Қазіргі заманғы жергілікті қақтығыстар, тіпті қарулы күштердің даму деңгейі төмен елдерде (Сирия, Украина) электронды барлау мен анықтау құралдарының рөлі қаншалықты зор екенін көрсетеді. Сондай-ақ, тарап мұндай жүйелері жоқ тарапқа қарсы батарея жүйелерін қолдана отырып, қандай артықшылықтарға ие бола алады.
Қазіргі уақытта барлық радиоэлектронды жүйелердің дамуы екі бағытта жүруде: бір жағынан, олардың басқару және байланыс жүйелерін, барлау жинау жүйелерін, қаруды дәл басқару жүйелерін бұрын тізімделген барлық жүйелер мен кешендермен бірге барынша арттыру.
Екінші желі - жаудың өз әскерлеріне зиян мен зиян келтіруіне жол бермеудің қарапайым мақсаты бар жоғарыда аталған барлық құралдардың жұмысына кедергі жасау мүмкіндігін мүмкіндігінше жоғары сапалы ете алатын жүйелердің дамуы.
Сондай-ақ, мұнда соңғы радиожиілік материалдары мен ауыспалы шағылысатын қасиеттері бар жабындарды қолдану арқылы олардың радарлық қолтаңбасын азайту арқылы объектілерді маскирлеудің мүмкіндіктері мен әдістері жөніндегі жұмыстарды атап өткен жөн.
Аударуға тұрарлық шығар: біз танкті радио спектрінде көрінбейтін ете алмаймыз, бірақ біз оның көрінуін мүмкіндігінше азайта аламыз, мысалы, оны сәйкестендіру қажет болатын бұрмаланған сигнал беретін материалдармен жабу арқылы. өте қиын болады.
Иә, біз әлі күнге дейін мүлдем көрінбейтін ұшақтар, кемелер мен танктер жоқ екендігіне сүйенеміз. Әзірге, кем дегенде. Егер мақсатты көру қиын болса.
Бірақ, олар айтқандай, әрбір нысананың өз радарлары бар. Сигнал жиілігі мен күші туралы сұрақ. Бірақ мәселе осында жатыр.
Жаңа материалдар, әсіресе радио сіңіргіш жабындар, шағылыстыратын беттерді есептеудің жаңа формалары, осының бәрі қорғалатын объектілердің фондық контраст деңгейін төмендетеді. Яғни, бақылау объектісінің электрлік қасиеттерінің немесе ондағы ақаулардың қоршаған орта қасиеттерінен айырмашылығы деңгейін ажырату қиынға соғады, объект шын мәнінде қоршаған ортамен бірігеді, бұл оны анықтауды проблемалы етеді.
Біздің уақытта фондық контрасттың минималды деңгейлері шекті мәндерге жақын. Демек, контраст бойынша жұмыс істейтін радарлар үшін (әсіресе дөңгелек көрініс үшін), ең алдымен, алынған ақпараттың сапасын жоғарылатуды қамтамасыз ету қажет екені түсінікті. Ақпарат көлемінің әдеттегі ұлғаюы арқылы мұны жасау мүмкін емес.
Дәлірек айтқанда, радиолокациялық барлаудың тиімділігін / сапасын жоғарылатуға болады, жалғыз мәселе - қандай бағамен.
Егер сіз гипотетикалық радарды алсаңыз, оның мақсаты қандай болса да, мысалы, 300 км қашықтықтағы дөңгелек радар (мысалы, «Sky-SV») және оның ауқымын екі есе ұлғайту міндетін қойсаңыз, онда сіз шешуге тура келеді. өте қиын тапсырмалар. Мен мұнда есептеу формулаларын бермеймін, бұл таза судың физикасы, құпия емес.
Сонымен, радиолокациялық диапазонды екі есе көбейту үшін қажет:
- сәулелену энергиясын 10-12 есе арттыруға. Бірақ физика қайтадан жойылған жоқ, радиацияны тұтынылатын энергияны ұлғайту арқылы ғана арттыруға болады. Және бұл станцияда электр энергиясын өндіруге арналған қосымша жабдықтардың пайда болуына әкеледі. Содан кейін сол маскамен әр түрлі проблемалар болады.
- қабылдаушы құрылғының сезімталдығын 16 есе жоғарылату. Арзанырақ. Бірақ бұл мүлде мүмкін бе? Бұл қазірдің өзінде технология мен даму мәселесі. Бірақ қабылдағыш неғұрлым сезімтал болса, жұмыс кезінде сөзсіз туындайтын табиғи кедергіге байланысты проблемалар соғұрлым көп болады. Жаудың электронды соғысына араласу туралы бөлек айтуға тұрарлық.
- антеннаның сызықтық өлшемін 4 есе ұлғайту. Ең қарапайым, сонымен қатар күрделілікті қосады. Тасымалдау қиынырақ, байқалатын …
Радар қаншалықты қуатты болса, соншалықты ұтымды сипаттамаларға жеке есептелген араласуды анықтау, жіктеу, генерациялау және оны жіберу оңайырақ екенін мойындаймыз. Ал радарлық антеннаның көлемінің ұлғаюы оны уақытында анықтауға тиіс адамдардың қолында.
Негізінде мұндай қатал шеңбер пайда болады. Қайда әзірлеушілер пышақтың шетінде, ондаған, тіпті жүздеген нюанстарды ескере отырып, тепе -теңдік сақтауға мәжбүр.
Мұхиттың арғы жағындағы әлеуетті қарсыластарымыз да біз сияқты бұл мәселеге алаңдаулы. АҚШ Қорғаныс министрлігінің құрылымында тек перспективалы зерттеулермен айналысатын DARPA - Defense Advanced Research Project Agency агенттігі бар. Жақында DARPA мамандары өздерінің күш-жігерін ультра кең жолақты сигналдарды (UWB) қолданатын радарларды жасауға жұмылдырды.
UWB дегеніміз не? Бұл ультра қысқа импульстар, ұзақтығы наносекунд немесе одан аз, спектрінің ені кемінде 500 МГц, яғни әдеттегі радарға қарағанда әлдеқайда көп. Фурье түрлендірулері бойынша шығарылатын сигналдың күші (әрине, мектепте тарихтан өткен утопист Чарльз емес, Фурье сериясының авторы Жан Батист Джозеф Фурье, содан кейін сигналдарды түрлендіру принциптері аталған) қолданылатын спектрдің бүкіл ені бойынша таратылады. Бұл спектрдің жеке бөлігінде сәулелену қуатының төмендеуіне әкеледі.
Жұмыс кезінде UWB-де жұмыс істейтін радарды анықтау қарапайым кәдімгіге қарағанда әлдеқайда қиын: бұл бір қуатты сәулелік сигнал жұмыс істемейтін сияқты, бірақ щеткаға ұқсас көптеген әлсіздер сияқты. Ия, сарапшылар мені мұндай жеңілдету үшін кешіреді, бірақ бұл тек қабылдаудың қарапайым деңгейіне «көшу» үшін.
Яғни, радар бір импульспен емес, «ультра қысқа сигналдардың жарылуымен» «атылады». Бұл қосымша артықшылықтар береді, олар төменде талқыланады.
UWB сигналын өңдеу, тар жолақтыдан айырмашылығы, детекторсыз қабылдау принциптеріне негізделген, сондықтан сигналдағы жарылыстар саны мүлдем шектелмейді. Тиісінше, сигналдың өткізу қабілеттілігіне іс жүзінде ешқандай шектеу жоқ.
Бұл жерде көптен бері сұрақ туындайды: бұл физиканың бәрі не береді, қандай артықшылықтары бар?
Әрине, олар. UWB негізіндегі радарлар әзірленуде және әзірленуде, себебі UWB сигналы әдеттегі сигналға қарағанда әлдеқайда көп мүмкіндік береді.
UWB сигналына негізделген радарлар объектілерді анықтау, тану, орналастыру және бақылау мүмкіндіктеріне ие. Бұл әсіресе радарға қарсы камуфляжмен және радарлық қолтаңбаны төмендетумен жабдықталған объектілерге қатысты.
Яғни, UWB сигналы байқалатын объект «жасырын объектілерге» жататынына немесе жатпайтынына маңызды емес. Радарға қарсы қақпақтар да шартты болып қалады, өйткені олар бүкіл сигналды көрсете алмайды / сіңіре алмайды, пакеттің кейбір бөлігі объектіні «ұстап алады».
UWB радарлары жеке және топтық нысандарды жақсы анықтайды. Нысандардың сызықтық өлшемдері дәлірек анықталады. Оларға төмен және өте төмен биіктікте ұшуға қабілетті шағын өлшемді нысандармен жұмыс істеу оңайырақ. Бұл радарлардың шу иммунитеті айтарлықтай жоғары болады.
Сонымен қатар, UWB жалған нысандарды жақсы тануға мүмкіндік береді деп саналады. Бұл, мысалы, құрлықаралық баллистикалық зымырандардың оқтұмсықтарымен жұмыс істегенде өте пайдалы нұсқа.
Әуе қадағалау радарларына ілінбеңіз, UWB -де радарларды қолданудың басқа нұсқалары бар, кем емес, мүмкін одан да тиімді.
Ультра кең жолақты сигнал бәріне панацея болып көрінуі мүмкін. Дрондардан, жасырын ұшақтар мен кемелерден, круиздік зымырандардан.
Шындығында, әрине, жоқ. UWB технологиясының айқын кемшіліктері бар, бірақ артықшылықтары да жеткілікті.
UWB радарының күші - мақсатты анықтау мен танудың дәлдігі мен жылдамдығының жоғарылығы, радардың жұмыс істеу диапазонының бірнеше жиілігіне негізделгендіктен координаттарды анықтау.
Мұнда UWB -нің «дәмі» жасырылады. Дәл осындай радардың жұмыс диапазоны көптеген жиіліктерге ие екендігінде. Бұл кең диапазон бақылау объектілерінің рефлексиялық қабілеттері мүмкіндігінше жиілікте көрінетін ішкі диапазондарды таңдауға мүмкіндік береді. Немесе - опция ретінде - бұл, мысалы, радарға қарсы жабындарды жоққа шығаруы мүмкін, ол сонымен қатар ұшақтарға арналған жабындарда салмақ шектеулері болғандықтан барлық жиілік диапазонында жұмыс істей алмайды.
Иә, бүгінде радарлық қолтаңбаны азайту құралдары кеңінен қолданылады, бірақ мұнда негізгі сөз - «қысқарту». Корпустың бірде -бір жабыны, бірде -бір айлакер түрі радарлардан қорғай алмайды. Көріністі азайтыңыз, мүмкіндік беріңіз - иә. Артық керек емес. Өткен ғасырда Югославияда жасырын ұшақтар туралы ертегілер жойылды.
UWB радарының есептелуі бақылау объектісін өзінің барлық даңқында неғұрлым айқын «ерекшелейтін» қосалқы жиілікті пакетті таңдай алады (және, ұқсас деректерге сүйене отырып). Мұнда біз сағаттар туралы айтпаймыз, қазіргі цифрлық технологиялар бірнеше минут ішінде басқаруға мүмкіндік береді.
Және, әрине, талдау. Мұндай радар объектінің сәулеленуінен алынған мәліметтерді әр түрлі жиіліктерде өңдеуге және оларды мәліметтер қорындағы эталондық мәндермен салыстыруға мүмкіндік беретін жақсы аналитикалық кешенге ие болуы керек. Олармен салыстырыңыз және түпкілікті нәтиже беріңіз, радар көру алаңына қандай объект кірді.
Әр түрлі жиіліктерде сәулелену фактісі қатені тануда оң рөл атқарады және объектінің көмегімен бақылаудың немесе қарсы әрекеттің бұзылу ықтималдығы аз болады.
Мұндай радарлардың шу иммунитетінің жоғарылауына радиолокацияның дәл жұмысына кедергі келтіретін сәулеленуді анықтау мен таңдау арқылы қол жеткізіледі. Және, тиісінше, интерференцияның минималды әсерін қамтамасыз ету үшін қабылдау кешендерін басқа жиіліктерге қайта құрылымдау.
Бәрі өте әдемі. Әрине, кемшіліктер де бар. Мысалы, мұндай радардың массасы мен өлшемдері әдеттегі станциялардан едәуір асып түседі. Бұл UWB радарларының дамуын айтарлықтай қиындатады. Шамамен бағасы сияқты. Ол прототиптер үшін трансцендентальды емес.
Алайда, мұндай жүйелерді жасаушылар болашаққа өте оптимистік қарайды. Бір жағынан, өнім жаппай өндіріле бастағанда, ол әрқашан өзіндік құнын төмендетеді. Ал массасы бойынша инженерлер галлий нитридіне негізделген электронды компоненттерге сенеді, олар мұндай радарлардың салмағын да, көлемін де айтарлықтай төмендете алады.
Және бұл міндетті түрде болады. Әр бағыт бойынша. Нәтижесінде шығыс қайталану жиілігі жоғары, кең жиілік диапазонында қуатты, ультра қысқа импульстері бар радар болады. Және - өте маңызды - қабылдағыштардан алынған үлкен көлемдегі ақпаратты «қорытуға» қабілетті жоғары жылдамдықты цифрлық өңдеу.
Иә, мұнда бізге бас әріппен технология қажет. Қар көшкіні транзисторлары, зарядты сақтау диодтары, галлий нитридінің жартылай өткізгіштері. Қар көшкіні транзисторлары әдетте бағаланбаған құрылғылар емес, олар әлі де өздерін көрсететін құрылғылар. Заманауи технологиялар аясында болашақ соларға тиесілі.
Ультра қысқа наносекундтық импульстарды қолданатын радарлар әдеттегі радарларға қарағанда келесі артықшылықтарға ие болады:
- кедергілерге ену және көру сызығынан тыс орналасқан нысандардан шағылысу қабілеті. Мысалы, оны кедергінің артында немесе жерде адамдар мен жабдықтарды анықтау үшін пайдалануға болады;
- UWB сигналының спектрлік тығыздығының төмен болуына байланысты жоғары құпиялылық;
- сигналдың кеңістіктік шамасының аздығына байланысты бірнеше сантиметрге дейінгі қашықтықты анықтау дәлдігі;
- шағылысқан сигнал және мақсатты детальдар арқылы нысандарды бірден тану және жіктеу мүмкіндігі;
- табиғат құбылыстарынан туындайтын пассивті интерференцияның барлық түрлерінен қорғау тұрғысынан тиімділікті арттыру: тұман, жаңбыр, қар;
Бұл UWB радарының қарапайым радармен салыстырғанда алатын барлық артықшылықтарынан алыс. Мамандар мен осы мәселелерді жақсы білетін адамдар ғана бағалай алатын сәттер бар.
Бұл қасиеттер UWB радарын перспективалы етеді, бірақ зерттеулер мен әзірлемелер шешетін бірқатар мәселелер бар.
Енді кемшіліктер туралы айтқан жөн.
Бағасы мен өлшемінен басқа, UWB радарлары кәдімгі тар жолақты радарлардан төмен. Және айтарлықтай төмен. Импульстік қуаты 0,5 ГВт болатын кәдімгі радар 550 км қашықтықтағы нысанды анықтауға қабілетті, содан кейін UWB радары 260 км. Импульстік қуаты 1 ГВт болатын тар жолақты радар 655 км қашықтықтағы нысанды анықтайды, UWB радар 310 км қашықтықта. Көріп отырғаныңыздай, екі есе өсті.
Бірақ басқа мәселе бар. Бұл шағылған сигнал пішінін болжау мүмкін емес. Тар жолақты радар ғарышта жүргенде өзгермейтін синусоидалы сигнал ретінде жұмыс істейді. Амплитудасы мен фазасы өзгереді, бірақ болжамды түрде және физика заңдарына сәйкес өзгереді. UWB сигналы спектрде де, жиілік аймағында да, уақыт бойынша да өзгереді.
Бүгінде UWB радарларын дамытуда танылған көшбасшылар АҚШ, Германия және Израиль болып табылады.
Америка Құрама Штаттарында армияда әр түрлі миналар мен топырақтағы басқа металл заттарды табуға арналған AN / PSS-14 портативті мина детекторы бар.
Бұл мина детекторын штаттар НАТО -дағы одақтастарына ұсынады. AN / PSS-14 кедергілер мен жер арқылы объектілерді егжей-тегжейлі көруге және тексеруге мүмкіндік береді.
Немістер 8 ГГц сигнал өткізу жолағы бар UWB ка-диапазонындағы «Памир» радарының жобасымен жұмыс жасауда.
Израильдіктер UWB «stenovisor» қағидаты бойынша қабырғалар мен жерден «қарауға» қабілетті «Haver-400» ықшам құрылғысын жасады.
Құрылғы лаңкестікке қарсы бөлімшелер үшін жасалған. Бұл, әдетте, израильдіктер өте әдемі енгізген UWB радарының жеке түрі. Құрылғы әр түрлі кедергілер арқылы жедел-тактикалық жағдайды зерттеуге қабілетті.
Ал одан әрі даму, антенналары бар бірнеше бөлек радарлардың болуымен ерекшеленетін «Хавер-800» кедергі артындағы кеңістікті зерттеп қана қоймай, сонымен қатар үш өлшемді суретті қалыптастыруға мүмкіндік береді.
Қорытындылай келе, UWB радарларының әр түрлі бағытта (құрлықта, теңізде, әуе қорғанысында) дамуы осындай жүйелерді жобалау мен өндіру технологиясын меңгере алатын елдерге интеллектуалдық мүмкіндіктерін едәуір арттыруға мүмкіндік береді деп айтқым келеді.
Ақырында, нысандарды кейіннен жойып жіберу үшін ұсталған, дұрыс анықталған және алынғандардың саны кез келген қақтығыста жеңіске жетудің кепілі болып табылады.
Егер UWB радарлары әр түрлі қасиеттердің араласуына аз сезімтал деп есептесек …
UWB сигналдарын қолдану әуе кеңістігін бақылау, жер бетін қарау және картаға түсіру кезінде аэродинамикалық және баллистикалық объектілерді анықтау мен бақылаудың тиімділігін едәуір арттырады. UWB радарлары ұшақтардың қонуы мен ұшуының көптеген мәселелерін шеше алады.
UWB радарлары - бұл ертеңгі күнді қараудың нақты мүмкіндігі. Батыс осы бағыттағы оқиғалармен тығыз айналысуы бекер емес.
