Moderne lokale konflikter, selv i landene med de laveste udviklingsniveauer for de væbnede styrker (Syrien, Ukraine), viser hvor stor rolle elektronisk rekognoscering og detektionsudstyr er. Og hvilke fordele kan en part modtage ved f.eks. At anvende modbatterisystemer mod en part, der ikke har sådanne systemer.
I øjeblikket går udviklingen af alle radio-elektroniske systemer i to retninger: på den ene side for at maksimere deres kontrol- og kommunikationssystemer, intelligensindsamlingssystemer, præcisionsvåbenkontrolsystemer i forbindelse med alle de tidligere anførte systemer og komplekser.
Den anden linje er udviklingen af systemer, der kan gøre det så høj kvalitet som muligt at hindre fienden i at operere alle de ovennævnte midler med det enkleste mål at ikke lade fjenden påføre sine tropper skade og skade.
Det er også værd at bemærke arbejdet med mulighederne og metoderne for maskering af objekter ved at reducere deres radarsignatur ved brug af de nyeste radioabsorberende materialer og belægninger med variable reflekterende egenskaber.
Det er nok værd at oversætte: vi vil ikke være i stand til at gøre tanken usynlig i radiospektret, men vi kan minimere dens synlighed så meget som muligt, for eksempel ved at dække den med materialer, der vil give et så forvrænget signal, at identifikation vil være meget svært.
Og ja, vi går stadig ud fra, at absolut usynlige fly, skibe og tanke simpelthen ikke eksisterer. For nu i hvert fald. Hvis det er subtilt og svært at se mål.
Men som de siger, har hvert mål sin egen radar. Et spørgsmål om signalfrekvens og styrke. Men det er her problemet ligger.
Nye materialer, især radioabsorberende belægninger, nye former for beregning af reflekterende overflader, alt dette gør baggrundskontrastniveauet for beskyttede objekter minimalt. Det vil sige, at niveauet for forskellen mellem kontrolobjektets elektriske egenskaber eller defekter i det fra miljøets egenskaber bliver svært at skelne mellem, objektet fusionerer faktisk med miljøet, hvilket gør dets detektering problematisk.
I vores tid er minimumsniveauerne af baggrundskontrast faktisk tæt på de ekstreme værdier. Derfor er det klart, at for radarer (især for en cirkulær visning), der arbejder præcist på kontrast, er det simpelthen nødvendigt at øge kvaliteten af de modtagne oplysninger først og fremmest. Og det er ikke helt muligt at gøre dette gennem den sædvanlige stigning i mængden af information.
Mere præcist er det muligt at øge effektiviteten / kvaliteten af radar -rekognoscering, det eneste spørgsmål er til hvilken pris.
Hvis du tager en hypotetisk radar, uanset dens formål, bare en cirkulær radar med en rækkevidde på for eksempel 300 km (som "Sky-SV") og sætter opgaven med at fordoble dens rækkevidde, så bliver du nødt til at løse meget svære opgaver. Jeg vil ikke give her beregningsformlerne, dette er fysikken i det reneste vand, ikke hemmeligt.
Så for at fordoble radarregistreringsområdet er det påkrævet:
- at øge strålingsenergien med 10-12 gange. Men fysikken igen er ikke blevet aflyst, strålingen kan kun øges så meget kun ved at øge den forbrugte energi. Og dette medfører fremkomsten af ekstra udstyr til produktion af elektricitet i stationen. Og så er der alle mulige problemer med den samme forklædning.
- øg følsomheden for den modtagende enhed 16 gange. Billigere. Men er det overhovedet realiserbart? Dette er allerede et spørgsmål til teknologi og udvikling. Men jo mere følsom modtageren er, desto flere problemer med naturlig interferens, der uundgåeligt opstår under drift. Interferens fra fjendens elektroniske krigsførelse er værd at tale om separat.
- for at øge antennens lineære størrelse med 4 gange. Det nemmeste, men tilføjer også kompleksitet. Sværere at transportere, mere mærkbar …
Selvom vi ærligt indrømmer, at jo mere kraftfuld radaren er, jo lettere er det at opdage, klassificere, generere en personligt beregnet interferens med de mest rationelle egenskaber og sende den. Og stigningen i størrelsen på radarantennen spiller i hænderne på dem, der skal registrere den i tide.
I princippet viser en sådan ond cirkel sig. Hvor udviklere skal balancere på kanten af en kniv under hensyntagen til snesevis, hvis ikke hundredvis af nuancer.
Vores potentielle modstandere fra hele havet er lige så bekymrede over dette problem, som vi er. Der er i strukturen af det amerikanske forsvarsministerium en sådan afdeling som DARPA - Defense Advanced Research Project Agency, der beskæftiger sig med lovende forskning. For nylig har DARPA-specialister fokuseret deres indsats på udviklingen af radarer, der bruger ultrabredbåndssignaler (UWB).
Hvad er UWB? Disse er ultrakorte pulser med en varighed på et nanosekund eller mindre med en spektrumbredde på mindst 500 MHz, det vil sige meget mere end den for en konventionel radar. Kraften i det udsendte signal i henhold til Fouriertransformationerne (naturligvis ikke Charles, utopien, der går gennem historien på skolen, men Jean Baptiste Joseph Fourier, skaberen af Fourier -serien, efter hvem principperne for signalomdannelse blev opkaldt) er fordelt over hele bredden af det anvendte spektrum. Dette fører til et fald i strålingseffekten i en separat del af spektret.
Det er meget vanskeligere at opdage en radar, der opererer på UWB under drift end en almindelig netop på grund af dette: Det er som om ikke et kraftigt strålesignal virker, men som om mange svagere, der er indsat som en pensel. Ja, eksperter vil tilgive mig for en sådan forenkling, men dette er udelukkende for "overførslen" til et enklere opfattelsesniveau.
Det vil sige, at radaren "skyder" ikke med én puls, men med det såkaldte "burst of ultrakortsignaler". Dette giver yderligere fordele, som vil blive diskuteret nedenfor.
Behandlingen af UWB -signalet er i modsætning til smalbånd baseret på principperne for detektorløs modtagelse, så antallet af bursts i signalet slet ikke er begrænset. Følgelig er der praktisk talt ingen begrænsning af signalbåndbredden.
Her opstår et mangeårigt spørgsmål: hvad giver al denne fysik, hvad er fordelene?
Naturligvis er de det. Radarer baseret på UWB udvikles og udvikles netop fordi UWB -signalet tillader meget mere end et konventionelt signal.
Radarer baseret på UWB -signal har de bedste genkendelses-, genkendelses-, positionerings- og sporingskapaciteter for objekter. Dette gælder især for objekter, der er udstyret med anti-radar camouflage og reduktion af radarsignatur.
Det vil sige, at UWB-signalet er ligeglad med, om det observerede objekt tilhører de såkaldte "stealth-objekter" eller ej. Dækninger mod radaren bliver også betinget, da de ikke er i stand til at reflektere / absorbere hele signalet, vil en del af pakken "fange" objektet.
Radarer på UWB identificerer bedre mål, både enkeltstående og gruppe. De lineære dimensioner af målene bestemmes mere præcist. Det er lettere for dem at arbejde med små mål, der er i stand til at flyve i lave og ultra-lave højder, det vil sige UAV'er. Disse radarer vil have betydeligt højere støjimmunitet.
Separat menes det, at UWB vil muliggøre bedre genkendelse af falske mål. Dette er en meget nyttig mulighed, når man f.eks. Arbejder med sprænghoveder af interkontinentale ballistiske missiler.
Men lad dig ikke hænge ud af luftovervågningsradarer, der er andre muligheder for at bruge radarer på UWB, ikke mindre og muligvis endnu mere effektive.
Det kan virke som om et ultra-bredbåndssignal er et universalmiddel for alt. Fra droner, fra stealth -fly og skibe, fra krydsermissiler.
Faktisk selvfølgelig ikke. UWB -teknologien har nogle åbenlyse ulemper, men der er også fordele nok.
UWB -radarens styrke er den højere nøjagtighed og hastighed ved måldetektering og genkendelse, bestemmelse af koordinater på grund af det faktum, at radarens funktion er baseret på flere frekvenser i operationsområdet.
Her er "zest" af UWB generelt skjult. Og det ligger netop i det faktum, at en sådan radars driftsområde har mange frekvenser. Og denne brede rækkevidde giver dig mulighed for at vælge de underområder ved de frekvenser, hvor refleksionsevne for observationsobjekterne manifesteres så godt som muligt. Eller - som en mulighed - kan dette for eksempel negere antiradarbelægninger, som heller ikke kan fungere i hele frekvensområdet på grund af, at belægninger til fly har vægtbegrænsninger.
Ja, i dag bruges midlerne til at reducere radarsignatur meget bredt, men nøgleordet her er "reduktion". Ikke en enkelt belægning, ikke en eneste snedig form af skroget kan beskytte mod radar. Reducer synligheden, giv en chance - ja. Ikke mere. Fortællingerne om stealth -fly blev debunked i Jugoslavien i det sidste århundrede.
Beregningen af UWB-radaren vil kunne vælge (og hurtigt baseret på lignende data) den sub-frekvenspakke, der tydeligst vil "fremhæve" observationsobjektet i al sin herlighed. Her vil vi ikke tale om ure, moderne digital teknologi gør det muligt at styre på få minutter.
Og selvfølgelig analyse. En sådan radar bør have et godt analytisk kompleks, der gør det muligt at behandle dataene fra bestråling af et objekt ved forskellige frekvenser og sammenligne dem med referenceværdierne i databasen. Sammenlign med dem og giv det endelige resultat, hvilken slags objekt der kom ind i radarfeltet.
Det faktum, at objektet vil blive bestrålet ved en række forskellige frekvenser, vil spille en positiv rolle i at reducere fejlen ved genkendelse, og der er mindre sandsynlighed for afbrydelse af observation eller modvirkning ved hjælp af objektet.
En stigning i støjimmuniteten for sådanne radarer opnås ved at detektere og vælge stråling, der kan forstyrre den præcise drift af radaren. Og følgelig omstruktureringen af de modtagende komplekser til andre frekvenser for at sikre den minimale effekt af interferens.
Alt er meget smukt. Selvfølgelig er der også ulemper. For eksempel overstiger massen og dimensionerne af en sådan radar betydeligt konventionelle stationer. Dette komplicerer stadig i høj grad udviklingen af UWB -radarer. Omtrent det samme som prisen. Hun er mere end transcendental for prototyper.
Udviklerne af sådanne systemer er imidlertid meget optimistiske med hensyn til fremtiden. På den ene side, når et produkt begynder at blive masseproduceret, reducerer det altid omkostningerne. Og hvad angår masse, regner ingeniører med elektroniske komponenter baseret på galliumnitrid, der kan reducere både vægten og størrelsen af sådanne radarer betydeligt.
Og det vil helt sikkert ske. For hver af anvisningerne. Og som et resultat vil output være en radar med kraftige, ultrakorte pulser i et bredt frekvensområde med en høj gentagelseshastighed. Og - meget vigtig - højhastigheds digital databehandling, der er i stand til at "fordøje" store mængder information modtaget fra modtagere.
Ja, vi har virkelig brug for teknologier med et stort bogstav her. Skredtransistorer, opladningsopbevaringsdioder, galliumnitridhalvledere. Skredtransistorer er generelt ikke undervurderede enheder, det er enheder, der stadig vil vise sig. I lyset af moderne teknologier tilhører fremtiden dem.
Radarer, der anvender ultrakorte nanosekundpulser, vil have følgende fordele i forhold til konventionelle radarer:
- evnen til at trænge igennem forhindringer og reflektere fra mål placeret uden for sigtelinjen. For eksempel kan den bruges til at opdage mennesker og udstyr bag en forhindring eller i jorden;
- høj hemmeligholdelse på grund af den lave spektraltæthed af UWB -signalet;
- nøjagtigheden af at bestemme afstanden op til flere centimeter på grund af signalets lille rumlige omfang;
- evnen til øjeblikkeligt at genkende og klassificere mål efter det reflekterede signal og høje måldetaljer;
- øget effektivitet med hensyn til beskyttelse mod alle former for passiv interferens forårsaget af naturfænomener: tåge, regn, sne;
Og disse er langt fra alle de fordele, som en UWB -radar kan have i sammenligning med en konventionel radar. Der er øjeblikke, som kun specialister og folk, der er velbevandret i disse spørgsmål, kan sætte pris på.
Disse egenskaber gør UWB -radar lovende, men der er en række problemer, der løses af forskning og udvikling.
Nu er det værd at tale om ulemperne.
Ud over omkostninger og størrelse er UWB -radar ringere end konventionel smalbåndsradar. Og betydeligt ringere. En konventionel radar med en pulseffekt på 0,5 GW er i stand til at detektere et mål i en afstand på 550 km, derefter en UWB -radar på 260 km. Med en pulseffekt på 1 GW registrerer en smalbåndsradar et mål i en afstand på 655 km, en UWB-radar i en afstand af 310 km. Som du kan se, næsten fordoblet.
Men der er et andet problem. Dette er uforudsigeligheden af den reflekterede signalform. Smalbåndsradar fungerer som et sinusformet signal, der ikke ændrer sig, når den bevæger sig gennem rummet. Amplitude og faseændring, men ændres forudsigeligt og i overensstemmelse med fysikkens love. UWB -signalet ændres både i spektret, i dets frekvensdomæne og i tid.
I dag er de anerkendte ledere inden for udviklingen af UWB -radarer USA, Tyskland og Israel.
I USA har hæren allerede en bærbar minedetektor AN / PSS-14 til påvisning af forskellige former for miner og andre metalgenstande i jorden.
Denne minedetektor tilbydes også af staterne til dens NATO -allierede. AN / PSS-14 giver dig mulighed for at se og undersøge objekter i detaljer gennem forhindringer og jorden.
Tyskerne arbejder på et projekt til en UWB Ka-band "Pamir" radar med en signalbåndbredde på 8 GHz.
Israelerne har skabt efter principperne i UWB "stenovisor", en kompakt enhed "Haver-400", der er i stand til at "se" gennem vægge eller jorden.
Enheden blev oprettet til enheder mod terrorisme. Dette er generelt en separat type UWB -radar, implementeret af israelerne meget smukt. Enheden er virkelig i stand til at studere den operationelt-taktiske situation gennem forskellige forhindringer.
Og videreudvikling, "Haver-800", som kendetegnes ved tilstedeværelsen af flere separate radarer med antenner, tillader ikke kun at studere rummet bag forhindringen, men også at danne et tredimensionelt billede.
Sammenfattende vil jeg gerne sige, at udviklingen af UWB -radarer i forskellige retninger (land, hav, luftforsvar) vil gøre det muligt for de lande, der kan mestre teknologien til design og produktion af sådanne systemer, at forbedre deres efterretningskapacitet betydeligt.
Trods alt er antallet af fangede, korrekt identificeret og taget til eskorte med den efterfølgende ødelæggelse af mål en garanti for sejr i enhver konfrontation.
Og hvis vi mener, at UWB -radarer er mindre modtagelige for interferens af forskellige egenskaber …
Brugen af UWB -signaler vil øge effektiviteten af detektering og sporing af aerodynamiske og ballistiske objekter betydeligt ved overvågning af luftrum, visning og kortlægning af jordens overflade. UWB -radar kan løse mange problemer med flyvning og landing af fly.
UWB -radar er en reel mulighed for at kigge ind i morgen. Det er ikke for ingenting, at Vesten er så tæt involveret i udviklingen i denne retning.
