Эрт дээр үеэс мэдэгдэж байсан радар нь түүний хамгийн сүүлийн үеийн ололттой ерөнхий ойлголттой танилцсан ч гэсэн цоо шинэ дүр төрхөөр бидний өмнө гарч ирж байна. Нийтлэгдсэн тойм нийтлэл нь түүний өнөөгийн байдал, хэтийн төлөвт зориулагдсан болно.

Бидний үед радар хамгийн өргөн хэрэглээг хүлээн авсан. Түүний арга, хэрэгслийг объектыг илрүүлэх, агаар, орон зай, газар, гадаргуугийн орон зайн нөхцөл байдлыг хянахад ашигладаг. Орчин үеийн технологи нь нисэх онгоц эсвэл пуужингийн байрлалын координатыг маш нарийвчлалтай хэмжих, тэдгээрийн хөдөлгөөнийг хянах, объектын хэлбэр төдийгүй гадаргуугийн бүтцийг тодорхойлох боломжийг олгодог. Радарын аргууд нь дэлхийн дотоод байдал, тэр ч байтугай бусад гаригуудын гадаргуугийн давхаргын дотоод жигд бус байдлыг судлах боломжийг нээж өгдөг. Гэхдээ хэрэв бид цэвэр "газар дээрх хэрэг" - радарын иргэний болон цэргийн хэрэглээний талаар ярих юм бол түүний аргууд нь жишээлбэл, агаарын хөдөлгөөнийг зохион байгуулах, чиглүүлэх, объектыг таних, тэдгээрийн харьяаллыг тодорхойлоход зайлшгүй шаардлагатай байдаг.

Тодорхой зорилгоос хамааран орчин үеийн радарын станцууд(радар) онцлог шинж чанартай байдаг. Тэдний олон янз байдлын нэлээд хэсэг нь радарын илрүүлэлт юм. Энэ нь радарын илрүүлэх арга нь дэлхий дээр, агаарт, далайд, сансарт хоёуланд нь гол арга байдагтай холбоотой юм.

Радарын тусламжтайгаар орон зайн сонголт гэж нэрлэгддэг - тусгагдсан дохиогоор объектыг илрүүлэх, цаг хугацааны сонголт, зорилтот хүрэх хүрээ нь туссан дохионы буцах сааталаар тогтоогддог. Мөн дохионы давтамжийн спектрийг өөрчилснөөр ажиглагдаж буй объектын радиаль хурдыг хянах боломжтой давтамжийн сонголт гэсэн ойлголт байдаг.

Орчин үеийн радарууд нь дүрмээр бол гурван координаттай байдаг. Тэд хүрээ, өндөр, азимутыг тодорхойлдог. Энэ тохиолдолд босоо болон хэвтээ хавтгайд нарийн цацрагийн хэв маяг бүхий антеннуудыг ашигладаг. Өнцгийн координатыг тодорхойлохдоо заасан нарийвчлалыг хангах, судалгааны хугацааг нэмэгдүүлэхгүй байхын тулд хэд хэдэн цацрагийг нэгэн зэрэг ашиглах үед орон зайн зэрэгцээ дараалсан судалгааны аргыг ашигладаг бөгөөд бүсийг эдгээр цацрагуудын дараалсан хөдөлгөөнөөр бүрхсэн байдаг. хүлээн авах сувгийн тоог багасгах боломжтой болгодог.

Орон нутгийн объектуудын тусгал, агаар мандалд нэг төрлийн бус байдлаас хэрхэн зайлсхийх вэ? Энд радарын арсенал дээр давтамж сонгох горим байдаг. Үүний мөн чанар нь радартай харьцуулахад хөдөлж буй объект нь давтамжийн шилжилт (Допплер эффект) бүхий дохиог тусгадаг явдал юм. Хэрэв энэ шилжилт нь дамжуулагчийн давтамжийн утгуудаас ердөө 10E-7 хүртэл байвал орчин үеийн аргуудболовсруулалт нь ялгааг тодотгож, радар нь байг "харах" болно. Энэ нь дохионы шаардлагатай тогтвортой байдлыг хангах, эсвэл радарын мэргэжилтнүүдийн хэлснээр тэдгээрийн уялдаа холбоог хадгалах замаар хангадаг.

Жишээлбэл, эмх замбараагүй байдлыг үүсгэдэг объектууд нь ихэвчлэн хөдөлгөөнгүй байдаг (мод найгах, усны гадаргуу дээр долгион ажиглагдах, үүл хөдлөх гэх мэт) учраас энэ нь чухал юм. Ийм туссан дохио нь давтамжийн шилжилттэй байдаг. Радарын чадавхийг өргөжүүлэхийн тулд станцуудын үйл ажиллагааны янз бүрийн горим, тэдгээрийн хослолыг ашигладаг. Далайцын горимд радарын илүү өргөн хүрээг хамарч, тэг радиаль хурдаар хөдөлж буй зорилтуудыг тодорхойлох боломжтой. Энэ аргыг ихэвчлэн хөндлөнгийн тусгал байхгүй алс холын зайд үзэхэд ашигладаг. Когерент горимыг хөндлөнгийн тусгал ихтэй ойрын харах талбарт ашигладаг.

Радарын дамжуулагчийн оргил хүчийг багасгахын тулд хангалттай нарийвчлал, нарийвчлалыг хангадаг нарийн төвөгтэй дохиог ашигладаг. Үүний зэрэгцээ тоног төхөөрөмж нь нарийн төвөгтэй байх ёстой. Гэсэн хэдий ч, энэ тохиолдолд буулт хийх нь нэлээд үндэслэлтэй, учир нь энэ нь шаардлагатай илрүүлэх хүрээг хангах боломжийг олгодог бөгөөд эрчим хүчний оргил утга өндөр байх ёсгүй.

Орчин үеийн олон радарууд нь фазын массивын антеннуудыг (PAR) ашигладаг бөгөөд үүнд идэвхтэй төрлийн антенууд байдаг бөгөөд тэдгээрийн үүр бүр өөрийн дамжуулагч, хүлээн авагчийн оролтын хэлхээтэй байдаг. Энэ нь мэдээжийн хэрэг станцын зураг төсөл, түүний засвар үйлчилгээг хүндрүүлдэг боловч дамжуулах, хүлээн авах явцад алдагдлыг бууруулах, станцын зохиомол хөндлөнгийн оролцоо зэрэг хүнд нөхцөлд ажиллах чадварыг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ дамжуулагчийг үе шаттай массив болгон оруулах нь радарын найдвартай байдлыг сайжруулах чухал арга замуудын нэг юм. Хэд хэдэн дамжуулагч болон хүлээн авагчийн модулиуд бүтэлгүйтсэн ч радар үргэлжлүүлэн ажиллана.
Орчин үеийн радарын зайлшгүй чанар бол хүлээн авах төхөөрөмжийн тогтвортой байдлыг хангалттай удаан хугацаанд, цаг агаарын янз бүрийн нөхцөлд хадгалах явдал юм. Дижитал дохио боловсруулах төхөөрөмжийг радарт нэвтрүүлснээр энэ асуудлыг шийдсэн.

Орчин үеийн илрүүлэх радарын чухал шаардлага бол тэдний хөдөлгөөн юм. Тэд янз бүрийн зам дээр бие даан явах зориулалттай. Тэдгээрийг өнхрүүлж, байрлуулахад 5-15 минут шаардлагатай. Энд дизайнерууд радарын масс, хэмжээсийг эрс хязгаарлах шаардлагатай болсон. Олон талаараа энэ асуудлыг хүрээ, нарийвчлал, харах талбар, харах хурд гэх мэт үндсэн параметрүүдийг дордуулахгүйгээр шийдсэн.

Орчин үеийн илрүүлэх радар ямар харагддаг вэ? Үүний гол элементүүдийн нэг нь үе шаттай антенны массив байв (Зураг 1). Энэ нь эргэлдэж, ихэвчлэн хүлээн авах хэд хэдэн цацраг, дамжуулах нэг цацраг үүсгэдэг. Хүлээн авсан дохиог олшруулж, дараа нь дижитал хэлбэрт оруулна. Мэдээллийн цаашдын боловсруулалт нь компьютерийн технологийн элементүүдийн тусламжтайгаар тоон хэлбэрээр явагддаг. Радар нь үнэндээ байг автоматаар илрүүлж, координатыг хэмжиж, маршрутын параметрүүдийг тодорхойлдог.

Оператор ердийн ажлаас бараг бүрэн чөлөөлөгдсөн. Үүний үүрэг бол шаардлагатай бол радарын хүссэн горимыг сонгох явдал юм. нөхцөл байдалд дасан зохицоход нь туслах, радарын гүйцэтгэлийг хадгалах.

Зориулалтын зориулалтаар радарын станц барих ерөнхий хэв маягийг үл харгалзан тэдгээр нь маш олон янз байдаг. Жишээлбэл, орчин үеийн илрүүлэх радарууд нь урт, дунд, богино зайн; хоёр ба гурван координат; хөдөлгөөнт, хөдөлгөөнт, суурин, эцэст нь нам болон өндөрт илрүүлэх зориулалттай.

Радарын системийг бүтээгчид "орчин үеийн радар" гэсэн ойлголтод юу хөрөнгө оруулалт хийдэг вэ? Олон талаараа үүнийг "үр ашиг-зардал" гэсэн шалгуураар үнэлдэг бөгөөд харьцаагаар илэрхийлж болох ба тэдгээрийн тоонд станцын ерөнхий гүйцэтгэлийн шинж чанар, хуваарьт - түүний өртөг байна. Ийм үнэлгээ хийснээр хялбаршуулсан радарууд нь бага тоологчтой тул бага үзүүлэлттэй байх ба хэт төвөгтэй радарууд нь том хуваагчтай тул бага үзүүлэлттэй байх болно. Орчин үеийн радарын оновчтой харьцаа нь түүнийг бий болгоход ашигласан шинжлэх ухаан, технологийн тодорхой ололттой нийцэж байгаа бөгөөд энэ нь түүний чадавхийг нэмэгдүүлэх боломжийг олгодог бөгөөд үүнээс гадна үйлдвэрлэлд технологийн хувьд эзэмшсэн, улмаар эдийн засгийн хувьд хүлээн зөвшөөрөгдсөн ололт амжилт юм. Эцэст нь хэлэхэд, "орчин үеийн радар" гэсэн ойлголт нь бүх талаараа дэлхийн радарын технологийн хүрсэн хамгийн сайн үзүүлэлттэй гэсэн үг биш юм. Станцын загвар бүр нь шаардлагатай шинж чанаруудыг хангах хамгийн сайн техникийн шинэчлэлийг агуулсан байх ёстой.

Үүний зэрэгцээ орчин үеийн радарын станцуудын үйл ажиллагааны ижил төстэй байдал, олон талт шинж чанарыг үл харгалзан тэдгээр нь дүрмээр бол бие биенээсээ эрс ялгаатай гэдгийг онцлон тэмдэглэх нь зүйтэй. Радар илрүүлэхэд зорилгоос хамааран нэгжээс хэдэн зуу хүртэлх антеныг ашигладаг метр квадрат, дундаж цацрагийн хүч нь хэдэн зуун ваттаас нэгж мегаватт хүртэл хэлбэлздэг.

Мэдээжийн хэрэг өнөөдөр радарын системийг сайжруулах асуудлыг механик, цахилгаан механик, эрчим хүч, радио электроник, компьютерийн технологи гэх мэт хамгийн сүүлийн үеийн ололт амжилтын үндсэн дээр шийдэж байна. Энэ бүхэн нь орчин үеийн радаруудыг бий болгох нь шинжлэх ухаан, техник, инженерийн нарийн төвөгтэй ажил гэдгийг харуулж байна.

-д гарч ирсэн радарын технологийн дунд Сүүлийн үед, ялангуяа найдвартай, өндөр чанараараа ялгагдана функциональ шинж чанаруудцэргийн радарууд. Эдгээрт халдлагын хэрэгслийг илрүүлэх радарууд багтдаг бөгөөд тэдгээрийн ихэнх нь "Stealth" ("Үл үзэгдэх") технологиор хийгдсэн жижиг цацруулагч гадаргуугаар тодорхойлогддог. Энэхүү халдлага нь радар илрүүлэхэд хиймэл идэвхтэй ба идэвхгүй хөндлөнгийн оролцоотойгоор хийгддэг. Үүний зэрэгцээ радар өөрөө халдлагад өртдөг: түүний гаргаж буй дохионы дагуу радарын эсрэг пуужингууд (PRR) түүн рүү чиглэгддэг. Тиймээс радарын цогцолбор нь байлдааны үндсэн үүргээ биелүүлэхийн зэрэгцээ PRR-ээс хамгаалах хэрэгсэлтэй байх ёстой.

Дотоодын радар нь мэдэгдэхүйц амжилтанд хүрсэн. ОХУ-д бий болгосон хэд хэдэн радарын систем нь манай үндэсний баялаг бөгөөд дэлхийн түвшинд байна. Тэдгээрийн дотор метр долгионы хүрээний радарын станцууд, тэр дундаа гурван координат станцуудыг оруулах бүрэн боломжтой.

Мэдээжийн хэрэг, тоолуурын хүрээнд ажилладаг манай гурван координат бүхий бүх талын харах станцуудын аль нэгний боломжуудтай илүү дэлгэрэнгүй танилцах нь зүйтэй юм (Зураг 2). Энэ нь объектын байршлын талаархи мэдээллийг гурван координат хэлбэрээр өгдөг: азимутаар - 360 °, 1200 км хүртэлх зайд, өндөрт - 75 км хүртэл.

Ийм станцын давуу тал нь нэг талаасаа ихэвчлэн богино долгионы уртыг ашигладаг чиглүүлэгч пуужин, радарын эсрэг пуужинд өртөх чадваргүй, нөгөө талаас Stealth онгоцыг илрүүлэх чадвар юм. Эцсийн эцэст, эдгээр объектуудын "үл үзэгдэх" шалтгаануудын нэг нь тэдний тусгай хэлбэр бөгөөд жижиг арын тусгалтай байдаг. Онгоцны хэмжээсийг долгионы урттай харьцуулж, хэлбэр нь шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэхээ больсон тул тоолуурын хүрээнд энэ шалтгаан арилдаг. Мөн аэродинамикийг алдагдуулахгүйгээр онгоцыг радио шингээгч материалын хангалттай давхаргаар бүрхэх боломжгүй юм. Энэ мужид ажиллахын тулд том антеннууд шаардлагатай бөгөөд станцууд нь бусад сул талуудтай ч метрийн зайн радарын эдгээр давуу талууд нь тэдний хөгжил, дэлхий даяар улам бүр нэмэгдэж буй сонирхлыг урьдчилан тодорхойлсон.

Дотоодын радарын эргэлзээгүй амжилтыг нам өндөрт нисч буй байг илрүүлэх дециметрийн долгионы уртад ажилладаг радар гэж нэрлэж болно (Зураг 3). Ийм станц нь орон нутгийн объект, цаг уурын тогтоцоос хүчтэй тусгалын дэвсгэр дээр бага ба хэт нам өндөрт байгаа байг илрүүлж, нисдэг тэрэг, нисэх онгоц, алсын удирдлагатай тээврийн хэрэгсэл, далавчит пуужинг хамгаалах чадвартай. Автомат горимд энэ нь хүрээ, азимут, өндрийн түвшин, замыг тодорхойлдог. Бүх мэдээллийг радио сувгаар 50 км хүртэлх зайд дамжуулах боломжтой. Энэ станцуудын нэг онцлог шинж чанар нь өндөр хөдөлгөөнт байдал (богино ашиглалт, нурах хугацаа), энгийн аргаарантенныг 50 м-ийн өндөрт өргөх, өөрөөр хэлбэл. ямар ч ургамлын дээгүүр.

Эдгээр болон үүнтэй төстэй радарууд нь олон шинж чанараараа дэлхийд ижил төстэй байдаггүй.

"Радио" сэтгүүлийн уншигчид радарын хөгжил ямар чиглэлд явж байгаа, ойрын ирээдүйд ямар байх бол гэж сонирхож байгаа байх. Урьдын адил янз бүрийн зориулалт, нарийн төвөгтэй байдлын түвшний станцууд бий болно гэж таамаглаж байна. Хамгийн төвөгтэй нь гурван координат радар байх болно. Тэдний нийтлэг шинж чанарууд нь дугуй (эсвэл сектор) дүрслэлийн орчин үеийн гурван координатын системд заасан зарчим хэвээр байх болно. Тэдний үндсэн функциональ хэсгүүд нь идэвхтэй хатуу төлөвт (хагас дамжуулагч) фазын антенны массивууд байх болно. Аль хэдийн үе шаттай массивын дохиог дижитал хэлбэрт шилжүүлэх болно.

Радар дахь тусгай байрыг компьютерийн цогцолбор эзэлнэ. Энэ нь станцын бүх үндсэн чиг үүргийг хариуцна: бай илрүүлэх, тэдгээрийн координатыг тодорхойлох, түүнчлэн станцын хяналт, түүний дотор хөндлөнгийн нөхцөлд дасан зохицох, станцын параметрүүдийг хянах, оношлох.

Тэгээд ч тийм биш. Компьютерийн цогцолбор нь хүлээн авсан өгөгдлийг нэгтгэж, хэрэглэгчтэй холбоо тогтоож, түүнд бэлэн хэлбэрээр бүрэн мэдээллийг өгөх болно.

Шинжлэх ухаан, технологийн өнөөгийн ололт амжилт нь ойрын ирээдүйд яг ийм төрлийн радарын станцыг урьдчилан таамаглах боломжийг олгож байна. Гэсэн хэдий ч бүх илрүүлэх даалгаврыг шийдвэрлэх чадвартай бүх нийтийн байршуулагчийг бий болгох боломж нь эргэлзээтэй гэж үзэж байна. Илрүүлэх системд нэгтгэсэн янз бүрийн радаруудын цогцолборыг онцолж байна.

Үүний зэрэгцээ системүүдийн уламжлалт бус загварыг боловсруулах болно - олон байрлалтай радарын системүүд, үүнд идэвхгүй ба идэвхтэй-идэвхгүй, тагнуулаас нуугдаж болно.

ЦЭРГИЙН ИХ СУРГУУЛЬ ЦЭРГИЙН АГААРЫН ЭСРЭГ

ОХУ-ын Зэвсэгт хүчнийг хамгаалах

(салбар, Оренбург)

Радарын зэвсгийн хэлтэс (Тагнуулын радар ба ACS)

Жишээ нь. Үгүй _____

Тагнуулын радарын төхөөрөмж ба ажиллагаа Нэгдүгээр хэсэг 9s18m1 радарын төхөөрөмж

Сурах бичиг болгон баталсан

курсантууд болон их сургуулийн оюутнуудад зориулсан

сургалтын төв, бүрэлдэхүүн, анги

цэргийн агаарын довтолгооноос хамгаалах

ОХУ-ын Зэвсэгт хүчин

Энэхүү сурах бичиг нь тагнуулын радарын станцын төхөөрөмж, ашиглалтыг судалж буй ОХУ-ын Зэвсэгт хүчний цэргийн агаарын довтолгооноос хамгаалах цэргийн их дээд сургууль, сургалтын төв, анги, ангиудын курсант, оюутнуудад зориулагдсан болно.

Сурах бичгийн эхний хэсэгт 9S18M1 радарын станцын тухай мэдээлэл орсон.

Хоёр дахь хэсэгт 1L13 радарын станцын тухай.

Гуравдугаарт, 9S15M, 9S19M2, 35N6 радарын станцууд, 9S467-1M радарын мэдээлэл боловсруулах постын тухай.

Сурах бичгийн онцлог нь ОХУ-ын Зэвсэгт хүчний Агаарын довтолгооноос хамгаалах хүчний Цэргийн их сургуульд (салбар, салбар, Оренбург), түүнчлэн Радарын зэвсгийн хэлтэс болон цэргүүдэд олж авсан туршлагаа ашигласан.

Сурах бичгийн 1-р хэсгийг Цэргийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч, дэд профессор, хошууч генерал Л.Чукины удирдлаган дор ОХУ-ын Агаарын довтолгооноос хамгаалах цэргийн хүчний Цэргийн их сургуулийн (салбар, Оренбург) зохиогчдын баг боловсруулжээ. М.

Уг ажилд: Цэргийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч, дэд профессор, хурандаа Шевчүн Ф.Н; Цэргийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч, дэд профессор, дэд хурандаа Щипакин А.Ю.; дэд хурандаа Голченко I.P.; дэд хурандаа Калинин Д.В.; дэд профессор, дэд хурандаа Ю.И.Ляпунов; Сурган хүмүүжүүлэх ухааны нэр дэвшигч, ахмад Суханов П.В.; Техникийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч, ахмад Рычков А.В.; дэд хурандаа Григорьев Г.А.; сурган хүмүүжүүлэх ухааны нэр дэвшигч, дэд хурандаа Дудко А.В.

ОХУ-ын Зэвсэгт хүчний цэргийн агаарын довтолгооноос хамгаалах газрын даргын "Тагнуулын радарын дизайн ба ашиглалт" хичээлийн сурах бичиг болгон баталсан.

Энэхүү сурах бичиг нь анхны хэвлэл бөгөөд зохиогчдын багийнхан түүнд гарч болзошгүй дутагдал нь уншигчдад ноцтой саад учруулахгүй гэдэгт найдаж байна, сурах бичгийг сайжруулахад чиглэсэн санал хүсэлт, санал хүсэлтэд баярлалаа. Дараагийн хэвлэлийг бэлтгэхдээ бүх санал хүсэлт, саналыг харгалзан үзнэ.

Манай хаяг, утасны дугаар: 460010, Оренбург, ст. Пушкинская 63, FVU RF-ийн Зэвсэгт хүчин, Радарын зэвсгийн хэлтэс; тел 8-353-2-77-55-29 (сутралын самбар), 1-23 (тэнхим).

Танилцуулга 5

Товчлолын жагсаалт ба тэмдэг 7

I. Ерөнхий мэдээлэл 9S18M1 радарын тухай. Бүтцийн зураг төсөл, үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршил 9

1.1 9S18M1 радарын зорилго, бүтэц, дизайны онцлог 10

1.2 Радарын тактикийн болон техникийн үзүүлэлтүүд 12

1.3 Радарын ажиллах горимууд 14

1.4 Бүтцийн зураг төсөл, радарын үндсэн бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн байршил 17

II. Радарын төхөөрөмж 9S18M1

2.1 -ийн товч тайлбаррадарын тоног төхөөрөмжийн төхөөрөмж, систем 24

2.2 дагуу 9S18M1 радарын ажиллагаа блок диаграм 26

2.3 9S18M1 радарын бүтэц, үйл ажиллагааны схемийн дагуу ажиллуулах 31

2.4 Сансрын тоймыг зохион байгуулах 44

2.5 Цахилгаан хангамжийн систем 53

2.6 9S18M1 радарын дамжуулагч Шингэн хөргөлтийн систем 79

2.7 Антенны төхөөрөмжийн радар 9S18M1. Долгион хөтлүүр тэжээгч төхөөрөмж 91

2.8 Радарын хүлээн авагч 9S18M1 102

2.9 Радарын саатуулах төхөөрөмж 9S18M1 114

2.10 Радарын боловсруулалт ба хяналтын төхөөрөмж 9S18M1 126

2.10.1 Синхрончлол ба интерфейсийн төхөөрөмж 139

2.10.2 Радарын мэдээллийг боловсруулах төхөөрөмж 9S18M1 150

2.10.3 Радарын операторын консол 9S18M1 153

2.10.4 Тусгай тоон тооцоолох төхөөрөмж 160

2.11 Газрын радарын байцаагчийн тухай ерөнхий мэдээлэл 167

2.12 Дэлгэцийн төхөөрөмж 171

2.13 Харилцаа холбооны хэрэгсэл 187

2.14 Гадаад ба дотоод холбооны хэрэгсэл 195

2.15 Антен эргүүлэх төхөөрөмжийн радар 9S18M1 201

2.16 Радарын антеныг байрлуулах, эвхэх төхөөрөмж

2.17 Радарын агаарын хөргөлтийн систем 9S18M1 216

2.18 Навигаци, чиг баримжаа, байр зүйн байрлал тогтоох радар 9S18M1 223 төхөөрөмж

III. 9S18M1 243 радарын үндсэн машины тухай ерөнхий мэдээлэл

IV. 9S18M1 261 радарын засвар үйлчилгээ, засвар үйлчилгээний хэрэгслийн талаархи ерөнхий мэдээлэл

4.1 9S18M1 261 радарын хяналт, алдааг олж засварлах суурилуулсан систем

4.2 Сэлбэг хэрэгсэл, дагалдах хэрэгслийн зориулалт, найрлага, байршил. ZIP 272 дотор шаардлагатай элементийг олох журам

4.3 MRTO 9V894 275-ийн засвар үйлчилгээ, засвар үйлчилгээний зорилго, найрлага, чадвар

Ахмад М.Виноградов,
техникийн шинжлэх ухааны нэр дэвшигч

Онгоц болон сансрын хөлөг дээр суурилуулсан орчин үеийн радарын байгууламжууд нь электрон технологийн хамгийн эрчимтэй хөгжиж буй сегментүүдийн нэг юм. Эдгээр хэрэгслийг бүтээхэд хамаарах физик зарчмуудын онцлог нь тэдгээрийг нэг өгүүллийн хүрээнд авч үзэх боломжийг олгодог. Сансрын болон нисэхийн радарын гол ялгаа нь янз бүрийн нүхний хэмжээтэй холбоотой радарын дохиог боловсруулах зарчим, агаар мандлын янз бүрийн давхаргад радарын дохионы тархалтын шинж чанар, дэлхийн гадаргуугийн муруйлтыг харгалзан үзэх хэрэгцээнд оршдог. , гэх мэт. Ийм ялгааг үл харгалзан синтезийн диафрагм (RSA) бүхий радарын хөгжүүлэгчид эдгээр тагнуулын хөрөнгийн чадавхитай хамгийн их ижил төстэй байдалд хүрэхийн тулд бүх хүчин чармайлтаа гаргадаг.

Одоогийн байдлаар диафрагмын синтез бүхий агаарын радарууд нь тусгай тагнуулын (дэлхийн гадаргууг янз бүрийн горимоор буудах), хөдөлгөөнт болон суурин байг сонгох, газрын нөхцөл байдлын өөрчлөлтөд дүн шинжилгээ хийх, ойд нуугдаж буй объектуудыг буудаж, булсан болон жижиг объектуудыг илрүүлэх боломжийг олгодог. далайн объектууд.

SAR-ийн гол зорилго нь дэлхийн гадаргуугийн нарийвчилсан судалгаа юм.

Цагаан будаа. Зураг 1. Орчин үеийн SAR-ийн буудлагын горимууд (a - нарийвчилсан, b - тойм, в - сканнердах)	Цагаан будаа. 2. 0.3 м (дээд) ба 0.1 м (доод) нарийвчлалтай бодит радарын зургийн жишээ.
Цагаан будаа. 3. Дэлгэрэнгүй байдлын янз бүрийн түвшний зургийг харах
Цагаан будаа. Зураг 4. DTED2 (зүүн) ба DTED4 (баруун) нарийвчилсан түвшний түвшинд олж авсан дэлхийн гадаргуугийн бодит талбайн хэсгүүдийн жишээ.

Үндсэн зарчим нь туссан радарын дохиог синтезийн интервал дээр уялдаатай хуримтлуулах нь самбар дээрх антенны нүхийг зохиомлоор нэмэгдүүлснээр өнцгийн өндөр нарийвчлалыг олж авах боломжтой юм. Орчин үеийн системүүдэд долгионы уртын сантиметрийн мужид ажиллах үед нарийвчлал нь хэдэн арван сантиметр хүрч чаддаг. Хамрах хүрээний нарийвчлалын ижил төстэй утгыг импульсийн дотоод модуляц, жишээлбэл, шугаман давтамжийн модуляц (жиргэх) ашиглан олж авдаг. Антенны нүхийг нэгтгэх интервал нь SAR тээвэрлэгчийн нислэгийн өндөртэй шууд пропорциональ бөгөөд энэ нь судалгааны нарийвчлал нь өндрөөс хамааралгүй болохыг баталгаажуулдаг.

Одоогийн байдлаар дэлхийн гадаргуугийн тойм, сканнердах, нарийвчилсан гэсэн гурван үндсэн горим байдаг (Зураг 1). Судалгааны горимд дэлхийн гадаргуугийн судалгааг барих зурваст тасралтгүй явуулж, хажуугийн болон урд талын горимыг (антенны хэв маягийн үндсэн дэлбэнгийн чиглэлээс хамаарч) тусгаарладаг. Сигналын хуримтлалыг радар тээвэрлэгчийн өгөгдсөн нислэгийн нөхцөлд антенны нүхийг нэгтгэх тооцоолсон интервалтай тэнцүү хугацаанд гүйцэтгэдэг. Сканнердах буудлагын горим нь зураг авалтын зурвасын өргөнтэй тэнцэх туузан доторх бүхэл бүтэн өргөнийг хамарч явдгаараа судалгааны горимоос ялгаатай. Энэ горимыг зөвхөн сансарт суурилсан радаруудад ашигладаг. Нарийвчилсан горимд буудаж байх үед дохионы хуримтлал нь тоймтой горимтой харьцуулахад нэмэгдсэн интервалаар явагддаг. Интервалын өсөлт нь антенны хэв маягийн үндсэн дэлбэнгийн хөдөлгөөнөөс шалтгаалж, радарын зөөвөрлөгчийн хөдөлгөөнтэй синхрончлон хийгддэг бөгөөд ингэснээр цацрагт өртсөн хэсэг нь буудлагын бүсэд байнга байдаг. Орчин үеийн системүүд нь дэлхийн гадаргуу болон түүн дээр байрлах объектуудын зургийг тоймлон үзэхэд 1 м, нарийвчилсан горимд 0.3 м-ийн нарийвчлалтайгаар авах боломжтой болгодог. Сандиа компани нарийвчилсан горимд 0.1 м-ийн нарийвчлалтай буудах чадвартай тактикийн UAV-д зориулсан SAR бүтээснээ зарлав. SAR-ийн үр дүнд бий болсон шинж чанарууд (дэлхийн гадаргууг судлах үүднээс) хүлээн авсан дохиог дижитал боловсруулахад ашигладаг аргууд ихээхэн нөлөөлдөг бөгөөд тэдгээрийн чухал бүрэлдэхүүн хэсэг нь траекторийн гажуудлыг засах дасан зохицох алгоритмууд юм. Судалгааны горимд нарийвчлалд физик хязгаарлалт байхгүй ч гэсэн тасралтгүй судалгааны горимд нарийвчилсан горимтой харьцуулах боломжтой нарийвчлалыг олж авах боломжгүй тээвэрлэгчийн шулуун шугамыг удаан хугацаагаар хадгалах боломжгүй юм.

Урвуу диафрагмын синтезийн горим (IRSA) нь антенны нүхийг зөөвөрлөгчийн хөдөлгөөнөөс бус харин цацрагийн зорилтот хөдөлгөөний улмаас синтезлэх боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд бид хуурай газрын объектуудын орчуулгын хөдөлгөөний тухай биш, харин долгион дээр дүүжлэх хөвөгч байгууламжийн шинж чанар бүхий савлуурын хөдөлгөөний (өөр өөр хавтгайд) тухай ярьж болно. Энэ онцлог нь IRSA-ийн гол зорилго болох далайн объектыг илрүүлэх, таних зорилготой юм. Орчин үеийн IRSA-ийн шинж чанарууд нь шумбагч онгоцны перископ гэх мэт жижиг объектуудыг ч гэсэн итгэлтэйгээр илрүүлэх боломжийг олгодог. АНУ-ын Зэвсэгт хүчин болон бусад мужуудад үйлчилж буй бүх нисэх онгоцууд нь далайн эрэг, усны бүсэд эргүүл хийх үүрэгтэй бөгөөд энэ горимд буудах боломжтой. Буудлагын үр дүнд олж авсан зургууд нь шууд (урвуу бус) диафрагмын синтезээр буудлагын үр дүнд олж авсан зургуудтай ижил шинж чанартай байдаг.

Интерферометрийн судалгааны горим (Interferometric SAR - IFSAR) нь дэлхийн гадаргуугийн гурван хэмжээст зургийг авах боломжийг олгодог. Хаана орчин үеийн системүүдгурван хэмжээст дүрсийг авахын тулд нэг цэгийн буудлага хийх чадвартай байх (өөрөөр хэлбэл нэг антен ашиглах). Зургийн өгөгдлийг тодорхойлохын тулд ердийн нарийвчлалаас гадна өндрийн нарийвчлал эсвэл өндрийн нарийвчлал гэж нэрлэгддэг нэмэлт параметрийг нэвтрүүлсэн. Энэ параметрийн утгаас хамааран гурван хэмжээст зургийн хэд хэдэн стандарт зэрэглэлийг (DTED - Дижитал газрын өндрийн өгөгдөл) тодорхойлно.
ДТЭДО................................. 900 м
DTED1................................. 90м
DTED2.......................... 30м
DTED3..........................10м
DTED4..............Sm
DTED5.................................1м

Янз бүрийн түвшний нарийвчлалд тохирсон хотжсон газрын зургийн төрлийг (загвар) Зураг дээр үзүүлэв. 3.

3-5-р түвшнийг албан ёсоор HRTe-Өндөр нягтаршилтай газрын өндрийн өгөгдөл гэж нэрлэдэг. 0-2 түвшний зураг дээрх газрын объектын байршлыг тодорхойлох ажлыг WGS 84 координатын системд хийж, өндрийг тэг тэмдэгтэй харьцуулан хэмждэг. Өндөр нарийвчлалтай зургийн координатын систем одоогоор стандартчилагдаагүй байгаа бөгөөд хэлэлцэж байна. Зураг дээр. 4-р зурагт янз бүрийн нарийвчлалтай стерео дүрслэлийн үр дүнд олж авсан дэлхийн гадаргуугийн бодит хэсгүүдийн хэсгүүдийг харуулав.

2000 онд Америкийн Шаттл SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) төслийн хүрээнд зураг зүйн мэдээллийг өргөн цар хүрээтэй авах зорилготой дэлхийн экваторын хэсгийн интерферометрийн судалгааг 2000 онд хийсэн. 60 ° Н. Ш. 56 ° С хүртэл sh., гаралт дээр DTED2 форматаар дэлхийн гадаргуугийн гурван хэмжээст загварыг хүлээн авав. АНУ-д 3D дэлгэрэнгүй мэдээллийг авахын тулд NGA HRTe? 3-5-р түвшний зургуудыг үзэх боломжтой.
Агаарын радар нь дэлхийн гадаргын задгай хэсгүүдийн радарын дүрслэлээс гадна ажиглагчийн нүднээс нуугдаж буй үзэгдлийн зургийг авах чадвартай. Ялангуяа ойд нуугдаж буй объектуудыг, мөн газар доор байрлах зүйлсийг илрүүлэх боломжийг олгодог.

Нэвтрэх радар (GPR, Ground Penetrating Radar) нь нэгэн төрлийн (эсвэл харьцангуй нэгэн төрлийн) эзэлхүүнд байрлах хэв гажилт, найрлагад ялгаатай хэсгүүдээс туссан дохиог боловсруулахад суурилдаг алсын зайнаас тандан судлах систем юм. Газрын гадаргуугийн дууны систем нь янз бүрийн гүнд байрлах хоосон зай, хагарал, булсан объектыг илрүүлэх, янз бүрийн нягтралтай газрыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд туссан дохионы энерги нь хөрсний шингээх шинж чанар, байны хэмжээ, хэлбэр, хилийн бүсүүдийн нэг төрлийн бус байдлын зэргээс ихээхэн хамаардаг. Одоогийн байдлаар GPR нь цэргийн хэрэглээний чиг баримжаагаас гадна арилжааны хувьд ашигтай технологи болон хөгжсөн.

Дэлхийн гадаргуугийн дуу чимээ нь 10 МГц - 1.5 ГГц давтамжтай импульсийн цацраг туяагаар үүсдэг. Цацрагийн антенн нь дэлхийн гадаргуу дээр эсвэл хөлөг дээр байрладаг нисэх онгоц. Цацрагийн энергийн нэг хэсэг нь газрын гадаргын бүтцийн өөрчлөлтөөс тусгагддаг бол ихээхэн хэсэг нь гүн рүү нэвтэрдэг. Туссан дохиог хүлээн авч, боловсруулж, боловсруулалтын үр дүнг дэлгэц дээр харуулна. Антенныг хөдөлгөх үед гадаргын хөрсний давхаргын төлөв байдлыг тусгасан тасралтгүй дүрс үүсдэг. Үнэн хэрэгтээ тусгал нь янз бүрийн бодисын диэлектрик тогтмолуудын ялгаа (эсвэл нэг бодисын өөр өөр төлөв) зэргээс шалтгаалж байдаг тул судал нь гүний давхаргын нэгэн төрлийн масс дахь олон тооны байгалийн болон хиймэл согогийг илрүүлж чаддаг. Нэвтрэх гүн нь цацрагийн талбайн хөрсний нөхцөл байдлаас хамаарна. Дохионы далайц буурах (шингээх эсвэл тараах) нь хөрсний хэд хэдэн шинж чанараас ихээхэн хамаардаг бөгөөд тэдгээрийн гол нь түүний цахилгаан дамжуулах чанар юм. Тиймээс элсэрхэг хөрс нь дуугарахад тохиромжтой. Шаварлаг, маш чийглэг хөрс нь үүнд тохиромжгүй байдаг. Боржин, шохойн чулуу, бетон зэрэг хуурай материалыг шалгаснаар сайн үр дүн гардаг.

Ярьж буй долгионы давтамжийг нэмэгдүүлэх замаар дууны нарийвчлалыг сайжруулж болно. Гэсэн хэдий ч давтамжийн өсөлт нь цацрагийн нэвтрэлтийн гүнд сөргөөр нөлөөлдөг. Тиймээс 500-900 МГц давтамжтай дохио нь 1-3 м-ийн гүнд нэвтэрч, 10 см хүртэл нарийвчлалтай, 80-300 МГц давтамжтайгаар 9-25 м-ийн гүнд нэвтэрдэг. , гэхдээ нягтрал нь 1.5 м орчим байна.

Газрын гүний радиолокаторын цэргийн гол зорилго нь байрлуулсан мина илрүүлэх явдал юм. Үүний зэрэгцээ нисдэг тэрэг гэх мэт нисэх онгоцны тавцан дээр суурилуулсан радар нь уурхайн талбайн газрын зургийг шууд нээх боломжийг олгодог. Зураг дээр. Зураг 5-д нисдэг тэргэнд суурилуулсан радараас авсан зургуудыг харуулж, явагчдыг эсэргүүцэх минауудын байршлыг харуулсан байна.

Ойд нуугдаж буй объектуудыг илрүүлэх, хянах зориулалттай агаарын радар (FO-PEN - Foliage PENetrating) нь модны титэмээр нуугдсан жижиг объектуудыг (хөдөлгөөнт болон хөдөлгөөнгүй) илрүүлэх боломжийг олгодог. Ойд нуугдсан объектуудыг буудах нь ердийн буудлагын нэгэн адил тойм, дэлгэрэнгүй гэсэн хоёр горимоор хийгддэг. Тойм горимд дунджаар зураг авах зурвасын өргөн нь 2 км бөгөөд энэ нь гаралтын үед дэлхийн гадаргуугийн 2х7 км-ийн зургийг авах боломжтой болгодог; нарийвчилсан горимд судалгааг 3х3 км-ийн хэсгүүдэд гүйцэтгэдэг. Буудлагын нарийвчлал нь давтамжаас хамаардаг бөгөөд 20-50 МГц давтамжтай 10 м-ээс 200-500 МГц давтамжтай 1 м хүртэл хэлбэлздэг.

Зургийн шинжилгээний орчин үеийн аргууд нь хүлээн авсан радарын зураг дээрх объектуудыг хангалттай өндөр магадлалтайгаар илрүүлэх, дараа нь тодорхойлох боломжийг олгодог. Үүний зэрэгцээ өндөр (1 м-ээс бага) ба бага (10 м хүртэл) нарийвчлалтай зургуудыг илрүүлэх боломжтой байдаг бол танихад хангалттай өндөр (ойролцоогоор 0.5 м) нарийвчлалтай зураг шаардлагатай байдаг. Энэ тохиолдолд ч гэсэн бид ихэнх тохиолдолд зөвхөн шууд бус шинж тэмдгээр таних талаар ярьж болно, учир нь навчны бүрхэвчээс туссан дохионы улмаас объектын геометрийн хэлбэр маш их гажсан байдаг. салхинд навч найгасны үр дүнд үүсдэг Доплер эффектийн улмаас давтамжийн шилжилттэй дохионы харагдах байдал.

Зураг дээр. 6-д ижил талбайн зургийг (оптик ба радар) харуулав. Оптик дүрс дээр үл үзэгдэх объектууд (машины багана) радарын зураг дээр тодорхой харагдаж байна, объектын геометрийн бүтэц бүрэн байхгүй байна.

Хүлээн авсан радарын зургуудын нарийвчилсан мэдээлэл нь хэд хэдэн функцийг практикт хэрэгжүүлэх боломжийг олгосон бөгөөд энэ нь эргээд хэд хэдэн чухал практик асуудлыг шийдвэрлэх боломжийг олгосон юм. Эдгээр ажлуудын нэг нь дэлхийн гадаргуугийн тодорхой хэсэгт тодорхой хугацааны туршид гарсан өөрчлөлтийг хянах явдал юм - уялдаа холбоотой илрүүлэх. Хугацаа үргэлжлэх хугацааг ихэвчлэн тухайн газар нутагт эргүүл хийх давтамжаар тодорхойлдог. Өөрчлөлтийг хянах нь өгөгдсөн талбайн дараалсан координатын хосолсон зургуудад дүн шинжилгээ хийсний үндсэн дээр хийгддэг. Энэ тохиолдолд хоёр түвшний дүн шинжилгээ хийх боломжтой.

Зураг 5. Өөр өөр туйлшралаар буудаж байх үед уурхайн талбайн гурван хэмжээст газрын зураг: загвар (баруун талд), газрын гүний нарийн төвөгтэй нөхцөл бүхий дэлхийн гадаргын бодит талбайн зургийн жишээ (зүүн талд), нисдэг тэрэгний тавцан дээр суурилуулсан радар ашиглан олж авсан
Цагаан будаа. Зураг 6. Ойн замаар явж буй автомашины цуваа бүхий газрын хэсгийн оптик (дээр) ба радарын (доод) зураг

Эхний түвшин нь мэдэгдэхүйц өөрчлөлтийг илрүүлэхийг хамардаг бөгөөд гол харааны мэдээллийг агуулсан зургийн далайцын уншилтын шинжилгээнд суурилдаг. Ихэнхдээ энэ бүлэгт хоёр үүссэн радарын зургийг нэгэн зэрэг үзэхэд хүн харж болох өөрчлөлтүүдийг багтаадаг. Хоёрдахь түвшин нь фазын уншилтын шинжилгээнд үндэслэсэн бөгөөд хүний ​​нүдэнд үл үзэгдэх өөрчлөлтийг илрүүлэх боломжийг олгодог. Үүнд зам дээрх ул мөр (машин эсвэл хүний) харагдах байдал, цонх, хаалганы төлөвийн өөрчлөлт ("нээлттэй - хаалттай") гэх мэт орно.

Сандиагийн зарласан өөр нэг сонирхолтой SAR чадвар бол радарын видео бичлэг юм. Энэ горимд тасралтгүй судалгааны горимын онцлог шинж чанар болох антенны нүхний хэсэгээс хэсэг хүртэлх салангид хэлбэрийг зэрэгцээ олон сувгийн формацаар солино. Өөрөөр хэлбэл, цаг мөч бүрт нэг биш, хэд хэдэн (тоо нь шийдэж буй ажлуудаас хамаарна) нүхийг нэгтгэдэг. Үүссэн нүхний тооны аналогийн нэг төрөл бол ердийн видео бичлэгийн фрэймийн хурд юм. Энэ функц нь хүлээн авсан радарын зургийн дүн шинжилгээн дээр үндэслэн хөдөлж буй зорилтот объектыг сонгохдоо уялдаатай илрүүлэх зарчмуудыг ашиглах боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь хүлээн авсан доплер давтамжийн шинжилгээнд үндэслэн хөдөлж буй байг сонгодог стандарт радарын өөр хувилбар юм. дохио. Хөдөлгөөнт зорилтот ийм сонгогчийг хэрэгжүүлэх үр нөлөө нь техник хангамж, програм хангамжийн ихээхэн зардлаас шалтгаалж маш эргэлзээтэй байгаа тул сонгох боломж нээгдэж байгаа хэдий ч ийм горимууд нь сонгон шалгаруулах асуудлыг шийдэх гоёмсог аргаас өөр зүйл хэвээр үлдэх магадлалтай. маш бага хурдтай (3 км/цаг-аас бага) хөдөлж буй байнууд., Доплер SDC-д нэвтрэх боломжгүй. Радарын хүрээн дэх шууд видео бичлэг нь одоогийн байдлаар хэрэглээгээ олж чадаагүй байгаа нь хурдны өндөр шаардлагаас шалтгаалан одоо байгаа дээжүүд юм. цэргийн техникэнэ горимыг практикт хэрэгжүүлдэг, үгүй.

Радарын хүрээн дэх дэлхийн гадаргууг судлах арга техникийг сайжруулах логик үргэлжлэл бол хүлээн авсан мэдээллийг шинжлэх дэд системийг хөгжүүлэх явдал юм. Ялангуяа судалгааны бүсэд унасан газрын биетийг илрүүлэх, ялгах, таних боломжтой радарын зурагт автомат шинжилгээ хийх системийг хөгжүүлэх нь ихээхэн ач холбогдолтой юм. Ийм системийг бий болгох нарийн төвөгтэй байдал нь радарын зургуудын уялдаа холбоотой шинж чанар, хөндлөнгийн оролцоо ба дифракцийн үзэгдлүүд нь олдворууд - том үр дүнтэй тархах гадаргуутай байг цацрагаар цацах үед гарч ирдэг хиймэл хурц гэрэлтэй холбоотой байдаг. . Нэмж дурдахад радарын зургийн чанар нь ижил төстэй (нарийвчилсан) оптик зургийн чанараас арай доогуур байна. Энэ бүхэн нь одоогоор радарын зураг дээрх объектуудыг таних алгоритмын үр дүнтэй хэрэгжилт байхгүй байгааг харуулж байгаа боловч энэ чиглэлээр хийгдсэн ажлын тоо, сүүлийн үед гарсан тодорхой амжилтууд нь ойрын ирээдүйд ярих боломжтой болохыг харуулж байна. өөрийн агаарын радарын тагнуулын төхөөрөмжөөр хүлээн авсан мэдээллийн шинжилгээний үр дүнд үндэслэн газрын нөхцөл байдлыг үнэлэх чадвартай ухаалаг нисгэгчгүй тагнуулын тээврийн хэрэгслийн тухай.

Хөгжлийн өөр нэг чиглэл бол интеграцчлал, өөрөөр хэлбэл хэд хэдэн эх сурвалжаас мэдээллийг дараа нь хамтран боловсруулахтай уялдуулан хослуулах явдал юм. Эдгээр нь янз бүрийн горимд бууддаг радар, эсвэл радар болон бусад тагнуулын төхөөрөмж (оптик, хэт улаан туяа, олон спектр гэх мэт) байж болно.

Ийнхүү антенны нүхний синтез бүхий орчин үеийн радарууд нь өдрийн цаг, цаг агаарын нөхцөл байдлаас үл хамааран дэлхийн гадаргуугийн радарын судалгаа хийхтэй холбоотой өргөн хүрээний ажлыг шийдвэрлэх боломжийг олгодог бөгөөд энэ нь дэлхийн төлөв байдлын талаар мэдээлэл авах чухал хэрэгсэл болгодог. гадаргуу болон түүн дээр байрлах объектууд.

Гадаад цэргийн тойм No2 2009 P. 52-56

Уг ажлыг Радио фотоникийн цэрэг-аж үйлдвэрийн комиссын Шинжлэх ухаан, техникийн зөвлөлийн ажлын хэсгийн ахлагч Алексей Николаевич Шулунов ахалж байна. Амжилттай гэж үзэж болох эхний алхмууд хийгдсэн. Одоо шинжлэх ухааны уран зөгнөлт мэт санагдах сонгодог радарт шинэ эрин үе нээгдэж байх шиг байна.

Радар гэж юу вэ, ядаж төгссөн хүн бүр мэддэг байх ахлах сургууль. Радио-фотоны байршил гэж юу болохыг мэргэжилтнүүдийн өргөн хүрээнийхэн мэддэггүй. Энгийнээр хэлэхэд шинэ технологи нь танд үл нийцэх - радио долгион ба гэрлийг хослуулах боломжийг олгодог. Энэ тохиолдолд электронуудын урсгалыг фотоны урсгал болон эсрэгээр хувиргах ёстой. Өчигдөр бодит байдлаас хэтэрсэн ажлыг ойрын ирээдүйд шийдвэрлэх боломжтой. Энэ нь юу өгөх вэ?

Жишээлбэл, пуужингийн довтолгооноос хамгаалах, сансрын биетүүдийг хянах радарын системийн үндэс нь асар том радарын цогцолборууд юм. Тоног төхөөрөмж байрладаг байр нь олон давхар барилга юм. Фотоник технологийг ашиглах нь бүх удирдлага, мэдээлэл боловсруулах системийг илүү жижиг хэмжээтэй буюу цөөн хэдэн өрөөнд багтаах боломжтой болгоно. Үүний зэрэгцээ олон мянган километрийн зайд байгаа жижиг объектуудыг ч илрүүлэх радарын техникийн чадавхи нэмэгдэнэ. Түүгээр ч зогсохгүй фотоник технологийг ашигласнаар радарын дэлгэц дээр зорилтот тэмдэг биш, харин сонгодог радарт хүрэх боломжгүй түүний дүрс гарч ирнэ. Өөрөөр хэлбэл, ердийн гэрэлтдэг цэгийн оронд оператор яг юу нисч байгааг харах болно - онгоц, пуужин, шувуудын сүрэг эсвэл солир, үүнийг радараас хэдэн мянган километрийн зайд ч давтах нь зүйтэй.

Фотон радарын дэлгэцэн дээр байны тэмдэг биш харин сонгодог радарт хүрэх боломжгүй түүний дүрс гарч ирнэ.

Одоо бүх радарын системүүд - цэргийн болон иргэний - хатуу тогтоосон давтамжийн мужид ажилладаг бөгөөд энэ нь техникийн дизайныг төвөгтэй болгож, олон төрлийн радарын нэршилд хүргэдэг. Фотон радарууд нэгдмэл байдлын хамгийн дээд түвшинд хүрэх болно. Тэд метрээс миллиметр хүртэл маш өргөн хүрээний үйл ажиллагааны давтамжийг нэн даруй тохируулах боломжтой.

Үл үзэгдэгч гэж нэрлэгддэг онгоцууд метрийн зайд тод харагддаг нь нууц биш байсан ч тэдгээрийн координатыг сантиметр, миллиметрийн муж дахь станцууд хамгийн нарийвчлалтай өгдөг. Тиймээс агаарын довтолгооноос хамгаалах системд маш том антентай, илүү авсаархан сантиметр бүхий тоолуурын станцууд нэгэн зэрэг ажилладаг. Гэхдээ фотон радар нь урт давтамжийн мужид орон зайг сканнердаж, ижил "үл үзэгдэх" байдлыг ямар ч асуудалгүйгээр илрүүлж, өргөн зурвасын дохио, өндөр давтамж руу шууд тохируулснаар түүний өндөр, хүрээний координатыг яг таг тодорхойлох болно.

Энэ нь зөвхөн байршлын тухай юм. Цахим дайн, мэдээлэл дамжуулах, түүнийг хамгаалах, тооцоолох технологи болон бусад олон салбарт хувьсгалт өөрчлөлтүүд гарах болно. Радио фотоник нөлөө үзүүлэхгүй гэж хэлэхэд илүү хялбар байдаг.

Уг нь өндөр технологийн аж үйлдвэрийн цоо шинэ салбар бий болно. Даалгавар нь хамгийн хэцүү тул тус улсын олон тэргүүлэх судалгааны төвүүд, их сургуулийн шинжлэх ухаан, хэд хэдэн аж үйлдвэрийн аж ахуйн нэгжүүд. Шулуновын хэлснээр, энэ ажлыг Батлан ​​хамгаалах яам, Эдийн засгийн хөгжлийн яам, Шинжлэх ухаан, боловсролын яамтай нягт уялдаатай хийж байна. Саяхан ОХУ-ын Ерөнхийлөгч тэднийг хяналтандаа авсан.

Орчин үеийн дайн хурдан бөгөөд хурдан байдаг. Ихэнхдээ тулалдаанд ялагч нь болзошгүй аюулыг илрүүлж, түүнд зохих хариу арга хэмжээ авч чадсан хүн юм. Дай гаруй жилийн турш газар, далай, агаарт дайсныг хайхдаа радио долгионыг ялгаруулах, янз бүрийн объектоос тусгах тусгалыг бүртгэх үндсэн дээр радарын аргыг ашиглаж ирсэн. Ийм дохиог илгээж, хүлээн авдаг төхөөрөмжийг радарын станц эсвэл радар гэж нэрлэдэг.

"Радар" гэдэг нэр томьёо нь 1941 онд гүйлгээнд гарсан англи хэлний товчлол (радио илрүүлэх ба хүрээлэх) боловч аль эрт бие даасан үг болж, дэлхийн ихэнх хэлэнд нэвтэрчээ.

Радарын шинэ бүтээл нь мэдээжийн хэрэг түүхэн үйл явдал юм. Орчин үеийн ертөнцийг радарын станцгүйгээр төсөөлөхөд бэрх. Тэдгээрийг нисэх, далайн тээвэрт ашигладаг бөгөөд радарын тусламжтайгаар цаг агаарыг урьдчилан таамаглаж, замын хөдөлгөөний дүрмийг зөрчигчдийг илрүүлж, дэлхийн гадаргууг сканнердаж байна. Радарын систем (RLK) нь сансрын салбар болон навигацийн системд хэрэглээгээ олсон.

Гэсэн хэдий ч радарыг цэргийн хэрэгт хамгийн өргөн ашигладаг. Энэхүү технологи нь анх цэргийн хэрэгцээнд зориулж бүтээгдсэн бөгөөд Дэлхийн 2-р дайн эхлэхийн өмнөхөн практик хэрэгжих шатанд хүрсэн гэж хэлэх ёстой. Энэхүү мөргөлдөөнд оролцож буй бүх томоохон улс орнууд дайсны хөлөг онгоц, нисэх онгоцыг илрүүлэх, илрүүлэх зорилгоор радарын станцуудыг идэвхтэй (үр дүнгүй биш) ашигласан. Радар ашиглах нь Европ болон Номхон далайн үйл ажиллагааны театрт хэд хэдэн чухал тулалдааны үр дүнг шийдсэн гэж итгэлтэйгээр хэлж болно.

Өнөөдөр радарууд нь тив хоорондын баллистик пуужин хөөргөхөөс эхлээд их бууны тагнуул хийх хүртэл маш өргөн хүрээний цэргийн даалгавруудыг шийдвэрлэхэд ашиглагддаг. Онгоц, нисдэг тэрэг, байлдааны хөлөг онгоц бүр өөрийн гэсэн радарын системтэй. Радар бол агаарын довтолгооноос хамгаалах системийн гол тулгуур юм. Оросын ирээдүйтэй "Армата" танк дээр үе шаттай антенн бүхий хамгийн сүүлийн үеийн радарын системийг суурилуулна. Ерөнхийдөө орчин үеийн радаруудын олон янз байдал нь гайхалтай юм. Эдгээр нь хэмжээ, шинж чанар, зорилгынхоо хувьд өөр өөр төхөөрөмжүүд юм.

Өнөөдөр Орос бол радар бүтээх, үйлдвэрлэх чиглэлээр дэлхийд хүлээн зөвшөөрөгдсөн удирдагчдын нэг гэж итгэлтэйгээр хэлж болно. Гэсэн хэдий ч радарын системийн хөгжлийн чиг хандлагын талаар ярихаасаа өмнө радарын үйл ажиллагааны зарчим, түүнчлэн радарын системийн түүхийн талаар хэдэн үг хэлэх хэрэгтэй.

Радар хэрхэн ажилладаг

Байршил гэдэг нь аливаа зүйлийн байршлыг тодорхойлох арга (эсвэл үйл явц) юм. Үүний дагуу радар гэдэг нь радар буюу радар гэж нэрлэгддэг төхөөрөмжөөр цацруулж хүлээн авдаг радио долгионыг ашиглан сансар огторгуй дахь объект, объектыг илрүүлэх арга юм.

Анхдагч эсвэл идэвхгүй радарын ажиллах физик зарчим нь маш энгийн: энэ нь хүрээлэн буй объектуудаас туссан радио долгионыг сансарт дамжуулж, ойсон дохио хэлбэрээр буцаж ирдэг. Тэдгээрт дүн шинжилгээ хийснээр радар нь сансар огторгуйн тодорхой цэгт байгаа объектыг илрүүлэхээс гадна түүний үндсэн шинж чанарууд болох хурд, өндөр, хэмжээ зэргийг харуулдаг. Аливаа радар бол олон бүрэлдэхүүн хэсгээс бүрдсэн радио инженерийн нарийн төвөгтэй төхөөрөмж юм.

Аливаа радарын бүтэц нь дохио дамжуулагч, антен, хүлээн авагч гэсэн гурван үндсэн элементээс бүрдэнэ. Бүх радарын станцуудыг хоёр том бүлэгт хувааж болно.

• импульс;
• тасралтгүй үйл ажиллагаа.

Импульсийн радарын дамжуулагч нь цахилгаан соронзон долгионыг богино хугацаанд (секундийн фракц) ялгаруулдаг бөгөөд дараагийн дохио нь эхний импульс буцаж ирсний дараа л илгээгдэж, хүлээн авагчид хүрдэг. Импульсийн давталтын давтамж нь радарын хамгийн чухал шинж чанаруудын нэг юм. Бага давтамжийн радарууд минутанд хэдэн зуун импульс илгээдэг.

Импульсийн радарын антенн нь хүлээн авах, дамжуулах аль алинд нь ажилладаг. Дохио гарсны дараа дамжуулагч хэсэг хугацаанд унтарч, хүлээн авагч асдаг. Үүнийг хүлээн авсны дараа урвуу процесс явагдана.

Импульсийн радарууд нь сул тал болон давуу талуудтай. Тэд хэд хэдэн зорилтот хүрээг нэг дор тодорхойлж чаддаг, ийм радар нь нэг антенаар хялбархан хийж чаддаг, ийм төхөөрөмжүүдийн үзүүлэлтүүд нь энгийн байдаг. Гэхдээ энэ тохиолдолд ийм радараас ялгарах дохио нь нэлээд өндөр чадалтай байх ёстой. Орчин үеийн бүх мөрдөх радарууд нь импульсийн схемийн дагуу хийгдсэн гэдгийг нэмж хэлж болно.

Импульсийн радарын станцууд нь ихэвчлэн магнетрон буюу аялагч долгионы хоолойг дохионы эх үүсвэр болгон ашигладаг.

Радарын антенн нь цахилгаан соронзон дохиог төвлөрүүлж, чиглүүлж, туссан импульсийг хүлээн авч хүлээн авагч руу дамжуулдаг. Дохио хүлээн авах, дамжуулах ажлыг өөр өөр антенаар гүйцэтгэдэг радарууд байдаг бөгөөд тэдгээр нь бие биенээсээ нэлээд зайд байрладаг. Радарын антенн нь цахилгаан соронзон долгионыг тойрог хэлбэрээр гаргах эсвэл тодорхой салбарт ажиллах чадвартай. Радарын цацрагийг спираль хэлбэрээр чиглүүлж эсвэл конус хэлбэртэй байж болно. Шаардлагатай тохиолдолд радар нь тусгай системийн тусламжтайгаар антенныг байнга чиглүүлэн хөдөлж буй байг дагаж болно.

Хүлээн авагчийн функцууд нь хүлээн авсан мэдээллийг боловсруулж, оператор уншдаг дэлгэц рүү шилжүүлэх явдал юм.

Импульсийн радаруудаас гадна цахилгаан соронзон долгионыг байнга ялгаруулдаг тасралтгүй долгионы радарууд бас байдаг. Ийм радарын станцууд ажилдаа Доплер эффектийг ашигладаг. Энэ нь дохионы эх үүсвэрт ойртож буй объектоос туссан цахилгаан соронзон долгионы давтамж нь ухарч буй объектоос илүү өндөр байх болно гэсэн үг юм. Ялгарах импульсийн давтамж өөрчлөгдөөгүй хэвээр байна. Энэ төрлийн радарууд нь суурин объектуудыг засдаггүй, хүлээн авагч нь зөвхөн ялгардаг давтамжаас дээш эсвэл доогуур давтамжтай долгионыг авдаг.

Ердийн Доплер радар бол замын цагдаа нарын тээврийн хэрэгслийн хурдыг тодорхойлоход ашигладаг радар юм.

Тасралтгүй ажилладаг радаруудын гол асуудал нь объект хүртэлх зайг тодорхойлохын тулд тэдгээрийг ашиглах боломжгүй байдаг боловч тэдгээрийг ажиллуулах явцад радар болон байны хооронд эсвэл түүний ард байрлах суурин объектуудын хөндлөнгийн оролцоо байхгүй байна. Нэмж дурдахад Доплер радар нь ажиллахад бага чадлын дохио шаарддаг нэлээд энгийн төхөөрөмж юм. Үргэлжилсэн цацраг бүхий орчин үеийн радиолокацын станцууд нь объект хүртэлх зайг тодорхойлох чадвартай гэдгийг бас тэмдэглэх нь зүйтэй. Үүнийг хийхийн тулд ашиглалтын явцад радарын давтамжийн өөрчлөлтийг ашиглана.

Импульсийн радарын үйл ажиллагаанд тулгарч буй гол бэрхшээлүүдийн нэг бол суурин объектуудаас үүсэх хөндлөнгийн оролцоо юм - дүрмээр бол энэ нь дэлхийн гадаргуу, уулс, толгод юм. Агаарын импульсийн нисэх онгоцны радаруудыг ажиллуулах явцад доор байрлах бүх объектууд дэлхийн гадаргуугаас туссан дохиогоор "бүхэлдэг". Хэрэв бид газар дээр суурилсан эсвэл хөлөг онгоцны радарын системийн талаар ярих юм бол тэдний хувьд энэ асуудал нь нам өндөрт нисч буй байг илрүүлэхэд илэрдэг. Ийм хөндлөнгийн оролцоог арилгахын тулд ижил Доплер эффектийг ашигладаг.

Анхан шатны радаруудаас гадна нисэх онгоцыг тодорхойлоход ашигладаг хоёрдогч радар гэж нэрлэгддэг. Ийм радарын системийн найрлагад дамжуулагч, антенн, хүлээн авагчаас гадна онгоцны транспондер орно. Цахилгаан соронзон дохиогоор цацрах үед транспондер асуудал гардаг Нэмэлт мэдээлэлөндөр, маршрут, самбарын дугаар, түүний харьяат тухай.

Түүнчлэн радарын станцуудыг ажиллаж буй долгионы урт, давтамжаар нь хувааж болно. Жишээлбэл, дэлхийн гадаргууг судлах, түүнчлэн нэлээд зайд ажиллахын тулд 0.9-6 м (давтамж 50-330 МГц), 0.3-1 м (давтамж 300-1000 МГц) долгион ашигладаг. Агаарын хөдөлгөөний удирдлагын хувьд 7.5-15 см долгионы урттай радар ашигладаг бөгөөд пуужин хөөргөх илрүүлэх станцын давхрагын радарууд нь 10-100 метр долгионы урттай долгионоор ажилладаг.

Радарын түүх

Радарын санаа нь радио долгионыг нээсний дараа шууд үүссэн. 1905 онд Германы Siemens компанийн ажилтан Кристиан Хюлсмейер радио долгион ашиглан том металл объектыг илрүүлэх төхөөрөмж бүтээжээ. Зохион бүтээгч үүнийг үзэгдэх орчин муутай нөхцөлд мөргөлдөхөөс зайлсхийхийн тулд хөлөг онгоцон дээр суулгахыг санал болгов. Гэсэн хэдий ч хөлөг онгоцны компаниуд шинэ төхөөрөмжийг сонирхсонгүй.

ОХУ-д мөн радартай туршилт хийсэн. 19-р зууны сүүлчээр Оросын эрдэмтэн Попов метал объектууд радио долгион тархахаас сэргийлдэг болохыг олж мэдсэн.

1920-иод оны эхээр Америкийн инженер Альберт Тейлор, Лео Янг ​​нар радио долгионы тусламжтайгаар өнгөрч буй хөлөг онгоцыг илрүүлж чаджээ. Гэсэн хэдий ч тухайн үеийн радио инженерийн салбарын байдал ийм байсан тул радарын станцуудын үйлдвэрлэлийн загварыг бий болгоход хэцүү байв.

Практик асуудлыг шийдвэрлэхэд ашиглаж болох анхны радарын станцууд 1930-аад оны дундуур Англид гарч ирэв. Эдгээр төхөөрөмжүүд нь маш том хэмжээтэй байсан бөгөөд зөвхөн газар дээр эсвэл том хөлөг онгоцны тавцан дээр суурилуулах боломжтой байв. Зөвхөн 1937 он хүртэл онгоцонд суурилуулж болох бяцхан радарын прототипийг бүтээжээ. Дэлхийн 2-р дайны эхэн үед Британичууд Chain Home хэмээх радиолокаторын станцуудыг байрлуулсан байв.

Германд шинэ ирээдүйтэй чиглэлд ажиллаж байна. Мөн амжилтгүй гэж хэлэх ёстой. Аль хэдийн 1935 онд Германы Тэнгисийн цэргийн хүчний ерөнхий командлагч Раедерт катодын цацрагийн дэлгэц бүхий ажлын радар үзүүлжээ. Дараа нь түүний үндсэн дээр радарын үйлдвэрлэлийн загварууд бий болсон: Тэнгисийн цэргийн хүчинд зориулсан Seetakt, агаарын довтолгооноос хамгаалах зориулалттай Фрея. 1940 онд Вюрцбургийн радарын галын хяналтын систем Германы армид нэвтэрч эхлэв.

Гэсэн хэдий ч Германы эрдэмтэд, инженерүүдийн радарын салбарт илт амжилт гаргасан ч Германы арми Британичуудаас хожуу радар ашиглаж эхэлсэн. Гитлер болон Рейхийн дээд хэсэг радарыг зөвхөн хамгаалалтын зэвсэг гэж үздэг байсан бөгөөд энэ нь ялагч Германы армид огт хэрэггүй байв. Чухам ийм шалтгаанаар Британийн тулалдааны эхэн үед Германчууд зөвхөн найман Фрейа радарын станцыг байрлуулсан байсан ч шинж чанараараа тэд Британийн ижил төстэй хүмүүсээс дор хаяж сайн байсан. Ерөнхийдөө энэ нь радарын амжилттай ашигласан нь Британийн тулалдааны үр дүн, дараа нь Европын тэнгэрт Люфтвафф болон Холбоотны Агаарын цэргийн хүчний хоорондох сөргөлдөөнийг ихээхэн тодорхойлсон гэж хэлж болно.

Хожим нь Германчууд Вюрцбургийн системд тулгуурлан агаарын довтолгооноос хамгаалах шугамыг бүтээсэн бөгөөд үүнийг Каммхуберийн шугам гэж нэрлэжээ. Тусгай хүчний ангиудыг ашиглан холбоотнууд Германы радарын нууцыг тайлж чадсан нь тэднийг үр дүнтэй саатуулах боломжтой болсон.

Их Британичууд "радарын" уралдаанд Америк, Германчуудаас хожуу орсон ч барианд орохдоо тэднийг гүйцэж түрүүлж, нисэх онгоцны радар илрүүлэх хамгийн дэвшилтэт системээр Дэлхийн 2-р дайны эхэн үе рүү ойртлоо.

1935 оны 9-р сард Британичууд дайн эхлэхээс өмнө хорин радарын станцыг багтаасан радарын станцуудын сүлжээг байгуулж эхлэв. Энэ нь Европын эргээс Британийн арлуудад хүрэх замыг бүрэн хаасан. 1940 оны зун Британийн инженерүүд резонансын магнетроныг бүтээсэн бөгөөд энэ нь хожим Америк, Британийн нисэх онгоцонд суурилуулсан агаарын радарын станцуудын үндэс болсон юм.

ЗХУ-д цэргийн радарын чиглэлээр ажилладаг байсан. ЗСБНХУ-д радарын станц ашиглан онгоц илрүүлэх анхны амжилттай туршилтыг 1930-аад оны дунд үеэс хийжээ. 1939 онд анхны RUS-1 радарыг Улаан арми, 1940 онд RUS-2-ыг баталсан. Энэ хоёр станцыг их хэмжээгээр үйлдвэрлэж эхэлсэн.

Хоёрдугаарт Дэлхийн дайнрадарын станцын ашиглалтын өндөр үр ашигтайг тодорхой харуулсан. Тиймээс үүнийг дуусгасны дараа шинэ радаруудыг хөгжүүлэх нь цэргийн техник хэрэгслийг хөгжүүлэх тэргүүлэх чиглэлүүдийн нэг болжээ. Цаг хугацаа өнгөрөхөд агаарын довтолгооноос хамгаалах радаруудыг бүх цэргийн нисэх онгоц, хөлөг онгоцууд хүлээн авч, радарууд нь агаарын довтолгооноос хамгаалах системийн үндэс болсон.

Хүйтэн дайны үед АНУ, ЗСБНХУ шинэ устгах зэвсэг болох тив хоорондын баллистик пуужинтай болсон. Эдгээр пуужингуудыг хөөргөхийг илрүүлэх нь амьдрал, үхлийн асуудал болсон. Зөвлөлтийн эрдэмтэн Николай Кабанов богино радио долгион ашиглан дайсны нисэх онгоцыг хол зайд (3000 км хүртэл) илрүүлэх санааг дэвшүүлэв. Энэ нь маш энгийн байсан: Кабанов 10-100 метрийн урттай радио долгион нь ионосферээс тусч, дэлхийн гадаргуу дээрх зорилтот объектуудыг цацрагаар цацаж, радар руу буцах чадвартай болохыг олж мэдэв.

Хожим нь энэ санаан дээр үндэслэн баллистик пуужин хөөргөх үед тэнгэрийн хаяанаас илрүүлэх радаруудыг бүтээжээ. Ийм радарын жишээ бол хэдэн арван жилийн турш ЗХУ-ын пуужин харвах дохиоллын системийн үндэс суурь болсон Дарял радарын станц юм.

Одоогийн байдлаар радарын технологийг хөгжүүлэх хамгийн ирээдүйтэй чиглэлүүдийн нэг бол үе шаттай антенны массив (PAR) бүхий радар бий болгох явдал юм. Ийм радарууд нь нэг биш, хэдэн зуун радио долгион ялгаруулагчтай бөгөөд хүчирхэг компьютерээр удирддаг. Үе шаттай массив дахь янз бүрийн эх үүсвэрээс ялгардаг радио долгион нь үе шатанд байгаа бол бие биенээ өсгөж, эсвэл эсрэгээрээ сулруулж болно.

Үе шаттай массив радарын дохиог хүссэн хэлбэрээ өгч, антенны байрлалыг өөрчлөхгүйгээр орон зайд шилжүүлж, янз бүрийн цацрагийн давтамжтай ажиллах боломжтой. Үе шаттай массив радар нь ердийн антенны радараас хамаагүй илүү найдвартай, мэдрэмтгий байдаг. Гэсэн хэдий ч ийм радарууд нь бас сул талуудтай байдаг: үе шаттай массив бүхий радарыг хөргөх нь том асуудал бөгөөд үүнээс гадна тэдгээрийг үйлдвэрлэхэд хэцүү, үнэтэй байдаг.

Тав дахь үеийн сөнөөгч онгоцонд шинэ үе шаттай радаруудыг суурилуулж байна. Энэхүү технологийг АНУ-ын пуужингийн довтолгооноос урьдчилан сэргийлэх системд ашигладаг. Радарын цогцолбор PAR-ийг Оросын хамгийн сүүлийн үеийн "Армата" танк дээр суурилуулна. Орос бол PAR радар хөгжүүлэх чиглэлээр дэлхийд тэргүүлэгчдийн нэг гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Хэрэв танд асуулт байгаа бол - нийтлэлийн доор сэтгэгдэл дээр үлдээгээрэй. Бид эсвэл манай зочид тэдэнд хариулахдаа баяртай байх болно.