A modern helyi konfliktusok, még a fegyveres erők legalacsonyabb fejlettségi szintjének országaiban (Szíria, Ukrajna) is megmutatják, milyen nagy szerepe van az elektronikus felderítő és felderítő berendezéseknek. És milyen előnyöket élvezhet egy fél, például ellenakkumulátoros rendszereket használva egy olyan féllel szemben, amelynek nincs ilyen rendszere.
Jelenleg az összes rádióelektronikai rendszer fejlesztése két irányba megy: egyrészt a vezérlő- és kommunikációs rendszereik, a hírszerző rendszer, a precíziós fegyvervezérlő rendszerek maximalizálása érdekében, az összes korábban felsorolt rendszerrel és komplexummal együtt.
A második vonal olyan rendszerek kifejlesztése, amelyek a lehető legmagasabb színvonalon tudják gátolni az összes fenti eszköz működését az ellenségtől azzal a legegyszerűbb céllal, hogy ne engedjék, hogy az ellenség kárt okozzon csapataiban.
Érdemes itt megjegyezni azt a munkát is, amely a tárgyak maszkolásának lehetőségeivel és módszereivel foglalkozik, csökkentve azok radarjelzését a legújabb rádióelnyelő anyagok és változó fényvisszaverő tulajdonságú bevonatok használatával.
Valószínűleg érdemes lefordítani: nem tudjuk a tartályt láthatatlanná tenni a rádióspektrumban, de a lehető legnagyobb mértékben minimalizálhatjuk a láthatóságát, például olyan anyagokkal lefedve, amelyek olyan torz jelzést adnak, hogy az azonosítás nagyon nehéz.
És igen, továbbra is abból indulunk ki, hogy a teljesen láthatatlan repülőgépek, hajók és tankok egyszerűen nem léteznek. Egyelőre legalább. Ha finom és nehezen látható célpontok.
De, mint mondják, minden célpontnak megvan a maga radarja. A jel frekvenciájának és erősségének kérdése. De itt van a probléma.
Az új anyagok, különösen a rádióelnyelő bevonatok, a visszaverő felületek kiszámításának új formái, mindez minimálisra csökkenti a védett tárgyak háttér kontraszt szintjét. Vagyis a vezérlőobjektum elektromos tulajdonságai vagy a benne lévő hibák és a környezet tulajdonságai közötti különbség szintje nehezen megkülönböztethető, az objektum valójában összeolvad a környezettel, ami felderítését problematikussá teszi.
Korunkban a háttér kontraszt minimális szintje valójában közel áll a szélső értékekhez. Ennélfogva nyilvánvaló, hogy a radarok esetében (különösen körkörös nézet esetén), amelyek pontosan ellentétben működnek, egyszerűen szükség van a kapott információk minőségének javítására. És ez nem teljesen lehetséges a szokásos információmennyiség -növekedés révén.
Pontosabban a radarfelderítés hatékonyságát / minőségét lehet növelni, a kérdés csak az, hogy milyen áron.
Ha hipotetikus radart vesz, függetlenül annak céljától, csak egy körradart, például 300 km-es hatótávolsággal (mint például a "Sky-SV"), és meg kell dupláznia a hatótávolságát, akkor meg kell oldania nagyon nehéz feladatokat. Nem adom meg itt a számítási képleteket, ez a legtisztább víz fizikája, nem titkos.
Tehát a radarészlelési tartomány megduplázásához a következőkre van szükség:
- 10-12-szeresére növelni a sugárzási energiát. De a fizikát megint nem mondták le, a sugárzást csak az elfogyasztott energia növelésével lehet növelni. Ez pedig további berendezések megjelenését vonja maga után az állomás villamosenergia -termeléséhez. És akkor mindenféle probléma van ugyanazzal az álcával.
- növelje a fogadó eszköz érzékenységét 16 -szor. Kevésbé költséges. De megvalósítható -e egyáltalán? Ez már a technológia és a fejlesztés kérdése. De minél érzékenyebb a vevő, annál több probléma merül fel a természetes interferenciákkal, amelyek elkerülhetetlenül működés közben merülnek fel. Az ellenség elektronikus hadviselésének interferenciájáról érdemes külön beszélni.
- az antenna lineáris méretének négyszeresére növelése. A legegyszerűbb, de bonyolultabb is. Nehezebb szállítani, észrevehetőbb …
Bár őszintén bevalljuk, hogy minél erősebb a radar, annál könnyebb észlelni, osztályozni, generálni számára személyre szabott interferenciát a legracionálisabb jellemzőkkel és elküldeni. A radarantenna méretének növekedése pedig azok kezébe kerül, akiknek időben észlelniük kell.
Elvileg kiderül egy ilyen ördögi kör. Ahol a fejlesztőknek egy kés szélén kell egyensúlyozniuk, több tucat, ha nem több száz árnyalat figyelembevételével.
Lehetséges ellenfeleink az óceán túloldaláról ugyanúgy aggódnak e probléma miatt, mint mi. Az Egyesült Államok Védelmi Minisztériumának struktúrájában olyan osztály van, mint a DARPA - Defense Advanced Research Project Agency, amely csak ígéretes kutatásokkal foglalkozik. A közelmúltban a DARPA szakemberei az ultra-szélessávú jeleket (UWB) használó radarok fejlesztésére összpontosították erőfeszítéseiket.
Mi az UWB? Ezek rendkívül rövid impulzusok, amelyek időtartama legfeljebb nanosekundum, a spektrumszélességük legalább 500 MHz, vagyis sokkal több, mint egy hagyományos radaré. A kibocsátott jel ereje a Fourier szerint átalakul (természetesen nem Charles, az utópista, akit az iskolában átugornak a történelem, hanem Jean Baptiste Joseph Fourier, a Fourier -sorozat megalkotója, akiről a jelátváltás elveit nevezték el) eloszlik a használt spektrum teljes szélességében. Ez a sugárzási teljesítmény csökkenéséhez vezet a spektrum egy külön részében.
Sokkal nehezebb észlelni az UWB-n működő radart működés közben, mint egy közönségeset, éppen ezért: mintha nem egy erős sugárjel működne, hanem mintha sok gyengébb, ecsethez hasonlóan lenne bevetve. Igen, a szakértők megbocsátanak nekem egy ilyen egyszerűsítést, de ez kizárólag az egyszerűbb észlelési szintre való "átvitelre" vonatkozik.
Vagyis a radar nem egy impulzussal „lő”, hanem az úgynevezett „ultrarövid jelek kitörésével”. Ez további előnyökkel jár, amelyeket az alábbiakban tárgyalunk.
Az UWB jel feldolgozása a keskeny sávval ellentétben az érzékelő nélküli vétel elvein alapul, így a sorozatban lévő jelek száma egyáltalán nem korlátozott. Ennek megfelelően a jel sávszélessége gyakorlatilag nincs korlátozva.
Itt egy régóta fennálló kérdés merül fel: mit ad mindez a fizika, mik az előnyei?
Természetes, hogy vannak. Az UWB -n alapuló radarokat éppen azért fejlesztik és fejlesztik, mert az UWB jel sokkal többet enged meg, mint egy hagyományos jel.
Az UWB jelre épülő radarok a legjobb észlelési, felismerési, pozicionálási és követési képességekkel rendelkeznek. Ez különösen igaz azokra a tárgyakra, amelyek radar elleni álcázással és radar aláíráscsökkentéssel vannak felszerelve.
Vagyis az UWB jelet nem érdekli, hogy a megfigyelt objektum az úgynevezett "lopakodó objektumok" közé tartozik-e vagy sem. A radar elleni fedelek is feltételesek lesznek, mivel nem képesek visszaverni / elnyelni a teljes jelet, a csomag bizonyos része "elkapja" az objektumot.
Az UWB -n található radarok jobban azonosítják a célpontokat, mind az egyes, mind a csoportos célokat. A célok lineáris méretei pontosabban vannak meghatározva. Könnyebb számukra, ha kis méretű, alacsony és ultra alacsony magasságban repülni képes célpontokkal dolgoznak, azaz UAV-okkal. Ezeknek a radaroknak jelentősen nagyobb lesz a zajállósága.
Külön úgy gondolják, hogy az UWB lehetővé teszi a hamis célok jobb felismerését. Ez nagyon hasznos lehetőség, ha például interkontinentális ballisztikus rakéták robbanófejével dolgozik.
De ne ragadjon le a légtérfigyelő radaroknál, más lehetőségek is vannak a radarok UWB -n való használatára, nem kevesebb, és talán még hatékonyabb.
Úgy tűnhet, hogy az ultra-szélessávú jel mindenre csodaszer. Drónoktól, lopakodó repülőgépektől és hajóktól, cirkálórakétáktól.
Valójában persze nem. Az UWB technológiának vannak nyilvánvaló hátrányai, de van elég előnye is.
Az UWB radar erőssége a célpont észlelésének és felismerésének, a koordináták meghatározásának nagyobb pontossága és sebessége, mivel a radar működése a működési tartomány több frekvenciáján alapul.
Itt az UWB „zestje” általában rejtve van. És pontosan abban rejlik, hogy egy ilyen radar működési tartománya sok frekvenciával rendelkezik. Ez a széles tartomány lehetővé teszi azoknak az altartományoknak a kiválasztását, amelyek gyakoriságán a megfigyelési tárgyak tükröző képességei a lehető legjobban nyilvánulnak meg. Vagy - opcióként - ez tagadhatja például a radar elleni bevonatokat, amelyek szintén nem működnek a teljes frekvenciatartományban, mivel a repülőgépek bevonatai súlykorlátozásokkal rendelkeznek.
Igen, ma a radar -aláírás csökkentésének eszközeit nagyon széles körben használják, de a kulcsszó itt a „csökkentés”. A hajótest egyetlen bevonata és egyetlen ravasz formája sem védhet a radarok ellen. Csökkentse a láthatóságot, adjon esélyt - igen. Nem több. A lopakodó repülőgépek meséit a múlt században leleplezték Jugoszláviában.
Az UWB radar számítása képes lesz kiválasztani (és gyorsan, hasonló adatok alapján) azt a frekvenciacsomagot, amely a legtisztábban "kiemeli" a megfigyelés tárgyát teljes pompájában. Itt nem az órákról lesz szó, a modern digitális technológia lehetővé teszi a percek alatt történő kezelést.
És persze elemzés. Az ilyen radarnak jó analitikai komplexummal kell rendelkeznie, amely lehetővé teszi az objektum besugárzásával kapott adatok különböző frekvenciákon történő feldolgozását és összehasonlítását az adatbázis referenciaértékeivel. Hasonlítsa össze velük, és adja meg a végeredményt, hogy milyen tárgy került a radar látóterébe.
Az a tény, hogy az objektumot különböző frekvenciákon besugározzák, pozitív szerepet játszik a felismerési hiba csökkentésében, és kisebb az esélye annak, hogy a megfigyelés vagy az ellenintézkedés megzavarja az objektumot.
Az ilyen radarok zajállóságának növelése a sugárzás észlelésével és kiválasztásával érhető el, amely zavarhatja a radar pontos működését. Ennek megfelelően a vevőegységek átalakítása más frekvenciákra az interferencia minimális hatásának biztosítása érdekében.
Minden nagyon szép. Természetesen vannak hátrányai is. Például egy ilyen radar tömege és méretei jelentősen meghaladják a hagyományos állomásokat. Ez még mindig nagyban bonyolítja az UWB radarok fejlesztését. Körülbelül ugyanaz, mint az ár. A prototípusok tekintetében több mint transzcendentális.
Az ilyen rendszerek fejlesztői azonban nagyon optimisták a jövőt illetően. Egyrészt, ha egy terméket tömeggyártásba kezdenek, az mindig csökkenti a költségeket. A tömeget tekintve a mérnökök a gallium -nitridre épülő elektronikus alkatrészekre számítanak, amelyek jelentősen csökkenthetik az ilyen radarok súlyát és méretét.
És biztosan meg fog történni. Minden irányhoz. Ennek eredményeként a kimenet radar lesz, erős, ultra-rövid impulzusokkal, széles frekvenciatartományban, magas ismétlési gyakorisággal. És - nagyon fontos - nagy sebességű digitális adatfeldolgozás, amely képes a vevőktől kapott nagy mennyiségű információ "megemésztésére".
Igen, itt nagy szükség van a nagybetűs technológiákra. Lavintranzisztorok, töltéstároló diódák, gallium -nitrid félvezetők. A lavina tranzisztorok általában nem alábecsült eszközök, hanem olyan eszközök, amelyek továbbra is megmutatják magukat. A modern technológiák fényében a jövő rájuk tartozik.
Az ultrarövid nanoszekundumos impulzusokat használó radarok a következő előnyökkel rendelkeznek a hagyományos radarokkal szemben:
- az akadályokon való áthatolás és a látótávolságon kívül elhelyezkedő célokról való tükröződés képessége. Például arra lehet használni, hogy észlelje az embereket és a berendezéseket egy akadály mögött vagy a földben;
- nagy titoktartás az UWB jel alacsony spektrális sűrűsége miatt;
- a jel kicsi térbeli kiterjedése miatt a távolság meghatározásának pontossága több centiméterig;
- a célok azonnali felismerésének és osztályozásának képessége a visszavert jel és a magas célrészlet alapján;
- a hatékonyság növelése a természeti jelenségek által okozott passzív interferencia minden fajtája ellen: köd, eső, hó;
És ez messze nem minden előnye, amellyel az UWB radar rendelkezhet a hagyományos radarhoz képest. Vannak pillanatok, amelyeket csak az ezekben a kérdésekben jártas szakemberek és emberek értékelhetnek.
Ezek a tulajdonságok ígéretessé teszik az UWB radart, de a kutatás és fejlesztés számos problémával foglalkozik.
Most érdemes beszélni a hátrányokról.
A költségek és a méret mellett az UWB radar rosszabb, mint a hagyományos keskeny sávú radar. És jelentősen rosszabb. Egy hagyományos, 0,5 GW impulzusteljesítményű radar képes 550 km távolságban lévő célpont észlelésére, majd egy UWB radar 260 km távolságra. Az 1 GW impulzusteljesítményű keskeny sávú radar 655 km, az UWB radar 310 km távolságban észleli a célpontot. Mint látható, majdnem megduplázódott.
De van egy másik probléma is. Ez a visszavert jel alakjának kiszámíthatatlansága. A keskeny sávú radar szinuszos jelként működik, amely nem változik az űrben való haladás során. Az amplitúdó és a fázisváltozás, de előre láthatóan és a fizika törvényeinek megfelelően változik. Az UWB jel változik mind a spektrumban, mind a frekvenciatartományában, mind időben.
Ma az UWB radarok fejlesztésének elismert vezetői az Egyesült Államok, Németország és Izrael.
Az Egyesült Államokban a hadsereg már rendelkezik hordozható AN / PSS-14 aknaérzékelővel, amellyel különféle típusú aknákat és egyéb fémtárgyakat észlelhet a talajban.
Ezt az aknaérzékelőt az államok felajánlják NATO -szövetségeseinek is. Az AN / PSS-14 lehetővé teszi, hogy részletesen lásson és vizsgáljon tárgyakat akadályokon és talajon keresztül.
A németek egy UWB Ka-sávos "Pamir" radar projektjén dolgoznak, amelynek jelerősávja 8 GHz.
Az izraeliek az UWB "stenovisor" elvén alkottak, egy kompakt "Haver-400" készüléket, amely képes "átnézni" a falakon vagy a talajon.
A készüléket a terrorizmusellenes egységek számára hozták létre. Ez általában egy különálló UWB radar, amelyet az izraeliek nagyon szépen megvalósítottak. A készülék valóban képes a különböző akadályokon keresztül tanulmányozni az operatív-taktikai helyzetet.
És a továbbfejlesztés, a "Haver-800", amelyet számos különálló, antennával ellátott radar jelenléte különböztet meg, lehetővé teszi nemcsak az akadály mögötti tér tanulmányozását, hanem háromdimenziós kép kialakítását is.
Összefoglalva azt szeretném mondani, hogy az UWB radarok különböző irányokban (szárazföldi, tengeri, légvédelmi) kifejlesztése lehetővé teszi azoknak az országoknak, amelyek képesek elsajátítani az ilyen rendszerek tervezésének és gyártásának technológiáját, jelentősen javítani tudásuk képességeit.
Végtére is, az elfogott, helyesen azonosított és kíséretre vitt létszám a célok későbbi megsemmisítésével garancia a győzelemre minden konfrontáció során.
És ha figyelembe vesszük, hogy az UWB radarok kevésbé érzékenyek a különböző tulajdonságok interferenciájára …
Az UWB jelek használata jelentősen növeli az aerodinamikai és ballisztikus objektumok észlelésének és nyomon követésének hatékonyságát a légtér figyelése, a földfelszín megfigyelése és feltérképezése során. Az UWB radar számos problémát megoldhat a repülőgépek repülésével és leszállásával kapcsolatban.
Az UWB radar valódi lehetőség a holnapba való betekintésre. A Nyugat nem hiába foglalkozik ilyen szorosan az ilyen irányú fejlesztésekkel.
