Radar peste orizont. Spre lansarea noilor radare rusești peste orizont. Sistemele radar ca un complex de dispozitive radio-electronice care rezolvă problema detectării diverselor obiecte în spațiu. Principalele caracteristici ale problemelor radar peste orizont. Special

locotenent colonel V. Petrov

Ca urmare a îmbunătățirii și proliferării armelor de atac cu rachete aeriene în întreaga lume, probabilitatea unor lovituri aeriene surpriză crește atât pe teritoriul statului însuși, cât și asupra trupelor staționate în străinătate. Mai mult, conform conducerii ţări străine, amenințările transnaționale precum traficul de droguri, imigrația ilegală și terorismul, precum și pătrunderea navelor în zone exclusiv economice, reprezintă un pericol grav în timp de pace.

Experții străini iau în considerare stațiile radar la orizont (radare OG) de unde spațiale și de suprafață ca mijloc de monitorizare a aerului și spațiului de suprafață, făcând posibilă eliminarea surprizei unui atac aerian și asigurarea controlului asupra zonelor economice exclusive.

Până în prezent, au fost adoptate și funcționează în interesul apărării aeriene următoarele echipamente: sistemul american peste orizont CONUS (CONUS OTN - Continental US Over-the-Horizon Radar) și radarul 3G transportabil modernizat de tip AN/TPS -71; radare bistatice 3G în China; Australian JORN (JORN - Jindalee Operational Radar Network); „Nostradamus” francez, lucrare la care a fost deja finalizată.

Sistemul american de linie fixă ​​CONUS are acum două posturi radar - de est și de vest. De la mijlocul anului 1991, postul de est a fost transferat pentru o utilizare limitată. Ca parte a extinderii rețelei KONUS, în Japonia este instalat un radar 3G, pe insulă. Hahajima (Bailey) - sistem de transmisie și pe insulă. Iwo Jima (Ioto) este receptorul și centrul de control al stației. Scopul creării acestui radar este de a consolida controlul asupra Insulelor Aleutine.

Capacitățile echipamentelor radar peste orizont și peste orizont pentru detectarea obiectelor de aer și de suprafață: L - partea de jos a unui radar convențional; B - modelul direcțional al echipamentelor radar peste orizont; 1 - obiecte aeriene care zboară joase; 2- obiecte aeropurtate la altitudini mari si medii; 3 - barca; 4 - barca de patrulare; 5 - navă din zona maritimă

Antenă de emisie și containere cu echipament emițător stație AN/TPS-71

Centrul de control al stației AN/TPS-71 și antenă de recepție

Antena de recepție a radarului ZG „Nostradamus”

Capacitățile radarului cu unde de suprafață SWR-503 pentru monitorizarea unei zone de coastă de 200 de mile: 1 - nave de război; 2 - obiecte aeriene care zboară la altitudini joase la viteze mari; 3 - mare platforme petroliere; 5 - nave de pescuit; 6 - obiecte aeropurtate la altitudini mari și medii

Construcția schematică a unui radar mobil cu unde de suprafață: 1 - canal de comunicare cu consumatorul de informații; 2 - punct de control și comunicare; 3 - antena de receptie; 4 - antena de transmisie

Pe lângă stațiile radar ale sistemului CONUS pentru detectarea țintelor care zboară joase, SUA au dezvoltat și modernizează continuu radarul 3G transportabil AN/TPS-71, trăsătură distinctivă care constă în posibilitatea transferului acestuia în orice regiune a globului și desfășurare relativ rapidă (până la 10-14 zile) pe poziții pregătite dinainte. În acest scop, echipamentul stației este montat în containere. Informațiile de la radarul ZG intră în sistemul de desemnare a țintei al Marinei, precum și în alte tipuri de aeronave. Pentru a detecta transportoare de rachete de croazieră în zonele adiacente Statelor Unite, pe lângă stațiile situate în statele Virginia, Alaska și Texas, este planificată instalarea unui radar 3G modernizat în statul Dakota de Nord (sau Montana) pentru a monitoriza spațiu aerian deasupra Mexicului și zonelor adiacente ale Oceanului Pacific. În plus, s-a luat decizia de a desfășura noi stații pentru a detecta portatoarele de rachete de croazieră în Caraibe, precum și în America Centrală și de Sud. Prima astfel de stație este instalată în Puerto Rico. Punctul de transmisie este desfășurat pe insulă. Vieques, recepție - în partea de sud-vest a insulei. Puerto Rico.

În 2003, Australia a adoptat sistemul JORN peste orizont, capabil să detecteze ținte de aer și de suprafață la distanțe inaccesibile stațiilor de microunde de la sol. Sistemul JORN include: radar bistatic 3G „Jindali”; un sistem de monitorizare a stării ionosferei, cunoscut sub numele de sistem de management al frecvenței FMS (FMS - Frequency Management System); centru de control situat la baza forțelor aeriene din Edinburgh (Australia de Sud). Radarul ZG bistatic „Jindalee” include: centrul de control JIFAS (JFAS - Jindalee Facility at Alice Spring) în Alice Spring, două stații separate: prima cu o zonă de vizionare de 90° este situată în statul Queensland (punct de transmisie - în Longreach, punct de primire - lângă Stonehenge), al doilea cu o zonă de vizualizare de 180 ° în azimut este situat în statul Australia de Vest (punctul de transmisie este situat la nord-est de Laverton, punctul de recepție este la nord-vest de acest oraș).

China are două radare bistatice 3G: unul este situat în provincia Xinjiang (zona sa de detectare este concentrată pe Vestul Siberiei), celălalt se află lângă coasta Mării Chinei de Sud. Stațiile bistatice chineze folosesc în mare măsură soluții tehnice utilizate pe radarul australian ZG.

În Franța, în cadrul proiectului Nostradamus, a fost finalizată dezvoltarea unui radar de sondare 3D înclinat, care detectează ținte mici la distanțe de 800-3.000 km. O diferență importantă a acestei stații este capacitatea de a detecta simultan ținte aeriene la 360° în azimut. O altă trăsătură caracteristică este utilizarea unei metode de construcție monostatică în locul celei tradiționale bistatice. Stația este situată la 100 km vest de Paris.

Cercetările efectuate în străinătate în domeniul radarelor 3D au arătat că creșterea preciziei determinării locației țintei se poate realiza prin utilizarea surselor de semnal de referință instalate în zona de vizualizare a stației. Calibrarea unor astfel de stații pentru precizie și rezoluție poate fi efectuată și folosind semnale de la aeronavele echipate cu echipamente speciale.

Experții străini consideră stațiile radar cu unde de suprafață de peste orizont drept unul dintre cele mai promițătoare și relativ ieftine mijloace de control eficient asupra aerului și spațiului de suprafață. Informațiile primite de la radarul undelor de suprafață fac posibilă creșterea timpului necesar luării deciziilor adecvate.

O analiză comparativă a capacităților radarelor cu unde de suprafață peste orizont și peste orizont pentru detectarea obiectelor de aer și de suprafață arată că radarele cu undă de suprafață 3G sunt semnificativ superioare radarelor convenționale de la sol în raza de detectare și capacitatea de a urmări atât. ținte furtive și care zboară joase și nave de suprafață de diferite deplasări. În același timp, capacitatea de a detecta obiecte din aer la altitudini mari și medii este puțin mai mică, ceea ce nu afectează eficacitatea sistemelor radar peste orizont. În plus, costurile de achiziție și operare a radarelor cu unde de suprafață 3G sunt relativ mici și proporționale cu eficiența acestora.

Mostre reprezentative de radare cu unde de suprafață care au fost adoptate de țări străine sunt stațiile SWR-503 și Overseer. SWR-503 a fost dezvoltat de filiala canadiană a Raytheon în conformitate cu cerințele Departamentului de Apărare al Canadei. Este conceput pentru a monitoriza aerul și spațiul de suprafață peste zonele oceanice adiacente coastei de est a țării, precum și pentru a detecta și urmări ținte de suprafață și aer în limitele zonei economice exclusive.

Radarul cu unde de suprafață SWR-503 pentru monitorizarea unei zone de coastă de 200 de mile poate fi folosit și pentru detectarea, monitorizarea aisbergurilor mediu, caută nave și avioane în dificultate. Pentru a monitoriza spațiul aerian și marin din zona insulei. Newfoundland, care are rezerve semnificative de pescuit de coastă și petrol, operează deja două stații fără pilot de acest tip și un centru de control operațional. Se presupune că SWR-503 va fi folosit pentru a controla traficul aerian al aeronavelor pe întreaga gamă de altitudini și pentru a monitoriza ținte sub orizontul radar.

În timpul testării, radarul a oferit detectarea și urmărirea tuturor țintelor care au fost observate de alte sisteme de apărare aeriană și de coastă. Au fost efectuate și experimente menite să asigure posibilitatea detectării rachetelor de croazieră care zboară deasupra suprafeței mării, cu toate acestea, pentru a rezolva efectiv această problemă în totalitate, conform experților occidentali, este necesară extinderea razei de operare a radarului la 15-20 MHz. . Conform calculelor lor, statele cu o coastă lungă pot instala o rețea de astfel de radare la intervale de până la 370 km pentru a asigura acoperirea completă a zonei de supraveghere aeriană și marină din interiorul granițelor lor.

Costul unui eșantion de radar cu unde de suprafață SWR-503 în funcțiune este de 8-10 milioane de dolari SUA. Operațiunea și serviciu cuprinzător stațiile sunt estimate la aproximativ 400 de mii pe an.

Radarul Overseer 3G, reprezentând o nouă familie de stații de unde de suprafață, a fost dezvoltat de Marconi și este destinat atât utilizării civile, cât și militare. Folosind efectul propagării undelor pe suprafață, stația este capabilă să detecteze la distanțe mari și la diferite altitudini obiecte din aer și mare de toate clasele care nu pot fi detectate de radarele convenționale.

La crearea stației, specialiștii străini au folosit soluții tehnice care vor face posibilă obținerea de informații mai bune despre ținte pe suprafețe mari de spațiu maritim și aerian cu actualizarea rapidă a datelor.

Costul unui eșantion de radar cu unde de suprafață Overseer într-o versiune cu o singură poziție este de 6-8 milioane de dolari. Operarea și întreținerea completă a stației, în funcție de sarcinile care se rezolvă, este estimată la 300-400 mii pe an.

Dezvoltarea radarului cu unde de suprafață 3G în Japonia continuă, dar caracteristici de performanta sunt concentrate în principal pe monitorizarea condițiilor hidrometeorologice și a curenților de suprafață într-o zonă de 200 de mile. După îmbunătățirea software-ului, astfel de stații vor putea rezolva sarcini de recunoaștere aeriană și de suprafață.

Radarul cu unde de suprafață ZG, dezvoltat în China, este conceput pentru a monitoriza apele de coastă la o rază de aproximativ 400 km. O antenă log-periodică este utilizată ca o matrice de antene de transmisie. Antena de recepție este un lanț de vibratoare cu împământare verticală.

O dezvoltare ulterioară a radarului cu unde de suprafață 3G ar putea fi introducerea unei metode hiperbolice diferențiale pentru determinarea coordonaților obiectelor aeriene. Bazat pe această metodăîn cadrul programului SWOTHR (Surface Wave Over-The-Horizon Radar). Noutatea și particularitatea radarului 3G cu mai multe poziții constă în schimbarea accentului atunci când se rezolvă problemele de determinare a locației țintelor de aer și de suprafață către software, mai degrabă decât hardware, așa cum se face în radarele 3G moderne. Utilizarea unei opțiuni de construcție a stației cu mai multe poziții va permite
înlocuiți câmpurile complexe de antene cu dimensiuni liniare de sute și mii de metri cu vibratoare verticale nedirecționale pentru a detecta ținte în azimut la 360°. Pentru a implementa programul planificat de desfășurare a radarelor ca parte a unui grup de nave, este necesar să existe mai multe echipate echipamente speciale nave de suprafață, precum și să dezvolte noi software bazat pe utilizarea calculatoarelor performante.

După evaluarea rezultatelor cercetării, experții străini și-au concentrat eforturile pe crearea unui radar 3G cu o singură poziție în cadrul unui proiect numit HFSWR (High Frequency Surface Wave Radar). Ca parte a acestui proiect, o stație mobilă de unde de suprafață este în curs de dezvoltare pe baza radarelor existente cu unde de suprafață de tipurile SWR-503 și SWR-610.

Este de așteptat ca desfășurarea radarului ZG și pregătirea lui pentru misiuni de luptă să dureze câteva ore. Stația va fi capabilă să detecteze și să urmărească atât ținte subtile, cât și care zboară joase, precum și nave de suprafață de diferite deplasări, folosind întregul spectru disponibil de frecvențe optime.

Astfel, experții străini prevăd o creștere suplimentară a capacităților de detectare a țintelor aeriene și o extindere a intervalului de frecvență al radarului 3D sky-wave, în principal prin utilizarea mijloacelor de „încălzire radio” a ionosferei și calibrare. Stațiile radar cu unde de suprafață peste orizont vor rămâne mijloace eficiente supraveghere aeriană și marină. Lucrările vor continua la crearea unui radar cu unde de suprafață în versiuni mobile și cu mai multe poziții.

Rusia creează o constelație de radare de detecție peste orizont cu câmp radar continuu la o distanță de 1500-2000 km de granițe, a declarat pentru Gazeta.Ru un interlocutor din complexul militar-industrial. Controlul prioritar al acestor sisteme este supus decolărilor aeronavelor cu rachete de croazieră de la bazele aeriene ale țărilor, transportatoarele navale de arme nucleare și grupurile de atac cu portavion.

În viitorul apropiat, este de așteptat să implementeze mai multe radare ZGO de tip „Container” (cu diverse modificări) pe Orientul Îndepărtat, în Siberia și Marea Baltică, precum și radarul ZGO „Floarea-soarelui” din Peninsula Kola, în Sevastopol și în Baltiysk, regiunea Kaliningrad.

Privește dincolo de orizont

Principiul de funcționare al radarelor peste orizont are caracteristici fundamentale în comparație cu radarele convenționale peste orizont. Acestea din urmă operează într-o zonă de „linie de vedere”, care este limitată la o distanță de zeci, maxim sute de kilometri. Sistemele peste orizont folosesc reflexia undelor radio din ionosferă - stratul superior al atmosferei Pământului, puternic ionizat din cauza iradierii razelor cosmice. Undele radio din intervalul necesar sunt reflectate de el ca dintr-o „oglindă” deasupra orizontului, apoi ajung pe Pământ, unde pot fi din nou reflectate de țintele dorite - avioane, nave și decolarea rachetelor - și din nou prin revenirea ionosferei la antenele de recepție. Acest lucru creează un câmp radar pe mii de kilometri.

Datorită variabilității semnificative a ionosferei în funcție de activitatea solară, perioada anului și ziua, crearea unei astfel de tehnologii a impus dezvoltatorilor autohtoni să rezolve probleme radiofizice, algoritmice și tehnice complet noi. Numai cu ajutorul celei mai complexe procesări matematice, radarele ZGO pot dezasambla obiectele necesare și, în plus, le pot determina viteza și direcția de mișcare prin natura deplasării Doppler a spectrului.

Însăși ideea de a utiliza efectul de reflexie a undelor radio din ionosferă pentru detectarea țintelor peste orizont a fost prezentată pentru prima dată în lume în 1947 de un om de știință rus. Cu toate acestea, în acel moment, el nu a putut detecta ținte dincolo de orizont pe macheta sa. Prin urmare, opinia a devenit mai puternică că este imposibil să se detecteze ținte dincolo de orizont pe fundalul reflexiilor puternice de pe Pământ. Lucrările la radar peste orizont au fost reluate în 1958, când posibilitatea fundamentală de detectare peste orizont a aeronavelor la un singur domeniu de reflexie din ionosferă (3 mii km) și lansarea rachetelor balistice la o rază de reflexie dublă (6). mii km) a fost dovedit.

În 1962, URSS a început să dezvolte o stație radar experimentală peste orizont N-17 „Duga-1” lângă Nikolaev. În 1972, a trecut testele din fabrică. Radarul nu s-a ridicat pe deplin la înălțimea așteptărilor mari ale armatei, dar timp de mulți ani a devenit unic baza experimentala, care a furnizat date fundamentale pentru dezvoltarea radarelor militare de detectare peste orizont.

Testele au arătat posibilitatea fundamentală de a detecta un semnal relativ slab de la o țintă pe un fundal cu o intensitate mult mai mare de reflexii de pe Pământ. În plus, problema adaptării automate a radarului la modificările proprietăților reflectorizante ale ionosferei, precum și eliminarea automată a interferențelor active puternice a fost rezolvată în practică.

În 1971, a fost elaborat un proiect pentru stația de luptă 5N32 Duga. ÎN anul viitor s-a luat decizia de a construi două radare, la acea vreme cele mai puternice din lume. Un radar a fost construit în Ucraina: poziția de recepție era la 10 km de centrala nucleară de la Cernobîl, poziția de transmisie era în apropierea orașului Lyubech, regiunea Cernigov. Al doilea se află în Orientul Îndepărtat, lângă satul Bolshoy Kartel de lângă Komsomolsk-on-Amur.

Mari dificultăți au apărut în timpul construcției de antene uriașe - două căi de recepție cu o lungime de 900 și 500 m, o înălțime de 140 și 90 m, precum și o cale de transmisie cu o lungime de aproximativ 300 m.

În 1976, stația radar din Cernigov a început să funcționeze. Radiația sa a fost chiar înregistrată de militarii din Occident. Specialiștii ruși, la rândul lor, au reușit să detecteze rachetele americane lansate de la Cape Canaveral. După numeroase upgrade-uri, Duga a început să detecteze în mod constant lansări de vehicule de lansare cu nave spațiale Shuttle la bord și lansări de ICBM Titan de la Cape Kennedy la o distanță de 7-9 mii km. Cu toate acestea, toate încercările de a detecta lansarea ICBM Minuteman al SUA de la baza Vandenberg prin ionosfera polară, datorită specificului său, s-au încheiat cu eșec.

În același timp au primit rezultate pozitive Testele sovietice sistem spațial pentru a detecta lansări de rachete balistice intercontinentale.

După succesele în componenta spațială a sistemului de avertizare a atacurilor cu rachete (MAWS), armata și-a pierdut interesul pentru radarul peste orizont, iar finanțarea programului corespunzător a încetat practic.

„Containere” și „Floarea soarelui”

Acum, eșalonul spațial al sistemelor de avertizare timpurie face față cu adevărat cu succes sarcinilor de detectare a lansării ICBM-urilor de pe teritoriul SUA. Cu toate acestea, eșalonul spațial nu poate rezolva problema determinării coordonatelor țintelor aeriene. Și la începutul anilor 1990, au decis să revină la ideea radarului ZGO, dar reconstruirea antenelor gigantice după prăbușirea Uniunii Sovietice a fost considerată nepotrivită. Prin urmare, experții au început să creeze următoarea generație de astfel de radare, dar din cauza greutății situatia economicaÎn țară, activitatea principală a avut loc la sfârșitul anilor 1990 - începutul anilor 2000.

Complexul științific și de producție „Institutul de Cercetare pentru Comunicații Radio cu Distanță Lungă” () a creat o stație radar cu două coordonate pentru detectarea undelor spațiale peste orizont 29B6 „Container”. Întregul său complex hardware a fost amplasat în containere transportabile și nu a necesitat construcție capitală.

Unitatea tehnică radio a unor astfel de radare este formată din două părți: transmisie și recepție. Fiecare dintre ele are o poziție tehnică și un oraș rezidențial. Dispozitivele de alimentare cu antenă cu toate echipamentele necesare de comutare și alte echipamente sunt instalate în pozițiile tehnice.

Semnalul „Containere”, spre deosebire de semnalul „Duga”, este reflectat din ionosferă o singură dată, datorită căruia este posibil să obțineți o desemnare destul de precisă a țintei și să urmăriți chiar și aeronavele mici în Europa de Vest.

Primul „container” radar ca parte a sistemului de apărare anti-rachetă a început activitatea experimentală de luptă în satul mordovian Kovylkino în decembrie 2013. Sarcina sa este de a monitoriza direcția de vest pentru a detecta și determina coordonatele țintelor aeriene într-un azimut de 180 ° și la o distanță mai mare de 3 mii km.

În direcția nord-vest, radarul monitorizează spațiul din Polonia, Germania și Marea Baltică până în Turcia, Siria și Israel.

Până în 2017, containerul ar trebui să fie echipat astfel încât să poată detecta ținte aerodinamice într-un azimut de 240°.

Nodul estic peste orizont ar trebui construit în următorii doi ani. În Zeya, Regiunea Amur, recunoașterea a fost deja efectuată și a fost selectat un loc unde va fi desfășurat „Containerul”.

În anii 1990, când nu existau fonduri în buget pentru crearea de radare ZGO scumpe, producătorul a propus și comandamentului Flotei Pacificului să creeze un radar fiabil și ieftin pentru iluminarea situației de suprafață. Ca urmare, a fost creat un complex radar cu unde de suprafață de coastă peste orizont „Floarea-soarelui”, conceput pentru a ilumina suprafața și situația aerului, detectarea, urmărirea și clasificarea unei ținte în sectorul 120° ca element al unui sistem de supraveghere costieră.

Prima stație a fost desfășurată pe coastă la Cape First, în zona golfului Kamchatka. În 1999, specialiști militari din China au sosit pentru a se familiariza cu radarul ZGO „Floarea soarelui”. Au pus o condiție: China ar cumpăra o stație de acest tip dacă radarul ar detecta o navă pe mare la o distanță de 200 km. Drept urmare, Floarea-soarelui a detectat două ținte maritime la o distanță de 220-230 km.

A fost semnat un contract în valoare de câteva milioane de dolari cu China pentru furnizarea a trei radare Podsolnukh-E (în versiune de export). La începutul anilor 2000, toate au fost desfășurate în China.

Marina rusă a comandat apoi trei radare Podsolnukh cu caracteristici îmbunătățite. Ei au fost dislocați lângă Nahodka, în Kamceatka, lângă Petropavlovsk-Kamchatsky și în regiunea Kaspiysk de pe coasta Mării Caspice. Zona de control aerian a acestor radare este de 450 km, iar zona de control de suprafață este de până la 300 km. „Floarea soarelui” vă permite să detectați, urmăriți și clasificați automat până la 300 de obiecte marine și 100 de obiecte aeriene, determinând coordonatele și parametrii de mișcare ale acestora.

Merită să vorbim despre acele sisteme cu ajutorul cărora în viitorul apropiat va fi creat un câmp continuu de control radar al spațiului aerospațial al țării. Va fi monitorizat și spațiul aerian al țărilor vecine. Mai mult, la toate înălțimile - de la suprafață până în apropierea spațiului.

Această sarcină nu este banală, având în vedere vastele întinderi ale țării noastre. Poate fi rezolvată folosind mijloace tehnice non-triviale. Și avem astfel de mijloace. Pe 2 decembrie a acestui an, noua generație 29B6 „Container” radar de detectare peste orizont a intrat în serviciul experimental de luptă în Mordovia.

Acesta este primul nod al rețelei de stații de recunoaștere și avertizare pentru atacuri aerospațiale care se creează. Sistemul va fi construit pe baza noilor stații radar (RLS), inclusiv peste orizont (ZGRLS) 29B6. Care este diferența lor fundamentală față de alte radare?

În primul rând - în rază. „Containerul” ZGRLS este capabil să detecteze ținte la o distanță de aproximativ 3000 km. Mai mult, atât ținte la altitudini de până la 100 km, cât și ținte care zboară joase lângă sol sau suprafața mării! Stația, care și-a început activitatea în apropierea orașului Kovylkino (la 100 km de capitala Mordoviei, Saransk), este capabilă să privească întregul teritoriu al Poloniei și Germaniei în direcția vest. Și din moment ce stația are un sector de vizionare gigantic - 180 de grade - toată Turcia, Siria și Israelul din sud se încadrează în zona de control; toată Marea Baltică și Finlanda în nord-vest. Cum este posibil acest lucru? Pentru a înțelege acest lucru, va trebui să vă opriți puțin asupra detaliilor tehnice.

Stațiile 29B6 aparțin așa-numitelor stații de unde de suprafață peste orizont. Principiul său de funcționare diferă de stațiile de deasupra orizontului. După cum știți, Pământul are forma unei mingi. Din acest motiv, un radar convențional nu „vede” ce se întâmplă în apropierea suprafeței pământului, dincolo de orizontul radio (zona de vizibilitate radio directă). Radarele puternice sunt capabile să urmărească ținte la distanțe și altitudini enorme, inclusiv în spațiu. Dar nu la altitudini joase - zona de vizibilitate radio directă este limitată la doar zeci de kilometri. Plasarea radarelor pe dealuri și dispozitive de catarg, desigur, vă permite să extindeți orizontul radio. Dar totuși doar la o rază de acțiune de până la 100 km.

Doar aeronavele cu rază lungă de acțiune pot ridica radarul mai sus deasupra orizontului. detectie radar(AWACS). Dar au și dezavantaje semnificative. Puterea semnalului „radarelor aeriene” și calitatea recepției și procesării semnalelor reflectate sunt limitate de greutatea echipamentului pe care o aeronavă le poate ridica în aer. În plus, aeronava AWACS este destul de vulnerabilă la sistemele de război electronic de la sol și la diferite arme.

Unda de suprafață ZGRLS este capabilă să privească mult dincolo de orizont fără a se ridica în aer. O astfel de stație emite un semnal radio în sus. Reflectându-se din ionosfera Pământului ca dintr-o oglindă, semnalul merge din nou la suprafața pământului (sau a apei), dar deja mult dincolo de orizont. După ce a ajuns la sol, semnalul radio este împrăștiat, dar o mică parte a semnalului se întoarce înapoi (reflectat și din ionosferă) la dispozitivele de recepție radar.

Partea de recepție a ZGRLS poate fi amplasată destul de departe de partea emițătoare. Astfel, în Mordovia există partea de recepție a noului ZGRLS și hardware-ul pentru izolarea și procesarea semnalului util. Și partea radiantă este în regiunea Nijni Novgorod. În general, acestea sunt structuri destul de mari. Acestea constau din zeci de catarge de alimentare cu antene cu o înălțime de peste 30 de metri. În Kovylkino, linia unor astfel de catarge se întindea pe aproape un kilometru și jumătate. În ciuda acestui fapt, ZGRLS este destul de mobil.

Sistemele de catarg de antenă pot fi asamblate destul de rapid pe locurile echipate. Și toate echipamentele, inclusiv un complex de calcul puternic, sunt plasate în containere transportabile. Datorită faptului că Containerul ZGRLS nu necesită construirea unor structuri speciale de capital, punerea în funcțiune a unor noi stații poate avea loc destul de repede.

ZGRLS 29B6 „Container” funcționează pe unde radio scurte (decametru, de la 3 la 30 MHz). Ele sunt reflectate din ionosferă cu pierderi mici. Pentru undele de această lungime nu există așa-numita „tehnologie stealth” (tehnologie pentru reducerea pasivă a semnăturii radio). Orice „nevăzut” aeronave, o rachetă de croazieră sau o navă va da un semnal reflectat excelent, amplificat și de radiația secundară (reflexii în interiorul structurii).

Însăși ideea unei locații peste orizont nu este nouă. A fost propus în 1946 de către savantul și designerul sovietic Nikolai Kabanov. Dar punerea în aplicare a ideii s-a dovedit a fi asociată cu o mare cantitate de studii științifice și munca tehnica. Și am mers până la stația „Container” pe un drum lung și dificil. Să ne permitem o scurtă excursie istorică.

Primul ZGRLS experimental a apărut aici la începutul anilor 60 în zona orașului Nikolaev. În 1964, ea a detectat pentru prima dată o rachetă lansată din Baikonur la o rază de 3000 km. Și apoi au fost construite două lupte ZGRLS "Duga"- unul lângă Cernobîl (la începutul anilor '70), celălalt în zona Komsomolsk-on-Amur (la începutul anilor '80). Trebuiau să facă parte din sistemul de avertizare a atacurilor cu rachete și aveau ca scop America de Nord (doar din diferite părți ale globului).

Două „Arcuri”, duplicându-se, controlau întregul teritoriu al Statelor Unite și zonele înconjurătoare vaste. Ar fi trebuit să detecteze lansările de rachete balistice în apropierea suprafeței Pământului, astfel încât o lovitură nucleară de represalii să poată fi lansată mai devreme. Raza lor de acțiune a atins un fantastic de 10.000 km. Acesta a fost realizat datorită reflexiilor multiple ale semnalului de la ionosferă și suprafața Pământului.

Radar de detectare peste orizont 29B6 „Container”

Cu toate acestea, astfel de ZGRLS „multi-hop” avea un dezavantaj semnificativ. Le lipsea precizia. „Arcurile” nu au permis determinarea cu precizie a coordonatelor țintelor din cauza faptului că fasciculul „a bătut” ionosfera de mai multe ori. Distorsiuni suplimentare în lucrarea „Arc” au fost introduse de tulburările haotice ale ionosferei, care au fost slab studiate la acea vreme, iar compensarea acestor distorsiuni nu fusese încă elaborată.

Construcția „Arcului” de luptă a început înainte de finalizarea experimentelor la stația experimentală din Nikolaev, când nu fusese încă acumulată suficientă experiență în locația de peste orizont. În plus, deja la sfârșitul anilor 80, americanii au construit sisteme puternice de radiație în Norvegia, apoi în Japonia și Alaska. Ar trebui să creeze efecte neliniare în ionosferă, interferând functionare normala ZGRLS. Am învățat să facem față acestor efecte, deși nu imediat.

Dar, cu toate acestea, „Arcurile” nu au fost niciodată puse în funcțiune. Și sistemul avertizare timpurie s-au descurcat cu stații de peste orizont care puteau detecta nu decolarea rachetelor balistice, ci doar focoasele lor de atac. În prezent, detectarea lansărilor de rachete balistice în sistemul de avertizare a atacurilor cu rachete este efectuată de eșalonul spațial ca parte a constelației de sateliți.

Merită spus că Duga ZGRLS și-a lăsat încă amprenta în istorie. A dat naștere la o mulțime de povești despre „radiațiile psihotronice” și „armele climatice”. Faptul este că începerea lucrărilor „ciudatului post de radio sovietic” (în 1976) a fost imposibil de observat. Puterea semnalului a fost de așa natură încât a fost recepționat de receptoarele radio obișnuite din întreaga lume. S-a auzit ca o bătaie pulsatorie, ceea ce a câștigat rapid postului porecla de „ciocănitoare rusă”. În plus, Duga a întrerupt comunicațiile radio pentru că a funcționat pe frecvențe care au fost utilizate activ în întreaga lume.

SUA, Marea Britanie și Canada chiar s-au exprimat Uniunea Sovietică protest, însă, fără niciun rezultat. În același timp, scopul unui semnal radio atât de ciudat a rămas mult timp un mister. Desigur, titlurile presei occidentale s-au umplut rapid de speculații că „ Rușii vor să influențeze conștiința oamenilor din întreaga lume" Iar vestea că semnalul a fost îndreptat către ionosferă a dus rapid la speculații cu privire la impactul „rușilor vicleni” asupra climei Pământului. Ecourile acestor fabule încă entuziasmează mințile și astăzi, inclusiv pe ale noastre.

Al doilea sistem peste orizont, deja mult mai avansat, a fost stația Volna. Apariția lor ar fi fost imposibilă fără participarea remarcabilului om de stat sovietic - comandantul șef al marinei Serghei Georgievici Gorșkov. Dificultățile cu primul ZGRLS au dus la o atitudine sceptică față de ei în rândul conducerii sovietice. În timp ce Serghei Georgievich a fost un adevărat campion al tehnologiilor militare inovatoare. Prin eforturile sale, primele sisteme laser de luptă și sisteme care utilizează impulsuri electromagnetice ca factor dăunător au fost testate în flotă. Deși într-adevăr probe eficiente Asemenea arme apar abia astăzi, este în cinstea comandantului șef al marinei sovietice că nu i-a fost frică să-și asume responsabilitatea, dând loc unor evoluții care păreau fantastice la acea vreme.

Stația Volna a fost proiectată în interesul flotei. Era destinat controlului situației de suprafață și aer în zona de aproape 200 de mile și recunoaștere radar în zona îndepărtată până la 3000 km. „Valul” nu trebuia să „ilumineze” teritoriul Statelor Unite, așa că a funcționat într-un singur semnal de reflexie din ionosferă. Acest lucru a făcut posibilă obținerea unei precizii ridicate a datelor obținute asupra țintelor, imposibil de atins pentru stațiile din generația anterioară.

Radar cu câmp îndepărtat peste orizont „Volna” (GP-120)

În 1986, stația Volna a început să funcționeze în mod experimental în Orientul Îndepărtat (lângă Nakhodka). A fost îmbunătățit constant, software-ul și complexul algoritmic a fost modernizat, iar potențialul energetic a fost crescut. Până în 1990, stația a detectat și urmărit în mod constant grupuri de portavioane americane în Oceanul Pacific la distanțe cu mult peste 3000 km și ținte aeriene individuale la distanțe de până la 2800 km.

În 1999, un nou ZGRLS „Taurus” a fost construit în Kamchatka, tot în interesul flotei.. Utilizează un semnal de putere mai scăzută și este folosit pentru a detecta nave și ținte aeriene la o rază de până la 250 km. Dezvoltarea Taurului a fost ZGRLS de coastă „Floarea-soarelui”, care acum sunt construite în diverse părți ale țării noastre și sunt chiar oferite la export. Raza lor de acțiune este de aproximativ 450 km.

Și în sfârșit, În urma flotei, apar noi stații peste orizont în forțele de apărare aeriană/aeriană. Stația 29B6 „Container” este o dezvoltare a navalei „Volna”. A început să funcționeze în mod experimental încă din 2002. De atunci, s-a acumulat o vastă experiență în radarul peste orizont și mijloace tehnice Stația în sine a fost modernizată de mai multe ori.

În prezent, au fost elaborate toate modurile principale de utilizare a acestuia, iar în Orientul Îndepărtat au început pregătirile pentru construirea unei stații în serie „Container”. În total, vor fi construite peste zece stații similare, ceea ce va permite termene scurte acoperă cu un câmp radar continuu întregul teritoriu al țării și vastul spațiu aerospațial adiacent.

A doua parte a articolului este dedicată modalităților de a vedea ce se află dincolo de orizont.
După ce am citit comentariile, am decis să vorbesc mai în detaliu despre comunicațiile și radarele VSD bazate pe principiile „razului ceresc” despre radarele care funcționează pe principiile „razului de pământ” va fi în articolul următor, dacă eu vorbește despre asta, apoi voi vorbi despre asta secvenţial.

Radaruri peste orizont, încercarea unui inginer de a explica complexul în termeni simpli. (partea a doua) „Ciocănitoarea rusă”, „Zeus” și „Antey”.

ÎN LOC DE O PREFAȚĂ

În prima parte a articolului, am explicat elementele de bază necesare înțelegerii. Prin urmare, dacă dintr-o dată ceva devine neclar, citiți-l, învățați ceva nou sau reîmprospătați ceva uitat. În această parte, am decis să trec de la teorie la specific și să spun povestea pe baza exemplelor reale. Spre exemplu, pentru a evita umplerea, dezinformarea și incitarea la bătăi analiștilor de fotolii, voi folosi sisteme care sunt în funcțiune de mult timp și nu sunt secrete. Deoarece aceasta nu este specializarea mea, vă spun ce am învățat când eram student de la profesori la disciplina „Fundamentele radiolocalizării și radionavigației” și ce am dezgropat din diverse surse de pe internet. Tovarășii sunt bine versați în acest subiect, dacă găsiți inexactități, criticile constructive sunt întotdeauna binevenite.

„Ciocănitoarea Rusă” AKA „ARC”

„DUGA” este primul radar peste orizont din Uniune (a nu se confunda cu radarele peste orizont) conceput pentru a detecta lansările de rachete balistice. Sunt cunoscute trei stații din această serie: instalația experimentală „DUGA-N” lângă Nikolaev, „DUGA-1” în satul Cernobîl-2, „DUGA-2” în satul Bolshaya Kartel lângă Komsomolsk-on-Amur. În momentul de față, toate cele trei stații au fost scoase din funcțiune, echipamentele lor electronice au fost demontate, iar rețelele de antene au fost și ele demontate, cu excepția stației situate la Cernobîl. Câmpul de antenă al stației DUGA este una dintre cele mai vizibile structuri din zona de excludere după construcția însăși a centralei nucleare de la Cernobîl.

Câmp de antenă „ARC” în Cernobîl, deși arată mai mult ca un zid)

Stația a funcționat în domeniul HF la frecvențe de 5-28 MHz. Vă rugăm să rețineți că fotografia arată, aproximativ, doi pereți. Deoarece era imposibil să se creeze o antenă suficient de largă, s-a decis împărțirea domeniului de operare în două antene, fiecare proiectată pentru propria sa bandă de frecvență. Antenele în sine nu sunt o antenă solidă, ci constau din multe antene relativ mici. Acest design se numește antenă Phased Array (PAR). În fotografia de mai jos există un segment al unui astfel de PAR:

Așa arată un segment al FAURILOR „ARC”, fără structuri de susținere.

Dispunerea elementelor individuale pe structura de susținere

Câteva cuvinte despre ce este PAR. Unii m-au rugat să descriu ce este și cum funcționează, mă gândeam deja să încep, dar am ajuns la concluzia că ar trebui să fac asta sub forma unui articol separat, deoarece trebuie să spun multă teorie. pentru înțelegere, așa că un articol despre phased array va fi în viitor. Și pe scurt: matricea fază vă permite să primiți unde radio care vin dintr-o anumită direcție și să filtrați tot ce vine din alte direcții și puteți schimba direcția de recepție fără a schimba poziția matricei fază în spațiu. Ceea ce este interesant este că aceste două antene, din fotografiile de sus, primesc, adică nu puteau transmite (radia) nimic în spațiu. Există o părere greșită că emițătorul pentru „ARC” a fost complexul „CIRCLE” din apropiere, nu este așa. VNZ „KRUG” (a nu fi confundat cu sistemul de apărare aeriană KRUG) a fost destinat altor scopuri, deși a funcționat în tandem cu „ARC”, mai multe despre el mai jos. Emițătorul de arc a fost situat la 60 km de Cernobîl-2, lângă orașul Lyubech (regiunea Cernigov). Din păcate, nu am putut găsi mai mult de o fotografie de încredere a acestui obiect, există doar o descriere verbală: „Antenele de transmisie au fost, de asemenea, construite pe principiul unei rețele de antene în faze și erau mai mici și mai joase, înălțimea lor era de 85 de metri”. Dacă cineva are dintr-o dată fotografii ale acestei structuri, aș fi foarte recunoscător. Sistemul de recepție al sistemului de apărare antiaeriană „DUGA” a consumat aproximativ 10 MW, dar nu pot spune cât a consumat emițătorul pentru că numerele sunt foarte diferite în diferite surse, dar pot spune fără îndoială că puterea unui impuls nu a fost mai mică decât 160 MW. Aș dori să vă atrag atenția asupra faptului că emițătorul era pulsat și tocmai aceste impulsuri pe care americanii le-au auzit în aer au dat stației numele „Woodpecker”. Utilizarea impulsurilor este necesară pentru ca cu ajutorul lor să se poată obține o putere radiată mai mare decât consumul constant de energie al emițătorului. Acest lucru se realizează prin stocarea energiei în perioada dintre impulsuri și emiterea acestei energii sub forma unui impuls de scurtă durată. De obicei, timpul dintre impulsuri este de cel puțin zece ori mai lung decât timpul pulsului în sine. Acest consum colosal de energie explică construcția stației în relativă apropiere de o centrală nucleară - sursa de energie. Apropo, așa suna „ciocănitoarea rusă” la radioul american. În ceea ce privește capacitățile „ARC”, stațiile de acest tip au putut detecta doar o lansare masivă de rachete în timpul căreia număr mare torțe cu gaz ionizat de la motoarele de rachete. Am gasit aceasta poza cu sectoarele de vizualizare a trei statii de tip „DUGA”:

Această imagine este corectă parțial deoarece arată doar direcțiile de vizualizare, iar sectoarele de vizualizare în sine nu sunt marcate corect. In functie de starea ionosferei, unghiul de vizualizare a fost de aproximativ 50-75 de grade, desi in poza este prezentat la maxim 30 de grade. Raza de vizualizare depindea din nou de starea ionosferei și era de nu mai puțin de 3 mii de km, iar în cel mai bun caz a fost posibil să se vadă lansări chiar dincolo de ecuator. Din care s-a putut concluziona că stațiile au scanat întregul teritoriu al Americii de Nord, Arctica și părțile de nord ale oceanelor Atlantic și Pacific, într-un cuvânt, aproape toate zonele posibile pentru lansarea rachetelor balistice.

VNZ „CERCUL”

Pentru funcționarea corectă a radarului de apărare aeriană și determinarea căii optime pentru fasciculul de sondare, este necesar să existe date exacte despre starea ionosferei. Pentru a obține aceste date, a fost proiectată stația „CIRCLE” pentru Sondarea Oblique inversă (ROS) a ionosferei. Stația era formată din două inele de antene asemănătoare FAURILOR „ARC” situate doar pe verticală, erau în total 240 de antene, fiecare înaltă de 12 metri, iar o antenă stătea pe o clădire cu un etaj în centrul cercurilor.

VNZ „CERCUL”

Spre deosebire de „ARC”, receptorul și transmițătorul sunt situate în același loc. Sarcina acestui complex a fost să determine în mod constant lungimile de undă care se propagă în atmosferă cu cea mai mică atenuare, domeniul de propagare a acestora și unghiurile la care undele sunt reflectate din ionosferă. Folosind acești parametri, a fost calculată calea fasciculului către țintă și înapoi și matricea fază de recepție a fost configurată în așa fel încât să primească doar semnalul reflectat. Cu cuvinte simple, a fost calculat unghiul de sosire a semnalului reflectat și a fost creată sensibilitatea maximă a matricei fază în această direcție.

Sisteme moderne de apărare aeriană „DON-2N” „DARYAL”, „VOLGA”, „VORONEZH”

Aceste posturi sunt încă în alertă (cu excepția lui Daryal), există foarte puține informații de încredere despre ele, așa că le voi schița superficial capacitățile. Spre deosebire de „DUGI”, aceste stații pot înregistra lansări individuale de rachete și chiar pot detecta rachete de croazieră zboară la viteze foarte mici. În general, designul nu s-a schimbat; acestea sunt aceleași rețele de fază utilizate pentru recepția și transmiterea semnalelor. Semnalele folosite s-au schimbat, sunt aceleași pulsate, dar acum sunt distribuite uniform pe banda de frecvență de funcționare, în cuvinte simple Acesta nu mai este ciocănitul unei ciocănitoare, ci un zgomot uniform care este greu de distins de fundalul altui zgomot fără a cunoaște structura originală a semnalului. Frecvențele s-au schimbat și dacă arcul a funcționat în domeniul HF, atunci „Daryal” este capabil să funcționeze în HF, VHF și UHF. Țintele pot fi identificate acum nu numai prin evacuarea gazelor, ci și prin carcasa țintei în sine. Am vorbit deja despre principiile detectării țintelor pe fundalul solului;

LONG LONG COMUNICARE RADIO VHF

În ultimul articol am vorbit pe scurt despre undele kilometrice. Poate că în viitor voi face un articol despre aceste tipuri de comunicații, dar acum vă voi spune pe scurt folosind exemplele a două transmițătoare ZEUS și al 43-lea centru de comunicații al Marinei Ruse. Titlul SDV este pur simbolic, deoarece aceste lungimi nu se încadrează în clasificările general acceptate, iar sistemele care le folosesc sunt rare. ZEUS folosește valuri cu o lungime de 3656 km și o frecvență de 82 herți. Un sistem special de antenă este utilizat pentru radiații. Se găsește o bucată de pământ cu cea mai scăzută conductivitate posibilă și doi electrozi sunt introduși în ea la o distanță de 60 km până la o adâncime de 2-3 km. Pentru radiații, electrozilor se aplică o tensiune de înaltă tensiune cu o frecvență dată (82 Hz), deoarece rezistența rocii pământului este extrem de mare între electrozi, curentul electric trebuie să treacă prin straturile mai adânci ale pământului, transformându-le astfel într-o antenă imensă. În timpul funcționării, Zeus consumă 30 MW, dar puterea emisă nu este mai mare de 5 wați. Cu toate acestea, acești 5 wați sunt complet suficienti pentru ca semnalul să circule complet pe întreg globul, opera lui Zeus este înregistrată chiar și în Antarctica, deși ea însăși este situată pe Peninsula Kola. Dacă respectați vechile standarde sovietice, „Zeus” operează în intervalul ELF (frecvență extrem de joasă). Particularitatea acestui tip de comunicare este că este unidirecțională, astfel încât scopul său este de a transmite semnale scurte condiționate, la auzul acestora, submarinele plutesc la o adâncime mică pentru a comunica cu centrul de comandă sau pentru a elibera o geamandura radio. Interesant este că Zeus a rămas secret până în anii 1990, când oamenii de știință de la Universitatea Stanford (California) au publicat o serie de declarații intrigante cu privire la cercetarea în domeniul ingineriei radio și al transmisiei radio. Americanii au fost martorii unui fenomen neobișnuit - echipamentele radio științifice situate pe toate continentele Pământului în mod regulat, în același timp, înregistrează semnale ciudate care se repetă la o frecvență de 82 Hz. Viteza de transmisie per sesiune este de trei cifre la fiecare 5-15 minute. Semnalele vin direct din scoarța terestră - cercetătorii au un sentiment mistic ca și cum planeta însăși le vorbește. Misticismul este lotul obscurantiştilor medievali, iar yankeii avansaţi şi-au dat seama imediat că au de-a face cu un incredibil emiţător ELF situat undeva de cealaltă parte a Pământului. Unde? Este clar unde - în Rusia. Se pare că acești ruși nebuni au scurtcircuitat întreaga planetă, folosind-o ca o antenă gigantică pentru a transmite mesaje criptate.

Al 43-lea centru de comunicații al Marinei Ruse prezintă un tip ușor diferit de transmițător cu undă lungă (stația de radio „Antey”, RJH69). Stația este situată în apropierea orașului Vileika, regiunea Minsk, Republica Belarus, câmpul de antenă acoperă o suprafață de 6,5 kilometri pătrați. Este format din 15 catarge de 270 de metri înălțime și trei catarge de 305 de metri înălțime, cu elemente de câmp de antenă întinse între catarge, a căror greutate totală este de aproximativ 900 de tone. Câmpul de antenă este situat deasupra zonelor umede, ceea ce asigură conditii bune a emite un semnal. Eu însumi eram lângă această stație și pot spune că doar cuvintele și imaginile nu pot transmite dimensiunea și senzațiile pe care acest gigant le evocă în realitate.

Așa arată câmpul de antenă pe hărțile Google, luminițele peste care sunt întinse elementele principale sunt clar vizibile.

Vedere de pe unul din catargele Antea

Puterea lui „Antey” este de cel puțin 1 MW, spre deosebire de transmițătoarele radar de apărare antiaeriană, nu este pulsată, adică în timpul funcționării emite același mega watt sau mai mult, tot timpul în care funcționează. Viteza exactă de transmitere a informațiilor nu este cunoscută, dar dacă facem o analogie cu Goliath capturat german, aceasta este nu mai puțin de 300 bps. Spre deosebire de Zeus, comunicarea este deja bidirecțională, pentru comunicare, utilizează fie antene de sârmă remorcate de mulți kilometri, fie geamanduri radio speciale care sunt eliberate de submarin de la mare adâncime. Gama VHF este folosită pentru comunicare, gama de comunicații acoperă totul emisfera nordică. Avantajele comunicării VSD sunt că este dificil să o blocați cu interferențe și poate funcționa și în condițiile unei explozii nucleare și după aceasta, în timp ce sistemele de frecvență mai înaltă nu pot stabili comunicarea din cauza interferențelor din atmosferă după explozie. Pe lângă comunicarea cu submarinele, „Antey” este folosit pentru recunoașterea radio și transmiterea de semnale de timp precise ale sistemului „Beta”.

ÎN LOC DE UN CUVINȚ POST

Acesta nu este articolul final despre principiile privirii dincolo de orizont, vor fi mai multe, în acesta, la cererea cititorilor, m-am concentrat pe sisteme reale în loc de teorie.. Îmi cer scuze și pentru întârzierea lansării, Nu sunt blogger sau rezident al internetului, am o meserie pe care o iubesc și care periodic mă „iubește” foarte mult, așa că scriu articole între timp. Sper că a fost interesant de citit, pentru că sunt încă în modul de încercare și încă nu m-am hotărât în ​​ce stil să scriu. Critica constructivă este binevenită ca întotdeauna. Ei bine, și mai ales pentru filologi, o anecdotă la final:

Profesor Matan despre filologi:
-...Scuipa in fata celor care spun ca filologii sunt violete tandre cu ochi stralucitori! Te implor! De fapt, sunt tipuri posomorâte, bilioase, gata să-și smulgă limba interlocutorului pentru expresii precum „plătește pentru apă”, „ziua mea de naștere”, „gaură în haină”...
Voce din spate:
- Ce e în neregulă cu aceste fraze?
Profesorul și-a ajustat ochelarii:
„Și pe cadavrul tău, tinere, chiar ar sări.”