Moderne plaaslike konflikte, selfs in die lande met die laagste ontwikkelingsvlak van die weermag (Sirië, Oekraïne), wys hoe groot die rol van elektroniese verkennings- en opsporingstoerusting is. En watter voordele kan 'n party kry deur byvoorbeeld teenbatterystelsels te gebruik teen 'n party wat nie oor sulke stelsels beskik nie?
Tans gaan die ontwikkeling van alle radio-elektroniese stelsels in twee rigtings: enersyds om hul beheer- en kommunikasiestelsels, intelligensie-insamelingsstelsels, presisie-wapensbeheerstelsels in samewerking met al die voorheen gelyste stelsels en komplekse te maksimeer.
Die tweede reël is die ontwikkeling van stelsels wat dit van so hoë kwaliteit as moontlik kan maak om die werking van al die bogenoemde middele van die vyand te belemmer, met die eenvoudigste doel om die vyand nie sy troepe te berokken nie.
Dit is ook die moeite werd om hier op te let oor die werk oor die moontlikhede en metodes om voorwerpe te masker deur hul radar-handtekening te verminder deur die gebruik van die nuutste radio-absorberende materiale en bedekkings met veranderlike weerkaatsende eienskappe.
Dit is waarskynlik die moeite werd om te vertaal: ons sal nie die tenk in die radiospektrum onsigbaar kan maak nie, maar ons kan die sigbaarheid daarvan tot die minimum beperk, byvoorbeeld deur dit te bedek met materiale wat so 'n verwronge sein sal gee dat identifikasie baie moeilik wees.
En ja, ons gaan steeds voort uit die feit dat absoluut onsigbare vliegtuie, skepe en tenks eenvoudig nie bestaan nie. Vir eers, ten minste. As dit subtiel en moeilik is om teikens te sien.
Maar, soos hulle sê, elke teiken het sy eie radar. 'N Kwessie van seinfrekwensie en sterkte. Maar dit is waar die probleem lê.
Nuwe materiale, veral radio-absorberende bedekkings, nuwe vorme van berekening van weerkaatsende oppervlaktes, dit alles maak die agtergrondkontrasvlakke van beskermde voorwerpe minimaal. Dit wil sê, die vlak van verskil tussen die elektriese eienskappe van die beheerobjek of defekte daarin van die eienskappe van die omgewing word moeilik om te onderskei; die voorwerp smelt eintlik met die omgewing, wat die opsporing daarvan problematies maak.
In ons tyd is die minimum vlakke van agtergrondkontras eintlik naby die ekstreme waardes. Daarom is dit duidelik dat vir radars (veral vir 'n sirkelvormige aansig), wat presies op kontras werk, eenvoudig die kwaliteit van die ontvangde inligting moet verhoog. En dit is nie heeltemal moontlik om dit te doen deur die gewone toename in die hoeveelheid inligting nie.
Meer presies, dit is moontlik om die doeltreffendheid / kwaliteit van radarverkenning te verhoog, die enigste vraag is om watter prys.
As u 'n hipotetiese radar neem, ongeag die doel daarvan, slegs 'n sirkelradar met 'n reikafstand van byvoorbeeld 300 km (soos 'Sky-SV') en die taak stel om sy reikafstand te verdubbel, dan moet u dit oplos baie moeilike take. Ek sal nie die berekeningsformules hier gee nie, dit is die fisika van die suiwerste water, nie geheim nie.
Om die radaropsporingsreeks te verdubbel, is dit dus nodig:
- om die stralingsenergie met 10-12 keer te verhoog. Maar die fisika is weer nie gekanselleer nie; die straling kan soveel verhoog word slegs deur die verbruikte energie te verhoog. En dit behels die voorkoms van ekstra toerusting vir die opwekking van elektrisiteit in die stasie. En dan is daar allerhande probleme met dieselfde vermomming.
- verhoog die sensitiwiteit van die ontvangstoestel 16 keer. Goedkoper. Maar is dit enigsins realiseerbaar? Dit is reeds 'n vraag vir tegnologie en ontwikkeling. Maar hoe meer sensitief die ontvanger is, hoe meer probleme met natuurlike inmenging ontstaan onvermydelik tydens die operasie. Inmenging van die vyand se elektroniese oorlogvoering is die moeite werd om afsonderlik te praat.
- om die lineêre grootte van die antenna met 4 keer te vergroot. Die maklikste, maar voeg ook kompleksiteit by. Moeiliker om te vervoer, meer opvallend …
Alhoewel ons eerlik erken dat hoe sterker die radar is, hoe makliker is dit om 'n persoonlik berekende inmenging met die mees rasionele eienskappe op te spoor, te klassifiseer, daarvoor te stuur en dit te stuur. En die toename in die grootte van die radarantenne speel in die hande van diegene wat dit betyds moet opspoor.
In beginsel blyk so 'n bose kringloop. Waar ontwikkelaars moet balanseer op die rand van 'n mes, met inagneming van tientalle, indien nie honderde nuanses.
Ons potensiële teenstanders van regoor die see is net so bekommerd oor hierdie probleem as ons. Daar is in die struktuur van die Amerikaanse departement van verdediging so 'n afdeling soos DARPA - Defense Advanced Research Project Agency, wat net belowende navorsing doen. Onlangs het DARPA-spesialiste hul pogings toegespits op die ontwikkeling van radars wat ultrabreedbandseine (UWB) gebruik.
Wat is UWB? Dit is ultra-kort pulse, met 'n tydsduur van 'n nanosekonde of minder, met 'n spektrumwydte van minstens 500 MHz, dit wil sê baie meer as dié van 'n konvensionele radar. Die krag van die uitgestuurde sein volgens die Fourier -transformasies (natuurlik nie Charles nie, die utopie wat op skool deur die geskiedenis gaan, maar Jean Baptiste Joseph Fourier, die skepper van die Fourier -reeks, na wie die beginsels van seintransformasie vernoem is) word versprei oor die hele breedte van die spektrum wat gebruik word. Dit lei tot 'n afname in die stralingsvermoë in 'n aparte deel van die spektrum.
Dit is baie moeiliker om 'n radar op UWB tydens werking op te spoor as 'n gewone een juis daarom: dit is asof nie 'n kragtige straalsignaal werk nie, maar asof baie swakkeres wat in die vorm van 'n kwas gebruik word. Ja, kundiges sal my vergewe vir so 'n vereenvoudiging, maar dit is slegs vir die 'oordrag' na 'n eenvoudiger vlak van persepsie.
Dit wil sê, die radar “skiet” nie met een pols nie, maar met die sogenaamde “uitbarsting van ultrakorte seine”. Dit bied ekstra voordele, wat hieronder bespreek sal word.
Die verwerking van die UWB -sein, in teenstelling met smalband, is gebaseer op die beginsels van detektorlose ontvangs, sodat die aantal uitbarstings in die sein glad nie beperk word nie. Gevolglik is daar feitlik geen beperking op die seinbandwydte nie.
Hier ontstaan 'n jarelange vraag: wat gee al hierdie fisika, wat is die voordele?
Natuurlik, hulle is. Radars gebaseer op UWB word ontwikkel en ontwikkel juis omdat die UWB -sein veel meer toelaat as 'n konvensionele sein.
Radars gebaseer op UWB -sein het die beste opsporing, herkenning, posisionering en opsporing van voorwerpe. Dit geld veral vir voorwerpe wat toegerus is met antaradar-kamoeflering en vermindering van radarhandtekening.
Dit wil sê, die UWB-sein gee nie om of die waargenome voorwerp tot die sogenaamde "stealth-voorwerpe" behoort of nie. Dekking teen die radar word ook voorwaardelik, aangesien hulle nie die hele sein kan weerkaats / absorbeer nie, sal 'n deel van die pakkie die voorwerp "vang".
Radars op UWB identifiseer doelwitte, beide enkel en groep, beter. Die lineêre afmetings van die teikens word meer akkuraat bepaal. Dit is makliker vir hulle om te werk met klein teikens wat op lae en ultra-lae hoogtes, dit wil sê UAV's, kan vlieg. Hierdie radars sal aansienlik hoër geraasimmuniteit hê.
Daar word afsonderlik geglo dat UWB vals teikens beter herken. Dit is 'n baie nuttige opsie as u byvoorbeeld werk met plofkoppe van interkontinentale ballistiese missiele.
Maar moenie aan die lugbewakingsradars hang nie; daar is ander opsies vir die gebruik van radars op UWB, nie minder nie en moontlik selfs meer effektief.
Dit kan lyk asof 'n ultra-breëbandsein 'n wondermiddel vir alles is. Van drones, van stealth vliegtuie en skepe, van kruisraketten.
Trouens, natuurlik nie. UWB -tegnologie het 'n paar duidelike nadele, maar daar is ook genoeg voordele.
Die sterkte van die UWB -radar is die hoër akkuraatheid en spoed van teikenopsporing en herkenning, die bepaling van koördinate, omdat die werking van die radar gebaseer is op verskeie frekwensies van die werkingsbereik.
Hier word die 'lus' van UWB in die algemeen versteek. En dit lê juis daarin dat die werkingsbereik van so 'n radar baie frekwensies het. En met hierdie wye reeks kan u die subreekse kies met die frekwensies waarvan die reflektiewe vermoëns van die waarnemingsvoorwerpe so goed as moontlik manifesteer. Of - as 'n opsie - kan dit byvoorbeeld anti -radarbedekkings ontken, wat ook nie in die hele frekwensiebereik kan werk nie, omdat die gewigbeperkings vir vliegtuie beperk is.
Ja, vandag word die middele vir die vermindering van radarhandtekening baie wyd gebruik, maar die sleutelwoord hier is 'vermindering'. Nie 'n enkele laag, nie 'n enkele slinkse vorm van die romp kan teen radar beskerm nie. Verminder die sigbaarheid, gee 'n kans - ja. Niks meer nie. Die verhale van stealth -vliegtuie is die afgelope eeu in Joego -Slawië ontwrig.
Die berekening van die UWB-radar sal die subfrekwensie-pakket wat die waarnemingsvoorwerp in al sy glorie die duidelikste sal "uitlig" kan kies (en vinnig, gebaseer op soortgelyke data). Hier sal ons nie van horlosies praat nie; moderne digitale tegnologie maak dit moontlik om dit binne enkele minute te bestuur.
En, natuurlik, analise. So 'n radar moet 'n goeie analitiese kompleks hê wat dit moontlik maak om die data wat verkry word uit die bestraling van 'n voorwerp by verskillende frekwensies te verwerk en te vergelyk met die verwysingswaardes in die databasis. Vergelyk met hulle en gee die finale uitslag, watter soort voorwerp in die radar se gesigsveld gekom het.
Die feit dat die voorwerp op verskillende frekwensies bestraal sal word, sal 'n positiewe rol speel in die vermindering van die herkenningsfout, en daar is minder kans dat die waarneming of teenwerking deur die voorwerp onderbreek word.
'N Toename in die geraas -immuniteit van sulke radars word verkry deur straling op te spoor en te kies wat die presiese werking van die radar kan belemmer. En dienooreenkomstig die herstrukturering van die ontvangskomplekse na ander frekwensies om die minimum impak van interferensie te verseker.
Alles is baie mooi. Daar is natuurlik ook nadele. Byvoorbeeld, die massa en afmetings van so 'n radar oorskry die konvensionele stasies aansienlik. Dit bemoeilik steeds die ontwikkeling van UWB -radars. Ongeveer dieselfde as die prys. Sy is meer as transendentaal vir prototipes.
Die ontwikkelaars van sulke stelsels is egter baie optimisties oor die toekoms. Aan die een kant, wanneer 'n produk in massa begin word, verminder dit altyd die koste. En in terme van massa, reken ingenieurs op elektroniese komponente gebaseer op galliumnitried, wat die gewig en grootte van sulke radars aansienlik kan verminder.
En dit sal beslis gebeur. Vir elkeen van die aanwysings. En as gevolg hiervan sal die uitset 'n radar wees met kragtige, ultra-kort pulse in 'n wye frekwensiebereik, met 'n hoë herhalingssnelheid. En - baie belangrik - hoëspoed digitale dataverwerking, wat in staat is om groot hoeveelhede inligting wat van ontvangers ontvang word, te "verteer".
Ja, ons het tegnologie hier regtig nodig met 'n hoofletter. Lawintransistors, laadopbergdiodes, galliumnitride halfgeleiers. Lawine -transistors word oor die algemeen nie onderskat nie, dit is toestelle wat hulself nog sal wys. In die lig van moderne tegnologie behoort die toekoms aan hulle.
Radars wat ultrakorte nanosekonde -pulse gebruik, het die volgende voordele bo konvensionele radars:
- die vermoë om hindernisse binne te dring en te reflekteer vanaf teikens wat buite die siglyn geleë is. Dit kan byvoorbeeld gebruik word om mense en toerusting agter 'n hindernis of in die grond op te spoor;
- hoë geheimhouding as gevolg van die lae spektrale digtheid van die UWB -sein;
- die akkuraatheid van die bepaling van die afstand tot 'n paar sentimeter as gevolg van die klein ruimtelike omvang van die sein;
- die vermoë om teikens onmiddellik te herken en te klassifiseer deur die gereflekteerde sein en hoë doeldetails;
- verhoogde doeltreffendheid ten opsigte van beskerming teen alle vorme van passiewe inmenging wat veroorsaak word deur natuurverskynsels: mis, reën, sneeu;
En dit is ver van al die voordele wat 'n UWB -radar kan hê in vergelyking met 'n konvensionele radar. Daar is oomblikke wat slegs spesialiste en mense wat goed in hierdie sake bekend is, kan waardeer.
Hierdie eienskappe maak UWB -radar belowend, maar daar is 'n aantal probleme wat deur navorsing en ontwikkeling aangespreek word.
Nou is dit die moeite werd om oor die nadele te praat.
Benewens koste en grootte, is UWB -radar minderwaardig as konvensionele smalbandradar. En aansienlik minderwaardig. 'N Konvensionele radar met 'n polsvermoë van 0,5 GW kan 'n teiken op 'n afstand van 550 km waarneem, dan 'n UWB -radar op 260 km. Met 'n polsvermoë van 1 GW, bespeur 'n smalbandradar 'n teiken op 'n afstand van 655 km, 'n UWB-radar op 'n afstand van 310 km. Soos u kan sien, het dit amper verdubbel.
Maar daar is 'n ander probleem. Dit is die onvoorspelbaarheid van die gereflekteerde seinvorm. Smalbandradar werk as 'n sinusvormige sein wat nie verander as dit deur die ruimte beweeg nie. Amplitude en faseverandering, maar verander voorspelbaar en in ooreenstemming met die fisiese wette. Die UWB -sein verander beide in die spektrum, in sy frekwensiegebied en in tyd.
Vandag is die Verenigde State, Duitsland en Israel die erkende leiers in die ontwikkeling van UWB -radars.
In die Verenigde State het die weermag reeds 'n draagbare mynedetektor AN / PSS-14 vir die opsporing van verskillende soorte myne en ander metaalvoorwerpe in die grond.
Hierdie mynopsporing word ook deur die state aan sy bondgenote van die NAVO aangebied. Met AN / PSS-14 kan u voorwerpe deur hindernisse en die grond in detail sien en ondersoek.
Die Duitsers werk aan 'n projek vir 'n UWB Ka-band "Pamir" radar met 'n seinbandwydte van 8 GHz.
Die Israeli's het volgens die beginsels van UWB "stenovisor" 'n kompakte toestel "Haver-400" geskep wat deur mure of die grond kan "kyk".
Die toestel is geskep vir terroriste-eenhede. Dit is oor die algemeen 'n aparte tipe UWB -radar, wat die Israeliete baie mooi geïmplementeer het. Die toestel is werklik in staat om die operasioneel-taktiese situasie deur 'n verskeidenheid hindernisse te bestudeer.
En verdere ontwikkeling, "Haver-800", wat gekenmerk word deur die teenwoordigheid van verskeie aparte radars met antennas, laat nie net die ruimte agter die hindernis bestudeer nie, maar kan ook 'n driedimensionele prentjie vorm.
Opsommend wil ek sê dat die ontwikkeling van UWB -radars in verskillende rigtings (land, see, lugverdediging) die lande wat die tegnologie vir die ontwerp en vervaardiging van sulke stelsels kan bemeester, hul intelligensievermoëns aansienlik kan verbeter.
Die aantal gevangenes, korrek geïdentifiseer en vir begeleiding geneem met die daaropvolgende vernietiging van teikens, is immers 'n waarborg vir oorwinning in enige konfrontasie.
En as ons in ag neem dat UWB -radars minder vatbaar is vir inmenging van verskillende eienskappe …
Die gebruik van UWB -seine sal die doeltreffendheid van die opsporing en opsporing van aërodinamiese en ballistiese voorwerpe aansienlik verhoog tydens die monitering van lugruim, besigtiging en kartering van die aardoppervlak. UWB -radar kan baie probleme met vlug en landing van vliegtuie oplos.
UWB -radar is 'n ware geleentheid om na môre te kyk. Dit is nie verniet dat die Weste so nou betrokke is by ontwikkelinge in hierdie rigting nie.
