Kaasaegsed kohalikud konfliktid isegi relvajõudude madalaima arengutasemega riikides (Süüria, Ukraina) näitavad, kui suur on elektroonilise luure- ja avastusseadmete roll. Ja milliseid eeliseid võib erakond saada, kasutades näiteks vastupatareisüsteeme erakonna vastu, kellel selliseid süsteeme pole.
Praegu toimub kõigi raadioelektrooniliste süsteemide arendamine kahes suunas: ühelt poolt nende juhtimis- ja sidesüsteemide, luurekogumissüsteemide, täppisrelvade juhtimissüsteemide maksimeerimiseks koos kõigi varem loetletud süsteemide ja kompleksidega.
Teine rida on selliste süsteemide väljatöötamine, mis suudavad võimalikult kõrge kvaliteediga takistada kõigi ülaltoodud vahendite toimimist vaenlaselt, lihtsama eesmärgiga mitte lasta vaenlasel oma vägedele kahju tekitada.
Siinkohal väärib märkimist ka töö objektide maskeerimise võimaluste ja meetodite kohta, vähendades nende radariallkirja, kasutades uusimaid raadioeeldavaid materjale ja muutuva peegeldusomadusega katteid.
Tõenäoliselt tasub see tõlkida: me ei saa tanki raadiospektris nähtamatuks muuta, kuid saame selle nähtavust nii palju kui võimalik minimeerida, näiteks kates selle materjalidega, mis annavad nii moonutatud signaali, et identifitseerimine olla väga raske.
Ja jah, lähtume ikka sellest, et absoluutselt nähtamatuid lennukeid, laevu ja tanke lihtsalt ei eksisteeri. Praegu vähemalt. Kui peened ja raskesti märgatavad sihtmärgid.
Kuid nagu öeldakse, on igal sihtmärgil oma radar. Signaali sageduse ja tugevuse küsimus. Kuid siin peitubki probleem.
Uued materjalid, eriti raadiot neelavad pinnakatted, uued peegeldavate pindade arvutamise vormid-see kõik muudab kaitstavate objektide taustkontrastsuse taseme minimaalseks. See tähendab, et juhtobjekti elektriliste omaduste või selle defektide erinevust keskkonna omadustest on raske eristada, objekt sulandub tegelikult keskkonnaga, mis muudab selle tuvastamise problemaatiliseks.
Meie ajal on taustkontrasti miinimumtasemed tegelikult äärmuslike väärtuste lähedal. Seega on selge, et radarite (eriti ringvaate) puhul, mis töötavad täpselt kontrastil, on lihtsalt vaja tõsta ennekõike saadud teabe kvaliteeti. Ja seda ei ole täiesti võimalik tavapärase teabehulga suurendamise kaudu teha.
Täpsemalt on võimalik radari luure efektiivsust / kvaliteeti tõsta, küsimus on vaid, mis hinnaga.
Kui võtate hüpoteetilise radari, olenemata selle otstarbest, lihtsalt ümmarguse radari, mille lennuulatus on näiteks 300 km (nagu "Sky-SV") ja seadke ülesanne kahekordistada selle leviala, siis peate lahendama väga rasked ülesanded. Ma ei anna siin arvutusvalemeid, see on puhtaima vee füüsika, mitte salajane.
Niisiis, radari tuvastusvahemiku kahekordistamiseks on vaja:
- suurendada kiirgusenergiat 10-12 korda. Kuid füüsikat pole jällegi tühistatud, kiirgust saab nii palju suurendada ainult tarbitud energia suurendamisega. Ja sellega kaasneb jaama elektrienergia tootmiseks lisaseadmete ilmumine. Ja siis on sama maskeeringuga igasuguseid probleeme.
- suurendage vastuvõtva seadme tundlikkust 16 korda. Odavam. Aga kas see on üldse teostatav? See on juba tehnoloogia ja arengu küsimus. Kuid mida tundlikum vastuvõtja, seda rohkem probleeme loomulike häiretega, mis töötamise ajal paratamatult tekivad. Vaenlase elektroonilise sõja sekkumisest tasub rääkida eraldi.
- suurendada antenni lineaarset suurust 4 korda. Lihtsaim, kuid lisab ka keerukust. Raskem transportida, märgatavam …
Kuigi tunnistame ausalt, et mida võimsam on radar, seda lihtsam on tuvastada, klassifitseerida, genereerida selle jaoks isiklikult arvutatud häireid kõige ratsionaalsemate omadustega ja saata see. Ja radariantenni suuruse suurenemine mängib nende kätte, kes peavad selle õigeaegselt avastama.
Põhimõtteliselt tuleb välja selline nõiaring. Kus arendajad peavad balansseerima noatera peal, võttes arvesse kümneid, kui mitte sadu nüansse.
Meie potentsiaalsed vastased ookeani taga on selle probleemi pärast sama mures kui meie. USA kaitseministeeriumi struktuuris on selline osakond nagu DARPA - Defense Advanced Research Project Agency, mis tegeleb lihtsalt paljulubavate uuringutega. Viimasel ajal on DARPA spetsialistid keskendunud oma jõududele ultralairibasignaale (UWB) kasutavate radarite väljatöötamisele.
Mis on UWB? Need on ülilühikesed impulsid, kestusega nanosekund või vähem, spektrilaiusega vähemalt 500 MHz, see tähendab palju rohkem kui tavalisel radaril. Väljastatud signaali võimsus Fourieri järgi teisendab (loomulikult mitte Charles, utooplane, keda koolis ajalugu läbib, vaid Jean Baptiste Joseph Fourier, Fourier -sarja looja, kelle järgi sai nime signaali muundamise põhimõtted) on jaotatud kogu kasutatava spektri laiusele. See toob kaasa kiirguse võimsuse vähenemise spektri eraldi osas.
UWB-l töötavat radarit on töötamise ajal märksa keerulisem tuvastada kui tavalist-just sellepärast: justkui ei tööta mitte üks võimas kiirsignaal, vaid justkui palju nõrgemaid, mis on harja sarnaselt kasutusele võetud. Jah, eksperdid andestavad mulle sellise lihtsustamise, kuid see on ainult "üleviimiseks" lihtsamale tajumistasandile.
See tähendab, et radar "tulistab" mitte ühe impulsiga, vaid niinimetatud "ülilühikeste signaalide purskega". See annab täiendavaid eeliseid, mida arutatakse allpool.
UWB signaali töötlemine, erinevalt kitsasribast, põhineb detektorivaba vastuvõtu põhimõtetel, nii et signaalipursete arv pole üldse piiratud. Seega ei ole signaali ribalaiusele praktiliselt mingeid piiranguid.
Siin tekib ammune küsimus: mida kogu see füüsika annab, millised on eelised?
Loomulikult on nad. UWB -l põhinevaid radareid arendatakse ja arendatakse just seetõttu, et UWB -signaal võimaldab palju rohkem kui tavaline signaal.
UWB signaalil põhinevatel radaritel on objektide tuvastamise, äratundmise, positsioneerimise ja jälgimise parimad võimalused. See kehtib eriti objektide kohta, mis on varustatud radarivastase kamuflaaži ja radari allkirja vähendamisega.
See tähendab, et UWB signaal ei hooli sellest, kas vaadeldav objekt kuulub niinimetatud "stealth objektide" hulka või mitte. Ka radarivastased kaaned muutuvad tingimuslikeks, kuna need ei suuda kogu signaali peegeldada / neelata, siis mõni osa pakendist "püüab" objekti kinni.
UWB radarid tuvastavad paremini nii üksikute kui ka rühmade sihtmärke. Sihtmärkide lineaarsed mõõtmed määratakse täpsemalt. Neil on lihtsam töötada väikeste sihtmärkidega, mis on võimelised lendama madalal ja ülimadal kõrgusel, st UAV-dega. Nendel radaritel on müratundlikkus oluliselt suurem.
Eraldi arvatakse, et UWB võimaldab paremini tuvastada valesid sihtmärke. See on väga kasulik võimalus, kui töötate näiteks mandritevaheliste ballistiliste rakettide lõhkepeadega.
Kuid ärge jääge õhujälgimisradarite juurde, UWB -l on ka teisi võimalusi radarite kasutamiseks, mitte vähem ja võib -olla isegi tõhusamalt.
Võib tunduda, et ülikõrge lairiba signaal on imerohi kõige vastu. Droonidelt, varjatud lennukitelt ja laevadelt, tiibraketidelt.
Tegelikult muidugi mitte. UWB -tehnoloogial on mõned ilmsed puudused, kuid on ka piisavalt eeliseid.
UWB -radari tugevuseks on sihtmärkide tuvastamise ja äratundmise suurem täpsus ja kiirus, koordinaatide määramine, kuna radari töö põhineb mitmel tööpiirkonna sagedusel.
Siin on UWB "koor" üldiselt peidetud. Ja see seisneb just selles, et sellise radari tööpiirkonnas on palju sagedusi. Ja see lai valik võimaldab teil valida need alamvahemikud, mille sagedustel vaatlusobjektide peegeldusvõime avaldub võimalikult hästi. Või - lisavõimalusena - võib see eitada näiteks radarivastaseid katteid, mis samuti ei saa töötada kogu sagedusvahemikus, kuna õhusõidukite katetel on kaalupiirangud.
Jah, tänapäeval kasutatakse radari allkirja vähendamise vahendeid väga laialdaselt, kuid märksõna on siin „vähendamine”. Ükski kate, ükski kere kaval vorm ei suuda radari eest kaitsta. Vähendage nähtavust, andke võimalus - jah. Mitte rohkem. Lugusid varjatud lennukitest debüteeriti Jugoslaavias eelmisel sajandil.
UWB-radari arvutamisel on võimalik valida (ja kiiresti sarnaste andmete põhjal) see alamsageduste pakett, mis kõige paremini "toob esile" vaatlusobjekti kogu oma hiilguses. Siin me ei räägi kelladest, kaasaegne digitaaltehnoloogia võimaldab juhtida minutitega.
Ja muidugi analüüs. Sellisel radaril peaks olema hea analüütiline kompleks, mis võimaldab töödelda objekti kiiritamisel saadud andmeid erinevatel sagedustel ja võrrelda neid andmebaasi võrdlusväärtustega. Võrrelge nendega ja andke lõpptulemus, milline objekt sattus radari vaatevälja.
Asjaolu, et objekti kiiritatakse erinevatel sagedustel, mängib positiivset rolli äratundmisvea vähendamisel ning on väiksem tõenäosus, et objekti abil jälgimine või vastutegevus katkeb.
Selliste radarite mürakindluse suurendamine saavutatakse radari täpset tööd häiriva kiirguse tuvastamise ja valimisega. Ja vastavalt vastuvõtukomplekside ümberkorraldamine teistele sagedustele, et tagada häirete minimaalne mõju.
Kõik on väga ilus. Muidugi on ka puudusi. Näiteks sellise radari mass ja mõõtmed ületavad oluliselt tavapäraseid jaamu. See teeb UWB -radarite väljatöötamise ikka veel oluliselt keerulisemaks. Umbes sama mis hind. Ta on prototüüpide jaoks rohkem kui transtsendentaalne.
Selliste süsteemide arendajad on aga tuleviku suhtes väga optimistlikud. Ühest küljest, kui toodet hakatakse massiliselt tootma, vähendab see alati kulusid. Ja massi osas loodavad insenerid galliumnitriidil põhinevatele elektroonilistele komponentidele, mis võivad oluliselt vähendada nii radarite kaalu kui ka suurust.
Ja kindlasti see juhtub. Iga suuna jaoks. Ja selle tulemuseks on radar, millel on võimsad ülilühid impulsid laias sagedusvahemikus ja kõrge kordussagedus. Ja - väga oluline - kiire digitaalne andmetöötlus, mis on võimeline "seedima" vastuvõtjatelt saadud suures koguses teavet.
Jah, me vajame siin tõesti suure algustähega tehnoloogiaid. Laviinitransistorid, laengudioodid, galliumnitriidi pooljuhid. Laviinitransistorid ei ole üldiselt alahinnatud seadmed, need on seadmed, mis end ikkagi näitavad. Kaasaegsete tehnoloogiate valguses kuulub tulevik neile.
Radadel, mis kasutavad ülikiireid nanosekundilisi impulsse, on tavaliste radaritega võrreldes järgmised eelised:
- võime ületada takistusi ja peegelduda sihtmärkidest, mis asuvad väljaspool vaatevälja. Näiteks saab seda kasutada inimeste ja varustuse tuvastamiseks takistuse taga või maapinnal;
- kõrge salajasus UWB signaali madala spektraalse tiheduse tõttu;
- kauguse määramise täpsus kuni mitu sentimeetrit signaali väikese ruumilise ulatuse tõttu;
- võime sihtmärke koheselt ära tunda ja klassifitseerida peegeldunud signaali ja sihtmärgi kõrge detailsuse järgi;
- tõhustada kaitset igasuguste loodusnähtuste (udu, vihm, lumi) põhjustatud passiivsete häirete eest;
Ja need pole kaugeltki kõik eelised, mis UWB -radaritel tavalise radariga võrreldes olla võivad. On hetki, mida hindavad ainult spetsialistid ja inimesed, kes on nendes küsimustes hästi kursis.
Need omadused muudavad UWB -radari paljutõotavaks, kuid teadus- ja arendustegevusega tegeletakse mitmete probleemidega.
Nüüd tasub rääkida puudustest.
Lisaks kuludele ja suurusele on UWB -radar tavapärastele kitsaribalistele radaritele halvem. Ja oluliselt halvem. Tavaline radar impulsi võimsusega 0,5 GW on võimeline tuvastama sihtmärki 550 km kaugusel, seejärel UWB radar 260 km kaugusel. 1 GW impulssvõimsusega tuvastab kitsaribaline radar sihtmärgi 655 km kaugusel, UWB radar 310 km kaugusel. Nagu näete, peaaegu kahekordistunud.
Kuid on veel üks probleem. See on peegeldunud signaali kuju ettearvamatus. Kitsariba radar toimib sinusoidaalse signaalina, mis kosmoses liikudes ei muutu. Amplituud ja faasimuutus, kuid muutuvad etteaimatavalt ja vastavalt füüsikaseadustele. UWB -signaal muutub nii spektris, sagedusalas kui ka aja jooksul.
Täna on UWB -radarite väljatöötamise tunnustatud juhid USA, Saksamaa ja Iisrael.
Ameerika Ühendriikides on armeel juba kaasaskantav miinideandur AN / PSS-14 mitmesuguste miinide ja muude metallesemete avastamiseks mullas.
Seda miinituvastust pakuvad riigid ka oma NATO liitlastele. AN / PSS-14 võimaldab teil näha ja uurida objekte üksikasjalikult läbi takistuste ja maapinna.
Sakslased tegelevad UWB Ka-band "Pamir" radari projektiga, mille signaali ribalaius on 8 GHz.
Iisraellased on loonud UWB "stenovisor" põhimõtetel kompaktse seadme "Haver-400", mis on võimeline "vaatama" läbi seinte või maapinna.
Seade loodi terrorismivastaste üksuste jaoks. See on üldiselt eraldi tüüpi UWB -radar, mida iisraellased on väga ilusti rakendanud. Seade on tõesti võimeline uurima operatiiv-taktikalist olukorda läbi erinevate takistuste.
Ja edasiarendus "Haver-800", mida eristab mitmete eraldi antennidega radarite olemasolu, võimaldab mitte ainult uurida takistuse taga olevat ruumi, vaid moodustada ka kolmemõõtmelise pildi.
Kokkuvõtteks tahaksin öelda, et UWB -radarite arendamine erinevates suundades (maismaa-, mere-, õhutõrje) võimaldab neil riikidel, kes suudavad selliste süsteemide projekteerimise ja tootmise tehnoloogiat valdada, oluliselt suurendada oma luurevõimet.
Lõppude lõpuks on tabatud, õigesti tuvastatud ja saatjaks kaasa võetud arv koos sihtmärkide hilisema hävitamisega võidu tagatis igas vastasseisus.
Ja kui arvestada, et UWB -radarid on erinevate omaduste häirete suhtes vähem vastuvõtlikud …
UWB -signaalide kasutamine suurendab oluliselt aerodünaamiliste ja ballistiliste objektide avastamise ja jälgimise tõhusust õhuruumi jälgimisel, maapinna vaatamisel ja kaardistamisel. UWB -radar suudab lahendada paljusid õhusõidukite lennu- ja maandumisprobleeme.
UWB -radar on tõeline võimalus vaadata homsesse aega. Pole asjata, et Lääs on sellesuunaliste arengutega nii tihedalt seotud.
