A modern radarok lehetőségei antenna apertúra szintézissel. Modern radar orosz radar

10.03.2020

A régóta ismert radar most teljesen új megvilágításban jelenik meg előttünk, még akkor is, ha általánosságban megismerkedünk legújabb vívmányaival. A megjelent áttekintő cikk a jelenlegi állapotnak és kilátásoknak szenteli.

Korunkban a radar kapta a legszélesebb körű alkalmazást. Módszerei és eszközei tárgyak észlelésére és a helyzet szabályozására szolgálnak a levegőben, a térben, a talajban és a felszíni terekben. A modern technológia lehetővé teszi egy repülőgép vagy rakéta helyzetének koordinátáinak nagy pontosságú mérését, mozgásának nyomon követését, nemcsak a tárgyak alakjának, hanem felületük szerkezetének meghatározását is. A radaros módszerek lehetőséget adnak a Föld belsejének, sőt más bolygók felszíni rétegeinek belső inhomogenitásának vizsgálatára is. De ha tisztán "földi ügyekről" beszélünk - a radar polgári és katonai felhasználásáról, akkor annak módszerei nélkülözhetetlenek például a légiforgalmi irányítás megszervezésében, az útmutatásban, a tárgyak felismerésében, a hozzátartozásuk meghatározásában.

Konkrét céltól függően modern radarállomások(radar) jellemző tulajdonságokkal rendelkeznek. Sokféleségüknek jelentős része radarérzékelés. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a radarérzékelési módszer a fő módszer mind a Földön, mind a levegőben, a tengeren és az űrben.

A radar segítségével úgynevezett térbeli kiválasztás történik - egy tárgy észlelése a visszavert jel alapján, időbeli kiválasztás, amikor a célpont távolságát a visszavert jel visszatérésének késleltetése határozza meg. Létezik a frekvenciaválasztás koncepciója is, amely lehetővé teszi a megfigyelt objektum sugárirányú sebességének követését a jel frekvenciaspektrumának megváltoztatásával.

A modern radarok általában három koordinátájúak. Meghatározzák a tartományt, magasságot és azimutot. Ebben az esetben keskeny sugárzási mintázatú antennákat használnak függőleges és vízszintes síkban. A szögkoordináták meghatározásánál a megadott pontosság biztosítására és a mérési idő meghosszabbítására a párhuzamos-szekvenciális térmérés módszerét alkalmazzuk, amikor több gerendát használnak egyidejűleg, és a zónát ezen gerendák egymás utáni mozgása fedi le, ami lehetővé teszi a vételi csatornák számának csökkentését.

Hogyan lehet elkerülni a helyi objektumok zavaró visszaverődését és a légkör inhomogenitását? Itt, a radar arzenáljában van egy frekvenciaválasztó mód. Lényege, hogy a radarhoz képest mozgó tárgy egy frekvenciaeltolásos jelet ver vissza (Doppler-effektus). Ha ez az eltolódás még csak 10E-7 a vivőfrekvencia értékekhez képest, akkor modern módszerek a feldolgozás kiemeli a különbséget, és a radar "látja" a célt. Ezt a jelek szükséges stabilitásának megőrzésével, vagy ahogy a radarspecialisták mondják, azok koherenciájának megőrzésével biztosítják.

Ez például azért fontos, mert a rendetlenséget okozó objektumok gyakran nem mozdulnak el (a fák imbolyognak, hullámok figyelhetők meg a víz felszínén, felhők mozognak stb.). Az ilyen visszavert jeleknek frekvenciaeltolásuk is van. A radar képességeinek bővítésére az állomások különféle működési módjait és azok kombinációit használják. Az amplitúdó üzemmódban lehetőség nyílik a radar nagyobb hatótávolságának elérésére és a nulla radiális sebességgel mozgó célpontok meghatározására. Ezt a módszert általában távoli mezőben való megtekintésre használják, ahol nincsenek zavaró tükröződések. A koherens módot a közeli látómezőben használják, ahol sok zavaró tükröződés van.

A radaradók csúcsteljesítményének csökkentésére összetett jeleket alkalmaznak, amelyek kellő pontosságot és felbontást biztosítanak. Ugyanakkor a felszerelésnek bonyolultnak kell lennie. Ebben az esetben azonban a kompromisszum teljesen indokolt, mivel lehetővé teszi a szükséges érzékelési tartomány biztosítását, és nem magas csúcsteljesítmény-értéket.

Sok modern radar fázisú antennát (PAR) használ, beleértve az aktív típusúakat is, amelyek mindegyikének saját adó- és vevő bemeneti áramköre van. Ez természetesen megnehezíti az állomás tervezését és karbantartását, ugyanakkor lehetővé teszi az adás-vétel során fellépő veszteségek csökkentését, és növeli az állomás működését nehéz környezetben, beleértve a mesterséges interferenciát is. Ugyanakkor az adó-vevők beépítése a fázisos tömbbe a radar megbízhatóságának javításának egyik fontos módja. Még akkor is, ha több adó- és vevőmodul meghibásodik, a radar továbbra is működik.
A modern radarok nélkülözhetetlen tulajdonsága, hogy a vevőberendezések működésének stabilitását kellően hosszú ideig és különböző időjárási viszonyok között megőrizzék. Ezt a problémát a digitális jelfeldolgozó eszközök radarba való bevezetése oldotta meg.

A modern érzékelőradarokkal szemben fontos követelmény a mobilitásuk. Úgy tervezték, hogy önállóan mozogjanak különböző utakon. Összegöngyölésük és üzembe helyezésük 5-15 percet vesz igénybe. Itt a tervezőknek drasztikusan korlátozniuk kellett a radar tömegét és méreteit. Ezt a problémát sok tekintetben úgy oldották meg, hogy nem rontották a főbb paramétereket a hatótávolság, a pontosság, a látómező, a látómező stb.

Hogyan néz ki egy modern érzékelő radar? Ennek egyik fő eleme egy fázisú antennatömb volt (1. ábra). Forog, és általában több nyalábot képez a vételhez és egy nyalábot az átvitelhez. A vett jeleket felerősítik, majd digitalizálják. Az információk további feldolgozása digitális formában történik a számítástechnika elemeinek segítségével. A radar valójában automatikusan észleli a célokat, méri a koordinátákat, és meghatározza az útvonal paramétereit.

A kezelő szinte teljesen felszabadul a rutinmunka alól. Funkciói a radar kívánt üzemmódjának kiválasztása, ha szükséges, pl. segítik a helyzethez való alkalmazkodást és fenntartják a radar teljesítményét.

A radarállomások rendeltetésszerű építésének általános mintái ellenére ezek nagyon változatosak. Például a modern érzékelő radarok hosszú, közepes és rövid hatótávolságúak; két- és háromkoordináta; mobil, mobil, helyhez kötött és végül kis és nagy magasságban történő észleléshez.

Mit fektetnek be a radarrendszerek megalkotói a „modern radar” koncepciójába? Sok tekintetben a "hatékonyság-költség" ismérv alapján értékelik, és egy aránnyal fejezhető ki, amelynek számlálójában az állomás általános teljesítményjellemzői, a nevezőben pedig a költsége szerepel. Ilyen értékeléssel az egyszerűsített radarok alacsony mutatója lesz a kis számláló miatt, a túlbonyolított radarok pedig a nagy nevező miatt. A modern radarok optimális aránya megfelel a létrehozása során felhasznált tudományos és technológiai vívmányok bizonyos halmazának, amely lehetővé teszi a képességek növelését, továbbá a gyártás során technológiailag elsajátított, ezért gazdaságilag elfogadható eredményeket. És végül, a "modern radar" fogalma nem feltétlenül jelenti azt, hogy minden tekintetben a világ radartechnológiája által elért legjobb teljesítményt nyújtja. Minden állomástervnek tartalmaznia kell olyan műszaki újításokat, amelyek a legjobban lehetővé teszik a szükséges jellemzők biztosítását.

Ugyanakkor hangsúlyozni kell, hogy a modern radarállomások funkcionális hasonlósága és szerteágazó jellege ellenére általában jelentősen eltérnek egymástól. A radarérzékelésben, céljuktól függően, az egységektől a százakig terjedő antennákat használnak négyzetméter, az átlagos kisugárzott teljesítmény több száz watttól a megawatt egységig terjed.

Természetesen a radarrendszerek fejlesztésének problémáit ma a mechanika, elektromechanika, energia, rádióelektronika, számítástechnika stb. legújabb eredményei alapján oldják meg. Mindez arra utal, hogy a modern radarok megalkotása összetett tudományos, műszaki és mérnöki feladat.

A ben megjelent radartechnológiák között mostanában, különösen megbízhatóságuk és magas színvonaluk jellemzi funkcionális jellemzői katonai radarok. Ide tartoznak a támadási eszközök észlelésére szolgáló radarok, amelyek közül sokat kis fényvisszaverő felület jellemzi, és az úgynevezett "Stealth" ("Láthatatlan") technológiával készültek. A támadást a radarérzékelés mesterséges aktív és passzív interferenciájának hátterében hajtják végre. Ugyanakkor maga a radar is támadásnak van kitéve: az általa kibocsátott jelek szerint radarellenes rakétákat (PRR) irányítanak rá. Természetes tehát, hogy a radarkomplexumnak, miközben megoldja fő harci feladatait, rendelkeznie kell a PRR elleni védelemmel is.

A hazai radar figyelemre méltó sikereket ért el. Számos Oroszországban létrehozott radarrendszer nemzeti kincsünk, és világszintű. Ezek közé teljesen lehetséges a méteres hullámtartomány radarállomásai, beleértve a három koordináta állomásokat is.

Nyilvánvalóan érdemes közelebbről is megismerkedni a méteres tartományban működő új, háromkoordinátás körbetekintő állomásaink egyikének lehetőségeivel (2. ábra). Három koordináta formájában ad információt az objektum helyéről: azimutban - 360 °, hatótávolságban legfeljebb 1200 km távolságban és magasságban - 75 km-ig.

Az ilyen állomások előnye egyrészt az általában rövidebb hullámhosszt használó lövedékekkel és radarellenes rakétákkal szembeni sebezhetetlenség, másrészt a Stealth repülőgépek észlelésének képessége. Hiszen ezeknek a tárgyaknak a "láthatatlanságának" az egyik oka a különleges formájuk, aminek van egy kis visszatükröződése. A méteres tartományban ez az ok megszűnik, hiszen a repülőgép méretei összemérhetőek a hullámhosszal, és alakja már nem játszik meghatározó szerepet. Az sem lehetséges, hogy az aerodinamika romlása nélkül elegendő mennyiségű sugárzást elnyelő anyaggal vonják be a repülőgépet. Annak ellenére, hogy ebben a tartományban nagy antennák szükségesek, és az állomásoknak más hátrányai is vannak, a méteres hatótávolságú radarok ezen előnyei előre meghatározták a fejlődésüket és az irántuk való növekvő érdeklődést világszerte.

A hazai radar kétségtelen vívmányának nevezhetjük a deciméteres hullámhossz-tartományban működő radarokat, amelyek kis magasságban repülő célpontokat észlelnek (3. ábra). Egy ilyen állomás a helyi objektumokról és meteorológiai képződményekről érkező intenzív visszaverődések hátterében képes kis és rendkívül alacsony magasságban lévő célpontok észlelésére, valamint helikopterek, repülőgépek, távirányítású járművek és cirkáló rakéták kísérésére. Automatikus módban meghatározza a tartományt, azimutot, magassági szintet és nyomvonalat. Minden információ továbbítható rádiócsatornán akár 50 km távolságban. A szóban forgó állomásokra jellemző a nagy mobilitás (rövid kiépítési és összeomlási idő), valamint a egyszerű módon antennák emelése 50 m magasságba, i.e. minden növényzet felett.

Ezeknek és hasonló radaroknak sok jellemzőjükben nincs analógjuk a világon.

A „Radio” magazin olvasóit valószínűleg érdekli, hogy milyen irányba halad a radar fejlesztése, milyenek lesznek a közeljövőben? Az előrejelzések szerint a korábbiakhoz hasonlóan különböző célú és bonyolultságú állomások jönnek létre. A legbonyolultabbak a három koordinátás radarok lesznek. Közös vonásaik a körkörös (vagy szektorális) szemlélet modern háromkoordinátás rendszereiben lefektetett elvek maradnak. Főbb funkcionális részeik az aktív félvezető (félvezető) fázisú antennatömbök lesznek. Már a fázisos tömbben a jel digitális formába kerül.

A radarban különleges helyet foglal el egy számítógépes komplexum. Átveszi az állomás összes fő funkcióját: a célfelismerést, koordinátáik meghatározását, valamint az állomásvezérlést, beleértve az interferenciaviszonyokhoz való alkalmazkodást, az állomás paramétereinek ellenőrzését és diagnosztikáját.

És ez nem az. A számítógépes komplexum összegzi a kapott adatokat, kapcsolatot létesít a fogyasztóval, és kész formában továbbítja neki a teljes információt.

A mai tudományos és technológiai vívmányok lehetővé teszik, hogy a közeljövőben pontosan megjósolható legyen egy ilyen típusú radarállomás. Kétségesnek tartják azonban egy olyan univerzális lokátor létrehozásának lehetőségét, amely minden észlelési feladatot képes megoldani. A hangsúly a különböző radarok komplexumain van, amelyek egy érzékelőrendszerbe vannak kombinálva.

Ugyanakkor a rendszerek nem szokványos kialakítását is kidolgozzák - többpozíciós radarrendszereket, beleértve a passzív és az aktív-passzív rendszereket is, rejtve a felderítés elől.

KATONAI EGYETEM KATONAI LEVEGŐ ELLENI

AZ OROSZ FÖDERÁCIÓ Fegyveres ERŐJÉNEK VÉDELME

(fiók, Orenburg)

Radarfegyverek Osztálya (Reconnaissance Radar és ACS)

Volt. Nem. _____

A felderítő radar berendezése és működése Első rész A 9s18m1 radar berendezése

Tankönyvként jóváhagyva

kadétok és egyetemisták számára,

képzési központok, alakulatok és egységek

katonai légvédelem

Az Orosz Föderáció fegyveres erői

A tankönyv az Orosz Föderáció Fegyveres Erőinek katonai légvédelmi egyetemeinek, képzési központjainak, alakulatainak és egységeinek kadétjainak és hallgatóinak szól, akik a felderítő radarállomások berendezését és működését tanulmányozzák.

A tankönyv első része a 9S18M1 radarállomásról tartalmaz információkat.

A második részben az 1L13 radarállomásról.

A harmadikban a 9S15M, 9S19M2, 35N6 radarállomásokról és a 9S467-1M radar információfeldolgozó állomásról.

A tankönyv egyik jellemzője az oktatási anyagok szisztematikus bemutatása az általánostól a konkrétig, az RF Fegyveres Erők Légvédelmi Erők Katonai Egyetemén (ág, Orenburg), valamint a radarfegyverek osztályán és a csapatoknál szerzett tapasztalatok felhasználásával.

A tankönyv 1. részét az Orosz Föderáció Katonai Légvédelmi Erők Katonai Egyeteme (fiók, Orenburg) szerzői csapata dolgozta ki a hadtudományok kandidátusa, egyetemi docens, L. Chukin vezérőrnagy irányításával. M.

A munkában részt vettek: a hadtudományok kandidátusa, egyetemi docens, Sevcsun FN ezredes; a hadtudományok kandidátusa, egyetemi docens, Shchipakin A.Yu. alezredes; alezredes Golcsenko I.P.; Kalinin D.V. alezredes; egyetemi docens, Yu.I. Lyapunov alezredes; a pedagógiai tudományok kandidátusa, Szuhanov P. V. százados; a műszaki tudományok kandidátusa, Rychkov A.V. kapitány; alezredes Grigorjev G.A.; a pedagógiai tudományok kandidátusa, Dudko A.V. alezredes.

Tankönyvként hagyta jóvá a „Felderítő radar tervezése és üzemeltetése” tudományágról az RF fegyveres erők katonai légvédelmi vezetője.

Ez a tankönyv az első kiadás, a szerzői gárda reméli, hogy az esetleges hiányosságok nem jelentenek komoly akadályt az olvasóknak, és köszönjük a visszajelzéseket, javaslatokat a tankönyv fejlesztésére. A következő kiadás elkészítésekor minden visszajelzést és javaslatot figyelembe veszünk.

Címünk és telefonszámunk: 460010, Orenburg, st. Pushkinskaya 63, FVU RF Armed Forces, Department of Radar Weapons; tel. 8-353-2-77-55-29 (kapcsolótábla), 1-23 (osztály).

Bevezetés 5

A rövidítések listája és szimbólumok 7

ÉN. Általános információ a 9S18M1 radarról. Szerkezeti tervezés és a fő alkotóelemek elhelyezése 9

1.1 A 9S18M1 radar célja, összetétele és tervezési jellemzői 10

1.2 A radar taktikai és műszaki jellemzői 12

1.3 A radar működési módjai 14

1.4 A radar fő alkatrészeinek szerkezeti kialakítása és elhelyezése 17

II. Radar berendezés 9S18M1

2.1 rövid leírása radarberendezések és -rendszerek 24

2.2 A 9S18M1 radar működése a szerint blokk diagramm 26

2.3 A 9S18M1 radar működése a szerkezeti és működési séma szerint 31

2.4 A tér áttekintésének megszervezése 44

2.5 Tápellátás 53

2.6 9S18M1 radaradó Folyadékhűtő rendszer 79

2.7 Antenna eszköz radar 9S18M1. Hullámvezető-adagoló berendezés 91

2.8 Radarvevő 9S18M1 102

2.9 Radar zavaró berendezés 9S18M1 114

2.10 Radar feldolgozó és vezérlő eszköz 9S18M1 126

2.10.1 Szinkronizáló és interfész berendezések 139

2.10.2 Berendezés radarinformációk feldolgozására, radar 9S18M1 150

2.10.3 Radarkezelő konzol 9S18M1 153

2.10.4 Speciális digitális számítástechnikai eszköz 160

2.11 Általános tudnivalók a földi radar lekérdező készülékről 167

2.12 Kijelző eszköz 171

2.13 Kommunikációs berendezések 187

2.14 Külső és belső kommunikációs berendezések 195

2.15 Antennaforgató radar 9S18M1 201

2.16 Radarantenna kihelyezése és összecsukható eszköze

2.17 Radar léghűtő rendszer 9S18M1 216

2.18 Berendezés navigációs, tájékozódási és topográfiai helymeghatározó radarhoz 9S18M1 223

III. Általános információk a 9S18M1 243 alapgép radarról

IV. Általános információk a 9S18M1 261 radar karbantartási és javítási módjairól

4.1 Beépített rendszer a radar megfigyeléséhez és hibaelhárításához 9S18M1 261

4.2 A pótalkatrészek és tartozékok rendeltetése, összetétele és elhelyezése. Az eljárás a szükséges elem megtalálásához a ZIP 272-ben

4.3 Az MRTO 9V894 275 célja, összetétele és képességei karbantartáshoz és javításhoz

M. Vinogradov kapitány,
a műszaki tudományok kandidátusa

A repülőgépekre és űrjárművekre telepített modern radarberendezések jelenleg az egyik legintenzívebben fejlődő elektronikai szegmenst képviselik. Ezen eszközök felépítésének alapjául szolgáló fizikai elvek azonossága lehetővé teszi, hogy egy cikk keretein belül megvizsgáljuk őket. Az űr- és a légiközlekedési radarok közötti fő különbségek a különböző rekesznyílás-méretekhez kapcsolódó radarjel feldolgozásának elveiben, a radarjelek terjedésének jellemzőiben a légkör különböző rétegeiben, a földfelszín görbületének figyelembevételében rejlenek. stb. Az ilyen különbségek ellenére a szintetizáló apertúrával (RSA) rendelkező radarok fejlesztői mindent megtesznek annak érdekében, hogy e felderítő eszközök képességei a lehető legnagyobb hasonlóságot elérjék.

Jelenleg az apertúraszintézissel ellátott légi radarok lehetővé teszik a konkrét felderítés (a földfelszín lövöldözése különböző módokban), a mobil és állócélok kiválasztását, a talajhelyzet változásainak elemzését, az erdőkben elrejtett objektumok lövését, az eltemetett és kistestek felderítését. tengeri objektumok.

A SAR fő célja a Föld felszínének részletes felmérése.

Rizs. 1. ábra: A modern SAR felvételi módjai (a - részletes, b - áttekintés, c - pásztázás) Rizs. 2. Példák valódi radarképekre 0,3 m (fent) és 0,1 m (alul) felbontással

Rizs. 3. Képek megtekintése, amikor különböző szinteken részletezve
Rizs. 4. ábra: Példák a földfelszín valós területeinek töredékeire, amelyeket a DTED2 (balra) és a DTED4 (jobbra) részletszinteken kaptunk.

A fedélzeti antenna apertúrájának mesterséges növelése miatt, melynek alapelve a visszavert radarjelek koherens felhalmozása a szintézis intervallumon keresztül, nagy szögbeli felbontás érhető el. A modern rendszerekben a felbontás elérheti a több tíz centimétert is, ha a centiméteres hullámhossz-tartományban működik. Hasonló tartományfelbontási értékek érhetők el az impulzuson belüli moduláció, például a lineáris frekvenciamoduláció (csirip) használatával. Az antenna apertúrájának szintetizálásának időköze egyenesen arányos a SAR hordozó repülési magasságával, ami biztosítja, hogy a felmérés felbontása független legyen a magasságtól.

Jelenleg három fő módja van a földfelszín felmérésének: áttekintés, szkennelés és részletes (1. ábra). A felmérési módban a földfelszín felmérése folyamatosan történik a rögzítési sávban, miközben elválasztja az oldalsó és anterolaterális módokat (az antennamintázat fő lebenyének orientációjától függően). A jel felhalmozódása a radarhordozó adott repülési körülményeihez tartozó antenna apertúra szintetizálására számított időközönként történik. A pásztázó fényképezési mód abban különbözik a felmérési módtól, hogy a felvétel a rend teljes szélességében, a rögzítési sáv szélességével megegyező csíkokban történik. Ezt a módot kizárólag az űrben lévő radarok használják. Ha részletes módban fényképez, a jelgyűjtés az áttekintés módhoz képest megnövelt időközönként történik. Az intervallum növelése az antennamintázat fő lebenyének mozgása miatt történik, szinkronban a radarhordozó mozgásával, így a besugárzott terület folyamatosan a felvételi területen van. A modern rendszerek lehetővé teszik a földfelszínről és a rajta elhelyezkedő tárgyakról 1 m nagyságrendű képek készítését az áttekintéshez és 0,3 m-es felbontású részletezési módokhoz. A Sandia cég bejelentette egy SAR megalkotását a taktikai UAV-okhoz, amely képes 0,1 m-es felbontással lőni részletes módban. A SAR eredő jellemzőit (a földfelszín felmérését tekintve) jelentősen befolyásolják a vett jel digitális feldolgozására alkalmazott módszerek, amelyek fontos összetevői a pályatorzulásokat korrigáló adaptív algoritmusok. A vivő egyenes vonalú pályájának hosszú távú megtartásának lehetetlensége teszi lehetetlenné a részletező móddal összehasonlítható felbontások elérését folyamatos felmérési módban, bár a felmérési módban nincs fizikai korlátozás a felbontásra vonatkozóan.

Az inverz apertúra szintézis (IRSA) módja lehetővé teszi az antenna apertúra szintetizálását nem a hordozó mozgása, hanem a besugárzott cél mozgása miatt. Ebben az esetben nem a földi objektumokra jellemző transzlációs mozgásról beszélhetünk, hanem a hullámokon lengő úszó létesítményekre jellemző (különböző síkbeli) ingamozgásról. Ez a funkció határozza meg az IRSA fő célját - a tengeri objektumok észlelését és azonosítását. A modern IRSA-k jellemzői lehetővé teszik a kis tárgyak, például a tengeralattjáró periszkópok magabiztos észlelését. Az Egyesült Államok fegyveres erőinél és más államokban szolgálatot teljesítő összes repülőgép, amelynek feladata a part menti övezet és a vízi területek járőrözése, képes ebben a módban lőni. A fényképezés eredményeként kapott képek jellemzőikben hasonlóak a közvetlen (nem inverz) rekeszszintézissel történő fényképezés eredményeként kapott képekhez.

Az interferometrikus felmérési mód (Interferometric SAR – IFSAR) lehetővé teszi, hogy háromdimenziós képeket készítsen a Föld felszínéről. Ahol modern rendszerek képesek egypontos felvétel készítésére (vagyis egy antenna használatára), hogy háromdimenziós képeket készítsenek. A képadatok jellemzésére a szokásos felbontáson kívül egy további paramétert is bevezetnek, amit magasságpontosságnak vagy magassági felbontásnak neveznek. A paraméter értékétől függően a háromdimenziós képek (DTED – Digital Terrain Elevation Data) több szabványos gradációja van meghatározva:
DTEDO................................ 900 m
DTED1......................... 90m
DTED2........................ 30m
DTED3................................10m
DTED4..............Sm
DTED5..............................1m

Egy urbanizált terület (modell) különböző részletezettségi szinteknek megfelelő képeinek típusát az ábra mutatja. 3.

A 3-5. szintek hivatalosan HRTe-High Resolution Terrain Elevation adatokként ismertek. A földi objektumok helyzetének meghatározása a 0-2 szintű képeken a WGS 84 koordinátarendszerben történik, a magasságot a nulla jelhez viszonyítva mérjük. A nagyfelbontású képek koordinátarendszere jelenleg nem szabványosított, és tárgyalás alatt áll. ábrán A 4. ábrán a földfelszín valós területeinek töredékei láthatók, amelyeket különböző felbontású sztereó képalkotás eredményeként kaptak.

Az American Shuttle 2000-ben az SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) projekt keretében, melynek célja a térképészeti információk nagymértékű megszerzése volt, interferometrikus felmérést végzett a Föld egyenlítői részén a sávban. 60° é. SH. 56°D-ig sh., miután a kimeneten megkapta a Föld felszínének háromdimenziós modelljét DTED2 formátumban. Ha részletes 3D-s adatokat szeretne szerezni az Egyesült Államokban, az NGA HRTe? amelyen belül elérhetők lesznek a 3-5. szintű képek.
A földfelszín nyílt területeinek radaros leképezése mellett a légi radar képes a megfigyelő szeme elől rejtett jelenetek képét is készíteni. Különösen lehetővé teszi az erdőkben elrejtett, valamint a föld alatti tárgyak észlelését.

Az áthatoló radar (GPR, Ground Penetrating Radar) egy távérzékelő rendszer, melynek elve a homogén (vagy viszonylag homogén) térfogatban elhelyezkedő deformált vagy eltérő összetételű területekről visszaverődő jelek feldolgozásán alapul. A földfelszíni szondarendszer lehetővé teszi a különböző mélységekben elhelyezkedő üregek, repedések, eltemetett tárgyak észlelését, különböző sűrűségű területek azonosítását. Ebben az esetben a visszavert jel energiája erősen függ a talaj elnyelő tulajdonságaitól, a célpont méretétől és alakjától, valamint a határterületek heterogenitásának mértékétől. Jelenleg a GPR a katonailag alkalmazott irányultsága mellett kereskedelmileg is életképes technológiává fejlődött.

A földfelszín szondázása 10 MHz - 1,5 GHz frekvenciájú impulzusokkal történő besugárzással történik. A besugárzó antenna elhelyezhető a föld felszínén vagy a fedélzeten repülőgép. A besugárzási energia egy része a föld felszín alatti szerkezetének változásaiból verődik vissza, nagy része pedig tovább hatol a mélységbe. A visszavert jel vétele, feldolgozása és a feldolgozás eredménye megjelenik a kijelzőn. Amikor az antenna mozog, folyamatos kép keletkezik, amely tükrözi a felszín alatti talajrétegek állapotát. Mivel valójában a visszaverődés a különböző anyagok dielektromos állandóinak (vagy egy anyag különböző állapotainak) különbsége miatt következik be, a szondázás nagyszámú természetes és mesterséges hibát tárhat fel a felszín alatti rétegek homogén tömegében. A behatolás mélysége a besugárzás helyén lévő talaj állapotától függ. A jel amplitúdójának csökkenése (abszorpció vagy szórás) nagymértékben függ számos talajtulajdonságtól, amelyek közül a legfontosabb az elektromos vezetőképesség. Így a homokos talajok optimálisak a szondázáshoz. Az agyagos és a nagyon nedves talajok sokkal kevésbé alkalmasak erre. A jó eredményeket száraz anyagok, például gránit, mészkő, beton szondázása mutatja.

A hangzás felbontása a kibocsátott hullámok frekvenciájának növelésével javítható. A frekvencia növekedése azonban hátrányosan befolyásolja a sugárzás behatolási mélységét. Tehát az 500-900 MHz frekvenciájú jelek 1-3 m mélységig behatolhatnak, és akár 10 cm-es felbontást biztosítanak, 80-300 MHz frekvenciával pedig 9-25 m mélységig. , de a felbontás kb 1,5 m.

A felszín alatti szondázó radar fő katonai célja a telepített aknák észlelése. Ugyanakkor a repülőgép, például helikopter fedélzetére telepített radar lehetővé teszi az aknamezők térképeinek közvetlen megnyitását. ábrán Az 5. ábrán egy helikopterre szerelt radar képei láthatók, amelyeken a gyalogsági aknák elhelyezkedése látható.

Az erdőkben elrejtett tárgyak észlelésére és követésére tervezett légi radar (FO-PEN - FOliage PENetrating) lehetővé teszi a fák koronája által elrejtett kis (mozgó és álló) objektumok észlelését. Az erdőben elrejtett tárgyak fényképezése a hagyományos fényképezéshez hasonlóan két módban történik: áttekintés és részletezés. Átlagosan áttekintő módban a rögzítési sávszélesség 2 km, ami lehetővé teszi a földfelszín 2x7 km-es képét a kimeneten; részletes módban a felmérés 3x3 km-es szakaszokban történik. A felvételi felbontás a frekvenciától függ, és 10 m-től 20-50 MHz-es frekvencián és 1 m-től 200-500 MHz-es frekvencián változik.

A modern képelemzési módszerek lehetővé teszik a kapott radarképen lévő objektumok kellően nagy valószínűséggel észlelését és utólagos azonosítását. Ebben az esetben a felismerés nagy (1 m-nél kisebb) és alacsony (10 m-ig) felbontású képeken egyaránt lehetséges, míg a felismeréshez kellően magas (kb. 0,5 m) felbontású képekre van szükség. És ebben az esetben is nagyrészt csak közvetett jelek általi felismerésről beszélhetünk, hiszen a tárgy geometriai alakja nagyon erősen torzul a levéltakaróról visszaverődő jel miatt, valamint a a szélben imbolygó levelek következtében fellépő Doppler-effektus miatti frekvenciaeltolódású jelek megjelenése.

ábrán A 6. ábrán ugyanarról a területről (optikai és radar) láthatók a képek. Az optikai képen nem látható objektumok (autók oszlopa) jól láthatóak a radarképen, az objektum geometriai felépítése teljesen hiányzik.

A kapott radarképek részletessége számos funkció gyakorlati megvalósítását tette lehetővé, amelyek viszont számos fontos gyakorlati probléma megoldását tette lehetővé. Az egyik ilyen feladat a Föld felszínének egy bizonyos területén egy bizonyos időtartam alatt bekövetkezett változások nyomon követése – koherens észlelés. Az időszak időtartamát általában az adott területen való járőrözés gyakorisága határozza meg. A változások nyomon követése egy adott területről egymás után kapott koordinátaszerűen kombinált képek elemzése alapján történik. Ebben az esetben az elemzés részletességének két szintje lehetséges.

5. ábra: Aknamezők térképei háromdimenziós ábrázolásban különböző polarizációs fényképezéskor: modell (jobb oldalon), példa a földfelszín egy valós területének képére összetett felszín alatti helyzettel (bal oldalon) ), amelyet egy helikopter fedélzetére felszerelt radar segítségével szereztek

Rizs. 6. ábra: Optikai (fent) és radarképei (lent) egy terepszakaszról egy erdei úton haladó autókonvojról

Az első szint a jelentős változások észlelését foglalja magában, és a kép amplitúdó-leolvasásainak elemzésén alapul, amelyek a fő vizuális információt hordozzák. Leggyakrabban ebbe a csoportba tartoznak azok a változások, amelyeket egy személy két kialakított radarkép egyidejű megtekintésekor láthat. A második szint a fázisleolvasások elemzésén alapul, és lehetővé teszi az emberi szem számára láthatatlan változások észlelését. Ezek közé tartozik a nyomok megjelenése (egy autó vagy egy személy) az úton, az ablakok, ajtók állapotának megváltozása ("nyitva - zárva" stb.).

Egy másik érdekes SAR-képesség, amelyet a Sandia is bejelentett, a radaros videórögzítés. Ebben az üzemmódban az antenna apertúra szakaszról szakaszra történő diszkrét kialakítását, amely a folyamatos felmérési módra jellemző, párhuzamos többcsatornás kialakítás váltja fel. Vagyis minden pillanatban nem egy, hanem több (a megoldandó feladatoktól függ) nyílás szintetizálódik. A kialakított rekesznyílások számának egyfajta analógja a képkockasebesség a hagyományos videofelvételeknél. Ez a funkció lehetővé teszi a mozgó célpontok kiválasztását a vett radarképek elemzése alapján, a koherens érzékelés elvei alapján, ami lényegében a hagyományos radarok alternatívája, amelyek a vett Doppler-frekvenciák elemzése alapján választanak ki mozgó célpontokat. jel. A mozgó célpontok ilyen szelektálóinak megvalósításának hatékonysága a jelentős hardver- és szoftverköltségek miatt nagyon kétséges, ezért az ilyen módok nagy valószínűséggel nem maradnak másak, mint a kiválasztási probléma elegáns megoldásának módja, annak ellenére, hogy a kiválasztási lehetőségek megnyílnak. nagyon alacsony (3 km/h-nál kisebb) sebességgel mozgó célpontok.h, amely Doppler SDC-k számára elérhetetlen). A radar tartományban történő közvetlen videórögzítés sem talált jelenleg alkalmazásra, ismét a magas sebességi követelmények miatt, ezért a meglévő minták katonai felszerelés amelyek ezt a módot a gyakorlatban megvalósítják, nem.

A földfelszín radartartományban történő felmérése technikájának fejlesztésének logikus folytatása a kapott információk elemzésére szolgáló alrendszerek fejlesztése. Különösen nagy jelentősége van a radarképek automatikus elemzésére szolgáló rendszerek fejlesztésének, amelyek lehetővé teszik a felmérési területre esett földi objektumok észlelését, megkülönböztetését és felismerését. Az ilyen rendszerek létrehozásának bonyolultsága a radarképek koherens természetéhez kapcsolódik, az interferencia és diffrakció jelenségei műtermékek megjelenéséhez vezetnek - mesterséges tükröződéshez, hasonlóan ahhoz, amely akkor jelenik meg, amikor egy nagy effektív szórófelülettel rendelkező célpontot besugároznak. . Ráadásul a radarkép minősége valamivel gyengébb, mint egy hasonló (felbontású) optikai kép minősége. Mindez oda vezet, hogy jelenleg nincsenek hatékony megoldások az objektumok radarképeken történő felismerésére, de az ezen a területen végzett munkák száma, bizonyos közelmúltban elért sikerek arra utalnak, hogy a közeljövőben lehet majd beszélni. intelligens pilóta nélküli felderítő járművekről, amelyek a saját fedélzeti radarfelderítő berendezéseik által kapott információk elemzése alapján képesek felmérni a földi helyzetet.

A másik fejlesztési irány az integráció, vagyis a több forrásból származó információk utólagos közös feldolgozásával történő összehangolt kombináció. Ezek lehetnek különféle módokban lövő radarok, vagy radarok és egyéb felderítő berendezések (optikai, infravörös, multispektrális stb.).

Így az antenna apertúra szintézissel rendelkező modern radarok a földfelszín radarfelmérésével kapcsolatos feladatok széles körének megoldását teszik lehetővé, napszaktól és időjárási viszonyoktól függetlenül, ami fontos eszköze a föld állapotáról való információszerzésnek. felület és a rajta elhelyezkedő tárgyak.

Külföldi katonai szemle 2. szám 2009 P. 52-56

A munkát Alekszej Nyikolajevics Shulunov, a Katonai-Ipari Rádiófotonikai Bizottság Tudományos és Műszaki Tanácsa munkacsoportjának vezetője vezeti. Az első sikeresnek mondható lépések megtörténtek. Úgy tűnik, új korszak nyílik a klasszikus radarban, amely mára már tudományos-fantasztikusnak tűnik.

Mi a radar, valószínűleg mindenki tudja, aki legalább végzett Gimnázium. És hogy mi számít rádiófoton helyszínnek, azt a szakemberek nem túl nagy köre tudja. Egyszerűen fogalmazva, az új technológia lehetővé teszi az inkompatibilis - a rádióhullám és a fény - kombinálását. Ebben az esetben az elektronok áramlását át kell alakítani fotonok áramlásává és fordítva. A tegnapi valóságon túlmutató feladat a közeljövőben megoldható. Mit fog adni?

Például a rakétavédelmi és az űrobjektumok nyomon követésére szolgáló radarrendszerek alapját hatalmas radarkomplexumok képezik. A helyiségek, ahol a berendezés található, többszintes épületek. A fotonikus technológiák alkalmazása lehetővé teszi, hogy az összes vezérlő és adatfeldolgozó rendszert sokkal kisebb méretben – szó szerint néhány helyiségben – elhelyezzük. Ugyanakkor a radarok technikai lehetőségei akár több ezer kilométeres távolságban lévő apró tárgyak észlelésére is csak növekedni fognak. Ráadásul a fotonikus technológiák alkalmazása miatt nem egy céljel jelenik meg a radar képernyőjén, hanem annak képe, ami a klasszikus radarral elérhetetlen. Vagyis a szokásos világító pont helyett a kezelő azt fogja látni, hogy mi repül valójában - repülőgép, rakéta, madárraj vagy meteorit, érdemes megismételni, akár több ezer kilométerre is a radartól.

A fotonradar képernyőjén nem a célpont jele, hanem a klasszikus radarral elérhetetlen képe jelenik meg

Ma már minden radarrendszer – katonai és polgári – szigorúan meghatározott frekvenciatartományban működik, ami bonyolítja a műszaki tervezést, és sokféle radar-nómenklatúrához vezet. A foton radarok fogják elérni az egységesítés legmagasabb fokát. Képesek azonnal behangolni a működési frekvencia nagyon széles tartományát - métertől milliméterig.

Régóta nem titok, hogy az úgynevezett lopakodó repülőgépek is jól láthatóak a méteres tartományban, de koordinátáikat a centiméter és milliméter tartományban lévő állomások adják meg a legpontosabban. Ezért a légvédelmi rendszerekben mind a nagyon nagy antennával rendelkező, mind a kompaktabb, centiméteres mérőállomások egyszerre működnek. De egy fotonradar, amely nagy frekvenciatartományban pásztázza a teret, minden probléma nélkül érzékeli ugyanazt a "láthatatlanságot", és azonnal újrahangolódik egy szélessávú jelre és egy magas frekvenciára, meghatározza annak pontos koordinátáit magasságban és tartományban.

Ez csak a helyszínről szól. Forradalmi változások mennek végbe az elektronikus hadviselésben, az információtovábbításban és annak védelmében, a számítástechnikában és még sok másban is. Könnyebb azt mondani, hogy a rádiófotonika nem befolyásolja.

Valójában a high-tech ipar egy alapvetően új ága jön létre. A feladat a legnehezebb, ezért az ország számos vezető kutatóközpontja, egyetemi tudomány, számos ipari vállalkozások. Shulunov szerint a munka a Honvédelmi Minisztériummal, a Gazdaságfejlesztési Minisztériummal, valamint a Tudományos és Oktatási Minisztériummal szoros kapcsolatban zajlik. Nemrég Oroszország elnöke vette át az irányítást felettük.

A modern hadviselés gyors és mulandó. A harcban gyakran az nyer, aki elsőként képes észlelni egy lehetséges fenyegetést és megfelelően reagálni rá. Több mint hetven éve az ellenség szárazföldi, tengeri és levegőbeli felkutatására rádióhullámok kibocsátásán és különféle objektumokról való visszaverődésének regisztrálásán alapuló radar módszert alkalmaznak. Az ilyen jeleket küldő és fogadó eszközöket radarállomásoknak vagy radaroknak nevezzük.

A "radar" kifejezés egy angol rövidítés (radio detection and rangeing), amely 1941-ben került forgalomba, de már régen önálló szóvá vált, és a világ legtöbb nyelvére bekerült.

A radar feltalálása természetesen mérföldkőnek számít. A modern világ nehezen képzelhető el radarállomások nélkül. Használják a repülésben, a tengeri szállításban, radar segítségével előrejelzik az időjárást, azonosítják a közlekedési szabályokat megsértőket, pásztázzák a földfelszínt. A radarrendszerek (RLK) megtalálták alkalmazásukat az űriparban és a navigációs rendszerekben.

A radarokat azonban legszélesebb körben katonai ügyekben használják. Azt kell mondani, hogy ezt a technológiát eredetileg katonai szükségletekre hozták létre, és közvetlenül a második világháború kezdete előtt érte el a gyakorlati megvalósítás szakaszát. A konfliktusban részt vevő összes jelentős ország aktívan (és nem eredménytelenül) használt radarállomásokat az ellenséges hajók és repülőgépek felderítésére és észlelésére. Bátran állíthatjuk, hogy a radarok használata számos jelentős csata kimenetelét döntötte el mind Európában, mind a csendes-óceáni hadműveleti színtéren.

Napjainkban a radarokkal rendkívül sokféle katonai feladatot oldanak meg, az interkontinentális ballisztikus rakéták kilövésének követésétől a tüzérségi felderítésig. Minden repülőgépnek, helikopternek, hadihajónak saját radarrendszere van. A radarok képezik a légvédelmi rendszer gerincét. A legújabb, szakaszos antennával ellátott radarrendszert egy ígéretes orosz „Armata” tankra telepítik. Általában véve a modern radarok sokfélesége elképesztő. Ezek teljesen különböző eszközök, amelyek méretükben, jellemzőikben és rendeltetésükben különböznek egymástól.

Bátran kijelenthetjük, hogy ma Oroszország a radarok fejlesztésében és gyártásában az egyik elismert világelső. Mielőtt azonban a radarrendszerek fejlődési trendjeiről beszélnénk, érdemes néhány szót ejteni a radarok működési elveiről, valamint a radarrendszerek történetéről.

Hogyan működik a radar

A hely egy módszer (vagy folyamat) valami helyének meghatározására. Ennek megfelelően a radar egy tárgy vagy tárgy észlelésének módszere az űrben rádióhullámok segítségével, amelyeket egy radarnak vagy radarnak nevezett eszköz bocsát ki és fogad.

Az elsődleges vagy passzív radar fizikai működési elve meglehetősen egyszerű: rádióhullámokat sugároz az űrbe, amelyek a környező tárgyakról visszaverődnek, és visszavert jelek formájában visszatérnek oda. Ezeket elemezve a radar képes érzékelni egy tárgyat a tér egy bizonyos pontján, valamint megmutatni annak főbb jellemzőit: sebesség, magasság, méret. Bármely radar egy összetett rádiótechnikai eszköz, amely sok összetevőből áll.

Bármely radar felépítése három fő elemből áll: egy jeladó, egy antenna és egy vevő. Minden radarállomás két nagy csoportra osztható:

  • impulzus;
  • folyamatos cselekvés.

Az impulzusradar adó rövid ideig (másodperc töredékei) elektromágneses hullámokat bocsát ki, a következő jelet csak az első impulzus visszatérése és a vevő elérése után küldi ki. Az impulzusismétlési frekvencia a radar egyik legfontosabb jellemzője. Az alacsony frekvenciájú radarok több száz impulzust bocsátanak ki percenként.

Az impulzusradar antenna vételre és adásra egyaránt működik. A jel kibocsátása után az adó egy időre kikapcsol, a vevő pedig bekapcsol. Miután megkapta, a fordított folyamat történik.

Az impulzusradaroknak vannak hátrányai és előnyei is. Egyszerre több célpont hatótávolságát is meg tudják határozni, egy ilyen radar könnyen megteszi egy antennával, az ilyen eszközök mutatói egyszerűek. Ebben az esetben azonban az ilyen radar által kibocsátott jelnek meglehetősen nagy teljesítményűnek kell lennie. Azt is hozzá lehet tenni, hogy minden modern nyomkövető radar impulzusos séma szerint készül.

Az impulzusradar állomások általában magnetronokat vagy utazóhullámcsöveket használnak jelforrásként.

A radarantenna fókuszálja az elektromágneses jelet és irányítja azt, felveszi a visszavert impulzust és továbbítja a vevőnek. Vannak olyan radarok, amelyekben a jel vételét és továbbítását különböző antennák végzik, és ezek egymástól jelentős távolságra is elhelyezhetők. A radarantenna képes elektromágneses hullámok kibocsátására körben vagy egy bizonyos szektorban. A radarsugár irányulhat spirálban vagy kúp alakúra. Szükség esetén a radar képes követni egy mozgó célpontot úgy, hogy speciális rendszerek segítségével folyamatosan ráirányítja az antennát.

A vevő funkciói közé tartozik a kapott információ feldolgozása és továbbítása a képernyőre, ahonnan a kezelő beolvassa.

Az impulzusradarok mellett léteznek folytonos hullámú radarok is, amelyek folyamatosan elektromágneses hullámokat bocsátanak ki. Az ilyen radarállomások a Doppler-effektust használják munkájuk során. Ez abban rejlik, hogy a jelforráshoz közeledő tárgyról visszaverődő elektromágneses hullám frekvenciája nagyobb lesz, mint egy távolodó tárgyról. A kibocsátott impulzus frekvenciája változatlan marad. Az ilyen típusú radarok nem rögzítenek álló tárgyakat, vevőjük csak a kibocsátott feletti vagy alatti frekvenciájú hullámokat veszi fel.

Egy tipikus Doppler radar a közlekedési rendőrség által a járművek sebességének meghatározására használt radar.

A folyamatos radaroknál az a fő probléma, hogy nem lehet velük meghatározni az objektum távolságát, de működésük során nincs interferencia a radar és a célpont között, illetve mögötte álló objektumokból. Ezenkívül a Doppler radarok meglehetősen egyszerű eszközök, amelyek működéséhez alacsony teljesítményű jelekre van szükség. Azt is meg kell jegyezni, hogy a folyamatos sugárzású modern radarállomások képesek meghatározni az objektum távolságát. Ehhez használja a radar működés közbeni frekvenciájának változását.

Az impulzusradarok működésének egyik fő problémája az álló objektumokból származó interferencia - általában ez a földfelszín, hegyek, dombok. A fedélzeti impulzusos légijármű-radarok működése során a földfelszínről visszaverődő jel „takarja” az összes lent található objektumot. Ha földi vagy hajós radarrendszerekről beszélünk, akkor számukra ez a probléma az alacsony magasságban repülő célpontok észlelésében nyilvánul meg. Az ilyen interferencia kiküszöbölésére ugyanazt a Doppler-effektust alkalmazzák.

Az elsődleges radarok mellett léteznek úgynevezett másodlagos radarok, amelyeket a repülésben használnak a repülőgépek azonosítására. Az ilyen radarrendszerek összetétele az adón, antennán és vevőn kívül egy repülőgép transzpondert is tartalmaz. Elektromágneses jellel besugározva a transzponder kimerül További információ magasságról, útvonalról, táblaszámról, nemzetiségéről.

Ezenkívül a radarállomások feloszthatók annak a hullámnak a hosszával és frekvenciájával, amelyen működnek. Például a Föld felszínének tanulmányozásához, valamint jelentős távolságokban történő munkához 0,9-6 m (frekvencia 50-330 MHz) és 0,3-1 m (frekvencia 300-1000 MHz) hullámokat használnak. A légiforgalmi irányításhoz 7,5-15 cm hullámhosszú radart használnak, a rakétakilövő érzékelő állomások horizonton túli radarjai pedig 10-100 méteres hullámhosszúságúak.

A radar története

A radar ötlete szinte közvetlenül a rádióhullámok felfedezése után merült fel. 1905-ben Christian Hülsmeyer, a német Siemens cég alkalmazottja megalkotott egy olyan készüléket, amely rádióhullámok segítségével képes érzékelni nagy fémtárgyakat. A feltaláló azt javasolta, hogy szereljék fel a hajókra, hogy elkerülhessék az ütközéseket rossz látási viszonyok között. A hajótársaságok azonban nem érdeklődtek az új készülék iránt.

Oroszországban is végeztek radarkísérleteket. Popov orosz tudós már a 19. század végén felfedezte, hogy a fémtárgyak megakadályozzák a rádióhullámok terjedését.

Az 1920-as évek elején Albert Taylor és Leo Young amerikai mérnököknek sikerült rádióhullámok segítségével észlelniük egy elhaladó hajót. A rádiótechnika akkori állapota azonban olyan volt, hogy nehéz volt radarállomások ipari modelljeit létrehozni.

Az 1930-as évek közepe táján jelentek meg Angliában az első radarállomások, amelyekkel gyakorlati problémákat lehetett megoldani. Ezek az eszközök nagyon nagyok voltak, és csak szárazföldre vagy nagy hajók fedélzetére lehetett felszerelni. Csak 1937-ben hoztak létre egy miniatűr radar prototípust, amelyet repülőgépre lehetett telepíteni. A második világháború kezdetére a briteknél volt egy Chain Home nevű radarállomás-lánc.

Új, ígéretes irányba indult el Németországban. És meg kell mondanom, nem is sikertelenül. A német haditengerészet főparancsnokának, Raedernek már 1935-ben bemutattak egy működő radart, katódsugár-kijelzővel. Később ennek alapján létrehozták a radar gyártási modelljeit: Seetakt a haditengerészet számára és Freya a légvédelem számára. 1940-ben a würzburgi radar tűzvezető rendszer kezdett belépni a német hadseregbe.

A német tudósok és mérnökök radar terén elért nyilvánvaló eredményei ellenére azonban a német hadsereg később kezdte használni a radarokat, mint a britek. Hitler és a Birodalom csúcsa kizárólag védelmi fegyvernek tekintette a radarokat, amelyekre a győztes német hadseregnek nem igazán volt szüksége. Ez az oka annak, hogy a brit csata kezdetéig a németek mindössze nyolc Freya radarállomást telepítettek, bár tulajdonságaikat tekintve legalább olyan jók voltak, mint brit társaik. Általánosságban elmondható, hogy a radar sikeres használata nagymértékben meghatározta a brit csata kimenetelét, valamint a Luftwaffe és a szövetséges légierő közötti konfrontációt Európa egén.

Később a németek a würzburgi rendszer alapján létrehoztak egy légvédelmi vonalat, amelyet Kammhuber-vonalnak neveztek el. A különleges erők egységei segítségével a szövetségesek meg tudták fejteni a német radar titkait, ami lehetővé tette azok hatékony megzavarását.

Annak ellenére, hogy a britek később léptek be a „radar” versenybe, mint az amerikaiak és a németek, a célegyenesben sikerült megelőzniük őket, és a repülőgépek legfejlettebb radarérzékelő rendszerével megközelíteni a második világháború kezdetét.

A britek már 1935 szeptemberében megkezdték a radarállomások hálózatának kiépítését, amely a háború előtt már húsz radarállomást tartalmazott. Teljesen blokkolta a Brit-szigetek megközelítését az európai partokról. 1940 nyarán brit mérnökök létrehoztak egy rezonáns magnetront, amely később az amerikai és brit repülőgépekre telepített légi radarállomások alapja lett.

A Szovjetunióban is végeztek munkát a katonai radar területén. A Szovjetunióban az első sikeres kísérleteket a repülőgépek radarállomások segítségével történő észlelésére már az 1930-as évek közepén végezték. 1939-ben a Vörös Hadsereg elfogadta az első RUS-1 radart, 1940-ben pedig az RUS-2-t. Mindkét állomást tömeggyártásba kezdték.

Második Világháború egyértelműen bizonyította a radarállomások használatának nagy hatékonyságát. Ezért annak elkészülte után az új radarok fejlesztése a katonai felszerelések fejlesztésének egyik kiemelt területe lett. Idővel a légi radarokat kivétel nélkül minden katonai repülőgép és hajó megkapta, a radarok a légvédelmi rendszerek alapjává váltak.

A hidegháború alatt az Egyesült Államok és a Szovjetunió új pusztító fegyvert - interkontinentális ballisztikus rakétákat - szerzett. E rakéták kilövésének észlelése létkérdéssé vált. Nyikolaj Kabanov szovjet tudós javasolta a rövid rádióhullámok használatát az ellenséges repülőgépek nagy távolságra (3000 km-ig) történő észlelésére. Nagyon egyszerű volt: Kabanov rájött, hogy a 10-100 méter hosszú rádióhullámok képesek visszaverődni az ionoszféráról, és a földfelszínen lévő célpontokat besugározni, ugyanúgy visszajutva a radarba.

Később ezen az elképzelésen alapuló radarokat fejlesztettek ki ballisztikus rakéták fellövéseinek horizonton túli észlelésére. Az ilyen radarok példája a Daryal, egy radarállomás, amely több évtizeden át a szovjet rakétakilövő figyelmeztető rendszer alapja volt.

Jelenleg a radartechnika fejlesztésének egyik legígéretesebb területe a fázisos antennatömb (PAR) radar létrehozása. Az ilyen radarok nem egy, hanem több száz rádióhullám-sugárzóval rendelkeznek, amelyeket egy nagy teljesítményű számítógép vezérel. A fázistömbben lévő különböző források által kibocsátott rádióhullámok felerősíthetik egymást, ha fázisban vannak, vagy éppen ellenkezőleg, gyengíthetik.

A fázissoros radarjel tetszőleges formát adhat, az antenna helyzetének megváltoztatása nélkül térben mozgatható, és különböző sugárzási frekvenciákkal dolgozhat. A fázisradar sokkal megbízhatóbb és érzékenyebb, mint a hagyományos antennaradar. Az ilyen radaroknak azonban vannak hátrányai is: nagy gondot okoz a fázissoros radar hűtése, ráadásul nehéz a gyártásuk és drága is.

Az ötödik generációs vadászgépekre új fázisradarokat telepítenek. Ezt a technológiát az amerikai rakétatámadás korai előrejelző rendszerében használják. Radar komplexum A PAR-t a legújabb orosz „Armata” tankra telepítik. Meg kell jegyezni, hogy Oroszország a világ egyik vezető szerepet tölt be a PAR radarok fejlesztésében.

Ha bármilyen kérdése van - hagyja meg őket a cikk alatti megjegyzésekben. Mi vagy látogatóink szívesen válaszolunk rájuk.

© imht.ru, 2022
Üzleti folyamatok. Beruházások. Motiváció. Tervezés. Végrehajtás