Savremeni lokalni sukobi, čak i u zemljama najnižeg stepena razvijenosti oružanih snaga (Sirija, Ukrajina), pokazuju koliko je velika uloga opreme za elektronsko izviđanje i detekciju. I kakve prednosti stranka može postići, koristeći, na primjer, sisteme protiv baterije protiv stranke koja nema takve sisteme.
Trenutno razvoj svih radio-elektroničkih sistema ide u dva smjera: s jedne strane, kako bi se povećali njihovi sistemi upravljanja i komunikacije, sistemi prikupljanja obavještajnih podataka, sistemi preciznog upravljanja oružjem zajedno sa svim prethodno navedenim sistemima i kompleksima.
Druga linija je razvoj sistema koji mogu učiniti što je moguće kvalitetnijim da ometaju djelovanje svih gore navedenih sredstava od neprijatelja s najjednostavnijim ciljem da neprijatelju ne nanesu štetu i štetu njegovim trupama.
Ovdje je vrijedno napomenuti i rad na mogućnostima i metodama maskiranja objekata smanjenjem njihovog radarskog potpisa korištenjem najnovijih radio-upijajućih materijala i premaza s promjenjivim reflektirajućim svojstvima.
Vjerojatno je vrijedno prevesti: nećemo moći učiniti tenk nevidljivim u radio -spektru, ali možemo smanjiti njegovu vidljivost koliko god je to moguće, na primjer, prekrivajući ga materijalima koji će dati tako izobličen signal da će identifikacija biti veoma teško.
I da, i dalje polazimo od činjenice da apsolutno nevidljivi avioni, brodovi i tenkovi jednostavno ne postoje. Bar za sada. Ako su suptilne i teško vidljive mete.
No, kako kažu, svaka meta ima svoj radar. Pitanje frekvencije i jačine signala. Ali tu leži problem.
Novi materijali, posebno radio-upijajući premazi, novi oblici proračunavanja reflektirajućih površina, sve to čini nivoe kontrasta u pozadini zaštićenih objekata minimalnim. Odnosno, nivo razlike između električnih svojstava kontrolnog objekta ili nedostataka u njemu od svojstava okoline postaje teško razlikovati, objekt se zapravo spaja sa okolinom, što čini njegovo otkrivanje problematičnim.
U naše vrijeme minimalni nivoi pozadinskog kontrasta zapravo su blizu ekstremnih vrijednosti. Stoga je jasno da je za radare (posebno za kružni prikaz), koji rade upravo na kontrastu, jednostavno potrebno osigurati povećanje, prije svega, kvalitete primljenih informacija. A to nije sasvim moguće učiniti uobičajenim povećanjem količine informacija.
Tačnije, moguće je povećati efikasnost / kvalitet radara, samo je pitanje po koju cijenu.
Ako uzmete hipotetički radar, bez obzira na njegovu namjenu, samo kružni radar s dometom od, na primjer, 300 km (poput "Sky-SV") i postavite zadatak udvostručenja njegova dometa, tada ćete morati riješiti veoma teški zadaci. Neću ovdje davati računske formule, ovo je fizika najčistije vode, nije tajna.
Dakle, za udvostručenje dometa detekcije radara potrebno je:
- povećati energiju zračenja za 10-12 puta. Ali fizika opet nije otkazana, zračenje se može toliko povećati samo povećanjem potrošene energije. A to podrazumijeva i pojavu dodatne opreme za proizvodnju električne energije u stanici. A onda postoje razni problemi sa istom maskom.
- povećati osjetljivost prijemnog uređaja 16 puta. Jeftinije. No, je li to uopće ostvarivo? Ovo je već pitanje za tehnologiju i razvoj. Ali što je prijemnik osjetljiviji, to više problema s prirodnim smetnjama neizbježno nastaje tijekom rada. O smetnjama neprijateljskog elektronskog ratovanja vrijedi govoriti odvojeno.
- povećati linearnu veličinu antene za 4 puta. Najjednostavnije, ali i dodaje složenost. Teže za transport, uočljivije …
Iskreno priznajemo da što je radar snažniji, lakše ga je otkriti, klasificirati, generirati za njega osobno izračunate smetnje s najracionalnijim karakteristikama i poslati ga. A povećanje veličine radarske antene ide na ruku onima koji je moraju otkriti na vrijeme.
U principu, ispada takav začarani krug. Tamo gdje programeri moraju balansirati na rubu noža, uzimajući u obzir desetine, ako ne i stotine nijansi.
Naši potencijalni protivnici s okeana zabrinuti su zbog ovog problema kao i mi. U strukturi američkog Ministarstva obrane postoji odjel kao što je DARPA - Agencija za napredna odbrambena istraživanja, koja se bavi samo obećavajućim istraživanjima. Nedavno su stručnjaci DARPA-e usmjerili svoje napore na razvoj radara koji koriste ultraširokopojasne signale (UWB).
Šta je UWB? To su ultra kratki impulsi, s trajanjem od nanosekunde ili kraćim, sa širinom spektra od najmanje 500 MHz, odnosno mnogo više od one konvencionalnog radara. Snaga emitiranog signala prema Fourierovim transformacijama (prirodno, ne Charles, utopističar koji se u školi prolazi kroz historiju, već Jean Baptiste Joseph Fourier, tvorac Fourierove serije, po kojem su nazvani principi transformacije signala) distribuira se po cijeloj širini korištenog spektra. To dovodi do smanjenja snage zračenja u zasebnom dijelu spektra.
Mnogo je teže otkriti radar koji radi na UWB-u tijekom rada nego običan upravo zbog toga: kao da ne radi jedan snažan signal snopa, nego kao da mnogo slabijih, raspoređenih u obliku četke. Da, stručnjaci će mi oprostiti takvo pojednostavljenje, ali ovo je isključivo "prebacivanje" na jednostavniji nivo percepcije.
Odnosno, radar "puca" ne jednim impulsom, već takozvanim "rafalom ultrakratkih signala". Ovo pruža dodatne prednosti o kojima će biti riječi u nastavku.
Obrada UWB signala, za razliku od uskopojasnog, zasniva se na principima prijema bez detektora, tako da broj rafala u signalu uopće nije ograničen. Prema tome, praktično nema ograničenja u propusnosti signala.
Ovdje se postavlja dugogodišnje pitanje: šta sva ta fizika daje, koje su prednosti?
Naravno da jesu. Radari zasnovani na UWB -u razvijaju se i razvijaju upravo zato što UWB signal dozvoljava mnogo više od konvencionalnog signala.
Radari zasnovani na UWB signalu imaju najbolje mogućnosti otkrivanja, prepoznavanja, pozicioniranja i praćenja objekata. To se posebno odnosi na objekte koji su opremljeni anti-radarskom kamuflažom i smanjenjem radarskog potpisa.
Odnosno, signal UWB-a ne zanima pripada li promatrani objekt takozvanim "prikrivenim objektima" ili ne. Omoti protiv radara također postaju uvjetni, budući da nisu u stanju reflektirati / apsorbirati cijeli signal, neki dio paketa će "uhvatiti" objekt.
Radari na UWB -u bolje identificiraju ciljeve, pojedinačne i grupne. Linearne dimenzije ciljeva su preciznije određene. Lakše im je raditi s ciljevima male veličine koji mogu letjeti na malim i ultra malim visinama, to jest bespilotnim letjelicama. Ovi radari će imati znatno višu otpornost na buku.
Odvojeno, vjeruje se da će UWB omogućiti bolje prepoznavanje lažnih ciljeva. Ovo je vrlo korisna opcija pri radu, na primjer, s bojevim glavama interkontinentalnih balističkih projektila.
Ali nemojte se zakačiti na radarima za zračni nadzor, postoje i druge mogućnosti korištenja radara na UWB -u, ništa manje, a možda i učinkovitije.
Možda se čini da je ultraširokopojasni signal lijek za sve. Od dronova, od skrivenih aviona i brodova, od krstarećih projektila.
Zapravo, naravno da nije. UWB tehnologija ima neke očigledne nedostatke, ali ima i dovoljno prednosti.
Snaga UWB radara je veća točnost i brzina otkrivanja i prepoznavanja cilja, određivanje koordinata zbog činjenice da se rad radara temelji na više frekvencija radnog područja.
Ovdje je “zest” UWB -a općenito skrivena. A leži upravo u činjenici da radni domet takvog radara ima mnogo frekvencija. I ovaj široki raspon omogućuje vam odabir onih podpodručja na frekvencijama na kojima se reflektirajuće sposobnosti objekata promatranja manifestiraju što je bolje moguće. Ili - kao opcija - to može negirati, na primjer, anti -radarske premaze, koji također ne mogu raditi u cijelom frekvencijskom rasponu zbog činjenice da premazi za zrakoplove imaju ograničenja u težini.
Da, danas se sredstva za smanjenje radarskog potpisa koriste vrlo široko, ali ključna riječ ovdje je „smanjenje“. Ni jedan premaz, niti jedan lukavi oblik trupa ne može zaštititi od radara. Smanjite vidljivost, dajte priliku - da. Dosta. Priče o skrivenim avionima raskrinkane su u Jugoslaviji u prošlom veku.
Proračunom UWB radara moći će se izabrati (i, brzo, na osnovu sličnih podataka) onaj podfrekventni paket koji će najjasnije "istaknuti" objekt posmatranja u punom sjaju. Ovdje nećemo govoriti o satovima, moderna digitalna tehnologija omogućuje upravljanje u nekoliko minuta.
I, naravno, analiza. Takav bi radar trebao imati dobar analitički kompleks koji će omogućiti obradu podataka dobivenih ozračivanjem objekta na različitim frekvencijama i njihovo uspoređivanje s referentnim vrijednostima u bazi podataka. Usporedite ih i dajte konačni rezultat kakav je objekt došao u radarsko vidno polje.
Činjenica da će objekt biti zračen na različitim frekvencijama igrat će pozitivnu ulogu u smanjenju greške u prepoznavanju, a manja je vjerojatnost da će doći do prekida promatranja ili suprotstavljanja pomoću objekta.
Povećanje otpornosti na šum takvih radara postiže se otkrivanjem i odabirom zračenja koje može ometati precizan rad radara. U skladu s tim, restrukturiranje prijemnih kompleksa na druge frekvencije kako bi se osigurao minimalan utjecaj smetnji.
Sve je jako lijepo. Naravno, postoje i nedostaci. Na primjer, masa i dimenzije takvog radara znatno premašuju konvencionalne stanice. To još uvijek uvelike komplicira razvoj UWB radara. Otprilike isto kao i cijena. Ona je za prototipe više nego transcendentalna.
Međutim, programeri takvih sistema vrlo su optimistični u pogledu budućnosti. S jedne strane, kada se proizvod počne masovno proizvoditi, to uvijek smanjuje troškove. Što se tiče mase, inženjeri računaju na elektroničke komponente na bazi galijevog nitrida koje mogu značajno smanjiti i težinu i veličinu takvih radara.
I to će se sigurno dogoditi. Za svaki od pravaca. Kao rezultat toga, izlaz će biti radar sa snažnim, ultrakratkim impulsima u širokom frekvencijskom rasponu, s velikom stopom ponavljanja. I - vrlo važno - brza digitalna obrada podataka, sposobna "probaviti" velike količine informacija primljenih od prijemnika.
Da, ovdje su nam zaista potrebne tehnologije sa velikim slovom. Lavinski tranzistori, diode za skladištenje naboja, poluvodiči od galijevog nitrida. Lavinski tranzistori općenito nisu potcijenjeni uređaji, oni su uređaji koji će se i dalje pokazati. U svjetlu modernih tehnologija, budućnost pripada njima.
Radari koji koriste ultrakratke nanosekundne impulse imat će sljedeće prednosti u odnosu na konvencionalne radare:
- sposobnost prodiranja kroz prepreke i odbijanja od ciljeva koji se nalaze izvan vidnog polja. Na primjer, može se koristiti za otkrivanje ljudi i opreme iza prepreke ili u tlu;
- velika tajnost zbog niske spektralne gustoće UWB signala;
- tačnost određivanja udaljenosti do nekoliko centimetara zbog malog prostornog opsega signala;
- sposobnost trenutnog prepoznavanja i klasifikacije ciljeva prema reflektiranom signalu i visokim detaljima mete;
- povećanje efikasnosti u smislu zaštite od svih vrsta pasivnih smetnji uzrokovanih prirodnim fenomenima: magla, kiša, snijeg;
A to su daleko od svih prednosti koje radar UWB može imati u usporedbi s konvencionalnim radarom. Postoje trenuci koje mogu cijeniti samo stručnjaci i ljudi koji su dobro upućeni u ova pitanja.
Zbog ovih svojstava radar UWB obećava, ali postoje brojni problemi koji se rješavaju istraživanjem i razvojem.
Sada vrijedi govoriti o nedostacima.
Osim cijene i veličine, UWB radar je inferioran u odnosu na konvencionalne uskopojasne radare. I znatno inferiorniji. Uobičajeni radar s impulsnom snagom od 0,5 GW sposoban je otkriti cilj na udaljenosti od 550 km, zatim UWB radar na 260 km. S impulsnom snagom od 1 GW, uskopojasni radar detektira cilj na udaljenosti od 655 km, UWB radar na udaljenosti od 310 km. Kao što vidite, skoro udvostručeno.
Ali postoji još jedan problem. To je nepredvidljivost oblika reflektiranog signala. Uskopojasni radar radi kao sinusoidni signal koji se ne mijenja dok putuje kroz svemir. Promjene amplitude i faze, ali se mijenjaju predvidljivo i u skladu sa zakonima fizike. UWB signal se mijenja i u spektru, u njegovoj frekvencijskoj domeni i u vremenu.
Danas su priznati lideri u razvoju UWB radara Sjedinjene Američke Države, Njemačka i Izrael.
U Sjedinjenim Državama vojska već ima prijenosni detektor mina AN / PSS-14 za otkrivanje raznih vrsta mina i drugih metalnih predmeta u tlu.
Ovaj detektor mina države nude i svojim saveznicima u NATO -u. AN / PSS-14 vam omogućava da vidite i detaljno pregledate objekte kroz prepreke i tlo.
Nijemci rade na projektu za UWB Ka-band radar "Pamir" sa propusnim opsegom signala od 8 GHz.
Izraelci su stvorili na principima UWB "stenovisor", kompaktni uređaj "Haver-400", sposoban da "gleda" kroz zidove ili tlo.
Uređaj je stvoren za antiterorističke jedinice. Ovo je općenito zasebna vrsta UWB radara, koju su Izraelci vrlo lijepo implementirali. Uređaj je zaista sposoban proučavati operativno-taktičku situaciju kroz razne prepreke.
I daljnji razvoj, "Haver-800", koji se odlikuje prisutnošću nekoliko zasebnih radara s antenama, omogućuje ne samo proučavanje prostora iza prepreke, već i formiranje trodimenzionalne slike.
Ukratko, želio bih reći da će razvoj UWB radara u različitim smjerovima (kopno, more, protuzračna obrana) omogućiti onim zemljama koje mogu ovladati tehnologijom za projektiranje i proizvodnju takvih sustava da značajno poboljšaju svoje obavještajne sposobnosti.
Uostalom, broj zarobljenih, ispravno identificiranih i odvedenih u pratnju s naknadnim uništavanjem ciljeva jamstvo je pobjede u bilo kojem sukobu.
A ako uzmemo u obzir da su radari UWB -a manje podložni smetnjama različitih svojstava …
Korištenje UWB signala značajno će povećati efikasnost otkrivanja i praćenja aerodinamičkih i balističkih objekata prilikom praćenja zračnog prostora, pregledavanja i mapiranja zemljine površine. UWB radar može riješiti mnoge probleme leta i slijetanja aviona.
UWB radar je prava prilika da pogledate u sutra. Nije uzalud Zapad toliko usko uključen u razvoj u tom smjeru.
