Радиолокационные системы

Радиолокационные  
системы 

Под редакцией А.И. Николаева 

Допущено Учебно-методическим объединением вузов  
по университетскому политехническому образованию  
в качестве учебного пособия для студентов  
высших учебных заведений, обучающихся по специальности 
210601 «Радиоэлектронные системы и комплексы» 

 

 

 

 

 

 

 

2-е издание 

УДК 621.396.7 
ББК 32.95 
        Р15  

Авторы: 

В.В. Ахияров, С.И. Нефедов, А.И. Николаев,  Г.П. Слукин, 

И.Б. Федоров, В.Ю. Шустиков 

 

Рецензенты: 

кафедра «Радиотехнические системы» СПбГЭТУ «ЛЭТИ»  

(зав. кафедрой «Радиотехнические системы»  

 д-р техн. наук, проф. В.М. Кутузов);  

д-р техн. наук, проф. П.А. Бакулев 

   

Радиолокационные системы : учебное пособие /  

[В. В. Ахияров, С. И. Нефедов, А. И. Николаев и др.] ;  
под ред. А. И. Николаева. — 2-е изд. — Москва : Издатель-
ство МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2018. — 349, [3] с.: ил. 

ISBN 978-5-7038-4823-4 

Изложены вопросы применения радиолокационных систем 

(РЛС) различного назначения в реальных условиях их функцио-
нирования, учитывающих влияние окружающей среды, подсти-
лающей поверхности, воздействия помех. Рассмотрены задачи, 
требования и принципы построения РЛС управления воздушным 
движением, РЛС обнаружения, наведения и целеуказания, а также 
РЛС ракетно-космической обороны. 

Содержание учебного пособия соответствует курсу лекций, 

который авторы читают в МГТУ им. Н.Э. Баумана. 

Для студентов технических вузов, обучающихся по направле-

нию подготовки дипломированных специалистов «Радиотехника». 
Может быть полезно аспирантам, работникам научно-исследова-
тельских организаций и промышленности, занимающимся вопро-
сами разработки РЛС различного назначения. 

 

Все права защищены. Никакая часть данной книги не может быть воспроизведена в 
какой бы то ни было форме без письменного разрешения владельцев авторских прав. 
Правовую поддержку Издательства обеспечивает МГТУ им. Н.Э. Баумана.  

 

УДК 621.396.7 
ББК 32.95 

                                                                  

© Оформление. Издательство 

ISBN 978-5-7038-4823-4                                  МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2018 

Р15 

Оглавление 

Предисловие .....................................................................................  
6 
Список основных сокращений .......................................................  10 

Глава 1. Классификация и общие характеристики радио- 
локационных систем ......................................................................  12 
1.1. Классификация РЛС .............................................................  12 
1.2. Тактико-технические характеристики РЛС ........................  16 
1.3. Обобщенная структурная схема РЛС .................................  23 

Глава 2. Методы измерения и расчета вторичного излу- 
чения радиолокационных целей .................................................  32 
2.1. Общие сведения о радиолокационных характери- 
       стиках объектов .....................................................................  32 
2.2. Методы измерения радиолокационных характеристик  
       объектов .................................................................................  37 
2.3. Методы расчета отражательных характеристик радио- 
       локационных целей ...............................................................  40 
2.4. Строгие методы теории дифракции ....................................  41 
2.5. Приближенные методы расчета полей рассеяния .............  46 
2.6. Основы стелс-технологий ....................................................  56 

Глава 3. Влияние подстилающей поверхности и атмо- 
сферы на характеристики радиолокационных систем ..........  61 
3.1. Общие сведения о рассеянии радиолокационного  
       сигнала подстилающей поверхностью................................  61 
3.2. Основы теории рассеяния радиоволн на статистически  
       неровной поверхности ..........................................................  65 
3.3. Рассеяние радиоволн морской поверхностью ....................  70 
3.4. Рассеяние радиоволн турбулентной атмосферой ..............  73 
3.5. Влияние подстилающей поверхности на дальность  
       действия и зоны видимости РЛС .........................................  76 
3.6. Общие свойства ионосферы .................................................  84 

Глава 4. Методы расчета дальности действия однопози-
ционных радиолокационных станций .......................................  90 
4.1. Максимальная дальность действия РЛС в свободном  
       пространстве ..........................................................................  90

Оглавление 

4 

4.2. Уравнение дальности радиолокации с учетом влияния  
       Земли ......................................................................................  94 
4.3. Влияние кривизны Земли на максимальную дальность  
      обнаружения цели и интерференционный множитель ...........  95 
4.4. Влияние атмосферной рефракции на дальность  
       действия РЛС .........................................................................  97 
4.5. Максимальная дальность действия РЛС с учетом  
       ослабления в тропосфере .....................................................  101 
4.6. Влияние режима обзора пространства на дальность  
       действия радиолокатора .......................................................  107 
4.7. Примеры учета факторов, влияющих на дальность 
       действия РЛС в свободном пространстве ...........................  111 
4.8. Методы повышения дальности действия РЛС ...................  118 
Глава 5. Методы защиты радиолокационных станций  
от имитирующих помех ................................................................  125 
5.1. Классификация и средства создания активных имити- 
       рующих помех .......................................................................  125 
5.2. Классификация и средства создания пассивных  
       имитирующих помех ............................................................  133 
5.3. Методы защиты от импульсных помех ..............................  136 
5.4. Методы стабилизации уровня ложных тревог ...................  144 
Глава 6. Радиолокационные системы (комплексы)  
управления воздушным движением ..........................................  148 
6.1. Классификация РЛС управления воздушным движе- 
       нием и основные требования, предъявляемые к ним.........  148 
6.2. Принципы построения и основные технические  
        характеристики трассовых и аэродромных радиолока- 
       ционных комплексов ............................................................  154 
6.3. Примеры отечественных РЛС УВД ....................................  160 
6.4. Примеры зарубежных РЛС УВД .........................................  168 

Глава 7. Радиолокационные системы (комплексы)  
обнаружения, наведения и целеуказания наземного  
базирования ....................................................................................  171 
7.1. Назначение РЛС обнаружения, наведения и целе- 
       указания. Классификация, основные этапы развития .......  171 
7.2. Методы обзора пространства и измерения координат,  
       применяемые в РЛС ОНЦ ....................................................  180 
7.3. Радиолокационные системы (комплексы) обнаруже- 
        ния, наведения и целеуказания боевого режима ...............  196 

Оглавление 

5 

7.4. Особенности построения РЛС дальнего обнаружения  
       и предупреждения дежурного режима ................................  218 

Глава 8. Радиолокационные системы обнаружения мало-
высотных целей .............................................................................  233 
8.1. Особенности обнаружения и измерения координат  
       МВЦ .......................................................................................  233 
8.2. Назначение и тактико-технические требования, предъ- 
       являемые к РЛС обнаружения МВЦ ...................................  240 
8.3. Основные технические решения в наземных РЛС  
       обнаружения МВЦ ................................................................  244 
8.4. Назначение, основные тактико-технические характе- 
       ристики и принципы построения РЛС обнаружения  
       маловысотных целей «Каста-2Е1» (51У6) ..........................  248 
8.5. Назначение, тактико-технические характеристики  
       и принципы построения РЛС «Каста-2Е2» (39Н6Е) .........  256 

Глава 9. Радиолокационные системы ракетно-космиче- 
ской обороны ..................................................................................  289 
9.1. Принципы построения системы ракетно-космической  
       обороны и назначение информационных систем,  
       входящих в ее состав ............................................................  289 
9.2. Особенности фоно-целевой обстановки при обнару- 
       жении средств ракетно-космического нападения ..............  295 
9.3. Радиолокационные средства системы предупреждения  
       о ракетном нападении ...........................................................  300 
9.4. Радиолокационные средства систем противоракетной  
       обороны ..................................................................................  321 
9.5. Радиолокационные системы контроля космического  
       пространства ..........................................................................  338 
Заключение .......................................................................................  347 
Литература ........................................................................................  349 
 
 
 
 
 
 

 

Оглавление 

6 

Предисловие 

Создание радиолокационных систем (РЛС) — одно из самых 
значительных достижений мировой цивилизации XX века. Разработанные 
для дальнего обнаружения воздушных объектов и повышения 
эффективности стрельбы зенитной артиллерии, РЛС 
прочно вошли в повседневную жизнь. Радиолокационные средства 
военного назначения используются во всех видах вооруженных 
сил РФ и развитых зарубежных стран. Они обеспечивают своевременное 
обнаружение и предупреждение о космических, баллистических, 
воздушных, наземных и надводных объектах, наведение  
на них в случае необходимости управляемого и неуправляемого 
оружия, определение государственной принадлежности и др. Еще  
более широкий круг задач с использованием радиолокации и  
радиолокационных методов решается в гражданских сферах: 
управление воздушным движением для контроля и обеспечения 
безопасности полетов; сельское и лесное хозяйство, в частности, 
исследования состояния растительного покрова, определение вида 
почвы, ее температуры, влажности и др.; геодезия и география, в 
частности, поиск минеральных месторождений, отработка техники 
разведки полезных ископаемых, распределение транспорта и 
оценка состояния систем связи и др.; океанография, в частности, 
картографирование береговой линии, проведение ледовой развед-
ки, наблюдение за биологическими ресурсами и др.; гидрология, в 
частности, изучение стока грунтовых вод и загрязнения водных 
поверхностей, определение характера снегового и ледового покро-
ва, наблюдение за режимом работы рек и др. 
В последние годы широкое развитие получают методы подпо-
верхностного зондирования для определения рельефа дна морей и 
наличия подземных объектов (трубопроводов, замаскированной 
техники), нахождения биообъектов за препятствиями. 
Такое разнообразное применение радиолокации, широкий круг 
задач, решаемых радиолокационными средствами, обусловили необ-
ходимость создания отдельной учебной дисциплины, дополняющей 
уже традиционный курс, существующий в МГТУ им. Н.Э. Бау- 

 

Предисловие 

7 

мана, — «Теоретические основы радиолокации» (ТОРЛ). В курсе 
ТОРЛ обычно приводятся необходимые сведения о характеристиках 
объектов радиолокации и об основных закономерностях радиолока-
ционного наблюдения, являющихся общими для большинства РЛС: 
обнаружение, разрешение, измерение и помехозащита. Влияние под-
стилающей поверхности и атмосферы на характеристики радиолока-
ционных станций не рассматривалось, обработка принимаемых сиг-
налов полагалась оптимальной, а помехи — стационарными маски-
рующими (активными и пассивными). Поэтому в курсе «Радиолока-
ционные системы» наряду с изучением особенностей различных ви-
дов РЛС и комплексов определенное внимание уделяется изучению 
реальных условий работы радиолокаторов и влияния окружающей 
среды на условия их функционирования, а также методам защиты от 
имитирующих помех. 
Предлагаемое учебное пособие охватывает только часть типов 
радиолокационных средств наземного базирования: РЛС управле-
ния воздушным движением, РЛС обнаружения, наведения и целе-
указания, РЛС ракетно-космической обороны. 
Основой пособия являются материалы лекций, которые авторы 
в течение нескольких лет читают студентам МГТУ им. Н.Э. Бау-
мана, ранее опубликованные учебные пособия и оригинальные 
работы авторов, результаты научно-исследовательских работ в об-
ласти радиолокации, выполненные с участием авторов, материалы 
научно-технических семинаров секции «Информационные технологии 
в радиолокации» Научного совета «Новые информационные 
технологии» Отделения информатики, вычислительной техники и 
автоматизации РАН, проводимых в МГТУ им. Н.Э. Баумана под 
руководством академика РАН И.Б. Федорова, работы отечественных 
и зарубежных специалистов, приведенные в списке литературы, 
а также описания радиолокационных станций, изданные предприятиями-
разработчиками радиолокационной техники. 
В главе 7 с разрешения В.В. Литвинова использованы материалы 
учебника «Основы построения радиолокационного вооружения 
радиотехнических войск».  
Учебное пособие соответствует программам учебных дисциплин «
Радиолокационные системы» и «Радиотехнические системы 
и комплексы» и состоит из девяти глав.  

_______________ 
 Основы построения радиолокационного вооружения радиотехнических 
войск / под ред. В.В. Литвинова. Харьков: ВИРТА ПВО, 1988. 348 с. 

Предисловие 

8 

Глава 1 вводная. В ней приведена классификация РЛС, обобщенная 
структурная схема радиолокатора и изложены основные 
тактико-технические характеристики таких систем. 
В главе 2 описаны методы измерения и расчета вторичного из-
лучения радиолокационных целей. Изложены краткие сведения об 
экспериментальном получении радиолокационных характеристик 
объектов, приведены строгие и приближенные методы расчета по-
лей рассеяния объектов радиолокации. 
В главе 3 рассмотрено влияние подстилающей поверхности и 
среды распространения радиоволн на характеристики РЛС. Изло-
жены основы теории рассеяния радиоволн от земной и морской 
поверхностей и от турбулентной атмосферы. Описано влияние 
подстилающей поверхности и атмосферы на дальность действия и 
области видимости наземных РЛС. 
В главе 4 приведены методы расчета дальности однопозицион-
ных РЛС с учетом влияния Земли, атмосферной рефракции и ослаб-
ления в тропосфере. Проанализировано влияние обзора и возмож-
ных энергетических потерь принимаемых сигналов в антенном и 
приемо-индикаторном трактах радиолокатора на дальность дей-
ствия РЛС. Изложены основные методы повышения дальности  
действия РЛС при сохранении ее энергетического потенциала. 
В главе 5 изложены методы защиты радиолокационных стан-
ций от имитирующих помех. Рассмотрены задачи, классификация, 
средства и способы создания активных и пассивных имитирующих 
помех и их влияние на работу радиолокационных станций. Приве-
дены методы, ослабляющие влияние однократных активных ими-
тирующих помех, уводящих системы автосопровождения РЛС 
управления оружием, и многократных импульсных помех, а также 
методы стабилизации уровня ложных тревог.  
В главе 6 рассмотрены радиолокаторы управления воздушным 
движением (УВД). Приведены классификация РЛС УВД, требова-
ния, предъявляемые к таким радиолокаторам в целом и к их ос-
новным характеристикам, и примеры отечественных и зарубежных 
РЛС УВД. 
Глава 7 содержит сведения о РЛС обнаружения, наведения и 
целеуказания (ОНЦ). Приведена классификация РЛС ОНЦ, рас-
смотрены тактико-технические требования, предъявляемые к та-
ким системам, принципы их построения, позволяющие реализо-
вать предъявляемые требования, и примеры построения отече-
ственных и зарубежных РЛС, находящихся на эксплуатации. 

Предисловие 

9 

В главе 8 рассмотрены РЛС обнаружения маловысотных целей 
(МВЦ). Проанализированы особенности обнаружения и измерения 
координат маловысотных целей, приведены назначение и основные 
тактико-технические требования, предъявляемые к таким 
РЛС. Изложены основные технические решения, реализуемые в 
наземных РЛС обнаружения МВЦ. Приведены примеры построения 
двух отечественных РЛС обнаружения маловысотных целей: 
«Каста 2Е1» и «Каста 2Е2». Рассмотрены назначение, тактико-
технические характеристики и принципы построения этих РЛС. 
В главе 9 приведены тактико-технические требования и принципы 
построения РЛС ракетно-космической обороны. Рассмотрены 
основные типы радиолокационных станций раннего надгори-
зонтного и загоризонтного обнаружения систем предупреждения о 
ракетном нападении, радиолокационные станции дальнего обнаружения, 
станции сопровождения и наведения систем противоракетной 
обороны, РЛС системы контроля космического пространства 
и противокосмической обороны. 
Глава 1 написана А.И. Николаевым, глава 2 — В.В. Ахияро-
вым, глава 3 — В.В. Ахияровым и И.Б. Федоровым, глава 4 —  
В.В. Ахияровым и А.И. Николаевым, главы 5–8 — А.И. Николаевым, 
глава 9 — С.И. Нефедовым, Г.П. Слукиным, И.Б. Федоровым 
и В.Ю. Шустиковым. Общее редактирование выполнено А.И. Николаевым. 

Авторы выражают глубокую признательность рецензентам: 
доктору технических наук, профессору П.А. Бакулеву и коллективу 
кафедры «Радиотехнические системы» СПбГЭТУ «ЛЭТИ» 
(зав. кафедрой — доктор технических наук, профессор В.М. Кутузов) 
за полезные советы, которые были учтены авторами.  
Авторы также признательны Н.В. Белявцевой, А.С. Головнен-
ковой за помощь, оказанную при подготовке рукописи. 
Все замечания и пожелания по содержанию книги следует 
направлять по адресу: 105005, Москва, 2-я Бауманская ул., 5. МГТУ 
им. Н.Э. Баумана. Изд-во МГТУ им. Н.Э. Баумана. 
 

 

Предисловие 

10 

 
 
Список основных сокращений 

АПОИ — аппаратура первичной обработки информации 
АПОС — аппаратура первичной обработки сигналов 
АПУ 
— антенно-поворотное устройство 
АРМ 
— автоматизированное рабочее место 
АСУ 
— автоматизированная система управления 
АЦП 
— аналого-цифровой преобразователь 
ВАРУ 
— временная автоматическая регулировка усиления 
ВКО 
— воздушно-космическая оборона 
ВКС 
— воздушно-космические силы 
ВО 
— воздушный объект 
ВОИ 
— вторичная обработка информации 
ВРЛ 
— вторичный радиолокатор 
ВТО 
— высокоточное оружие  
ГТД 
— геометрическая теория дифракции 
ДНА 
— диаграмма направленности антенны 
ИКО 
— индикатор кругового обзора 
КА 
— космический аппарат 
ЛА 
— летательный аппарат 
КВС 
— комплекс вычислительных средств 
ЛЧМ 
— линейная частотная модуляция  
МВП 
— маловысотное поле 
МВЦ 
— маловысотная цель 
ММВ 
— миллиметровые волны 
МШУ 
— малошумящий усилитель 
НИП 
— несинхронная импульсная помеха 
НЛЧМ — нелинейная частотная модуляция 
ОВД 
— организация воздушного движения 
ОГП 
— опознавание государственной принадлежности 
ОНЦ 
— обраружение, наведение, целеуказание 
ПАП 
— постановщик активных помех 

 

Список основных сокращений 

11 

ПБО 
— подавление боковых ответов 
ПВО 
— противовоздушная оборона 
ПКО 
— противокосмическая оборона 
ПРЛ 
— первичный радиолокатор 
ПРО 
— противоракетная оборона 
ПРР 
— противорадиолокационная ракета 
РКО 
— ракетно-космическая оборона 
РЛИ 
— радиолокационная информация
РЛК 
— радиолокационный комплекс 
РЛС 
— радиолокационная станция (система) 
РЛС БР
— РЛС боевого режима
РЛС ДР 
— РЛС дежурного режима 
РЛС МВЦ — РЛС обнаружения маловысотных целей 
РЛС ОНЦ — РЛС обнаружения, наведения и целеуказания 
РЛС УВД — РЛС управления воздушным движением 
РЛЦ 
— радиолокационная цель 
РМО 
— рабочее место оператора
РНС 
— радионавигационная система 
СДЦ 
— селекция движущихся целей 
СККП
— система контроля космического пространства 
СПРН 
— система предупреждения о ракетном нападе- 
    нии 
УВД 
— управление воздушным движением
УПЧ 
— усилитель промежуточной частоты 
ФАР 
— фазированная антенная решетка 
ФКМ 
— фазокодовая манипуляция
ФТД 
— физическая теория дифракции 
ШАРУ 
— шумовая автоматическая регулировка усиле- 
    ния 
ШОУ 
— широкополосный усилитель — ограничитель —  
    узкополосный усилитель (фильтр) 
ШУВЧ
— широкополосный усилитель высокой частоты 
ЭПР 
— эффективная площадь рассеяния 
 

 

Предисловие 

12 

Глава 1. Классификация и общие характеристики 
радиолокационных систем 

 
1.1. Классификация РЛС 

Классифицировать радиолокационные системы (РЛС), так же как 
и радиотехнические системы, можно по различным признакам [1–5]. 
В зависимости от используемых классификационных призна-
ков различают следующие РЛС:  
 по месту установки —  РЛС наземного, корабельного (мор-
ского), авиационного (воздушного), космического и смешанного 
базирования;  
 назначению —  РЛС обнаружения целей (обзорные РЛС), 
управления оружием (следящие РЛС), обеспечения полетов, ме-
теорологические, навигационные, опознавания государственной 
принадлежности, многофункциональные; 
 рабочему диапазону длин волн —  РЛС декаметрового, мет-
рового, дециметрового, сантиметрового, миллиметрового диапазо-
нов длин волн, многодиапазонные радиолокационные станции; 
 виду излучения —  РЛС импульсного, непрерывного, квази-
непрерывного, шумового (квазишумового) и комбинированного 
излучения; 
 числу измеряемых координат —  двухкоординатные (обычно 
дальность и азимут —  дальномеры, или дальность и угол места —  
высотомеры), трехкоординатные (обычно дальность, азимут и угол 
места); 
 числу занимаемых позиций —  однопозиционные и много-
позиционные.  
Рассмотрим более подробно задачи, решаемые РЛС в зависи-
мости от места их установки. 
Наземные РЛС включают РЛС надгоризонтного обнаружения 
(НГО), загоризонтного обнаружения (ЗГО) и подповерхностной 
радиолокации (ППРЛ) [1–5].  

 

1.1. Классификация РЛС 

13 

Системы надгоризонтного обнаружения работают в широком 
диапазоне частот (0,03…300 ГГц). Их подразделяют на стационарные 
и подвижные (мобильные): самоходные, буксируемые, возимые, 
переносные. По решаемым задачам (назначению) различают 
следующие РЛС:  
 управления воздушным движением (УВД); 
 обнаружения, наведения и целеуказания (ОНЦ);  
 обнаружения маловысотных целей (МВЦ); 
 радиовысотомеры;  
 опознавания государственной принадлежности (ОГП); 
 наведения зенитных управляемых ракет;  
 орудийной наводки, или станции орудийной наводки (СОН);  
 радиолокационной разведки и обороны на поле боя: разведки 
наземных движущихся целей, разведки огневых позиций, противовоздушной 
обороны малой дальности действия, управления 
танковым и противотанковым вооружением, комплексы активной 
защиты танка, измерители начальной скорости артиллерийского 
снаряда;  
 предупреждения о ракетном нападении (ПРН);  
 противоракетной обороны (ПРО);  
 контроля космического пространства (ККП); 
 полигонные;  
 метеорологические; 
 топопривязки; 
 обнаружения биологических и других объектов за препят-
ствиями; 
 охраны; 
 предупреждения столкновения транспортных средств и кон-
троля движения и др. 
РЛС обнаружения загоризонтных целей, или загоризонтные 
РЛС, основаны на использовании эффекта отражения радиоволн 
декаметрового диапазона (3...30 МГц) от ионосферы Земли и рабо-
тают в режиме обратного рассеяния радиоволн, при котором сиг-
нал принимается в месте излучения или же в режиме прямого рас-
сеяния, когда падающий и рассеянный потоки радиоволн распро-
страняются в одну сторону.  
_______________ 
 Цель вижу / под ред. Н.А. Зайцева, М.П. Супоровского. Тула:  
ООО «СКВ — Дизайн», 2004. 176 с. 
 Основы загоризонтной радиолокации / под ред. А.А. Колосова.  
М.: Радио и связь, 1984. 287 с.