стойками 2. The bracket of the irradiator 5 with the irradiator 6 is connected to the posts 2.

Жестко с кронштейном облучателя 5, в качестве его продолжения за плоскость отражателя 3, укреплен рычаг кронштейна 7. Rigidly with the bracket of the irradiator 5, as its extension beyond the plane of the reflector 3, the lever of the bracket 7 is strengthened.

В центре зеркального отражателя 3 на его оси подвижно укреплена система рычагов, аналогичная системе рычагов первого варианта в составе переднего вертикального рычага 8, верхнего горизонтального рычага 9, груза маятника 10, нижнего горизонтального рычага 11, заднего вертикального рычага 12, муфты 13 и штыря 14. In the center of the mirror reflector 3, a leverage system is movably fixed on its axis, similar to the leverage system of the first embodiment comprising the front vertical lever 8, the upper horizontal lever 9, the weight of the pendulum 10, the lower horizontal lever 11, the rear vertical lever 12, the clutch 13 and the pin 14.

В отличие от конструкции первого варианта, во втором варианте наклонный диагональный штырь 14 жестко соединен с зеркальным отражателем 3 и имеет возможность качаться вместе с отражателем антенны 3 в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси зеркального отражателя 3 под действием маятника и системы рычагов. In contrast to the design of the first embodiment, in the second embodiment, the inclined diagonal pin 14 is rigidly connected to the mirror reflector 3 and has the ability to swing with the antenna reflector 3 in a vertical plane around the horizontal axis of the mirror reflector 3 under the action of the pendulum and leverage.

Верхний горизонтальный рычаг 9 жестко соединен с рычагом кронштейна 7. The upper horizontal lever 9 is rigidly connected to the lever of the bracket 7.

Кронштейн облучателя 5 соединен со стойками антенного поста при помощи штанги 15 и дистанционно управляемого механизма наклона кронштейна облучателя 16. The irradiator bracket 5 is connected to the posts of the antenna post using the rod 15 and a remotely controlled tilt mechanism of the irradiator bracket 16.

Для обеспечения трансляции СВЧ энергии между приемо-передатчиком РЛС и перемещающимся при наклоне под действием механизма наклона 16 кронштейном облучателя 5 и облучателем 6, кронштейн облучателя 5 снабжен отрезком гибкого волновода или СВЧ вращающимся переходом. To ensure the transfer of microwave energy between the radar transceiver and moving when tilted under the influence of the tilt mechanism 16, the irradiator bracket 5 and the irradiator 6, the irradiator bracket 5 is equipped with a piece of flexible waveguide or a microwave rotating junction.

С целью сохранения на качке неизменной поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн при наклонах антенны в плоскости отражателя антенны 3, перпендикулярной оси ее ДН, облучатель антенны 6 снабжен СВЧ вращающимся переходом 17, обеспечивающим повороты облучателя вокруг своей оси симметрии, и снабжен маятником облучателя, под действием которого облучатель сохраняет постоянным положение в пространстве относительно плоскости Земли. In order to maintain the unchanged polarization of the emitted and received radio waves on the pitch during tilting of the antenna in the plane of the antenna reflector 3, perpendicular to the axis of its beam, the antenna feed 6 is equipped with a microwave rotating transition 17, which provides rotation of the feed around its axis of symmetry, and is equipped with an irradiator pendulum, under which the irradiator maintains a constant position in space relative to the plane of the Earth.

В исходном положении и установке оси ДН в вертикальной плоскости горизонтально излучаемые облучателем 6 радиоволны, отразившись от зеркального отражателя 3, распространяются параллельно земной поверхности, образуя фронт радиоволн 19. In the initial position and the installation of the axis of the beam in the vertical plane, the horizontal waves radiated by the irradiator 6, reflected from the mirror reflector 3, propagate parallel to the earth's surface, forming the front of the radio waves 19.

В случае использования антенны с наклоном оси ДН антенны вниз, кронштейн 5 и облучатель 6 занимает, под действием механизма 16, в исходном положении позицию 20, образуя в дальней зоне фронт волны 21. In the case of using an antenna with the antenna axis tilted down, the bracket 5 and feed 6 occupy, in the initial position, position 20 under the action of mechanism 16, forming a wave front 21 in the far zone.

Во время качки судна предлагаемый антенный пост функционирует следующим образом. Рассмотрим функционирование конструкции по первому варианту (фиг. 3). During the pitching of the vessel, the proposed antenna post operates as follows. Consider the operation of the structure according to the first embodiment (Fig. 3).

Рассмотрим случаи, когда крен судна и наклон антенны происходят в плоскости ДН антенны с сторону наблюдаемой цели на угол 22 (фиг. 3). Consider the cases when the roll of the vessel and the tilt of the antenna occur in the plane of the antenna beam from the side of the observed target at an angle of 22 (Fig. 3).

При наклоне судна и антенного поста на угол 22 на этот же угол наклоняется станина 1, стойки 2, зеркальный отражатель 3, наклонный штырь 14 и штанга 15. Маятник, состоящий из рычага 8 и груза 10, сохранит вертикальное положение рычага - отвеса 8, вследствие чего изменится угол между рычагом 8 и штырем 14 на величину угла крена 22. Система рычагов 8, 9, 11 и 12 с муфтой 13, благодаря скольжению муфты 13 по штырю 14, обеспечит изменение формы системы рычагов. При перемещении муфты 13 по штырю 14 два треугольника, составленные штырем 14 и рычагами 8, 11 и 9, 12 будут всегда равны. Равными всегда будут и углы между наклонной штангой 14 и рычагом 8, наклонной штангой 14 и рычагом 9. Вследствие этого рычаг 9 при наклоне антенного поста на угол 22 изменит свое угловое положение на угол 23, равный двум углам крена - 22. На величину двойного угла крена 23 в сторону крена изменит также свое положение кронштейн облучателя 5 с облучателем 6. When the vessel and the antenna post are tilted at an angle of 22, the frame 1, the strut 2, the mirror reflector 3, the inclined pin 14 and the rod 15 are tilted to the same angle. The pendulum, consisting of the lever 8 and the load 10, will retain the vertical position of the lever - plummet 8, due to which will change the angle between the lever 8 and the pin 14 by the angle of the heel 22. The system of levers 8, 9, 11 and 12 with the clutch 13, due to the sliding of the clutch 13 on the pin 14, will provide a change in the shape of the leverage. When moving the clutch 13 along the pin 14, two triangles made up by the pin 14 and the levers 8, 11 and 9, 12 will always be equal. The angles between the inclined rod 14 and the lever 8, the inclined rod 14 and the lever 9 will always be equal. As a result, the lever 9, when the antenna post is tilted by an angle of 22, will change its angular position by an angle of 23, equal to two angles of heel - 22. By the value of the double angle the roll 23 towards the roll will also change its position arm of the irradiator 5 with the irradiator 6.

Следовательно, относительно жестко соединенного с судном зеркального отражателя 3, изменившего свое положение в пространстве на угол крена 22, кронштейн облучателя 5 с облучателем 6 наклонится в сторону крена на двойной угол крена - угол 23, обеспечивая отклонение оси ДН антенны в сторону, противоположную крену на угол, равный разности углов наклона кронштейна 6 и отражателя 3, т. е. на угол крена - 22 в противоположную сторону, сохраняя тем самым первоначальное горизонтальное положение оси ДН антенны. Consequently, with respect to the mirror reflector 3, which has been rigidly connected to the vessel and has changed its position in space by an angle of heel 22, the arm of the irradiator 5 with irradiator 6 will tilt toward the heel by a double angle of heel - angle 23, providing a deviation of the axis of the antenna beam in the opposite direction to an angle equal to the difference of the angles of inclination of the bracket 6 and the reflector 3, i.e., the angle of heel - 22 in the opposite direction, thereby preserving the initial horizontal position of the axis of the antenna beam.

Таким образом предлагаемая конструкция антенны обеспечивает стабилизацию ДН антенны в вертикальной плоскости на качке. Thus, the proposed antenna design provides stabilization of the antenna bottom in the vertical plane on the pitching.

Аналогичным образом работает система рычагов и при наклоне судна и антенного поста в противоположную сторону. В этом случае геометрические соотношения между элементами системы рычагов останутся теми же. При наклоне судна и антенного поста на угол 22 благодаря системе рычагов, приводимой в движение маятником (отвес-рычаг 8 и груз 10), кронштейн облучателя 5 с облучателем 6 переместится в сторону, противоположную крену на угол, равный двойному углу крена, обеспечивая отклонение оси ДН зеркальной антенны вниз на угол крена 22, сохраняя тем самым первоначальное положение ДН антенны в вертикальной плоскости. The leverage system works in a similar way when the vessel and antenna post are tilted in the opposite direction. In this case, the geometric relationships between the elements of the leverage remain the same. When the vessel and the antenna post are tilted at an angle of 22 due to the system of levers driven by the pendulum (plumb-lever 8 and load 10), the irradiator bracket 5 with irradiator 6 will move in the direction opposite the bank by an angle equal to the double angle of the bank, providing an axis deviation The bottom of the mirror antenna is downward by an angle of heel 22, thereby preserving the initial position of the bottom of the antenna in the vertical plane.

Если в исходном положении диаграмма направленности антенны наклонена вниз при помощи механизма 16 (положение фронта 21 на фиг. 1), на качке судна предлагаемая система стабилизации будет обеспечивать сохранение заданного угла наклона неизменным. If in the initial position the antenna pattern is tilted down using a mechanism 16 (front position 21 in Fig. 1), the proposed stabilization system will ensure that the given tilt angle remains unchanged at the ship’s pitching.

Для второго варианта конструкции антенного поста, принципиальная схема которого представлена на фиг. 2, во время качки судна характерно следующее взаимодействие элементов конструкции (см. фиг. 4). For the second embodiment of the antenna post design, the circuit diagram of which is presented in FIG. 2, during the rolling of the vessel, the following interaction of structural elements is characteristic (see Fig. 4).

При наклоне судна на угол 22, когда антенна РЛС направлена в сторону, противоположную углу качки, вместе с судном на этот же угол наклонится также станина 1, стойки 2, кронштейн облучателя 5 с облучателем 6, штанга 15 и механизм 16, а также связанные с кронштейном рычаг кронштейна 7 и верхний горизонтальный рычаг 9. When the vessel is tilted at an angle of 22, when the radar antenna is directed in the opposite direction to the pitching angle, the bed 1, strut 2, irradiator bracket 5 with irradiator 6, rod 15 and mechanism 16, as well as associated with bracket bracket lever 7 and the upper horizontal lever 9.

Маятник, состоящий из переднего вертикального рычага - отвеса маятника 8 и груза 10, под действием силы тяжести сохранит прежнее вертикальное положение, вследствие чего угол между отвесом маятника 8 и верхним горизонтальным рычагом 9 изменится на угол крена 22. The pendulum, consisting of the front vertical arm - the plumb of the pendulum 8 and the load 10, under the influence of gravity will maintain its previous vertical position, as a result of which the angle between the plumb of the pendulum 8 and the upper horizontal arm 9 will change by an angle of heel 22.

Вследствие равенства сторон системы рычагов 8, 9, 11 и 12 наклонный штырь 14, являющийся диагональю четырехугольника системы рычагов, разделит угол между рычагами 8 и 9 пополам и изменит свое угловое положение в пространстве вместе с жестко соединенным с ним зеркальным отражателем антенны 3 на угол 24, равный половине угла крена 22. Due to the equality of the sides of the leverage system 8, 9, 11 and 12, the inclined pin 14, which is the diagonal of the quadrangle of the leverage system, will divide the angle between the levers 8 and 9 in half and change its angular position in space together with the antenna reflector 3 rigidly connected to it by an angle of 24 equal to half roll angle 22.

Разность углов наклона судна, антенного поста и кронштейна с облучателем, с одной стороны, и зеркального отражателя 3, с другой, составит также половину угла 22 - угол 24. The difference in the angles of inclination of the vessel, the antenna post and the bracket with the irradiator, on the one hand, and the mirror reflector 3, on the other hand, will also be half the angle 22 - angle 24.

За счет смещения облучателя антенны на угол 24 диаграмма направленности антенны сместится в противоположную сторону на двойной угол - угол 22, равный углу крена, сохранив тем самым первоначальное положение ДН антенны, т.е. обеспечив стабилизацию ДН антенны в вертикальной плоскости. Due to the displacement of the antenna feed at an angle of 24, the antenna pattern will shift in the opposite direction by a double angle — an angle of 22 equal to the angle of heel, thereby preserving the original position of the antenna bottom, i.e. ensuring stabilization of the antenna bottom in the vertical plane.

При наклоне на ровном киле ДН антенны путем перемещения с помощью механизма 16 и штанги 15 облучателя антенны в позицию 20 и формирования за счет этого наклонного фронта волны 21 во время качки судна это наклонное положение ДН сохранится неизменным. When the antenna beam is tilted on a flat keel by moving the antenna feed unit by means of mechanism 16 and rod 15 to position 20 and, due to this, the inclined front of wave 21 is formed while the ship is pitching, this inclined position of the antenna beam will remain unchanged.

Предлагаемый антенный пост РЛС обеспечивает также стабилизацию на качке направления поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн за счет введения в состав поста СВЧ вращающегося перехода 17 и маятника облучателя 18 (см. фигуры 1 - 6). В исходном положении, когда судно находится на ровном киле, маятник облучателя 18, жестко соединенный с облучателем, обеспечивает занятие облучателем исходного положения для выбранной поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн (см. фиг. 5). The proposed radar antenna post also provides stabilization on the pitching of the polarization direction of the emitted and received radio waves due to the introduction of a rotating junction 17 and an irradiator pendulum 18 into the microwave post (see figures 1-6). In the initial position, when the vessel is on an even keel, the irradiator pendulum 18, rigidly connected to the irradiator, ensures that the irradiator occupies the initial position for the selected polarization of the emitted and received radio waves (see Fig. 5).

При крене судна и наклоне вместе с ним антенны в плоскости отражателя на угол 22 (см. фиг. 6) маятник облучателя сохранит свое положение в пространстве, обеспечивая сохранение пространственного положения жестко соединенного с ним облучателя антенны и сохраняя тем самым установленную для антенны поляризацию радиоволн. When the ship rolls and the antenna tilts with it in the plane of the reflector at an angle of 22 (see Fig. 6), the irradiator pendulum will retain its position in space, ensuring the spatial position of the antenna irradiator rigidly connected to it and thereby preserving the polarization of the radio waves established for the antenna.

При вращении антенны в горизонтальной плоскости антенна и ее ось ДН в горизонтальной плоскости будут занимать по отношению к диаметральной плоскости (курсу) судна различные направления. When the antenna rotates in the horizontal plane, the antenna and its axis of the beam in the horizontal plane will occupy different directions with respect to the ship’s diametrical plane (heading).

При направлении ДН антенны вдоль диаметральной плоскости судна назад или вперед величина наклона антенны от килевой качки и боковой наклон антенны от бортовой качки не будут влиять на положение ДН антенны в вертикальной плоскости. Условия наблюдения целей для РЛС сохраняется неизменными. When the direction of the antenna bottom direction along the diametrical plane of the vessel back or forward, the magnitude of the antenna tilt from pitching and the lateral angle of the antenna from pitching will not affect the position of the antenna bottom in the vertical plane. The conditions for observing radar targets remain unchanged.

По мере поворота антенны в сторону борта (курсового угла 90 гр.) составляющая крена будет возрастать. По мере возрастания крена антенного поста подвижная система антенного поста будет постоянно сохранять первоначальное положение физического маятника в вертикальной плоскости, обеспечивая сохранение заданного положения оси ДН антенны в вертикальной плоскости. As the antenna rotates toward the side (heading angle 90 gr.), The roll component will increase. As the roll of the antenna post increases, the mobile system of the antenna post will constantly maintain the initial position of the physical pendulum in the vertical plane, ensuring the preservation of the given position of the axis of the antenna beam in the vertical plane.

Предлагаемая конструкция антенного поста, в отличие от существующих конструкций антенн, позволяет изменять положение оси ДН антенны в вертикальной плоскости вниз от горизонтального положения на угол до 10+20 гр. The proposed design of the antenna post, in contrast to existing antenna designs, allows you to change the position of the axis of the antenna beam in the vertical plane down from a horizontal position by an angle of up to 10 + 20 g.

Это обеспечивает возможность повышения эффективности наблюдения небольших надводных целей в ближней зоне за счет их облучения максимумом ДН антенны в вертикальной плоскости. This makes it possible to increase the efficiency of observation of small surface targets in the near zone due to their irradiation with a maximum of the antenna bottom in the vertical plane.

При крене судна наклоненная таким образом в исходном положении антенна будет сохранять заданный угол наклона оси ДН к горизонту так же, как для случая горизонтального положения оси ДН. When the ship is tilted, the antenna so inclined in the initial position will maintain the given angle of inclination of the axis of the beam to the horizon in the same way as for the horizontal position of the axis of the beam.

Изложенное подтверждает возможность технического осуществления предлагаемого устройства. The above confirms the possibility of technical implementation of the proposed device.

Внедрение предлагаемого устройства обеспечит получение целого ряда преимуществ. The implementation of the proposed device will provide a number of advantages.

При использовании предлагаемого антенного поста практически исключаются какие-либо изменения дальности обнаружения целей на качке. When using the proposed antenna post, any changes in the detection range of targets on pitching are practically eliminated.

Для современных крупных морских судов высоты установки антенны РЛС составляют 15+20 м. На этих же высотах располагаются и центры отражения радиолволн для морских судов водоизмещением 5000 т и более. For modern large sea vessels, the radar antenna installation heights are 15 + 20 m. At the same heights, there are also centers of reflection of radio waves for sea vessels with a displacement of 5000 tons and more.

Следовательно, для обнаружения указанных целей на дальностях от границы мертвой зоны станции до радиогоризонта и за радиогоризонтом ось ДН антенны в вертикальной плоскости должна быть направлена горизонтально. Для наблюдения малоразмерных и низкорасположенных целей на поверхности моря, особенно в ближней зоне, необходимо или иметь достаточно широкую ДН в вертикальной плоскости или наклонить вниз ось ДН. Therefore, to detect these targets at ranges from the dead zone of the station to the radio horizon and beyond the radio horizon, the axis of the antenna beam in the vertical plane should be directed horizontally. To observe small and low-lying targets on the sea surface, especially in the near zone, it is necessary either to have a sufficiently wide DN in the vertical plane or to tilt the axis of the DN down.

Используя известное выражение для определения дальности прямой видимости цели, при высоте эффективного центра отражения - h[2]м, станцией с антенной, размещенной на высоте h[1]м - D,

Figure 00000006

получим для высоты цели 20 м дальность радиогоризонта 18.4 км или около 10 миль.Using the well-known expression to determine the direct line of sight of the target, at the height of the effective center of reflection - h [2] m, a station with an antenna located at a height h [1] m - D,
Figure 00000006

for a target height of 20 m, we get a radio horizon range of 18.4 km or about 10 miles.

В табл. 5 представлены необходимые углы наклона оси ДН антенны РЛС для обнаружения целей с высотами эффективных центров отражения 0, 5, 10 и 15 метров на расстояниях от радиогоризонта для минимальной дальности обнаружения (20+30) м. In the table. Figure 5 shows the necessary angles of inclination of the axis axis of the radar antenna for detecting targets with heights of effective reflection centers of 0, 5, 10, and 15 meters at distances from the radio horizon for a minimum detection range (20 + 30) m.

Данные таблицы показывают, что при принятых в настоящее время величинах диаграмм направленности нормальные условия обнаружения ближних невысоких целей зависят от величины и расположения боковых лепестков ДН антенны в вертикальной плоскости и в ряде случаев не обеспечиваются. The data in the table show that, with the current radiation pattern values, the normal conditions for the detection of near low targets depend on the size and location of the side lobes of the antenna beam in the vertical plane and in some cases are not provided.

Для повышения эффективности обнаружения в ближней зоне небольших целей в предлагаемом антенном посту предусмотрена возможность наклона оси ДН плавно на угол до 10+20 гр. Это обеспечивает возможность определения и использования для наблюдения ближней надводной обстановки наиболее оптимального угла наклона оси ДН антенны с учетом расположения и величин ее нижних боковых лепестков, выбранной шкалы дальности и используемой на этой шкале излучаемой мощности. To increase the detection efficiency in the near zone of small targets in the proposed antenna post provides the possibility of tilting the axis of the beam smoothly at an angle of up to 10 + 20 gr. This makes it possible to determine and use for observation of near surface conditions the most optimal angle of inclination of the axis of the antenna beam, taking into account the location and values of its lower side lobes, the selected range scale and the radiated power used on this scale.

Для подтверждения возможности стабилизации антенны по предложенному способу рассмотрим закономерности движения подвижной части конструкции, представляющей собой физический маятник, на качке судна. To confirm the possibility of stabilizing the antenna according to the proposed method, we consider the patterns of motion of the moving part of the structure, which is a physical pendulum, on the ship's pitching.

Закономерности качания физического маятника широко используются для стабилизации в пространстве картушки судовых магнитных компасов. Массивный свинцовый поддон корпуса картушки обеспечивает сохранение верхней плоскостью картушки, установленной на карданном подвесе, строго горизонтального положения. Patterns of swing of a physical pendulum are widely used to stabilize the space of the card of ship's magnetic compasses. The massive lead pallet of the card housing ensures that the top plane of the card mounted on the gimbal is in a strictly horizontal position.

Для своевременной отработки корпусом картушки, являющимся в рассматриваемом случае физическим маятником, углов качки судна период ее собственных колебаний должен быть значительно меньше периода качки судна. For timely development by the hull of the card, which in this case is a physical pendulum, the pitching angles of the vessel, the period of its own oscillations should be significantly less than the period of the rocking of the vessel.

Физическим маятником является абсолютно твердое тело, совершающее под действием силы тяжести колебания вокруг горизонтальной оси, проходящей через его центр тяжести [Справочник по физике. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Наука. М. 1978 г]. A physical pendulum is an absolutely solid body, which oscillates around the horizontal axis passing through its center of gravity under the action of gravity [Handbook of Physics. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. The science. M. 1978].

Период колебаний физического маятника T определяется соотношением

Figure 00000007

где J - момент инерции тела относительно оси качания;
m - масса физического маятника;
d - длина физического маятника;
g - ускорение силы тяжести.The oscillation period of the physical pendulum T is determined by the relation
Figure 00000007

where J is the moment of inertia of the body relative to the axis of swing;
m is the mass of the physical pendulum;
d is the length of the physical pendulum;
g is the acceleration of gravity.

Если мы рассматриваем качание тела сложной формы, состоящего из n отдельных составляющих, момент инерции такого тела относительно оси качания - J определяется как сумма произведений масс всех составляющих частей тела m[i] на квадраты их расстояний от той же оси r[i]

Figure 00000008

Аналогично для суммарной величины md такого тела справедливо равенство
Figure 00000009

Используем полученные выражения для определения периода колебаний качающихся деталей предлагаемой конструкции антенного поста судовой РЛС для первого и второго вариантов.If we consider the swing of a body of complex shape, consisting of n separate components, the moment of inertia of such a body relative to the axis of swing - J is defined as the sum of the products of the masses of all components of the body m [i] by the squares of their distances from the same axis r [i]
Figure 00000008

Similarly, for the total value md of such a body, the equality
Figure 00000009

We use the obtained expressions to determine the period of oscillation of the swinging parts of the proposed design of the antenna post of the ship's radar for the first and second options.

Принятые для расчетов данные приведены в табл. 6. The data accepted for calculations are given in table. 6.

Результаты расчетов показывают, что период колебаний рассматриваемых физических маятников будет равен 1.2 сек. и 1.1 с. Период бортовой качки морских судов, в зависимости от их размеров и конструкции корпуса, колеблется от 7 до (20+30) сек. [В.В. Ашин Проектирование судов. Л. "Судостроение", 1985 г. ]. Это в семь и более раз превышает период колебаний предлагаемой в заявке качающейся части обоих вариантов антенны, что исключает возможность возникновения побочных колебаний антенны во время качки судна. The calculation results show that the oscillation period of the considered physical pendulums will be equal to 1.2 sec. and 1.1 s. The rolling period of sea-going vessels, depending on their size and hull design, ranges from 7 to (20 + 30) sec. [V.V. Ashin Ship design. L. "Shipbuilding", 1985]. This is seven or more times the oscillation period of the swinging part of both antenna variants proposed in the application, which excludes the possibility of side oscillations of the antenna during the ship's rolling.

Необходимо отметить, что каждый из предлагаемых антенных устройств для обеспечения стабилизации ДН в вертикальной плоскости имеет свои достоинства и недостатки. It should be noted that each of the proposed antenna devices to ensure stabilization of the beam in the vertical plane has its advantages and disadvantages.

Сравнение основных характеристик вариантов с учетом примерных данных, приведенных в табл. 6, сведены в табл. 7. Comparison of the main characteristics of the options, taking into account the approximate data given in the table. 6 are summarized in table. 7.

Данные табл. 7 показывают, что по радиотехническим характеристикам второй вариант конструкции имеет ряд преимуществ перед первым. Однако по массогабаритным характеристикам первый вариант имеет значительные преимущества. The data table. 7 show that the second design option has a number of advantages over the first in terms of radio characteristics. However, in terms of mass and size characteristics, the first option has significant advantages.

Несколько улучшить конструкцию по второму варианту можно за счет использования облегченной конструкции зеркального отражателя антенны (пластмассового с металлическим напылением, решетчатого из легкого металла и др. ), а также, для снижения центра тяжести и массы маятника, использования зеркального отражателя полного профиля в обе стороны от центра формы отражателя и центра качания (см. пунктирный профиль на фиг. 5). The construction of the second embodiment can be somewhat improved by using the lightweight design of the antenna reflector reflector (plastic with metal spraying, lattice made of light metal, etc.), as well as to reduce the center of gravity and mass of the pendulum, using a full-profile mirror reflector on both sides of the center of the shape of the reflector and the center of swing (see the dotted profile in Fig. 5).

Стабилизация оси ДН антенны судовой РЛС в вертикальной плоскости и обеспечение наклона ДН для улучшения условий наблюдения целей в ближней зоне открывают возможность оптимизации начального положения и формы диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости. Stabilization of the axis axis of the antenna of the ship’s radar in the vertical plane and ensuring the inclination of the beam to improve the observation conditions of targets in the near field open up the possibility of optimizing the initial position and shape of the antenna pattern in the vertical plane.

В табл. 8 представлены результаты расчетов количественного повышения дальности обнаружения надводных целей или уменьшения энергетической характеристики РЛС в зависимости от величины диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости по сравнению с РЛС, имеющей ДН в 20 гр. In the table. Figure 8 presents the results of calculations of a quantitative increase in the detection range of surface targets or a decrease in the energy characteristic of a radar, depending on the magnitude of the antenna radiation pattern in the vertical plane compared to a radar with a beam of 20 grams.

Сравнительные массогабаритные характеристики различных зеркальных антенн на основе приведенных в табл. 1, 4 и 6 данных сведены в табл. 9. Comparative mass and size characteristics of various mirror antennas based on the table. 1, 4 and 6 of the data are summarized in table. nine.

Изложенное позволяет сделать следующие выводы:
1. Предлагаемый самостабилизирующийся антенный пост обеспечивает стабилизацию оси ДН антенны в вертикальной плоскости и сохранение поляризации излучаемых и принимаемых радиоволн без затраты энергии, с использованием силы притяжения Земли и закономерностей физического маятника.
The above allows us to draw the following conclusions:
1. The proposed self-stabilizing antenna post provides stabilization of the axis of the antenna beam in the vertical plane and preservation of the polarization of the emitted and received radio waves without energy consumption, using the Earth's gravity and the laws of the physical pendulum.

По сравнению с прототипом предлагаемый антенный пост обладает значительно меньшими массогабаритными характеристиками, что обеспечивает простоту его внедрения на судах. Compared with the prototype, the proposed antenna post has significantly smaller overall dimensions, which ensures ease of implementation on ships.

2. Предлагаемая конструкция стабилизированной антенны РЛС технически реализуема и работоспособна. 2. The proposed design of a stabilized radar antenna is technically feasible and operational.

3. Стабилизация положения диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости и направления поляризации радиоволн улучшает условия и повышает надежность обнаружения морских целей в условиях качки судна, а при больших углах качки исключает возможные пропуски в обнаружении целей. 3. Stabilization of the position of the antenna radiation pattern in the vertical plane and the direction of polarization of the radio waves improves the conditions and increases the reliability of the detection of sea targets in the ship's pitching conditions, and at large pitching angles eliminates possible omissions in target detection.

4. Наличие возможности в предлагаемой антенне изменения угла наклона ДН антенны обеспечивает повышение надежности обнаружения малоразмерных целей в ближней зоне. 4. The availability in the proposed antenna of changing the angle of the antenna beam provides an increase in the reliability of detection of small targets in the near field.

5. Использование предлагаемого стабилизированного антенного поста обеспечивает возможность уменьшения ширины ДН антенны в вертикальной плоскости и повышения за счет этого энергетической характеристики РЛС или, при сохранении неизменной дальности обнаружения целей, позволяет уменьшить излучаемую передатчиком СНРЛС мощность и величину потребляемой от бортсети судна энергии. 5. The use of the proposed stabilized antenna post makes it possible to reduce the antenna beam width in the vertical plane and thereby increase the radar energy characteristics or, while maintaining a constant target detection range, can reduce the power radiated by the radar transmitter and the amount of energy consumed from the ship's network.

6. Уменьшение ширины диаграммы направленности антенны СНРЛС в вертикальной плоскости, а также возможное снижение излучаемой станцией мощности обеспечит уменьшение уровней СВЧ энергии на палубе и надстройках судна и повышение экологической чистоты СНРЛС. 6. Reducing the width of the radiation pattern of the SNRS antenna in the vertical plane, as well as a possible reduction in the power emitted by the station, will reduce the microwave energy levels on the deck and superstructures of the vessel and increase the environmental cleanliness of the SNRS.

Claims (5)

1. Самостабилизирующийся антенный пост судовой РЛС, состоящий из параболического отражателя и расположенного в фокусе отражателя на кронштейне облучателя антенны, установленных на станине и основании антенны, причем стабилизация осуществляется без затраты энергии за счет силы земного притяжения и свойств физического маятника, отличающийся тем, что кронштейн облучателя или отражатель выполняют поворачивающимися на горизонтальной оси в вертикальной плоскости, а облучатель выполняют поворачивающимся вокруг своей оси, в состав антенного поста включают два маятника и две соответствующие системы рычагов, передающие взаимное перемещение одного маятника и качающегося судна на поворачивающиеся кронштейн с облучателем или отражатель, другого маятника и качающегося судна на поворачивающийся облучатель, обеспечивая соответственно стабилизацию диаграммы направленности антенны в вертикальной плоскости и сохранение поляризации радиоволн без затраты энергии за счет силы земного притяжения и свойств маятников. 1. Self-stabilizing antenna post of a ship’s radar, consisting of a parabolic reflector and the focus of the reflector on the bracket of the antenna feed mounted on the base and base of the antenna, and stabilization is carried out without the expense of energy due to the force of gravity and the properties of the physical pendulum, characterized in that the bracket the irradiator or the reflector perform turning on a horizontal axis in a vertical plane, and the irradiator perform turning around its axis, in the composition of the antenna The post includes two pendulums and two corresponding leverage systems that transfer the mutual movement of one pendulum and a swinging vessel to a rotating arm with an irradiator or reflector, another pendulum and a swinging vessel to a rotating irradiator, respectively stabilizing the antenna radiation pattern in the vertical plane and maintaining polarization of radio waves without energy costs due to gravity and the properties of pendulums. 2. Антенны пост по п.1, отличающийся тем, что кронштейн облучателя подвижно укреплен в центре отражателя и снабжен вращающимся СВЧ-переходом, обеспечивающим качание кронштейна с облучателем в вертикальной плоскости, а система рычагов представляет собой расположенный вертикально шарнирно соединенный четырехугольник с равными сторонами-рычагами, передний вертикальный рычаг которого является одновременно отвесом маятника, с укрепленным на продолжении рычага вниз грузом маятника, приводящим в движение во время качки судна систему рычагов и кронштейн облучателя, шарнирно соединенный с передним вертикальным рычагом, верхний горизонтальный рычаг соединен с кронштейном и является продолжением кронштейна облучателя за плоскость отражателя антенны через центр отражателя, а нижний горизонтальный и задний вертикальный рычаги соединены подвижно с муфтой, скользящей по наклонному штырю, укрепленному неподвижно под углом 45o в верхней части с задней стороны отражателя антенны в точке качания кронштейна облучателя и соединения переднего вертикального и верхнего горизонтального рычагов, а снизу - к корпусу антенного поста, при этом в процессе качки судна маятник через систему рычагов поворачивает кронштейн с облучателем на угол, равный двойному углу крена судна в сторону крена, обеспечивая отклонение диаграммы направленности антенны на угол крена в противоположную сторону и сохраняя тем самым первоначальное направление, т.е. стабилизацию в вертикальной плоскости диаграммы направленности антенны.2. The antennas post according to claim 1, characterized in that the irradiator bracket is movably mounted in the center of the reflector and is equipped with a rotating microwave junction that swings the bracket with the irradiator in a vertical plane, and the leverage is a vertically articulated quadrangle with equal sides - levers, the front vertical lever of which is simultaneously a plummet of a pendulum, with a pendulum load fixed on the extension of the lever downward, which sets in motion the ship lever system and the irradiator bracket pivotally connected to the front vertical lever, the upper horizontal lever is connected to the bracket and is an extension of the irradiator bracket beyond the plane of the antenna reflector through the center of the reflector, and the lower horizontal and rear vertical levers are movably connected to a coupling sliding on an inclined pin fixed motionless under 45 o the upper part on the rear side of the reflector antenna feed point and the swing arm connecting the front vertical and upper horizontal about the levers, and from below - to the hull of the antenna post, while in the process of pitching the ship, the pendulum through the lever system rotates the bracket with the irradiator at an angle equal to the double angle of the ship's roll to the roll side, providing the antenna pattern deviation to the roll angle in the opposite direction and keeping thereby the initial direction, i.e. stabilization in the vertical plane of the antenna pattern. 3. Антенный пост по п.1, отличающийся тем, что зеркальный отражатель антенны укреплен подвижно на горизонтальной оси в точке своего центра, а обеспечивающая синхронное с качкой перемещение отражателя антенны система рычагов с маятником представляет собой расположенный вертикально шарнирно соединенный четырехугольник с равными сторонами-рычагами, передний вертикальный рычаг которого является одновременно отвесом маятника с укрепленным на продолжении рычага вниз грузом маятника, приводящим при качке в движение систему рычагов и зеркальный отражатель, соединенный подвижно с передним вертикальным рычагом, верхний горизонтальный рычаг неподвижно укреплен с основанием антенны и кронштейном облучателя, одновременно являясь продолжением кронштейна облучателя за переднюю плоскость отражателя, а нижний горизонтальный и задний вертикальный рычаги соединены подвижно с муфтой, скользящей по наклонному штырю, жестко соединенному с подвижным зеркальным отражателем антенны и подвижно укрепленному в верхней части в точке соединения переднего вертикального и верхнего горизонтального рычагов, при этом в процессе качки судна обеспечивается изменение под действием маятника через систему рычагов, углового положения зеркального отражателя на угол, равный половине угла крена судна, в сторону, противоположную крену, обеспечивая отклонение оси диаграммы направленности антенный на угол крена в противоположную сторону и сохраняя тем самым первоначальное направление, т.е. стабилизацию в вертикальной плоскости диаграммы направленности антенны. 3. The antenna post according to claim 1, characterized in that the mirror reflector of the antenna is mounted movably on the horizontal axis at the point of its center, and the lever system with the pendulum, which is synchronous with the pitching of the antenna reflector, is a vertically articulated quadrangle with equal lever sides , the front vertical lever of which is simultaneously a plumb of a pendulum with a pendulum load fixed on the extension of the lever down, which drives the system of levers and mirrors The reflector is connected movably to the front vertical arm, the upper horizontal arm is fixedly mounted with the base of the antenna and the irradiator bracket, while being a continuation of the irradiator arm beyond the front plane of the reflector, and the lower horizontal and rear vertical levers are movably connected to the clutch sliding on the inclined pin, rigidly connected to the movable mirror reflector of the antenna and movably mounted in the upper part at the junction of the front vertical and upper horizontal total leverage, while in the process of pitching the vessel, the angular position of the mirror reflector is changed by the action of the pendulum through a system of levers by an angle equal to half the angle of the heel of the vessel, in the direction opposite to the heel, providing the antenna axis deviation to the angle of heel in the opposite direction and thereby preserving the original direction, i.e. stabilization in the vertical plane of the antenna pattern. 4. Антенный пост по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что облучатель антенны снабжен СВЧ вращающимся переходом, обеспечивающим вращение облучателя вокруг своей оси симметрии, и снабжен маятником, под действием которого облучатель сохраняет постоянным положение в пространстве относительно плоскости Земли, поворачиваясь вокруг своей оси. 4. Antenna post according to any one of paragraphs.1 to 3, characterized in that the antenna feed is equipped with a microwave rotating transition, providing rotation of the feed around its axis of symmetry, and equipped with a pendulum, under which the feed maintains a constant position in space relative to the plane of the Earth, turning around its axis. 5. Антенный пост по любому из пп.1 - 3, отличающийся тем, что в состав антенного поста включен механизм наклона кронштейна с облучателем, обеспечивающий наклон оси диаграммы направленности антенны вниз с целью улучшения условий наблюдаемости надводных целей в ближней зоне. 5. Antenna post according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the antenna post includes a mechanism for tilting the bracket with an irradiator, which tilts the antenna axis downward to improve the observability of surface targets in the near field.
RU97116651A 1997-10-02 1997-10-02 Self-stabilized antenna post of ship radar station RU2125755C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97116651A RU2125755C1 (en) 1997-10-02 1997-10-02 Self-stabilized antenna post of ship radar station

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97116651A RU2125755C1 (en) 1997-10-02 1997-10-02 Self-stabilized antenna post of ship radar station

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2125755C1 true RU2125755C1 (en) 1999-01-27
RU97116651A RU97116651A (en) 1999-03-27

Family

ID=20197813

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97116651A RU2125755C1 (en) 1997-10-02 1997-10-02 Self-stabilized antenna post of ship radar station

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2125755C1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205376C2 (en) * 2001-08-22 2003-05-27 Переварюха Сергей Назарович Method of measuring angle and mass of counterweight (versions)
RU2375792C1 (en) * 2008-07-07 2009-12-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Self-stabilising device for antennae and ship communication electronic equipment
RU2479897C2 (en) * 2011-04-26 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" (ОАО "КБ "Аметист") Antenna post for radar station
RU2567180C1 (en) * 2014-07-01 2015-11-10 Ольга Ивановна Кононогова Mobile antenna unit

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3860931A (en) * 1973-11-26 1975-01-14 Post Office Ship-borne gravity stabilized antenna
US3893123A (en) * 1973-09-12 1975-07-01 B E Ind Combination gyro and pendulum weight stabilized platform antenna system
US4609083A (en) * 1983-03-31 1986-09-02 Stuhler William B Reactive attitude stabilization system
SU1422270A1 (en) * 1987-02-24 1988-09-07 Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова Aerial rotating device
WO1993008614A1 (en) * 1991-10-21 1993-04-29 Markku Sarjala Method and arrangement for mechanical stabilization

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3893123A (en) * 1973-09-12 1975-07-01 B E Ind Combination gyro and pendulum weight stabilized platform antenna system
US3860931A (en) * 1973-11-26 1975-01-14 Post Office Ship-borne gravity stabilized antenna
US4609083A (en) * 1983-03-31 1986-09-02 Stuhler William B Reactive attitude stabilization system
SU1422270A1 (en) * 1987-02-24 1988-09-07 Новочеркасский инженерно-мелиоративный институт им.А.К.Кортунова Aerial rotating device
WO1993008614A1 (en) * 1991-10-21 1993-04-29 Markku Sarjala Method and arrangement for mechanical stabilization

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2205376C2 (en) * 2001-08-22 2003-05-27 Переварюха Сергей Назарович Method of measuring angle and mass of counterweight (versions)
RU2375792C1 (en) * 2008-07-07 2009-12-10 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "ЮЖНЫЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ" (ЮФУ) Self-stabilising device for antennae and ship communication electronic equipment
RU2479897C2 (en) * 2011-04-26 2013-04-20 Открытое акционерное общество "Конструкторское бюро "Аметист" (ОАО "КБ "Аметист") Antenna post for radar station
RU2567180C1 (en) * 2014-07-01 2015-11-10 Ольга Ивановна Кононогова Mobile antenna unit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6707414B2 (en) Docking information system for boats
US3860931A (en) Ship-borne gravity stabilized antenna
AU2002365263A1 (en) Docking information system for boats
JP2015502540A (en) Method for measuring motion stable LIDAR and wind speed
JP2007527512A (en) Wind speed measuring apparatus and method
RU2125755C1 (en) Self-stabilized antenna post of ship radar station
US4090197A (en) Monopulse, fan-beam, search-radar system with improved height and azimuth determination
CA1323087C (en) Marine navigation and positioning system
RU2125326C1 (en) Stabilized mirror antenna for ship radar station
US7123201B2 (en) Radar antenna leveling system
RU2127012C1 (en) Shipboard radar antenna station
US3358285A (en) Shipborne radar systems
RU2130219C1 (en) Method and device for stabilizing directivity pattern of shipboard radar antenna
RU2126570C1 (en) Stabilized antenna post of ship navigational radar
RU2204873C1 (en) Self-stabilizing device for antenna stations and instruments of shipboard electronic equipment
JP2002122659A (en) Radar signal processing method and radar apparatus using this method
RU2375792C1 (en) Self-stabilising device for antennae and ship communication electronic equipment
US5122807A (en) Motion-compensated direction finding system
JP2001042024A (en) Ship radar antenna
CN116482688A (en) Collaborative operation method for shipborne multi-band phased array radar ship target detection and RCS measurement
JP2006311187A (en) Antenna support device, ship radar device
JP2006275899A (en) Radio wave irradiation device and guidance device
RU2205476C1 (en) Self-stabilized device for radar antenna stations and other sensors of shipboard electronic equipment
NO136691B (en)
RU2206943C2 (en) Universal self-stabilizing device for shipboard radio equipment

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141003