Ультра кең тилкелүү радар: кечээби же эртеңби?

Ультра кең тилкелүү радар: кечээби же эртеңби?
Ультра кең тилкелүү радар: кечээби же эртеңби?
Anonim
Ультра кең тилкелүү радар: кечээби же эртеңби?
Ультра кең тилкелүү радар: кечээби же эртеңби?

Заманбап жергиликтүү чыр -чатактар, ал тургай куралдуу күчтөрдүн өнүгүү деңгээли төмөн болгон өлкөлөрдө (Сирия, Украина) электрондук чалгындоо жана аныктоочу жабдуулардын ролу канчалык чоң экенин көрсөтөт. Ал эми партия кандай артыкчылыктарга ээ боло алат, мисалы, каршы системаларды колдонуп, мындай системасы жок партияга каршы.

Учурда бардык радиоэлектроникалык системаларды өнүктүрүү эки багытта жүрүп жатат: бир жагынан, алардын башкаруу жана байланыш системаларын, чалгындоо системаларын, такталган куралдарды башкаруу системаларын мурда тизмектелген бардык системалар жана комплекстер менен бирге максималдаштыруу.

Экинчи сап - душмандын аскерлерине зыян келтирүүгө жана зыян келтирүүгө жол бербөө үчүн эң жөнөкөй максат менен душмандан жогорудагы бардык каражаттардын иштешине тоскоолдук кылууну мүмкүн болушунча сапаттуу кыла турган системаларды иштеп чыгуу.

Бул жерде өзгөрүлүүчү чагылтуучу касиеттери бар акыркы радио жутуучу материалдарды жана каптоолорду колдонуу аркылуу алардын радардык колтамгасын азайтуу аркылуу объекттерди маскировкалоонун мүмкүнчүлүктөрү жана ыкмалары боюнча иштерди белгилеп кетүү керек.

Балким, которууга арзыйт: биз танкты радио спектринде көрүнбөс кыла албайбыз, бирок анын көрүнүүсүн мүмкүн болушунча азайта алабыз, мисалы, идентификациялоочу мындай бурмаланган сигналды бере турган материалдар менен жабуу. абдан кыйын бол

Ооба, биз дагы эле көзгө көрүнбөгөн учак, кеме жана танктын жоктугуна ишенебиз. Азырынча, жок дегенде. Эгерде тымызын жана максаттарды көрүү кыйын болсо.

Сүрөт
Сүрөт

Бирок, алар айткандай, ар бир бутанын өзүнүн радары бар. Сигналдын жыштыгы жана күчү жөнүндө суроо. Бирок бул жерде маселе турат.

Жаңы материалдар, өзгөчө радио жутуучу жабуулар, чагылтуучу беттерди эсептөөнүн жаңы формалары, мунун баары корголгон объекттердин фондук контраст деңгээлин минималдуу кылат. Башкача айтканда, башкаруучу объектинин электрдик касиеттеринин же андагы кемчиликтердин чөйрөнүн касиеттеринен айырмасынын деңгээлин айырмалоо кыйын болуп калат, объект чындыгында айлана -чөйрө менен биригет, бул аны табууну көйгөйлүү кылат.

Биздин убакта фондук контрасттын минималдуу деңгээли чындыгында экстремалдуу баалуулуктарга жакын. Демек, так контрастта иштеген радарлар үчүн (айрыкча тегерек көрүнүш үчүн), биринчи кезекте, алынган маалыматтын сапатын жогорулатууну камсыз кылуу керек экени түшүнүктүү. Жана муну маалыматтын көлөмүнүн кадимкидей көбөйүшү аркылуу кылуу толук мүмкүн эмес.

Тагыраак айтканда, радардык чалгындоонун эффективдүүлүгүн / сапатын жогорулатууга болот, бир гана суроо кандай баада.

Эгерде сиз гипотетикалык радарды алсаңыз, анын максаты кандай болбосун, мисалы, 300 км диапазондогу тегерек радар (мисалы, "Sky-SV") жана анын диапазонун эки эсе көбөйтүү милдетин койсоңуз, анда сиз чечишиңиз керек болот. абдан татаал милдеттер. Мен бул жерде эсептөө формулаларын бербейм, бул эң таза суунун физикасы, жашыруун эмес.

Сүрөт
Сүрөт

Ошентип, радарды аныктоо диапазонун эки эсе көбөйтүү үчүн төмөнкүлөр талап кылынат:

- нурлануу энергиясын 10-12 эсеге жогорулатуу. Бирок физика кайра жокко чыгарылган жок, радиация керектелген энергияны көбөйтүү менен гана көбөйтүлүшү мүмкүн. Жана бул станцияда электр энергиясын өндүрүү үчүн кошумча жабдуулардын пайда болушун шарттайт. Анан ошол эле маскировка менен ар кандай көйгөйлөр бар.

- кабыл алуучу түзүлүштүн сезгичтигин 16 эсе жогорулатуу. Арзаныраак. Бирок ал таптакыр ишке ашабы? Бул буга чейин технология жана өнүгүү үчүн суроо. Бирок кабыл алуучу канчалык сезимтал болсо, ошончолук табигый кийлигишүү менен иштөө учурунда сөзсүз түрдө пайда болгон көйгөйлөр. Душмандын электрондук согушуна кийлигишүү өзүнчө сөз кылууга арзыйт.

- антеннанын сызыктуу өлчөмүн 4 эсеге көбөйтүү. Эң оңой, бирок татаалдыкты кошот. Ташуу кыйыныраак, байкалаарлык …

Бирок, радар канчалык күчтүү болсо, ошончолук рационалдуу мүнөздөмөлөргө жеке эсептелген кийлигишүүнү табуу, классификациялоо, аны түзүү жана жөнөтүү оңой экенин моюнга алабыз. Жана радардык антеннанын көлөмүнүн чоңоюшу аны убагында аныктай тургандардын колунда.

Негизи, мындай каардуу чөйрө пайда болот. Кайда иштеп чыгуучулар бычактын кырында балансташ керек, жүздөгөн нюанстарды эмес, ондогонун эске алуу менен.

Океандын ары жагындагы потенциалдуу оппоненттерибиз да бул көйгөйгө биз сыяктуу тынчсызданышат. АКШнын Коргоо министрлигинин структурасында DARPA сыяктуу бөлүм бар - Коркунучтуу Изилдөө Проект Агенттиги, ал келечектүү изилдөө менен алектенет. Жакында DARPAнын адистери өз аракеттерин ультра кең тилкелүү сигналдарды (UWB) колдонгон радарларды өнүктүрүүгө бурушту.

UWB деген эмне? Бул ультра кыска импульстар, узактыгы наносекунд же андан аз, спектри туурасы кеминде 500 МГц, башкача айтканда кадимки радардыкынан алда канча көп. Чыгарылган сигналдын күчү Фурьенин өзгөртүүсү боюнча (табигый түрдө мектепте тарыхтан өткөн утопик Чарльз эмес, Фурье сериясынын жаратуучусу Жан Батист Жозеф Фурье, андан кийин сигналды өзгөртүү принциптери аталган) колдонулган спектрдин бүт туурасы боюнча бөлүштүрүлөт. Бул спектрдин өзүнчө бөлүгүндө радиациянын күчүнүн азайышына алып келет.

Иштетүү учурунда UWBде иштеген радарды табуу кадимкиден бир топ кыйын, так ушундан улам: бул бир күчтүү сигналдык сигнал иштебей тургандай, бирок щеткага окшош көптөгөн алсызыраактары сыяктуу. Ооба, эксперттер мындай жөнөкөйлүк үчүн мени кечиришет, бирок бул кабылдоонун жөнөкөй деңгээлине "которуу" үчүн гана.

Башкача айтканда, радар бир импульс менен эмес, "ультра кыска сигналдардын жарылышы" менен "атат". Бул кошумча пайдаларды камсыз кылат, алар төмөндө талкууланат.

UWB сигналын иштетүү, тар тилкеден айырмаланып, детекторсуз кабыл алуу принциптерине негизделген, ошондуктан сигналдагы жарылуулардын саны такыр эле чектелбейт. Демек, сигналдын өткөрүү жөндөмдүүлүгүндө дээрлик эч кандай чектөө жок.

Бул жерде көптөн бери суроо туулат: бул физиканын баары эмне берет, кандай артыкчылыктары бар?

Албетте, алар. UWBге негизделген радарлар так иштелип чыгат жана UWB сигналы кадимки сигналга караганда көбүрөөк мүмкүнчүлүк берет.

UWB сигналына негизделген радарлар объекттерди аныктоо, таануу, жайгаштыруу жана көзөмөлдөө мүмкүнчүлүктөрүнө ээ. Бул анти-радардык камуфляж жана радар колтамгасын азайтуу менен жабдылган объекттер үчүн өзгөчө маанилүү.

Башкача айтканда, UWB сигналы байкалган объект "жашыруун объектилерге" таандык же тиешеси жок экендигине карабайт. Радарга каршы капкактар да шарттуу болуп калат, анткени алар бүт сигналды чагылдыра албайт / сиңире албайт, пакеттин бир бөлүгү объектти "кармап" калат.

UWBдеги радарлар жеке жана топтук максаттарды жакшыраак аныктайт. Максаттын сызыктуу өлчөмдөрү тагыраак аныкталат. Аларга кичине жана өтө төмөн бийиктикте учууга жөндөмдүү кичинекей буталар менен, башкача айтканда, учкучсуз учуучу аппараттар менен иштөө жеңилирээк. Бул радарлардын ызы -чуу иммунитети кыйла жогору болот.

Өзүнчө, UWB жалган максаттарды жакшыраак таанууга мүмкүндүк берет деп ишенишет. Бул, мисалы, континенттер аралык баллистикалык ракеталардын башы менен иштегенде абдан пайдалуу вариант.

Бирок абаны көзөмөлдөө радарларына асылып калбаңыз, UWBде радарды колдонуунун башка варианттары бар, андан кем эмес, балким андан да эффективдүү.

Ультра кең тилкелүү сигнал баарына панацея болуп көрүнүшү мүмкүн. Дрондордон, жашыруун учактардан жана кемелерден, канаттуу ракеталардан.

Чынында, албетте, жок. UWB технологиясынын кээ бир ачык кемчиликтери бар, бирок жетиштүү артыкчылыктары да бар.

UWB радарынын күчү - бул радардын иштөө диапазонунун бир нече жыштыгына негизделгендигинен улам координаттарды аныктоо жана аныктоо ылдамдыгы, тактык жана ылдамдык.

Бул жерде, UWBдин "кабыгы" жалпысынан жашырылган. Бул так ушундай радардын иштөө диапазону көптөгөн жыштыктарга ээ экендигинде. Жана бул кенен диапазон байкоо объектилеринин чагылтуу жөндөмдүүлүктөрү мүмкүн болушунча жыштыгында тандоого мүмкүндүк берет. Же - вариант катары - бул, мисалы, радарларга каршы жабууларды жокко чыгара алат, алар учактын жабуулары салмак чектөөлөрүнө байланыштуу бүт жыштык диапазонунда иштей албайт.

Ооба, бүгүнкү күндө радар колтамгасын азайтуу каражаттары абдан кеңири колдонулат, бирок бул жердеги негизги сөз - "кыскартуу". Корпустун бир да капкагы, бир дагы куулук формасы радарлардан коргой албайт. Көрүүнү азайтыңыз, мүмкүнчүлүк бериңиз - ооба. Жетишет. Жашыруун учактар жөнүндөгү жомоктор өткөн кылымда Югославияда жокко чыгарылган.

UWB радарынын эсептөөсү байкоо объектисин бүт атак-даңкында эң ачык "бөлүп көрсөтө" турган суб-жыштык пакетин тандай алат (жана тез эле, окшош маалыматтарга негизделген). Бул жерде биз сааттар жөнүндө сөз кылбайбыз, заманбап санарип технологиялар бир нече мүнөттө башкарууга мүмкүндүк берет.

Анан, албетте, анализ. Мындай радар объекттин нурлануусунан алынган маалыматтарды ар кандай жыштыкта иштетүүгө жана аларды маалымат базасындагы шилтеме маанилер менен салыштырууга мүмкүндүк бере турган жакшы аналитикалык комплекске ээ болууга тийиш. Алар менен салыштырып көрүңүз жана радардык талаага кандай объект киргенин акыркы жыйынтыкты бериңиз.

Объекттин ар кандай жыштыктарда нурлануусу чындыкты таанууда катаны азайтууда оң роль ойнойт жана объект аркылуу байкоо жүргүзүүнүн же каршы аракеттенүүнүн бузулуу ыктымалдыгы азыраак.

Мындай радарлардын ызы -чуу иммунитетинин жогорулашына радардын так иштөөсүнө тоскоол боло турган радиацияны аныктоо жана тандоо аркылуу жетишилет. Жана, тиешелүүлүгүнө жараша, интерференциянын минималдуу таасирин камсыз кылуу үчүн кабыл алуучу комплекстерди башка жыштыктарга кайра түзүү.

Баары абдан сулуу. Албетте, кемчиликтери да бар. Мисалы, мындай радардын массасы жана өлчөмдөрү кадимки станциялардан бир топ ашып түшөт. Бул дагы эле UWB радарларынын өнүгүшүн абдан татаалдаштырууда. Болжол менен баасы менен бирдей. Ал прототиптер үчүн трансценденталдуу.

Бирок, мындай системаларды иштеп чыгуучулар келечекке абдан оптимисттик көз карашта. Бир жагынан алганда, продукт массалык түрдө өндүрүлө баштаганда, ал ар дайым наркын төмөндөтөт. Жана массасы боюнча, инженерлер галлий нитридине негизделген электрондук компоненттерге ишенишет, алар мындай радарлардын салмагын да, көлөмүн да олуттуу түрдө азайта алышат.

Жана, албетте, болот. Ар бир багыт үчүн. Жыйынтыгында, чыгаруу кеңири жыштык диапазонунда күчтүү, өтө кыска импульстарга ээ, жогорку кайталануу ылдамдыгына ээ болгон радар болот. Жана - абдан маанилүү - кабыл алуучулардан алынган чоң көлөмдөгү маалыматты "сиңирүүгө" жөндөмдүү, жогорку ылдамдыктагы санариптик иштетүү.

Ооба, биз бул жерде чоң тамга менен технологияларга абдан муктажбыз. Көчкү транзисторлору, заряддарды сактоочу диоддор, галлий нитридинин жарым өткөргүчтөрү. Көчкү транзисторлору негизинен бааланбаган түзмөктөр эмес, алар дагы эле өзүн көрсөтө турган түзүлүштөр. Заманбап технологиялардын жарыгында келечек аларга таандык.

Ультра кыска наносекунддук импульстарды колдонгон радарлар кадимки радарларга караганда төмөнкүдөй артыкчылыктарга ээ болот:

- тоскоолдуктардан өтүү жана көрүү чегинен тышкары жайгашкан буталардан чагылуу жөндөмү. Мисалы, ал тоскоолдуктун артында же жерде адамдарды жана жабдууларды аныктоо үчүн колдонулушу мүмкүн;

- UWB сигналынын спектралдык тыгыздыгы төмөн болгондугуна байланыштуу жогорку купуялуулук;

- сигналдын мейкиндиктин кичине болушуна байланыштуу бир нече сантиметрге чейинки аралыкты аныктоонун тактыгы;

- чагылдырылган сигнал жана жогорку максаттуу деталдар боюнча максаттуу объекттерди дароо таануу жана классификациялоо жөндөмү;

- табигый кубулуштардан улам пайда болгон пассивдүү интерференциянын бардык түрлөрүнөн коргоо жагынан эффективдүүлүктү жогорулатуу: туман, жамгыр, кар;

Булар кадимки радарга салыштырмалуу UWB радарынын бардык артыкчылыктарынан алыс. Адистер жана бул маселелерди жакшы билген адамдар гана баалай турган учурлар бар.

Бул касиеттер UWB радарын келечектүү кылат, бирок изилдөө жана иштеп чыгуу менен чечилип жаткан бир катар көйгөйлөр бар.

Эми кемчиликтери тууралуу айтууга арзыйт.

Баасынан жана өлчөмүнөн тышкары, UWB радары кадимки тар тилкелүү радардан төмөн. Жана кыйла төмөн. Импульстук күчү 0,5 ГВт болгон кадимки радар 550 км аралыкта, андан кийин UWB радарында 260 км аралыкта бутаны аныктоого жөндөмдүү. 1 ГВт импульс күчү менен тар диапазондогу радар 655 км аралыкта, UWB радар 310 км аралыкта бутаны аныктайт. Көрүнүп тургандай, дээрлик эки эсе көбөйдү.

Бирок дагы бир көйгөй бар. Бул чагылдырылган сигналдын формасынын күтүүсүздүгү. Тар тилкелүү радар космосто жүргөндө өзгөрбөй турган синусоидалдык сигнал катары иштейт. Амплитудасы жана фазасы өзгөрөт, бирок болжолдуу түрдө жана физика мыйзамдарына ылайык өзгөрөт. UWB сигналы спектрде да, анын жыштык чөйрөсүндө да, убагында да өзгөрөт.

Бүгүнкү күндө UWB радарларын иштеп чыгууда таанылган лидерлер АКШ, Германия жана Израиль болуп саналат.

Америка Кошмо Штаттарында, армияда буга чейин топурактагы ар кандай миналарды жана башка металл буюмдарды табуу үчүн портативдүү мина детектору AN / PSS-14 бар.

Сүрөт
Сүрөт

Бул мина детекторун мамлекеттер НАТО боюнча союздаштарына да сунушташат. AN / PSS-14 тоскоолдуктар жана жер аркылуу деталдуу түрдө объекттерди көрүп, изилдөөгө мүмкүндүк берет.

Немистер 8 ГГц сигнал өткөрүү жөндөмдүүлүгүнө ээ UWB ка-тобунун "Памир" радарынын долбоорун иштеп жатышат.

Израилдиктер UWB "stenovisor" принцибинде дубалдарды же жерди "кароого" жөндөмдүү "Haver-400" чакан аппаратын түзүштү.

Сүрөт
Сүрөт

Аппарат антитеррордук бөлүктөр үчүн түзүлгөн. Бул жалпысынан израилдиктер тарабынан эң сонун ишке ашырылган UWB радарынын өзүнчө түрү. Аппарат чындыгында ар кандай тоскоолдуктар аркылуу ыкчам-тактикалык жагдайды изилдөөгө жөндөмдүү.

Жана андан ары өнүктүрүү, антеннасы бар бир нече өзүнчө радарлардын болушу менен айырмаланган "Хавер-800" тоскоолдуктун артындагы мейкиндикти изилдөөгө гана эмес, үч өлчөмдүү сүрөттү түзүүгө да мүмкүнчүлүк берет.

Сүрөт
Сүрөт

Жыйынтыктап айтканда, UWB радарларын ар кандай багытта (кургактык, деңиз, абадан коргонуу) иштеп чыгуу, мындай системаларды долбоорлоо жана өндүрүү технологиясын өздөштүрө алган өлкөлөргө интеллектуалдык мүмкүнчүлүктөрүн кыйла жогорулатууга мүмкүндүк берет деп айткым келет.

Кантсе да, туткундалгандардын саны, туура аныкталган жана кийинчерээк буталарды жок кылуу менен коштоо үчүн алынган, ар кандай тирешүүдө жеңишке кепилдик берет.

Ал эми UWB радарлары ар кандай касиеттерге кийлигишүүгө анча сезгич эмес экенин эске алсак …

UWB сигналдарын колдонуу аба мейкиндигин байкоодо, жердин бетин кароодо жана картага түшүрүү учурунда аэродинамикалык жана баллистикалык объекттерди табуунун жана байкоонун эффективдүүлүгүн кыйла жогорулатат. UWB радарлары учактын жана конуунун көптөгөн көйгөйлөрүн чече алат.

UWB радар - бул эртеңки күндү көрүү үчүн реалдуу мүмкүнчүлүк. Батыштын бул багыттагы өнүгүүлөр менен тыгыз алектениши бекеринен эмес.

Сунушталууда: