Мобилни радари. Модерен радар. На етапа на превъоръжаване

Съвременната война е бърза и мимолетна. Често победител в бойния сблъсък е този, който пръв засече потенциална заплаха и реагира адекватно на нея. Повече от седемдесет години радарният метод, базиран на излъчването на радиовълни и записването на техните отражения от различни обекти, се използва за търсене на врага по суша, море и във въздуха. Устройствата, които изпращат и приемат такива сигнали, се наричат ​​радарни станции (RLS) или радари.

Терминът "радар" е английско съкращение (radio detection and ranging), което е пуснато в обращение през 1941 г., но отдавна се е превърнало в самостоятелна дума и е навлязло в повечето езици по света.

Изобретяването на радара, разбира се, е забележително събитие. Трудно е да си представим съвременния свят без радарни станции. Използват се в авиацията, в морския транспорт; с помощта на радар се прогнозира времето, идентифицират се нарушителите на правилата за движение и се сканира земната повърхност. Радарните системи (RLC) са намерили своето приложение в космическата индустрия и в навигационните системи.

Въпреки това радарите са намерили най-широко приложение във военните дела. Трябва да се каже, че тази технология първоначално е създадена за военни нужди и е достигнала етапа на практическа реализация точно преди избухването на Втората световна война. Всички най-големи страни, участващи в този конфликт, активно (и не без резултат) използваха радиолокационни станции за разузнаване и откриване на вражески кораби и самолети. С увереност може да се твърди, че използването на радари реши изхода на няколко знакови битки както в Европа, така и в Тихоокеанския театър на военните действия.

Днес радарите се използват за решаване на изключително широк спектър от военни задачи - от проследяване на изстрелване на междуконтинентални балистични ракети до артилерийско разузнаване. Всеки самолет, хеликоптер и военен кораб има собствен радарен комплекс. Радарите са гръбнакът на системата за ПВО. Най-новата радарна система с фазирана решетка ще бъде монтирана на перспективния руски танк „Армата“. Като цяло разнообразието от съвременни радари е невероятно. Това са напълно различни устройства, които се различават по размер, характеристики и предназначение.

С увереност можем да кажем, че днес Русия е един от признатите световни лидери в разработването и производството на радари. Въпреки това, преди да говорим за тенденциите в развитието на радарните системи, трябва да кажем няколко думи за принципите на работа на радарите, както и за историята на радарните системи.

Как работи радарът?

Местоположението е методът (или процесът) за определяне на местоположението на нещо. Съответно радарът е метод за откриване на обект или обект в космоса с помощта на радиовълни, които се излъчват и приемат от устройство, наречено радар или радар.

Физическият принцип на работа на първичен или пасивен радар е доста прост: той предава радиовълни в космоса, които се отразяват от околните обекти и се връщат към него под формата на отразени сигнали. Анализирайки ги, радарът е в състояние да открие обект в определена точка на пространството, както и да покаже основните му характеристики: скорост, надморска височина, размер. Всеки радар е сложно радиоустройство, състоящо се от много компоненти.

Всеки радар се състои от три основни елемента: предавател на сигнал, антена и приемник. Всички радарни станции могат да бъдат разделени на две големи групи:

• пулс;
• непрекъснато действие.

Импулсният радарен предавател излъчва електромагнитни вълни за кратък период от време (части от секундата), следващият сигнал се изпраща едва след като първият импулс се върне обратно към приемника. Скоростта на повторение на импулса е една от най-важните характеристики на радара. Нискочестотните радари изпращат няколкостотин импулса в минута.

Импулсната радарна антена работи както за приемане, така и за предаване. След излъчване на сигнала предавателят се изключва за известно време и приемникът се включва. След приема му настъпва обратният процес.

Импулсните радари имат както недостатъци, така и предимства. Те могат да определят обхвата на няколко цели наведнъж; такъв радар може лесно да се справи с една антена; индикаторите на такива устройства са прости. Сигналът, излъчван от такъв радар, обаче трябва да има доста голяма мощност. Можете също така да добавите, че всички съвременни радари за проследяване са направени с помощта на импулсна верига.

В импулсните радарни станции като източник на сигнал обикновено се използват магнетрони или тръби с пътуващи вълни.

Радарната антена фокусира и насочва електромагнитния сигнал, улавя отразения импулс и го предава на приемника. Има радари, при които сигналът се приема и предава от различни антени и те могат да бъдат разположени на значително разстояние една от друга. Радарната антена може да излъчва електромагнитни вълни в кръг или да работи в определен сектор. Лъчът на радара може да бъде насочен спираловидно или оформен като конус. Ако е необходимо, радарът може да проследи движеща се цел, като постоянно насочва антената към нея с помощта на специални системи.

Функциите на приемника включват обработка на получената информация и предаването й на екрана, от който се чете от оператора.

В допълнение към импулсните радари има и непрекъснати радари, които постоянно излъчват електромагнитни вълни. Такива радарни станции използват в работата си ефекта на Доплер. Това се дължи на факта, че честотата на електромагнитната вълна, отразена от обект, който се приближава към източника на сигнал, ще бъде по-висока, отколкото от отдалечаващ се обект. В този случай честотата на излъчвания импулс остава непроменена. Радари от този тип не откриват неподвижни обекти, техният приемник улавя само вълни с честота по-висока или по-ниска от излъчваната.

Типичният доплеров радар е радарът, използван от пътната полиция за определяне на скоростта на превозните средства.

Основният проблем на радарите с непрекъсната вълна е невъзможността им да определят разстоянието до даден обект, но по време на тяхната работа няма смущения от неподвижни обекти между радара и целта или зад нея. Освен това доплеровите радари са доста прости устройства, които се нуждаят само от сигнали с ниска мощност, за да работят. Трябва също да се отбележи, че съвременните радарни станции с непрекъсната вълна имат способността да определят разстоянието до обект. Това става чрез промяна на честотата на радара по време на работа.

Един от основните проблеми при работата на импулсните радари са смущенията, идващи от неподвижни обекти - като правило това са земната повърхност, планините и хълмовете. Когато бордовите импулсни радари на самолета работят, всички обекти, разположени отдолу, се „закриват“ от сигнала, отразен от земната повърхност. Ако говорим за наземни или корабни радарни системи, тогава за тях този проблем се проявява в откриването на цели, летящи на малка височина. За да се елиминира такава намеса, се използва същият ефект на Доплер.

В допълнение към първичните радари има и така наречените вторични радари, които се използват в авиацията за идентифициране на самолети. Такива радарни системи, в допълнение към предавателя, антената и приемника, включват и самолетен транспондер. При облъчване с електромагнитен сигнал транспондерът предоставя допълнителна информация за надморската височина, маршрута, номера на самолета и националността.

Радарните станции също могат да бъдат разделени според дължината и честотата на вълната, на която работят. Например за изследване на земната повърхност, както и за работа на значителни разстояния се използват вълни от 0,9-6 m (честота 50-330 MHz) и 0,3-1 m (честота 300-1000 MHz). За управление на въздушното движение се използва радар с дължина на вълната 7,5-15 см, а задхоризонтните радари на станциите за откриване на изстрелване на ракети работят на вълни с дължина от 10 до 100 метра.

История на радара

Идеята за радар възниква почти веднага след откриването на радиовълните. През 1905 г. Кристиан Хюлсмайер, служител на немската компания Siemens, създава устройство, което може да открива големи метални предмети с помощта на радиовълни. Изобретателят предложи да се инсталира на кораби, за да могат да избягват сблъсъци при условия на лоша видимост. Корабните компании обаче не се интересуваха от новото устройство.

Експерименти с радар са провеждани и в Русия. Още в края на 19 век руският учен Попов открива, че металните предмети пречат на разпространението на радиовълните.

В началото на 20-те години американските инженери Албърт Тейлър и Лео Йънг успяха да открият преминаващ кораб с помощта на радиовълни. Състоянието на радиотехническата индустрия по това време обаче беше такова, че беше трудно да се създадат промишлени образци на радарни станции.

Първите радарни станции, които могат да се използват за решаване на практически проблеми, се появяват в Англия около средата на 30-те години. Тези устройства бяха много големи и можеха да се монтират само на сушата или на палубата на големи кораби. Едва през 1937 г. е създаден прототип на миниатюрен радар, който може да бъде инсталиран на самолет. До началото на Втората световна война британците разполагат с разгърната верига от радарни станции, наречена Chain Home.

Бяхме ангажирани в нова обещаваща посока в Германия. И, трябва да кажа, не без успех. Още през 1935 г. работещ радар с катодно-лъчев дисплей е демонстриран на главнокомандващия на германския флот Редер. По-късно на негова база са създадени серийни модели радари: Seetakt за военноморските сили и Freya за противовъздушна отбрана. През 1940 г. радарната система за управление на огъня Würzburg започва да пристига в германската армия.

Но въпреки очевидните постижения на немските учени и инженери в областта на радарите, германската армия започна да използва радари по-късно от британците. Хитлер и върхът на Райха смятаха радарите за изключително отбранителни оръжия, които не бяха особено необходими на победоносната германска армия. Поради тази причина до началото на битката за Британия германците са разположили само осем радарни станции Freya, въпреки че техните характеристики са поне толкова добри, колкото и английските им колеги. Като цяло можем да кажем, че успешното използване на радара до голяма степен определи изхода от битката за Великобритания и последвалата конфронтация между Луфтвафе и съюзническите военновъздушни сили в небето на Европа.

По-късно германците, базирайки се на системата Вюрцбург, създадоха линия за противовъздушна отбрана, наречена „Линията Камхубер“. Използвайки части от специални сили, съюзниците успяха да разгадаят тайните на немските радари, което направи възможно тяхното ефективно заглушаване.

Въпреки факта, че британците влязоха в „радарната“ надпревара по-късно от американците и германците, те успяха да ги изпреварят на финалната линия и да се доближат до началото на Втората световна война с най-модерната система за радарно откриване на самолети.

Още през септември 1935 г. британците започват изграждането на мрежа от радарни станции, която преди войната вече включва двадесет радарни станции. Той напълно блокира подхода към Британските острови от европейското крайбрежие. През лятото на 1940 г. британски инженери създават резонансен магнетрон, който по-късно става основа за бордови радарни станции, инсталирани на американски и британски самолети.

Работата в областта на военния радар се извършва и в Съветския съюз. Първите успешни експерименти за откриване на самолети с помощта на радарни станции в СССР бяха проведени още в средата на 30-те години. През 1939 г. първият радар RUS-1 е приет на въоръжение в Червената армия, а през 1940 г. - RUS-2. И двете станции бяха пуснати в масово производство.

Втората световна война ясно демонстрира високата ефективност на използването на радарни станции. Ето защо, след завършването му, разработването на нови радари стана едно от приоритетните направления за развитие на военната техника. С течение на времето всички военни самолети и кораби без изключение получиха бордови радари, а радарите станаха основа за системите за противовъздушна отбрана.

По време на Студената война САЩ и СССР се сдобиха с нови разрушителни оръжия – междуконтинентални балистични ракети. Откриването на изстрелването на тези ракети стана въпрос на живот и смърт. Съветският учен Николай Кабанов предложи идеята за използване на къси радиовълни за откриване на вражески самолети на големи разстояния (до 3 хиляди км). Беше съвсем просто: Кабанов установи, че радиовълните с дължина 10-100 метра могат да се отразяват от йоносферата и да облъчват цели на повърхността на земята, връщайки се по същия начин към радара.

По-късно на базата на тази идея са разработени радари за задхоризонтно откриване на изстрелвания на балистични ракети. Пример за такива радари е Дарьял, радарна станция, която в продължение на няколко десетилетия беше в основата на съветската система за предупреждение за изстрелване на ракети.

В момента една от най-обещаващите области за развитие на радарната технология е създаването на радари с фазова решетка (PAR). Такива радари имат не един, а стотици излъчватели на радиовълни, чиято работа се контролира от мощен компютър. Радиовълните, излъчвани от различни източници във фазирана решетка, могат да се усилват взаимно, ако са във фаза, или, обратно, да се отслабват взаимно.

На радарния сигнал с фазирана решетка може да се придаде произволна желана форма, да се премества в пространството, без да се променя позицията на самата антена, и може да работи с различни честоти на излъчване. Радарът с фазова решетка е много по-надежден и чувствителен от радар с конвенционална антена. Такива радари обаче имат и недостатъци: голям проблем е охлаждането на радарите с фазова решетка, освен това те са трудни за производство и са скъпи.

Нови радари с фазова решетка се монтират на изтребители от пето поколение. Тази технология се използва в американската система за ранно предупреждение за ракетно нападение. Радарната система с фазирана решетка ще бъде монтирана на най-новия руски танк "Армата". Трябва да се отбележи, че Русия е един от световните лидери в разработването на РЛС с фазирана решетка.

Ако имате въпроси, оставете ги в коментарите под статията. Ние или нашите посетители ще се радваме да им отговорим

Във военен новинарски репортаж от виетнамския телевизионен канал QPVN, за първи път триизмерен резервен радар за откриване и проследяване на въздушни обекти в метров диапазон 55Zh6U Nebo-UE, разработен от Нижегородския научноизследователски институт по радиотехника (Русия) беше демонстрирано. Преди това доставката на радарни данни за Виетнам не беше докладвана.

Видео от youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/u47XQqILh_I

Една от системите за защита започна да работи в Арктика. Станция за проследяване, която може да види дори футболна топка от космоса. През февруари 2019 г. в Република Коми беше пусната в експлоатация ултрамодерна радарна инсталация на семейство Воронеж. Може много точно да определя параметрите на летящите цели. Никой никога не е виждал станцията, освен нейните създатели и служители. Екипът на първия канал стана първият, на когото беше показана уникална структура, която прилича повече на футуристичен арт обект, отколкото на страхотна система за възпиране и предотвратяване на ядрен удар.

РЛС Небо-У застъпи дежурство край Саратов. Това позволи да се засили контролът на въздушното пространство в зоната на отговорност на местните зенитно-ракетни части и да се увеличи радиусът на откриване на целта. Това съобщи на 28 март пресслужбата на Централното военно окръжие.

С помощта на този радар военните вече могат бързо да откриват, определят координати и проследяват цели в небето на височина до 80 километра и обхват до 600 километра. Целта, която могат да следват, може да се движи със скорост до Mach 8. Станцията е способна да проследява до 200 цели - от самолети и дронове до крилати и управляеми ракети. Той дори ви позволява дистанционно да определяте тяхната националност и да извършвате пеленгиране на активни смутители.

Радарът Nebo-U е най-модерната станция в своя клас в света.

Мобилната радарна система Rezonans-N с елементи на изкуствен интелект беше разположена в Арктика. Както обясниха за Известия от Министерството на отбраната, такива технологии са важни за Арктическия регион, откъдето потенциален противник може да удари Урал, Сибир и Централна Русия.

Руското министерство на отбраната има възможност да контролира въздушното пространство над Европа на голяма дълбочина. В Ковилкинския район на Мордовия на 1 декември на опитно-бойно дежурство застъпи радар за захоризонтно откриване от ново поколение от типа „Контейнер“, съобщава пресслужбата на руското министерство на отбраната.

Радар за захоризонтно откриване от ново поколение тип „Контейнер“ може да засече масирано излитане на хиперзвукови крилати ракети или самолет на разстояние повече от две хиляди километра от границите на Русия, съобщи командващият 1-ва ПВО и армията за противоракетна отбрана генерал-лейтенант Андрей Демин.

„Възможностите на тази станция позволяват да се наблюдават въздушни цели далеч от руската граница, на разстояние повече от две хиляди километра. Тази станция ще позволи на руските въоръжени сили и висшето военно-политическо ръководство, получавайки информация за тези цели, да разкрие възможен план или опит за масово излитане на крилати ракети и полет към руската граница, масово излитане на авиацията, а в бъдеще и на хиперзвуковите крилати ракети, които врагът разработва в посока Русия“, каза Демин.

Военното подразделение на радиотехническите войски на Обединението на ВВС и ПВО на Източния военен окръг на полуостров Камчатка получи модерна радиолокационна станция П-18Р.

Радарът е предназначен за откриване на въздушни обекти, измерване на техния обхват, азимут и радиална скорост, автоматично проследяване на целите, автоматично разпознаване на техния клас, както и предаване на радарна информация към интегрирана система за управление.

Предимствата на радарната станция, която влезе в експлоатация, са висок обхват на откриване и точност при определяне на координатите на целта, ефективно откриване на въздушни обекти, произведени по технология Stealth, повишена устойчивост на шум и надеждност.

Оборудването ще бъде пуснато в експлоатация в близко бъдеще.

Модернизираните радиолокационни станции "Гама-С1М" и "Небе-УМ" застъпиха бойно дежурство в състава на частта за ПВО на Централния военен окръг (ЦВО) в Самарска област.

РЛС за средна и голяма височина бяха доставени на Централното военно окръжие по държавната отбранителна поръчка от 2018 г. Те са предназначени за откриване, измерване на координати и проследяване на въздушни цели от различни категории на разстояние до 600 км - от самолети до крилати и управляеми ракети, включително малки, хиперзвукови и балистични.

Оборудването на станцията ви позволява да определите националността на обект и да предавате информация на командния пункт или противовъздушните системи. Освен това е възможно да се намерят източници на смущения за пеленгация и да се определи тяхното местоположение.

Екипажите на радиолокационните станции и системите за автоматизация на противовъздушната отбрана преминаха обучение за работа с нови видове оборудване.

Съединенията и военните части от Източния военен окръг продължават да получават модерна и модерна военна техника от ново поколение.

През настоящия месец подразделенията за противовъздушна отбрана на Източния военен окръг получиха няколко единици от най-новите радиолокационни станции, по-специално радиолокационните станции Niobium и Casta.

Съвременните образци на радиолокационните станции Niobium и Casta са способни да наблюдават въздушното пространство, да определят координатите и да идентифицират въздушни цели и да предават параметрите на тяхното движение на системите за контрол на ПВО.

В близко бъдеще войските на ПВО на Източния военен окръг ще получат още една нова станция – мобилен радиовисотомер за определяне на височината на полета на самолетите.

В рамките на програмата за превъоръжаване на войските на Южния военен окръг (ЮВО) радиотехническият полк на 4-та армия на ВВС и ПВО на ЮВО, дислоциран във Волгоградска област, получи нов радиолокационна станция (радар) “Каста-2”.

Радар "Casta-2" е мобилна радиолокационна станция с всеобхватен обхват в режим на готовност. Станцията е предназначена за контрол на въздушното пространство, определяне на обхвата, азимута, височината на полета и характеристиките на маршрута на въздушни обекти - самолети, хеликоптери, дистанционно пилотирани летателни апарати и крилати ракети, включително летящи на малки и изключително малки височини.

Руските радиолокационни станции, разположени в Крим, позволяват да се следи обстановката във въздушното пространство над цялото Черно море. Високоточните системи 55Ж6М Небо-М са способни да откриват широк спектър от сложни цели - от самолети и хеликоптери до крилати ракети и хиперзвукови апарати. Такива комплекси се монтират на превозни средства и могат бързо да бъдат разположени във всяка точка на полуострова. В Сирия 55Ж6М са доказали своята висока ефективност в авиобазата Хмеймим.

За руските военни е създадена нова модификация на РЛС "Слънчоглед", която ще може да работи в арктически условия, съобщи разработчикът в понеделник.

Мобилният триизмерен радар 1L122 за откриване на въздушни цели охранява сирийското небе. Сирийски източници публикуваха информация за това, публикувайки тази снимка като илюстрация. На него виждаме радар, монтиран на верижен транспортьор MT-LBu. Техниката на позицията се охранява от сирийски войник. От съображения за поверителност фонът на околността е „камуфлажен“.

В Кировска област встъпи в бойно дежурство най-новата РЛС „Гама-С1“, съобщава пресслужбата на Централния военен окръг.

В доклада на Централния военен окръг се посочва, че радарът Gamma-S1 е предназначен за наблюдение на въздушното пространство с видимост от десет до 300 километра.

Изчислението включва четирима души, времето за разполагане е не повече от 40 минути.

По-рано беше съобщено, че през 2017 г. радиотехническите части на ВВС са получили повече от 70 от най-новите големи и малки радарни станции, включително „Небе-М“, „Противник“, „Всевисочинен детектор“, „Сопка“. -2” , “Подлет-К1” и “Подлет-М”, “Каста-2-2”, “Гама-S1”.

През 2017 г. радиотехническите части на ВКС получиха над 70 от най-новите радиолокационни станции. Сред тях са най-новите средно- и височинни радарни системи „Скай-М“, средно- и височинни радарни системи „Противник“, „Всевисочинен детектор“, „Сопка-2“, нисковисочинни радиолокационни станции „ „Подлет-К1” и „Подлет-М”, „Каста-2-2”, „Гама-С1”, както и модерни системи за автоматизация „Фондация” и други средства.

Радарите са предназначени да разпознават въздушни обекти, както и да определят техните параметри, като обхват, скорост, надморска височина и държавна собственост.

Новите модели оръжия на радиотехническите войски, за разлика от радарното оборудване от предишни поколения, са създадени на съвременна елементна база, с максимална автоматизация на всички процеси и операции на бойната работа и следователно висока бойна ефективност, съчетана с лекота на използване и поддръжка.

Всички съвременни радари се отличават с висока шумоустойчивост, способност да изпълняват задачата за провеждане на радиолокационно разузнаване във всяка позиция и повишени възможности за откриване на различни класове цели.

Новият мобилен радар "Каста 2-2", способен да открива стелт обекти, застъпи бойно дежурство по контрол на въздушното пространство в Поволжието. Станцията засили бойните способности на радиотехническите части на Централния военен окръг, дислоцирани в Оренбургска област.

Радар "Каста 2-2" е мобилна всестранна радарна станция в режим на готовност. Предназначен за контрол на въздушното пространство, определяне на обхвата, азимута, височината на полета и характеристиките на маршрута на самолети, хеликоптери, крилати ракети, включително летящи на ниски и изключително ниски височини. Станцията открива цели, направени с помощта на технологията Stealth, както и движещи се обекти на повърхността на морето.

Три нови радара "Воронеж" са застъпили бойно дежурство в Красноярския и Алтайския край и в Оренбургска област, съобщи в сряда командващият Космическите войски. По-рано той съобщи, че станциите в тези региони носят опитно бойно дежурство.

„Да, за първи път в историята на въоръжените сили на Руската федерация три от най-новите воронежски радарни станции на системата за предупреждение за ракетно нападение, създадени с помощта на технология с висока заводска готовност в Красноярск, Алтайски територии и Оренбургска област, заеха бойно дежурство по радиолокационен контрол в установените зони на отговорност”, каза командирът.

Артилеристите от комбинираната армия на Западния военен окръг, разположени в Московска област, получиха най-новите наземни артилерийски разузнавателни станции Zoo.

В рамките на държавната отбранителна поръчка два радиотехнически полка на Западния военен окръг (ЗВО), дислоцирани в Ленинградска област и Карелия, получиха най-новите радиолокационни станции за средна и голяма надморска височина от режима на дежурство Sky-UM.

"Небе-УМ" е по-нататъшно развитие на радиолокационната система "Небе-У" с модифициран състав на оборудването, направено на нова елементна база.

Радарът е предназначен за наблюдение на въздушното пространство, откриване на различни цели и определяне на техните координати. Станцията е в състояние да намира и проследява както аеродинамични (самолети, хеликоптери, крилати ракети и др.), така и балистични (бойни глави на ракети) цели.

Оборудването на станцията ви позволява да откриете цел, да определите нейните координати и националност и да предавате информация на командния пункт или противовъздушните системи. Освен това е възможно да се намерят източници на смущения за пеленгация и да се определи тяхното местоположение.

Личният състав на екипажите на радиолокационните станции и системите за автоматизация е преминал планово преобучение за нови модели и оборудване и до края на годината ще заеме бойно дежурство по охрана на въздушните граници в северозападната част на Русия.

Радиотехническият полк на Западния военен окръг (ЗВО), дислоциран в Ленинградска област, получи нова радиолокационна станция (радар) „Каста 2-2”.

Радар "Каста 2-2" е мобилна всестранна радарна станция в режим на готовност. Предназначен е за контрол на въздушното пространство, определяне на обхвата, азимута, височината на полета и характеристиките на маршрута на въздушни обекти - самолети, хеликоптери, дистанционно пилотирани летателни апарати и крилати ракети, включително летящи на малки и изключително малки височини. Станцията открива цели, направени с помощта на технологията Stealth, както и движещи се обекти на повърхността на морето.

„Каста 2-2” се отличава с висока надеждност, удобство и безопасност при работа, лекота на поддръжка и няма аналог в света по отношение на съвкупността от характеристики.

В допълнение към самите станции, блоковете на ZVO са оборудвани с радиопрозрачни укрития, дистанционни работни места на оператора и средства за автоматизация.

Нови радиолокационни станции (радари) „Небо-У” и „Небе-М” бяха получени от Държавната поръчка за отбрана на 14-та армия на ВВС и ПВО на Централния военен окръг.

Станциите подсилиха частите на радиотехническите войски на окръга, разположени в Поволжието и Западен Сибир.

Капитан М. Виноградов,
Кандидат на техническите науки

Съвременното радарно оборудване, инсталирано на самолети и космически кораби, в момента представлява един от най-бързо развиващите се сегменти на радиоелектронната технология. Идентичността на физическите принципи, залегнали в конструкцията на тези средства, позволява да ги разгледаме в една статия. Основните разлики между космическите и авиационните радари са в принципите на обработка на радарни сигнали, свързани с различни размери на апертурата, характеристиките на разпространението на радарните сигнали в различни слоеве на атмосферата, необходимостта да се вземе предвид кривината на земната повърхност, Въпреки тези различия, разработчиците на радари със синтетична апертура (RSA) полагат всички усилия да постигнат максимално сходство във възможностите на тези средства за разузнаване.

Понастоящем бордовите радари със синтетична апертура позволяват решаване на проблемите на визуалното разузнаване (заснемане на земната повърхност в различни режими), избор на подвижни и стационарни цели, анализ на промените в наземната обстановка, снимане на обекти, скрити в горите, откриване на заровени и малки морски обекти с размери.

Основната цел на SAR е подробно изследване на земната повърхност.

Ориз. 1. Режими на изследване на съвременните SAR (a - подробен, b - преглед, c - сканиране)	Ориз. 2. Примери за реални радарни изображения с разделителна способност 0,3 m (отгоре) и 0,1 m (отдолу)
Ориз. 3. Преглед на изображения с различни нива на детайлност
Ориз. 4. Примери за фрагменти от реални зони от земната повърхност, получени на нивата на детайлност DTED2 (вляво) и DTED4 (вдясно)

Чрез изкуствено увеличаване на апертурата на бордовата антена, чийто основен принцип е кохерентното натрупване на отразени радарни сигнали през интервала на синтез, е възможно да се получи висока ъглова разделителна способност. В съвременните системи разделителната способност може да достигне десетки сантиметри, когато работят в сантиметровия диапазон на дължината на вълната. Подобни стойности на разделителната способност на обхвата се постигат чрез използване на интраимпулсна модулация, например линейна честотна модулация (chirp). Интервалът на синтез на апертурата на антената е право пропорционален на височината на полета на SAR носителя, което гарантира, че разделителната способност на снимане е независима от надморската височина.

В момента съществуват три основни режима на изследване на земната повърхност: обзорен, сканиращ и детайлен (фиг. 1). В режим на изследване, заснемането на земната повърхност се извършва непрекъснато в лентата на приемане, докато страничните и предно-страничните режими са разделени (в зависимост от ориентацията на главния лоб на диаграмата на излъчване на антената). Сигналът се натрупва за период от време, равен на изчисления интервал за синтезиране на апертурата на антената за дадените условия на полет на носителя на РЛС. Режимът на сканиране на снимане се различава от режима на проучване по това, че снимането се извършва по цялата ширина на зрителната ивица, на ивици, равни на ширината на заснеманата ивица. Този режим се използва изключително в космически радари. При снимане в детайлен режим сигналът се натрупва за по-голям интервал в сравнение с режима за преглед. Интервалът се увеличава чрез преместване на главния лоб на диаграмата на излъчване на антената синхронно с движението на радарния носител, така че облъчваната зона да е постоянно в зоната на снимане. Съвременните системи позволяват получаването на изображения на земната повърхност и разположените върху нея обекти с разделителна способност от порядъка на 1 m за преглед и 0,3 m за детайлни режими. Компанията Sandia обяви създаването на SAR за тактически UAV, който има възможност за изследване с резолюция 0,1 m в детайлен режим. Получените методи за цифрова обработка на получения сигнал, чийто важен компонент са адаптивните алгоритми за коригиране на изкривяванията на траекторията, оказват значително влияние върху резултантните характеристики на SAR (по отношение на изследването на земната повърхност). Това е невъзможността да се поддържа праволинейна траектория на носителя за дълго време, което не позволява получаването на разделителни способности, сравними с детайлния режим в режим на непрекъснато обзорно снимане, въпреки че няма физически ограничения за разделителната способност в режим на преглед.

Режимът на синтез на обратната апертура (ISA) позволява апертурата на антената да се синтезира не поради движението на носителя, а поради движението на облъчената цел. В този случай може да не говорим за движение напред, характерно за наземни обекти, а за движение на махало (в различни равнини), характерно за плаващи съоръжения, люшкащи се на вълните. Тази способност определя основната цел на IRSA - откриване и идентифициране на морски обекти. Характеристиките на съвременните IRSA позволяват уверено откриване дори на малки по размер обекти, като перископи на подводници. Всички самолети на въоръжение във въоръжените сили на Съединените щати и други страни, чиито мисии включват патрулиране на крайбрежната зона и водните райони, могат да снимат в този режим. Характеристиките на изображенията, получени в резултат на снимане, са подобни на тези, получени в резултат на снимане с директен (неинверсен) синтез на апертура.

Режимът на интерферометрично изследване (Interferometric SAR - IFSAR) ви позволява да получавате триизмерни изображения на земната повърхност. В същото време съвременните системи имат способността да провеждат едноточково снимане (т.е. да използват една антена) за получаване на триизмерни изображения. За да се характеризират данните за изображението, в допълнение към обичайната разделителна способност се въвежда допълнителен параметър, наречен точност на височината или разделителна способност на височината. В зависимост от стойността на този параметър се определят няколко стандартни градации на триизмерни изображения (DTED - Digital Terrain Elevation Data):
ДТЕДО........................900м
DTED1.....................90м
DTED2........................ 30м
DTED3.........................10м
ДТЕД4........................ Зм
DTED5........................1м

Типът изображения на урбанизирана територия (модел), съответстващ на различни нива на детайлност, е представен на фиг. 3.

Нива 3-5 получиха официалното наименование „данни с висока разделителна способност“ (HRTe-High Resolution Terrain Elevation data). Местоположението на наземните обекти в изображения от нива 0-2 се определя в координатната система WGS 84, височината се измерва спрямо нулевата маркировка. Координатната система за изображения с висока разделителна способност в момента не е стандартизирана и се обсъжда. На фиг. Фигура 4 показва фрагменти от реални участъци от земната повърхност, получени в резултат на стерео фотография с различна резолюция.

През 2000 г. американската космическа совалка, като част от проекта SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), чиято цел беше получаването на широкомащабна картографска информация, извърши интерферометрични изследвания на екваториалната част на Земята в диапазона от 60 ° с.ш. w. до 56° южна ш., което води до триизмерен модел на земната повърхност във формат DTED2. Проектът NGA HRTe разработва ли се в САЩ за получаване на подробни 3D данни? в рамките на които ще бъдат налични изображения от нива 3-5.
В допълнение към радарното изследване на открити участъци от земната повърхност, бордовият радар има способността да получава изображения на сцени, скрити от очите на наблюдателя. По-специално, той ви позволява да откривате обекти, скрити в горите, както и тези, които се намират под земята.

Проникващият радар (GPR, Ground Penetrating Radar) е система за дистанционно наблюдение, чийто принцип на работа се основава на обработката на сигнали, отразени от деформирани или различни по състав зони, разположени в хомогенен (или относително хомогенен) обем. Системата за сондиране на земната повърхност позволява да се откриват кухини, пукнатини и заровени обекти, разположени на различни дълбочини, и да се идентифицират области с различна плътност. В този случай енергията на отразения сигнал силно зависи от абсорбиращите свойства на почвата, размера и формата на целта и степента на хетерогенност на граничните области. В момента GPR, в допълнение към военните приложения, се е превърнал в търговско жизнеспособна технология.

Сондирането на земната повърхност става чрез облъчване с импулси с честота 10 MHz - 1,5 GHz. Излъчващата антена може да бъде разположена на земната повърхност или на борда на самолет. Част от радиационната енергия се отразява от промените в подповърхностната структура на земята, докато по-голямата част от нея прониква по-навътре в дълбините. Отразеният сигнал се приема, обработва и резултатите от обработката се извеждат на дисплея. Докато антената се движи, се генерира непрекъснато изображение, което отразява състоянието на подземните слоеве на почвата. Тъй като отражението всъщност възниква поради разликите в диелектричните константи на различни вещества (или различни състояния на едно вещество), сондирането може да открие голям брой естествени и изкуствени дефекти в хомогенна маса от подповърхностни слоеве. Дълбочината на проникване зависи от състоянието на почвата на мястото на облъчване. Намаляването на амплитудата на сигнала (поглъщане или разсейване) до голяма степен зависи от редица свойства на почвата, основната от които е нейната електропроводимост. По този начин песъчливите почви са оптимални за сондиране. Глинестите и много влажни почви са много по-малко подходящи за това. Сондирането на сухи материали като гранит, варовик и бетон показва добри резултати.

Разделителната способност на усещането може да се подобри чрез увеличаване на честотата на излъчваните вълни. Увеличаването на честотата обаче има отрицателен ефект върху дълбочината на проникване на радиацията. Така сигналите с честота 500-900 MHz могат да проникнат на дълбочина 1-3 m и да осигурят разделителна способност до 10 cm, а с честота 80-300 MHz те проникват на дълбочина 9-25 m , но разделителната способност е около 1,5 m.

Основната военна цел на радара за подземно наблюдение е откриването на мини. В същото време радар, инсталиран на борда на самолет, като хеликоптер, ви позволява директно да отваряте карти на минни полета. На фиг. Фигура 5 показва изображения, получени с помощта на радар, инсталиран на борда на хеликоптер, отразяващ местоположението на противопехотните мини.

Въздушен радар, предназначен да открива и проследява обекти, скрити в горите (FO-PEN - FOliage PENetrating), ви позволява да откривате малки обекти (движещи се и неподвижни), скрити от короните на дърветата. Заснемането на обекти, скрити в горите, се извършва подобно на обикновеното снимане в два режима: преглед и подробен. Средно в режим на проучване честотната лента на събиране е 2 km, което позволява получаването на изходни изображения на участъци от земната повърхност 2x7 km; в детайлен режим се извършва проучване на участъци 3х3 км. Разделителната способност на снимане зависи от честотата и варира от 10 m при честота 20-50 MHz до 1 m при честота 200-500 MHz.

Съвременните методи за анализ на изображения позволяват откриването и последващото идентифициране на обекти в полученото радарно изображение с доста висока вероятност. В този случай откриването е възможно при изображения както с висока (под 1 m), така и с ниска (до 10 m) разделителна способност, докато разпознаването изисква изображения с достатъчно висока (около 0,5 m) разделителна способност. И дори в този случай можем да говорим в по-голямата си част само за разпознаване по косвени признаци, тъй като геометричната форма на обекта е силно изкривена поради наличието на сигнал, отразен от листата, както и поради появата на сигнали с изместване на честотата, дължащо се на ефекта на Доплер, който възниква в резултат на люлеещи се от вятъра листа.

На фиг. 6 показва изображения (оптични и радарни) на същата област. Обекти (колона от автомобили), невидими на оптично изображение, са ясно видими на радарно изображение, но е невъзможно да се идентифицират тези обекти, абстрахирайки се от външни знаци (движение по пътя, разстояние между автомобили и др.), тъй като при тази резолюция информация за геометричната структура на обекта напълно отсъства.

Детайлността на получените радарни изображения направи възможно прилагането на редица други характеристики на практика, което от своя страна направи възможно решаването на редица важни практически проблеми. Една от тези задачи включва проследяване на промените, настъпили в определена област от земната повърхност за определен период от време - кохерентно откриване. Продължителността на периода обикновено се определя от честотата на патрули в даден район. Проследяването на промените се извършва на базата на анализ на координатно комбинирани изображения на дадена област, получени последователно едно след друго. В този случай са възможни две нива на детайлност на анализа.

Фигура 5. Карти на минни полета в триизмерно представяне при стрелба в различни поляризации: модел (вдясно), пример за изображение на реална област от земната повърхност със сложна подземна среда (вляво), получено с помощта на инсталиран радар на борда на хеликоптер
Ориз. 6. Оптични (горе) и радарни (долу) изображения на местност с колона от автомобили, движещи се по горски път

Първото ниво включва откриване на значителни промени и се основава на анализ на амплитудните показания на изображението, които носят основна визуална информация. Най-често тази група включва промени, които човек може да види, като гледа едновременно две генерирани радарни изображения. Второто ниво се основава на анализа на фазовите показания и ви позволява да откриете промени, невидими за човешкото око. Те включват появата на следи (от автомобил или човек) на пътя, промени в състоянието на прозорци, врати („отворени - затворени“) и др.

Друга интересна възможност за SAR, също обявена от Sandia, е радарното видео. В този режим дискретното формиране на апертурата на антената от секция на секция, характерно за режима на непрекъснато изследване, се заменя с паралелно многоканално формиране. Тоест във всеки момент от време се синтезират не една, а няколко (броят зависи от решаваните задачи) отвори. Един вид аналог на броя образувани бленди е кадровата честота при обикновеното видеозаснемане. Тази функция ви позволява да реализирате избор на движещи се цели въз основа на анализа на получените радарни изображения, като прилагате принципите на кохерентно откриване, което по своята същност е алтернатива на стандартните радари, които избират движещи се цели въз основа на анализа на доплеровите честоти в получения сигнал . Ефективността на прилагането на такива селектори на движещи се цели е силно съмнителна поради значителните разходи за хардуер и софтуер, така че подобни режими най-вероятно ще останат нищо повече от елегантен начин за решаване на проблема с избора, въпреки възникващите възможности за избор на цели, движещи се с много ниски скорости (по-малко от 3 km/h, което не е достъпно за Doppler SDC). В момента също не се използва директен видеозапис в обхвата на радара, отново поради високи изисквания за производителност, така че няма работещи модели на военна техника, които да прилагат този режим на практика.

Логично продължение на усъвършенстването на технологията за изследване на земната повърхност в радиолокационния диапазон е разработването на подсистеми за анализ на получената информация. По-специално, разработването на системи за автоматичен анализ на радарни изображения, които позволяват откриването, изолирането и разпознаването на наземни обекти в зоната на изследване, става важно. Трудността при създаването на такива системи е свързана с кохерентния характер на радарните изображения, явленията на интерференция и дифракция, при които водят до появата на артефакти - изкуствени отблясъци, подобни на тези, които се появяват при облъчване на цел с голяма ефективна повърхност на разсейване. В допълнение, качеството на радарното изображение е малко по-ниско от качеството на подобно (по разделителна способност) оптично изображение. Всичко това води до факта, че в момента не съществуват ефективни реализации на алгоритми за разпознаване на обекти в радарни изображения, но обемът на работата, извършена в тази област, някои успехи, постигнати наскоро, предполагат, че в близко бъдеще ще бъде възможно да се говори за интелигентни безпилотни разузнавателни апарати, които имат способността да оценяват наземната ситуация въз основа на резултатите от анализа на информацията, получена от собственото им бордово радарно разузнавателно оборудване.

Друга посока на развитие е интеграцията, тоест координирана интеграция с последваща съвместна обработка на информация от няколко източника. Това могат да бъдат радари, които извършват наблюдение в различни режими, или радари и други средства за разузнаване (оптични, инфрачервени, многоспектрални и др.).

По този начин съвременните радари със синтетична апертура на антената позволяват решаването на широк спектър от проблеми, свързани с провеждането на радарни изследвания на земната повърхност, независимо от времето на деня и метеорологичните условия, което ги прави важно средство за получаване на информация за състоянието на земната повърхност и разположените върху нея обекти.

Чуждестранен военен преглед № 2 2009 С.52-56

ВОЕНЕН УНИВЕРСИТЕТ ВОЕННА ПРОТИВ

ОТБРАНА НА ВЪОРЪЖЕНИТЕ СИЛИ НА РУСКАТА ФЕДЕРАЦИЯ

(клон, Оренбург)

Отдел за радарни оръжия (разузнавателен радар и ACS)

Пр. Не. _____

Проектиране и експлоатация на РЛС за разузнаване Част първа Проектиране на РЛС 9с18м1

Приема се като учебник

за кадети и студенти,

учебни центрове, съединения и части

военна противовъздушна отбрана

Въоръжени сили на Руската федерация

Учебникът е предназначен за кадети и студенти от университети, учебни центрове, съединения и военни части за противовъздушна отбрана на въоръжените сили на Руската федерация, изучаващи конструкцията и работата на разузнавателни радиолокационни станции.

Първата част на учебника съдържа информация за радиолокационната станция 9С18М1.

Втората част е за РЛС 1Л13.

Третият е за радиолокационните станции 9С15М, 9С19М2, 35Н6 и за поста за обработка на радиолокационна информация 9С467-1М.

Особеност на учебника е систематичното представяне на учебния материал от общ към специфичен в съответствие с последователността на преминаване на дисциплината „Проектиране и експлоатация на разузнавателни радари“ във Военния университет за военна противовъздушна отбрана на руските въоръжени сили (филиал, Оренбург), както и използването на опита, натрупан в отдела за радарни оръжия и във войските.

Част 1 на учебника е разработена от авторския екип на Военния университет за военна противовъздушна отбрана на Въоръжените сили на Руската федерация (филиал, Оренбург), под ръководството на кандидата на военните науки, доцента, генерал-майор Чукин Л. . М.

В работата взеха участие: кандидат на военните науки, доцент полковник Шевчун Ф.Н.; Кандидат на военните науки, доцент, подполковник Щипакин А.Ю.; подполковник Голченко И.П.; подполковник Калинин Д.В.; Доцент, подполковник Ляпунов Ю.И.; Кандидат на педагогическите науки капитан Суханов П.В.; Кандидат на техническите науки капитан Ричков А.В.; подполковник Григориев Г.А.; Кандидат на педагогическите науки, подполковник Дудко А.В.

Одобрен като учебник по дисциплината „Проектиране и експлоатация на разузнавателни радари“ от началника на военната противовъздушна отбрана на въоръжените сили на Руската федерация.

Настоящият учебник е първо издание, като авторският колектив се надява, че евентуалните недостатъци в него няма да бъдат сериозна пречка за читателите и благодари за отзивите и предложенията, насочени към подобряване на учебника. Всички отзиви и предложения ще бъдат взети предвид при подготовката на следващото му издание.

Нашият адрес и телефонен номер: 460010, Оренбург, ул. Пушкинская 63, FVU Въоръжените сили на РФ, Отдел за радарни оръжия; т. 8-353-2-77-55-29 (централно табло), 1-23 (отдел).

Въведение 5

Списък със съкращения и символи 7

I. Общи сведения за РЛС 9С18М1. Структурен дизайн и разположение на основните компоненти 9

1.1 Предназначение, състав и конструктивни характеристики на РЛС 9С18М1 10

1.2 Експлоатационни характеристики на радара 12

1.3 Режими на работа на радара 14

1.4 Конструкция и разположение на основните компоненти на радара 17

II. Радарно оборудване 9С18М1

2.1 Кратко описание на устройствата и системите на радарното 24 оборудване

2.2 Работа на РЛС 9С18М1 съгласно блок-схема 26

2.3 Работа на РЛС 9С18М1 съгласно структурна и функционална схема 31

2.4 Организация на прегледа на пространството 44

2.5 Захранваща система 53

2.6 Радарно предавателно устройство 9С18М1 Система за течно охлаждане 79

2.7 Радарно антенно устройство 9S18M1. Устройство за подаване на вълни 91

2.8 Радиолокационно приемно устройство 9С18М1 102

2.9 Устройство против смущения за РЛС 9С18М1 114

2.10 Устройство за радарна обработка и управление 9С18М1 126

2.10.1 Синхронизиращо и интерфейсно оборудване 139

2.10.2 Оборудване за обработка на радарна информация радар 9С18М1 150

2.10.3 Радарна операторска конзола 9С18М1 153

2.10.4 Специализирано цифрово изчислително устройство 160

2.11 Обща информация за наземния радарен запитвач 167

2.12 Показващо устройство 171

2.13 Оборудване за предаване на данни 187

2.14 Външно и вътрешно комуникационно оборудване 195

2.15 Антенно-въртящо устройство РЛС 9С18М1 201

2.16 Устройство за разполагане и сгъване на радарната антена

2.17 Система за въздушно охлаждане на РЛС 9С18М1 216

2.18 Радар за навигация, ориентация и топографско оборудване 9С18М1 223

III. Обща информация за базовата радиолокационна машина 9С18М1 243

IV. Обща информация за средствата за поддръжка и ремонт на РЛС 9С18М1 261

4.1 Вградена система за наблюдение и отстраняване на неизправности за РЛС 9С18М1 261

4.2 Предназначение, състав и разположение на резервните части. Процедурата за намиране на необходимия елемент в SPTA 272

4.3 Цел, състав и възможности за поддръжка и ремонт на MRTO 9V894 275

Работата се ръководи от ръководителя на работната група на Научно-техническия съвет на Военно-промишлената комисия по радиофотоника Алексей Николаевич Шулунов. Първите стъпки са направени и могат да се считат за успешни. Изглежда, че започва нова ера в класическия радар, който вече изглежда като научна фантастика.

Вероятно всеки, който е завършил поне средно образование, знае какво е радар. А какво е радиофотонна локация не е известно на много голям кръг специалисти. Казано по-просто, новата технология позволява да се съчетаят несъвместимото - радиовълна и светлина. В този случай потокът от електрони трябва да се преобразува в поток от фотони и обратно. Проблем, който вчера беше извън реалността, може да бъде решен в близко бъдеще. Какво ще даде?

Например, основата на радарните системи за противоракетна отбрана и проследяване на космически обекти са огромни радарни комплекси. Помещенията, в които е разположено оборудването са многоетажни сгради. Използването на фотонни технологии ще позволи всички системи за управление и обработка на данни да се поберат в значително по-малки размери - буквално в няколко помещения. В същото време техническите възможности на радарите да откриват дори малки обекти на разстояние хиляди километри само ще нарастват. Освен това, поради използването на фотонни технологии, на екрана на радара ще се появи не маркировка на целта, а нейното изображение, което е недостижимо с класическия радар. Тоест операторът, вместо обичайната светеща точка, ще види какво наистина лети - самолет, ракета, ято птици или метеорит, заслужава да се повтори, дори на хиляди километри от радара.

Не е целева маркировка, но нейното изображение ще се появи на екрана на фотонния радар, което е недостижимо с класическия радар

Сега всички радарни системи - военни и граждански - работят в строго определен честотен диапазон, което усложнява техническия дизайн и води до разнообразие на радарната номенклатура. Фотонните радари ще ни позволят да постигнем най-висока степен на обединение. Те са способни незабавно да се настройват в много широк диапазон от работни честоти - от метрови стойности до милиметрови честоти.

Отдавна не е тайна, че така наречените невидими самолети се виждат ясно в метровия диапазон, но координатите им се предоставят най-добре от станциите в сантиметровия и милиметровия диапазон. Следователно в системите за противовъздушна отбрана работят едновременно както измервателни станции с много големи антени, така и по-компактни сантиметрови. Но фотонният радар, сканиращ пространството в дълъг честотен диапазон, лесно ще открие същата „невидимост“ и, незабавно превключвайки към широколентов сигнал и висока честота, ще определи точните му координати по височина и обхват.

Тук става въпрос само за местоположението. Революционни промени ще настъпят в електронната война, в предаването на информация и нейната защита, в компютърните технологии и много други. По-лесно е да се каже, че радиофотониката няма да бъде засегната.

По същество ще се създаде принципно нов клон на високотехнологичната индустрия. Задачата е изключително сложна, така че много от водещите научни центрове в страната, университетската наука и редица индустриални предприятия са включени в нейното решаване. По думите на Шулунов работата се извършва в тясно сътрудничество с Министерството на отбраната, Министерството на икономическото развитие и Министерството на науката и образованието. Наскоро руският президент ги пое под контрол.