По информации Минобороны РФ, в 2017 году в Воздушно-космические силы (ВКС) России было поставлено 70 (РЛС). Радары необходимы для проведения радиолокационной разведки, в задачи которой входит своевременное обнаружение различных динамических целей.
«В подразделения радиотехнических войск ВКС поступило более 70 новейших РЛС в 2017 году. Среди них радиолокационные комплексы средних и больших высот «Небо-М», РЛС средних и больших высот «Противник», «Всевысотный обнаружитель», «Сопка-2», РЛС малых высот «Подлёт-К1» и «Подлёт-М», «Каста-2-2», «Гамма-С1», а также современные комплексы средств автоматизации «Фундамент» и другие средства», — говорится в сообщении Минобороны.
Как отмечают в ведомстве, главной особенностью новейших отечественных РЛС является то, что они созданы на современной элементной базе. Все процессы и операции, которые выполняют эти машины, максимально автоматизированы.
При этом системы управления и техническое обслуживание радиолокационных станций стали более простыми.
Элемент обороны
Радиолокационные станции в ВКС России предназначены для обнаружения и сопровождения воздушных целей, а также для целеуказания зенитным ракетным комплексам (ЗРК). РЛС являются одним из ключевых элементов противовоздушной, противоракетной и космической обороны России.
Радиолокационный комплекс «Небо-М» способен обнаруживать цели на дальности от 10 до 600 км (круговой обзор) и от 10 до 1800 км (секторный обзор). Станция может отслеживать как крупные, так и малоразмерные объекты, выполненные по стелс-технологии. Время развёртывания «Небо-М» составляет 15 минут.
Для определения координат и сопровождения самолётов стратегической и тактической авиации и обнаружения американских ракет «воздух — поверхность» типа ASALM ВКС России используют радиолокационную станцию «Противник-ГЕ». Характеристики комплекса позволяют ему сопровождать не менее 150 целей на высоте от 100 м до 12 км.
Мобильный радиолокационный комплекс 96Л6-1/96Л6Е «Всевысотный обнаружитель» применяется в Вооружённых силах РФ для выдачи целеуказания средствам ПВО. Уникальная машина может определять широкий спектр аэродинамических целей (самолётов, вертолётов и беспилотников) на высотах до 100 км.
РЛС «Подлёт-К1» и «Подлёт-М», «Каста-2-2», «Гамма-С1» используются для мониторинга воздушной обстановки на высотах от нескольких метров до 40—300 км. Комплексы распознают все виды авиационной и ракетной техники и могут эксплуатироваться при температурах от -50 до +50 °C.
- Мобильный радиолокационный комплекс обнаружения аэродинамических и баллистических объектов на средних и больших высотах «Небо-М»
Основной задачей радиолокационного комплекса «Сопка-2» является получение и анализ информации о воздушной обстановке. Самым активным образом Минобороны использует эту РЛС в Арктике. Высокая разрешающая способность «Сопки-2» позволяет распознавать отдельные воздушные цели, которые летят в составе группы. «Сопка-2» способна обнаруживать до 300 объектов в пределах 150 км.
Практически все вышеперечисленные радиолокационные комплексы обеспечивают безопасность Москвы и Центрального промышленного региона. К 2020 году доля современного вооружения в частях ПВО московской зоны ответственности должна достичь 80%.
На стадии перевооружения
Все современные РЛС состоят из шести основных компонентов: передатчик (источник электромагнитного сигнала), антенная система (фокусировка сигнала передатчика), радиоприёмник (обработка принятого сигнала), выходные устройства (индикаторы и ЭВМ), аппаратура помехозащиты и источники электропитания.
Отечественные РЛС могут засекать самолёты, беспилотники и ракеты, отслеживая их передвижение в режиме реального времени. Радары обеспечивают своевременное поступление информации о ситуации в воздушном пространстве вблизи рубежей РФ и за сотни километров от госграниц. На военном языке это называется радиолокационной разведкой.
Стимулом для совершенствования радиолокационной разведки РФ являются усилия иностранных государств (прежде всего США) по созданию малозаметных самолётов, крылатых и баллистических ракет. Так, на протяжении последних 40 лет Соединённые Штаты активно развивают стелс-технологии, которые призваны обеспечить незаметный для РЛС подлёт к рубежам противника.
Огромный военный бюджет (свыше $600 млрд) даёт возможность американским конструкторам экспериментировать с радиопоглощающими материалами и геометрическими формами летательных аппаратов. Параллельно с этим США совершенствуют средства радиолокационной защиты (обеспечение помехозащищённости) и аппараты радиолокационного подавления (создание помех для приёмников РЛС).
Военный эксперт Юрий Кнутов убеждён, что радиолокационная разведка РФ способна обнаруживать практически все виды воздушных целей, включая американские истребители пятого поколения F-22 и F-35, самолёты-невидимки (в частности, стратегический бомбардировщик B-2 Spirit) и объекты, летящие на предельно малых высотах.
- Экран РЛС, который показывает изображение цели, синхронизированное с движением антенны
- Министерство обороны Российской Федерации
«От станции «Небо-М» не спрячутся даже новейшие американские самолёты. Минобороны придаёт огромное значение развитию РЛС, ведь это глаза и уши ВКС. Преимуществами новейших станций, поступающих сейчас на вооружение, являются большая дальность, высокая помехозащищённость и мобильность», — сообщил в беседе с RT Кнутов.
Эксперт отметил, что США не прекращают работы по развитию систем радиолокационного подавления, осознавая уязвимое положение перед российскими радарами. Кроме того, на вооружении американской армии стоят специальные противорадиолокационные ракеты, которые наводятся по излучению станций.
«Новейшие российские РЛС отличает невероятный уровень автоматизации по сравнению с предыдущим поколением. Поразительный прогресс был достигнут в улучшении мобильности. В советские годы на то, чтобы развернуть и свернуть станцию, требовались чуть ли не сутки. Сейчас это делается в пределах получаса, а иногда и в течение нескольких минут», — рассказал Кнутов.
Собеседник RT полагает, что радиолокационные комплексы ВКС приспособлены к противодействию высокотехнологичному противнику, снижая вероятность его проникновения в воздушное пространство РФ. По словам Кнутова, сегодня радиотехнические войска России находятся на стадии активного перевооружения, но к 2020 году современными РЛС будет укомплектовано большинство частей.
На протяжении последних лет основным способом обеспечения малой заметности самолетов для радиолокационных станций противника является особая конфигурация внешних обводов. Стелс-самолеты конструируются с таким расчетом, чтобы посылаемый станцией радиосигнал отражался куда угодно, но не в сторону источника. Таким способом значительно уменьшается мощность поступающего на РЛС отраженного сигнала, что затрудняет обнаружение самолета либо другого объекта, выполненного по подобной технологии. Определенной популярностью также пользуются специальные радиопоглощающие покрытия, однако в большинстве случаев они помогают только от радиолокационных станций, работающих в некотором диапазоне частот. Поскольку эффективность поглощения излучения, в первую очередь, зависит от соотношения толщины покрытия и длины волны, большинство таких красок защищают летательный аппарат только от миллиметровых волн. Более толстый слой краски, будучи эффективным против волн с большей длиной, попросту не позволит самолету или вертолету взлететь.
Развитие технологий снижения радиозаметности привело к появлению средств противодействия им. К примеру, сперва теория, а затем и практика показала, что обнаружение стелс-самолетов можно осуществлять, в том числе, и при помощи достаточно старых радиолокационных станций. Так, сбитый в 1999 году над Югославией самолет Lockheed Martin F-117A был обнаружен при помощи стандартной РЛС зенитного ракетного комплекса С-125. Таким образом, даже для дециметровых волн специальное покрытие не становится сложной преградой. Конечно, увеличение длины волны сказывается на точности определения координат цели, однако в ряде случаев такая цена за обнаружение малозаметного самолета может быть признана приемлемой. Тем не менее, радиоволны, вне зависимости от их длины, подвержены отражению и рассеянию, что оставляет актуальным вопрос специфических форм стелс-самолетов. Однако и эта проблема может быть решена. В сентябре этого года было представлено новое средство, авторы которого пообещали решить вопрос рассеяния радиоволн РЛС.
На прошедшей в первой половине сентября берлинской выставке ILA-2012 европейский аэрокосмический концерн EADS представил свою новую разработку, которая, по уверению авторов, может перевернуть все представления о малозаметности самолетов и средствах борьбы с ними. Компания Cassidian, входящая в состав концерна, предложила свой вариант радиолокационной станции варианта «пассивный радар». Суть такой радиолокационной станции кроется в отсутствии какого-либо излучения. Фактически пассивный радар представляет собой приемную антенну с соответствующей аппаратурой и алгоритмами вычисления. Весь комплекс может быть установлен на любое подходящее шасси. К примеру, в рекламных материалах концерна EADS фигурирует двухосный микроавтобус, в салоне которого смонтирована вся необходимая электроника, а на крыше имеется телескопическая штанга с блоком приемных антенн.
Принцип действия пассивного радара, на первый взгляд, очень прост. В отличие от обычных РЛС, он не излучает никаких сигналов, а только принимает радиоволны от других источников. Аппаратура комплекса предназначена для приема и обработки радиосигналов, излучаемых другими источниками, такими как традиционные РЛС, теле- и радиостанции, а также средства связи, использующие радиоканал. Подразумевается, что сторонний источник радиоволн находится на некотором расстоянии от приемника пассивной РЛС, из-за чего его сигнал, попав на стелс-самолет, может быть отражен в сторону последней. Таким образом, главной задачей пассивного радара является сбор всех радиосигналов и правильная их обработка с целью выделения той их части, что отразилась от искомого летательного аппарата.
Собственно говоря, такая идея не нова. Первые предложения использовать пассивную радиолокацию появились достаточно давно. Однако до недавнего времени такой способ обнаружения целей был попросту невозможен: отсутствовала аппаратура, позволяющая выделять из всех принимаемых сигналов именно тот, что был отражен искомым объектом. Только в конце девяностых начали появляться первые полноценные разработки, способные обеспечить выделение и обработку необходимого сигнала, например, американский проект Silent Sentry компании Lockheed Martin. Сотрудникам концерна EADS, тоже как они утверждают, удалось создать необходимый комплекс электронного оборудования и соответствующее программное обеспечение, которые могут по некоторым признакам «опознать» отраженный сигнал и вычислить такие параметры, как угол места и дальность до цели. Более точная и подробная информация, само собой, не сообщалась. Зато представители EADS рассказали о возможности пассивной РЛС следить за всем пространством вокруг антенны. При этом обновление информации на дисплее оператора производится раз в полсекунды. Также было сообщено, что пассивный радар пока работает только в трех радиодиапазонах: УКВ, DAB (цифровое радио) и DVB-T (цифровое телевидение). Ошибка при обнаружении цели, по официальным данным, не превышает десяти метров.
Из конструкции антенного блока пассивной РЛС видно, что комплекс может определять направление на цель и угол места. Однако остается открытым вопрос определения расстояния до обнаруженного объекта. Поскольку официальных данных на этот счет нет, придется обойтись имеющимися сведениями о пассивных радарах. Представители EADS утверждают, их РЛС работает с сигналами, используемыми и радио- и телевещании. Вполне очевидно, что их источники имеют фиксированное расположение, которое к тому же известно заранее. Пассивная РЛС может одновременно принимать прямой сигнал телевизионной или радиостанции, а также искать его в отраженном и ослабленном виде. Зная собственные координаты и координаты передатчика, электроника пассивного радара путем сравнения прямого и отраженного сигналов, их мощности, азимутов и углов места может вычислить примерную дальность до цели. Судя по заявленной точности, европейским инженерам удалось создать не только жизнеспособную, но и перспективную технику.
Также стоит отметить, что новый пассивный радар наглядно подтверждает принципиальную возможность практического использования РЛС такого класса. Возможно, новой европейской разработкой заинтересуются другие страны и тоже начнут свои работы в этом направлении или ускорят уже имеющиеся. Так, США могут возобновить серьезные работы по проекту Silent Sentry. Кроме того, определенные наработки по этой тематике были у французской фирмы Thale и английской Roke Manor Research. Большое внимание к тематике пассивных радаров в итоге может привести к широкому их распространению. В таком случае уже сейчас нужно примерно представлять, какие последствия для облика современной войны будет иметь такая техника. Самым очевидным последствием является минимизация преимуществ малозаметных самолетов. Пассивные РЛС смогут определять их местоположение, игнорируя обе технологии снижения заметности. Также пассивный радар может сделать бесполезными противорадиолокационные ракеты. Новые РЛС способны пользоваться сигналом любого радиопередатчика соответствующего диапазона и мощности. Соответственно, самолет противника не сможет обнаружить радар по его излучению и атаковать противорадиолокационным боеприпасом. Уничтожение всех крупных излучателей радиоволн, в свою очередь, получается слишком сложным и дорогим. В конце концов, пассивный радар теоретически может работать и с передатчиками самой простейшей конструкции, которые по своей стоимости обойдутся гораздо дешевле средств противодействия. Вторая проблема для противодействия пассивным РЛС касается радиоэлектронной борьбы. Для эффективного подавления такого радара требуется «глушить» достаточно большой диапазон частот. При этом не обеспечивается должная эффективность средств РЭБ: при наличии сигнала, не попавшего в подавляемый диапазон, пассивная радиолокационная станция может перейти к его использованию.
Несомненно, широкое распространение пассивных радиолокационных станций приведет к появлению методик и средств противодействия им. Однако в настоящее время разработка Cassidian и EADS почти не имеет конкурентов и аналогов, что пока позволяет ей оставаться в достаточной мере перспективной. Представители концерна-разработчика утверждают, что к 2015 году экспериментальный комплекс станет полноценным средством обнаружения и сопровождения целей. За оставшееся до этого события время конструкторы и военные других стран должны, если не разработать свои аналоги, то, как минимум, составить свое мнение по теме и придумать хотя бы общие методики противодействия. В первую очередь, новая пассивная РЛС может ударить по боевому потенциалу ВВС США. Именно Соединенные Штаты уделяют наибольшее внимание малозаметности самолетов и создают новые конструкции с максимально возможным использованием стелс-технологий. Если пассивные радары подтвердят свои возможности по обнаружению малозаметных для традиционных РЛС летательных аппаратов, то облик перспективных американских самолетов может претерпеть серьезные изменения. Что касается других стран, то они пока не ставят малозаметность во главу угла и это в определенной мере позволит снизить возможные неприятные последствия.
По материалам сайтов:
http://spiegel.de/
http://eads.com/
http://cassidian.com/
http://defencetalk.com/
http://wired.co.uk/
Как сообщили «РИА» Новости со ссылкой на пресс-службу концерна «РТИ», радиолокационная станция дальнего обнаружения нового поколения «Воронеж-ДМ», размещенная в Красноярском крае, впервые обнаружила баллистическую цель со стороны Северной Америки. Данная РЛС, ставшая плодом работы двух институтов дальней радиолокации, является станцией высокой заводской готовности. Ее разворачивание занимает от года до полутора лет, в то время как на возведение станций предыдущих поколений уходило 5−10 лет.
Благодаря высокой технологичности разворачивания «Воронежей», до 2018 года в России будет создана сеть станций дальнего обнаружения, которая не только позволит полностью контролировать все ракетоопасные направления, но и наводить на цели противоракеты системы ПРО.
Однако и в настоящее время зона компетенции этих станций обширна. На боевом дежурстве находятся 4 станции, еще три работают в режиме опытной эксплуатации. Они контролируют воздушное пространство от побережья Марокко до Шпицбергена, от Южной Европы до северного побережья Африки, от западного побережья США до Индии и пространство над всей Европой, включая Великобританию.
Таким образом, подавляющее большинство «египетских пирамид», каковыми по размерам и затраченному на их возведение труду являются РЛС дальнего обнаружения предыдущего поколения, будет отправлено на покой. Система предупреждения о ракетном нападении (СПНР) будет базироваться на РЛС «Воронеж». Также в СПНР входит космический сегмент - спутниковая сеть. Она начала разворачиваться в прошлом году запуском спутника 14Ф142 «Тундра». Спутники отслеживают старты МБР по факелу работающих ракетных двигателей.
Сеть РЛС «Воронеж» начала разворачиваться в 2011 году с ввода в строй станции в Пионерском Калининградской области. К настоящему моменту 4 станции проделали впечатляющую работу. Ежегодно они обнаруживают и сопровождают до 40 запущенных космических и баллистических ракет. Предупредили о 30 опасных сближениях космических объектов с космическими аппаратами российской орбитальной группировки. 8 раз спасали МКС от космического мусора.
А в 2013 году «Воронеж» разоблачил американцев, которые решили провести тайную разведывательную операцию в отношении сирийской армии. Новая РЛС самым наглядным образом показала Пентагону, что отныне даже самые замаскированные их действия в контролируемой российскими радарами пространстве видны, как на ладони.
2 сентября 2013 года радар, расположенный в Армавире Краснодарского края зафиксировал пуск двух новейших американских сверхзвуковых ракет в акватории Средиземного моря. Причем он только один из всех существующих в мире РЛС такого типа смог обнаружить эти ракеты. Задача этих запусков заключалась в том, чтобы проверить время реакции и места дислокации систем ПВО Сирии, способных сбивать баллистические цели. Пентагон заявил, что данное мероприятие было направлено исключительно на проверку боеспособности систем ПВО Израиля с целью тренировки обслуживающих их военнослужащих.
Однако заместитель Министра обороны Российской Федерации Анатолий Антонов, встретившись 4 сентября с военными атташе США и Израиля, продемонстрировал им зафиксированные «Воронежем» параметры этих пусков. Предъявленные баллистические траектории точно указывали на цели и задачи этих запусков. При этом при определенных условиях, если бы ракеты, согласно сценарию, не самоликвидировались, они могли достичь границ России.
Этот прецедент показал американским стратегам, что новое, четвертое, поколение российских РЛС СПНР по целому ряду характеристик, причем главных, превосходит американские аналоги, большинство которых существует со времен холодной войны.
Время отклика фазированной антенной решетки «Воронежа» - 40 миллисекунд. У лучших американских антенн - 60 млсек. Ну, а самые древние американские радары СПНР и вовсе оборудованы гигантскими вращающимися параболическими антеннами. Время обработки сигнала и передачи в центр управления всех данных о скорости и траектории цели у «Воронежа» не превышает 6 секунд. У американцев на эту процедуру тратится 10 секунд. Ну, а разрешающие способности двух радаров отличаются уже в разы. «Воронеж» определяет координаты перемещающейся на расстоянии в несколько сотен километров с гиперзвуковой скоростью цели с ошибкой не более 11 метров.
Американские станции способны определять координаты цели с точностью в 120 метров по горизонтали и 90 метров по вертикали.
Причем дальность обнаружения целей сопоставима с дальностью «Воронежа» лишь у единственного, новейшего, радара AN/FPS-132. Она равна 5000 километров, против 6000 километров у российской РЛС. Предыдущие разработки американцев, продолжающие эксплуатироваться, дотягивают лишь до 4500 километров.
Строго говоря, «Воронеж» - это не одна тиражируемая станция, а семейство станций. Вот какие радары в него входят:
- «Воронеж-М» метрового диапазона. Разработка РТИ им. А.Л.Минца;
- «Воронеж-ДМ» дециметрового диапазона. Разработка НИИДАР;
- «Воронеж-ВП» - высокопотенциальная РЛС. Разработка РТИ им. А.Л.Минца. Работает в метровом диапазоне;
- «Воронеж-СМ» сантиметрового диапазона. В настоящий момент находится на стадии проектирования.
Станции обладают различными радиотехническими характеристиками, предопределенными используемыми схемами, принципами управления излучаемыми сигналами и способами обработки получаемых откликов. При этом за счет имеющейся возможности изменять характер сигнала станции способны «подстраиваться» к целям для лучшей их идентификации и сопровождения. Одновременно сопровождаются до 500 целей.
РЛС семейства «Воронеж» за счет высокой степени унификации узлов могут модернизироваться с целью повышения их возможностей по дальности и точности определения целей.
Появление РЛС «Воронеж-СМ» позволит использовать сеть СПНР не только для обнаружения и сопровождения, но и для наведения на цели ракетного оружия. Поскольку РЛС сантиметрового диапазона обладают разрешающей способностью, позволяющей решать такую задачу.
Дальность действия станций семейства находится в диапазоне от 4500 км до 6000 км. Высота обнаруживаемых объектов - до 4000 км. То есть «Воронеж» работает как с баллистическими и аэродинамическими летательными аппаратами, так и со спутниками.
В настоящий момент на боевом дежурстве находятся 4 станции:
- «Воронеж-М» (Лехтуси, Ленинградская область) контролирует воздушное пространство от побережья Марокко до Шпицбергена. Планируется модернизация, благодаря чему можно будет контролировать восточное побережье США;
- «Воронеж-ДМ» (Армавир, Краснодарский край) контролирует воздушное пространство от Южной Европы до северного побережья Африки;
- «Воронеж-ДМ» (Пионерский, Калининградская область) контролирует воздушное пространство над всей Европой, включая Великобританию;
- «Воронеж-ВП» (Мишлёвка, Иркутская область) контролирует воздушное пространство от западного побережья США до Индии.
3 станции, находящиеся на опытной эксплуатации, в этом году будут поставлены на боевое дежурство:
- «Воронеж-ДМ» (Енисейск, Красноярский край);
- «Воронеж-ДМ» (Барнаул, Алтайский край);
- «Воронеж-М» (Орск, Оренбургская область).
В настоящий момент строятся две РЛС - в Республике Коми и в Амурской области. Строительство еще одной - в Мурманской - запланировано на следующий год.
Помимо неоспоримых тактико-технических достоинств РЛС «Воронеж» обладают и экономическими преимуществами в сравнении с «египетскими пирамидами» предыдущего поколения.
У них значительно ниже энергопотребление. Если РЛС «Дарьял», введенная в строй в 1984 году, потребляет мощность, равную 50 МВт, то метровый и дециметровый «Воронеж» - по 0,7 МВт каждая, а новая высокопотенциальная РЛС - 10 МВт. Это благотворно сказывается не только на стоимости эксплуатации, но и на менее громоздкой системе охлаждения. Если «Дарьялу» требуется для этой цели 150 кубометров воды в час, то «Воронежу» вода для охлаждения не требуется.
Соответственно, новые станции значительно дешевле - 1,5 млрд. рублей против 10−20 млрд.
Снижение габаритов и энергопотребления при выдерживании высоких технических и эксплуатационных характеристик достигнуто за счет миниатюризации оборудования, а также благодаря использованию мощной вычислительной техники, оптимизирующей работу станций и позволяющей добиться более высокой разрешающей способности при снижении энергозатрат.
Давно известная радиолокация ныне предстает перед нами совершенно в новом свете, если даже в общих чертах познакомиться с ее последними достижениями. Современному ее состоянию, перспективам и посвящена публикуемая обзорная статья.
В наше время радиолокация получила широчайшее применение. Ее методы и средства используются для обнаружения объектов и контроля обстановки в воздушном, космическом, наземном и надводном пространствах. Современная техника позволяет с большой точностью измерять координаты положения самолета или ракеты, следить за их движением, определять не только формы объектов, но и структуру их поверхности. Радиолокационные методы открывают возможность изучать недра Земли и даже внутренние неоднородности поверхностных слоев на других планетах. Но если говорить о чисто "земных делах" - гражданском и военном применении радиолокации, то ее методы незаменимы, например, в организации управления воздушным движением, наведении, распознавании объектов, определении их принадлежности.
В зависимости от конкретного назначения современные радиолокационные станции (РЛС) имеют характерные особенности. Из всего их разнообразия значительную долю составляют РЛС обнаружения. Связано это с тем, что радиолокационный метод обнаружения является основным как на Земле, в воздухе, на море, так и в космосе.
С помощью радиолокации производится так называемая пространственная селекция - обнаружение объекта по отраженному сигналу, временная селекция, когда по задержке возвращения отраженного сигнала устанавливается дальность до цели. Существует еще понятие частотная селекция, позволяющая отслеживать по изменению частотного спектра сигнала радиальную скорость наблюда емого объекта.
Современные РЛС, как правило, трехкоординатные. Они определяют дальность, угол места и азимут. При этом применяются антенны, имеющие узкие диаграммы направленности в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Чтобы обеспечить заданные точности определения угловых координат и не увеличивать время обзора, применяется метод параллельно-последовательного обзора пространства, когда одновременно используется несколько лучей, а зона перекрывается последовательным перемещением этих лучей, что позволяет сократить количество приемных каналов.
Каким же образом можно избежать мешающих отражений от местных предметов и неоднородностей в атмосфере? Здесь, в арсенале радиолокации, - режим селекции по частоте. Его суть состоит в том, что движущийся относительно РЛС объект отражает сигнал со сдвигом по частоте (эффект Доплера). Если этот сдвиг составляет даже всего 10E-7 от значений несущей частоты, то современные методы обработки выделят разницу и радиолокатор "увидит" цель. Это обеспечивается благодаря поддержанию необходимой стабильности сигналов или, как говорят специалисты радиолокации, сохранению их когерентности.
Это важно, например, потому, что объекты, вызывающие мешающие отражения, часто не являются неподвижными (раскачиваются деревья, наблюдается волнение по водной поверхности, перемещаются облака и т. п.). Такие отраженные сигналы также имеют сдвиг по частоте. Чтобы расширить возможности РЛС, применяют различные режимы работы станций и их сочетания. При амплитудном режиме удается добиться большей дальности действия РЛС и определять цели, движущиеся с нулевой радиальной скоростью. Такой метод обычно используется для обзора в дальней зоне, где нет мешающих отражений. Когерентный режим применяют в ближней зоне обзора, где много мешающих отражений.
Для снижения пиковой мощности передатчиков РЛС используются сложные сигналы, которые обеспечивают достаточную точность и разрешающую способность. При этом приходится усложнять аппаратуру. Однако в данном случае компромисс вполне оправдан, так как позволяет обеспечить требуемую дальность обнаружения и не иметь высокого значения пиковой мощности.
Во многих современных РЛС используются фазированные антенные решетки (ФАР), в
том числе активного типа, в каждую ячейку которых встроены свой передатчик и
входные цепи приемника. Это, конечно, усложняет конструкцию станции и ее
обслуживание, однако позволяет снизить потери при передаче и приеме, повысить
возможность работы станции в сложной обстановке, в том числе в условиях
искусственных помех. Вместе с тем включение в ФАР приемопередатчиков - один
из важных способов повышения надежности РЛС. Даже при выходе из строя
нескольких модулей передатчиков и приемников РЛС продолжает работать.
Непременным качеством современных РЛС является сохранение в течение достаточно
длительного времени и в разных погодных условиях стабильности функционирования
приемной аппаратуры. Такую задачу помогло решить внедрение в радиолокацию
устройств цифровой обработки сигналов.
Важным требованием к современным РЛС обнаружения является их мобильность. Они рассчитаны на движение своим ходом по различным дорогам. На их свертывание и развертывание уходит от 5 до 15 минут. Здесь конструкторам пришлось пойти на резкое ограничение массы и габаритов РЛС. Решить эту задачу во многом удалось без ухудшения основных параметров по дальности, точности, зоне обзора, темпу обзора и т.д.
Как выглядит современная радиолокационная станция обнаружения? Одним из ее главных элементов стала фазированная антенная решетка (рис.1). Она вращается и формирует обычно несколько лучей на прием и один луч на передачу. Принимаемые сигналы усиливаются, а затем преобразуются в цифровую форму. Дальнейшая обработка информации идет в цифровом виде с помощью элементов вычислительной техники. РЛС фактически в автоматическом режиме обнаруживает цели, измеряет координаты, определяет параметры трассы движения.
Оператор почти полностью освобожден от рутинной работы. Его функции состоят в том, чтобы в необходимых случаях выбрать требуемый режим работы РЛС, т.е. помочь в ее адаптации к обстановке и поддерживать работоспособность РЛС.
Несмотря на общие закономерности построения радиолокационных станций по своему назначению, они весьма разнообразны. Например, современные РЛС обнаружения бывают большой, средней, малой дальности; двух- и трехкоординатные; мобильные, подвижные, стационарные и, наконец, для обнаружения на малых и на больших высотах.
Что вкладывают создатели радиолокационных систем в понятие "современная РЛС"? Во многом оно оценивается критерием "эффективность-стоимость" и может быть выражено отношением, в числителе которого - обобщенные тактико-техническая характеристика станции, а в знаменателе - ее стоимость. При такой оценке упрощенные РЛС будут иметь невысокий показатель за счет малого числителя, а переусложненные - невысокий показатель за счет большого знаменателя. Оптимальное отношение для современных РЛС соответствует определенной совокупности примененных при ее создании научно-технических достижений, которые позволяют повысить ее возможности, причем достижений, технологически освоенных в производстве и поэтому приемлемых в экономическом плане. И наконец, понятие "современная РЛС" еще совсем необязательно означает, что она имеет по всем параметрам лучшие показатели, достигнутые мировой радиолокационной техникой. В каждую конструкцию станции должен включаться такой набор технических новинок, который наилучшим образом позволил бы ей обеспечить требуемую совокупность характеристик.
Вместе с тем необходимо подчеркнуть, что при функциональной схожести и
многоотраслевом характере современных РЛС они, как правило, значительно
отличаются друг от друга. В РЛС обнаружения, в зависимости от их назначения,
применяются антенны от единиц до сотен квадратных метров, средняя излучаемая
мощность составляет от сотен ватт до единиц мегаватт.
Естественно, проблемы совершенствования радиолокационных систем сегодня решаются на базе последних достижений механики, электромеханики, энергетики, радиоэлектроники, вычислительной техники и т.д. Все это говорит о том, что создание современных РЛС является сложной научно-технической и инженерной задачей.
Среди радиолокационной техники, которая появилась в последнее время, особенно выделяются своей надежностью и высокими функциональными характеристиками радиолокаторы военного назначения. К ним можно отнести РЛС для обнаружения средств нападения, многие из которых характеризуются малой отражающей поверхностью, выполненной по так называемой технологии "Стелс" ("Невидимка"). Нападение осуществляется на фоне искусственных активных и пассивных помех радиолокационному обнаружению. При этом атаке подвергается и сама РЛС: по сигналам, которые она излучает, на нее наводятся противорадиолокационные ракеты (ПРР). Естественно поэтому, что радиолокационный комплекс, решая свои основные боевые задачи, должен иметь и средства защиты от ПРР.
Отечественная радиолокация добилась заметных успехов. Ряд созданных в России радиолокационных систем является нашим национальным достоянием и находится на уровне мировых. К их числу вполне можно отнести РЛС метрового диапазона волн, в том числе трехкоординатные станции.
Очевидно, более подробно стоит познакомиться с возможностями одной из новых наших трехкоординатных станций кругового обзора, работающей в метровом диапазоне (рис.2). Она выдает информацию о местонахождении объекта в виде трех координат: по азимуту - 360°, по дальности на расстоянии до 1200 км и по высоте - до 75 км.
Преимущества таких станций, с одной стороны, - неуязвимость для снарядов самонаведения и противолокационных ракет, обычно использующих более коротковолновые диапазоны, а с другой - способность обнаруживать самолеты "Невидимки". Ведь одна из причин "невидимости" этих объектов - их специальная форма, имеющая малое обратное отражение. В метровом диапазоне эта причина исчезает, так как размеры самолета сравнимы с длиной волны и его форма уже не играет решающей роли. Невозможно также, не ухудшая аэродинамику, покрыть самолет достаточным слоем радиопоглощающего материала. Несмотря на то что для работы в этом диапазоне требуются антенны больших габаритов, что станции имеют некоторые другие недостатки, указанные преимущества РЛС метрового диапазона предопределили их развитие и растущий интерес к ним во всем мире.
Несомненным достижением отечественной радиолокации можно назвать работающие в дециметровом диапазоне волн РЛС для обнаружения целей, летящих на малых высотах (рис.3). Такая станция на фоне интенсивных отражений от местных предметов и метеообразований способна обнаружить цели на малых и предельно малых высотах и сопровождать вертолеты, самолеты, дистанционно пилотируемые аппараты, крылатые ракеты. В автоматическом режиме она определяет дальность, азимут, эшелон высоты и трассу. Вся информация может быть передана по радиоканалу на расстояние до 50 км. Характерной особенностью станций, о которых идет речь, является их высокая мобильность (малое время развертывания и свертывания) и возможность простым способом подъема антенн на высоту 50 м, т.е. над любой растительностью.
Эти и подобные им РЛС по многим своим характеристикам не имеют аналогов в мире.
Читателей журнала "Радио", наверное, интересует, в каком направлении идет развитие РЛС, какими они будут в ближайшем будущем? Прогнозируется, что будут создаваться, как и прежде, станции самого разного назначения и уровня сложности. Наиболее сложными будут трехкоординатные РЛС. Их общими чертами останутся принципы, заложенные в современных трехкоординатных системах кругового (или секторного) обзора. Главными их функциональными частями станут активные твердотельные (полупроводниковые) фазированные антенные решетки. Уже в ФАР осуществится преобразование сигнала в цифровую форму.
Особое место в РЛС займет вычислительный комплекс. Он возьмет на себя все основные функции работы станции: обнаружение целей, определение их координат, а также управление станцией, включая ее адаптацию к помеховой обстановке, контроль за параметрами станции, проведение ее диагностики.
И это не все. Вычислительный комплекс обобщит полученные данные, установит связь с потребителем и передаст ему полную информацию в готовом виде.
Сегодняшние достижения науки и техники позволяют прогнозировать именно такой облик РЛС ближайшего будущего. Однако считается сомнительной возможность создания универсального локатора, способного решать все задачи обнаружения. Акцент делается на комплексы разных РЛС, объединенных в систему обнаружения.
При этом получит развитие нетрадиционное построение систем - многопозиционные радиолокационные комплексы, в том числе пассивные и активнопассивные, скрытые от разведки.
