Ултраширокопојасни радари: јуче или сутра?
Савремени локални сукоби, чак и у земљама најнижег степена развоја оружаних снага (Сирија, Украјина), показују колико је велика улога електронских средстава извиђања и откривања. И какве предности може да добије страна која користи, на пример, противбатеријски систем у односу на страну која нема такве системе.
Тренутно се развој свих радио-електронских система одвија у два правца: с једне стране, да се што више унапреде њихови системи управљања и комуникације, системи прикупљања обавештајних података, системи управљања високе прецизности. оружје у спрези са свим претходно наведеним системима и комплексима.
Друга линија је развој система који могу учинити што квалитетнијим да ометају рад свих наведених средстава за непријатеља са најједноставнијим циљем - спречити непријатеља да нанесе штету и штету својим трупама.
Овде вреди истаћи рад на могућностима и методама маскирања објеката смањењем њихове радарске видљивости коришћењем најновијих материјала и премаза који апсорбују радар са различитим рефлективним својствима.
Вероватно вреди превести: нећемо моћи да учинимо тенк невидљивим у радио спектру, али можемо да умањимо његову видљивост колико год је то могуће, на пример, прекривањем материјала који ће дати тако искривљен сигнал да ће идентификација бити веома тешко.
И да, и даље полазимо од чињенице да су апсолутно невидљиви авиони, бродови и тенкови то се једноставно не дешава. Бар до сада. Ако су суптилни и тешко уочљиви циљеви.
Али, како кажу, свака мета има свој радар. Питање фреквенције и јачине сигнала. Али овде лежи проблем.
Нови материјали, посебно премази који апсорбују радар, нови облици прорачуна рефлектујућих површина, све то чини нивое контраста позадине заштићених објеката минималним. Односно, ниво разлике између електрофизичких својстава објекта контроле или недостатака у њему од својстава околине постаје тешко разликовати, објекат се заправо спаја са окружењем, што чини његово откривање проблематичним.
У нашем времену, минимални нивои контраста позадине су заправо близу граничних вредности. Из овога је јасно да је за радаре (посебно за свеобухватну видљивост), који раде управо на контрасту, једноставно неопходно обезбедити повећање, пре свега, квалитета примљених информација. А да се то уради кроз уобичајено повећање количине информација није сасвим могуће.
Тачније, могуће је повећати ефикасност/квалитет радарске интелигенције, само је питање по коју цену.
Ако узмемо хипотетички радар, без обзира на намену, само свестрани радар са дометом од, на пример, 300 км (тип Небо-СВ), и поставимо задатак да му удвостручимо домет, онда ће имати веома тешке задатке. да се реши. Нећу овде давати формуле за израчунавање, ово је физика најчистије воде, а не тајна.
Дакле, да бисте удвостручили домет радарске детекције, потребно вам је:
- повећати енергију зрачења за 10-12 пута. Али опет, физику нико није отказао, могуће је толико повећати зрачење само повећањем потрошене енергије. А то подразумева појаву у станици додатне опреме за производњу електричне енергије. А онда постоје разни проблеми са истом маском.
- повећати осетљивост пријемног уређаја за 16 пута. Мање скупо. Али да ли је то уопште изводљиво? Ово је питање за технологију и развој. Али што је пријемник осетљивији, то су природнији проблеми сметње који се неизбежно јављају током рада. О сметњама од деловања противникове електронске борбе вреди посебно говорити.
- повећати линеарну величину антене за 4 пута. Најлакше, али додаје сложеност. Теже за транспорт, уочљивије ...
Мада, да будем искрен, што је радар моћнији, то је лакше открити, класификовати, генерисати за њега лично прорачунате сметње са најрационалнијим карактеристикама и послати их. А повећање величине радарске антене иде на руку онима који то морају на време открити.
У принципу, испада тако зачарани круг. Где програмери морају да балансирају на ивици ножа, узимајући у обзир десетине, ако не и стотине нијанси.
Наши потенцијални противници са друге стране океана су забринути због овог проблема као и ми. У структури Министарства одбране САД постоји такво одељење као ДАРПА – Агенција за напредна истраживања у области одбране, која се бави напредним истраживањима. У последње време, стручњаци ДАРПА-е усмеравају своје напоре ка развоју радара који користе ултра-широкопојасне сигнале (УВБ).
Шта је ССП? То су ултракратки импулси, са трајањем од наносекунде или мање, са ширином спектра од најмање 500 МХз, односно много већом од оне код конвенционалног радара. Снага емитованог сигнала према Фуријеу трансформише (наравно, не Шарл, утописта који је прошао кроз приче у школи, а Жан Батист Жозеф Фурије, творац Фуријеовог низа, по коме су названи принципи конверзије сигнала) распоређена је по целој ширини коришћеног спектра. Ово доводи до смањења снаге зрачења у једном делу спектра.
Радар који ради на УВБ је много теже открити током рада него конвенционални управо због тога: као да не ради један моћни сигнални сноп, већ, такорећи, много слабији, распоређених као четка. Да, стручњаци ће ми опростити такво поједностављење, али ово је само за „превођење“ на једноставнији ниво перцепције.
То јест, радар „пуца“ не једним импулсом, већ такозваним „пакетом ултракратких сигнала“. Ово пружа додатне погодности, о чему ће бити речи у наставку.
УВБ обрада сигнала, за разлику од ускопојасних, заснива се на принципима бездетекторског пријема, тако да број рафала у сигналу уопште није ограничен. Сходно томе, практично нема ограничења у пропусности сигнала.
Овде се поставља дуго очекивано питање: шта све ова физика даје, које су предности?
Они, наравно, јесу. УВБ радари су развијени и развијени управо зато што УВБ сигнал дозвољава много више од конвенционалног сигнала.
Радари засновани на УВБ сигналу имају најбоље могућности за откривање, препознавање, одређивање координата и праћење путања кретања објеката. Ово се посебно односи на објекте који су опремљени средствима за антирадарско маскирање и смањење радарске видљивости.
Односно, УВБ сигналу није важно да ли посматрани објекат припада такозваним „стелт објектима“ или не. Премази против радара такође постају условни, пошто нису у стању да рефлектују / апсорбују цео сигнал, неки део пакета ће "закачити" објекат.
Радари на УВБ-у боље идентификују мете, појединачне и групне. Тачније одредите линеарне димензије циљева. Лакше им је да раде са малим циљевима способним да лете на малим и ултрамалим висинама, односно беспилотним летелицама. Ови радари ће имати знатно већу отпорност на буку.
Одвојено, верује се да ће УВБ омогућити боље препознавање мамаца. Ово је веома корисна опција када се ради, на пример, са бојевим главама интерконтиненталних балистичких пројектила.
Али немојте да се заглавите на радару за ваздушни надзор, постоје и друге опције за коришћење радара на УВБ, ништа мање, а можда чак и ефикасније.
Може се чинити да је ултра-широкопојасни сигнал лек за све. Од дронови, од стелт авиона и бродова, од крстарећих пројектила.
У ствари, наравно да не. УВБ технологија такође има отворене недостатке, али има и довољно плуса.
Снага УВБ радара је већа тачност и брзина детекције и препознавања циљева, одређивање координата због чињенице да се рад радара заснива на различитим фреквенцијама у радном опсегу.
Овде се, генерално, крије "врхунац" УВБ-а. И управо у томе што радни домет таквог радара има много фреквенција. А овај широки опсег вам омогућава да изаберете оне подопсеге на чијим се фреквенцијама најбоље манифестују рефлектујуће способности објеката посматрања. Или, као опција, ово може поништити, на пример, антирадарске премазе, које такође не могу да раде у целом фреквентном опсегу због чињенице да премази авиона имају ограничења тежине.
Да, данас се средства за смањење радарске видљивости користе веома широко, али кључна реч је „смањење“. Ни један премаз, нити један најлукавији облик трупа не може заштитити од радара. Смањите видљивост, дајте шансу - да. Не више. Приче о "стелт авионима" су разоткривене у Југославији у прошлом веку.
УВБ радарски прорачун ће моћи да изабере (и брзо, на основу сличних података) подфреквентни пакет који ће што јасније „истакнути” објекат посматрања у свој својој слави. Овде нећемо говорити о сатима, модерна дигитална технологија вам омогућава да прођете за неколико минута.
И, наравно, анализа. Такав радар треба да има добар аналитички комплекс који ће омогућити обраду података добијених експозицијом објекта на различитим фреквенцијама и њихово упоређивање са референтним вредностима у бази података. Упоредите са њима и дајте коначни резултат, какав је објекат пао у видно поље радара.
Чињеница да ће објекат бити озрачен на различитим фреквенцијама играће позитивну улогу у томе што ће се грешка у препознавању смањити, а вероватноћа неуспеха посматрања или противмера помоћу објекта биће мања.
Побољшање отпорности на буку оваквих радара постиже се идентификацијом и одабиром зрачења које може ометати прецизан рад радара. И, сходно томе, реструктурирање пријемних комплекса на друге фреквенције како би се осигурале минималне сметње.
Све је веома лепо. Наравно, постоје и недостаци. На пример, маса и димензије таквог радара су знатно супериорније од конвенционалних станица. Ово и даље у великој мери компликује развој УВБ радара. Отприлике исто као и цена. То је више него до неба за прототипове.
Међутим, програмери оваквих система гледају напред веома оптимистично. С једне стране, када производ почне да се масовно производи, то увек смањује трошкове. А што се тиче масе, инжењери рачунају на електронске компоненте на бази галијум нитрида, које могу значајно да смање и масу и величину оваквих радара.
И, сигурно, то ће се догодити. За сваки правац. Као резултат тога, излаз ће бити радар са снажним, ултра кратким импулсима у широком фреквентном опсегу, са великом стопом понављања. И - веома важно - дигитална обрада података велике брзине, способна да "свари" велике количине информација примљених од пријемника.
Да, овде нам је заиста потребна технологија са великим словом. Лавини транзитори, диоде за складиштење наелектрисања, полупроводници из галијум нитрида. Лавини транзистори уопште нису само потцењени уређаји, они су уређаји који ће се тек показати. У светлу савремених технологија, они су будућност.
Радари који користе ултракратке наносекундне импулсе имаће следеће предности у односу на конвенционалне радаре:
- способност да се пробије кроз препреке и да се рефлектује од циљева који се налазе ван линије вида. На пример, ово се може користити за откривање људи и опреме иза препреке или у земљи;
- висока тајност због ниске спектралне густине УВБ сигнала;
- тачност одређивања удаљености до неколико центиметара због малог просторног обима сигнала;
- могућност тренутног препознавања и класификације мете по рефлектованом сигналу и високој детаљности мете;
- повећање ефикасности у погледу заштите од свих врста пасивних сметњи изазваних природним појавама: магла, киша, снег;
И то нису све предности које УВБ радари могу имати у поређењу са конвенционалним радарима. Постоје тренуци које само стручњаци и људи који су добро упућени у ова питања могу ценити.
Ова својства чине УВБ радар обећавајућим, али постоји низ проблема који се отклањају истраживачким радом.
Сада је време да разговарамо о недостацима.
Поред цене и величине, УВБ радар је инфериоран у односу на конвенционални ускопојасни радар. И то је веома кратко. Конвенционални радар са снагом импулса од 0,5 ГВ способан је да детектује мету на удаљености од 550 км, док је УВБ радар способан да детектује мету на удаљености од 260 км. Са снагом импулса од 1 ГВ, ускопојасни радар детектује мету на удаљености од 655 км, УВБ радар на удаљености од 310 км. Као што видите, скоро два пута.
Али постоји још један проблем. Ово је непредвидивост облика рефлектованог сигнала. Ускопојасни радар ради са синусоидним сигналом који се не мења приликом проласка кроз свемир. Амплитуда и фаза се мењају, али се мењају предвидљиво и у складу са законима физике. УВБ сигнал се мења иу спектру, у свом фреквенцијском домену иу времену.
Данас су признати лидери у развоју УВБ радара Сједињене Државе, Немачка и Израел.
У Сједињеним Државама, преносиви детектор мина АН / ПСС-14 је већ у употреби у војсци за откривање разних врста мина и других металних предмета у тлу.
Државе такође нуде овај детектор мина НАТО савезницима. АН / ПСС-14 вам омогућава да видите и детаљно прегледате објекте кроз препреке и тло.
Немци раде на пројекту радара Памир Ка-банд УВБ са опсегом сигнала од 8 ГХз.
Израелци су креирали на принципима УВБ „стеновизора”, компактног уређаја „Хавер-400”, способног да „гледа” кроз зидове или земљу.
Уређај је креиран за јединице за борбу против тероризма. Ово је генерално посебан тип УВБ радара, који су Израелци веома лепо имплементирали. Уређај је заиста способан да проучава оперативно-тактичку ситуацију кроз разне препреке.
А даљи развој, "Хавер-800", који се одликује присуством неколико одвојених локатора са антенама, омогућава не само проучавање простора иза баријере, већ и формирање тродимензионалне слике.
Сумирајући, желео бих да кажем да ће развој УВБ радара различитих праваца (копнени, морски, ПВО) омогућити оним земљама које могу да овладају технологијом пројектовања и производње таквих система да значајно ојачају своје извиђачке способности.
На крају крајева, број заробљених, исправно препознатих и одведених за пратњу са накнадним уништавањем циљева је кључ победе у било којој конфронтацији.
А с обзиром на то да су УВБ радари мање подложни сметњама различитих својстава ...
Употреба УВБ сигнала значајно ће повећати ефикасност детекције и праћења аеродинамичких и балистичких објеката у контроли ваздушног простора, премеравању и карти земљине површине. УВБ радар може да реши многе проблеме подршке лета и слетања авиона.
УВБ радар је права прилика да се погледа у сутра. Није узалуд Запад тако блиско укључен у развој догађаја у овом правцу.
информације