Konflik tempatan moden, bahkan di negara-negara dengan tahap pengembangan angkatan bersenjata terendah (Syria, Ukraine), menunjukkan betapa hebatnya peranan alat pengintipan dan pengesanan elektronik. Dan kelebihan apa yang dapat diterima oleh pihak, dengan menggunakan, misalnya, sistem balas bateri terhadap pihak yang tidak mempunyai sistem seperti itu.
Pada masa ini, pengembangan semua sistem radio-elektronik berjalan dalam dua arah: di satu pihak, untuk memaksimumkan sistem kawalan dan komunikasi mereka, sistem pengumpulan intelijen, sistem kawalan senjata ketepatan bersama dengan semua sistem dan kompleks yang terdaftar sebelumnya.
Baris kedua adalah pengembangan sistem yang dapat menjadikannya setinggi mungkin untuk menghalangi operasi semua cara di atas dari musuh dengan tujuan paling sederhana untuk tidak membiarkan musuh menimbulkan kerosakan dan kemudaratan pada pasukannya.
Di sini juga perlu diperhatikan kerja-kerja mengenai kemungkinan dan kaedah penyamaran objek dengan mengurangkan tanda tangan radar mereka melalui penggunaan bahan dan lapisan penyerap radio terkini dengan sifat reflektif berubah-ubah.
Mungkin perlu diterjemahkan: kita tidak akan dapat membuat tangki tidak dapat dilihat dalam spektrum radio, tetapi kita dapat meminimumkan jarak penglihatannya sebanyak mungkin, misalnya, dengan menutupnya dengan bahan yang akan memberi isyarat yang menyimpang sehingga pengenalan akan sangat sukar.
Dan ya, kami masih meneruskan kenyataan bahawa pesawat, kapal dan kereta kebal yang sama sekali tidak kelihatan sama sekali tidak wujud. Sekurang-kurangnya buat masa ini. Sekiranya sasaran halus dan sukar dilihat.
Tetapi, seperti yang mereka katakan, setiap sasaran memiliki radar sendiri. Persoalan mengenai frekuensi dan kekuatan isyarat. Tetapi di sinilah masalahnya terletak.
Bahan baru, terutama lapisan penyerap radio, bentuk pengiraan permukaan reflektif baru, semua ini menjadikan tahap kontras latar belakang objek terlindung minimum. Maksudnya, tahap perbezaan antara sifat elektrik objek kawalan atau kecacatan di dalamnya dari sifat persekitaran menjadi sukar untuk dibezakan, objek itu benar-benar bergabung dengan persekitaran, yang menjadikan pengesanannya bermasalah.
Pada zaman kita, tahap minimum kontras latar belakang sebenarnya hampir dengan nilai yang melampau. Oleh itu, jelas bahawa untuk radar (terutama untuk pandangan bulat), yang berfungsi dengan tepat sebaliknya, hanya perlu memberikan peningkatan, pertama sekali, dalam kualiti maklumat yang diterima. Dan ini tidak sepenuhnya mungkin dilakukan melalui peningkatan jumlah maklumat yang biasa.
Lebih tepatnya, adalah mungkin untuk meningkatkan kecekapan / kualiti pengintaian radar, satu-satunya persoalan adalah dengan berapa kos.
Sekiranya anda mengambil radar hipotesis, tidak kira apa tujuannya, hanya radar bulat dengan jarak, misalnya, 300 km (seperti "Sky-SV") dan menetapkan tugas menggandakan jaraknya, maka anda harus menyelesaikannya tugas yang sangat sukar. Saya tidak akan memberikan formula pengiraan di sini, ini adalah fizik air paling suci, bukan rahsia.
Oleh itu, untuk menggandakan jarak pengesanan radar, diperlukan:
- untuk meningkatkan tenaga sinaran sebanyak 10-12 kali. Tetapi fizik lagi tidak dibatalkan, radiasi dapat ditingkatkan begitu banyak hanya dengan meningkatkan tenaga yang habis. Dan ini memerlukan penampilan peralatan tambahan untuk penjanaan elektrik di stesen. Dan kemudian ada pelbagai masalah dengan penyamaran yang sama.
- meningkatkan kepekaan peranti penerima 16 kali. Lebih murah. Tetapi adakah ia dapat direalisasikan sama sekali? Ini sudah menjadi persoalan untuk teknologi dan pembangunan. Tetapi semakin sensitif penerima, semakin banyak masalah dengan gangguan semula jadi yang pasti timbul semasa operasi. Gangguan dari peperangan elektronik musuh wajar dibincangkan secara berasingan.
- untuk meningkatkan ukuran linear antena sebanyak 4 kali. Yang paling mudah, tetapi juga menambah kerumitan. Lebih sukar untuk diangkut, lebih ketara …
Walaupun, kami dengan jujur mengakui bahawa semakin kuat radar, semakin mudah untuk mengesan, mengklasifikasikan, menghasilkan gangguan yang dikira secara peribadi dengan ciri-ciri yang paling rasional dan menghantarnya. Dan peningkatan ukuran antena radar menjadi pegangan mereka yang mesti mengesannya tepat pada waktunya.
Pada prinsipnya, lingkaran setan itu ternyata. Di mana pemaju harus mengimbangi tepi pisau, dengan mengambil kira puluhan, jika tidak beratus-ratus nuansa.
Potensi penentang kami dari seberang lautan sama-sama prihatin dengan masalah ini seperti kita. Terdapat struktur Departemen Pertahanan AS seperti jabatan seperti DARPA - Defense Advanced Research Project Agency, yang hanya menjalankan penyelidikan yang menjanjikan. Baru-baru ini, pakar DARPA telah memfokuskan usaha mereka pada pengembangan radar yang menggunakan isyarat jalur lebar ultra (UWB).
Apa itu UWB? Ini adalah denyutan ultra pendek, dengan jangka masa nanodetik atau kurang, dengan lebar spektrum sekurang-kurangnya 500 MHz, iaitu, jauh lebih banyak daripada radar konvensional. Kekuatan isyarat yang dipancarkan mengikut transformasi Fourier (secara semula jadi, bukan Charles, utopia yang melewati sejarah di sekolah, tetapi Jean Baptiste Joseph Fourier, pencipta siri Fourier, setelah itu prinsip-prinsip transformasi isyarat dinamakan) diedarkan ke seluruh lebar spektrum yang digunakan. Ini membawa kepada penurunan daya radiasi di bahagian spektrum yang terpisah.
Jauh lebih sukar untuk mengesan radar yang beroperasi di UWB semasa operasi daripada yang biasa kerana ini: seolah-olah tidak ada satu isyarat pancaran yang kuat, tetapi seolah-olah banyak yang lemah, digunakan seperti sikat. Ya, pakar akan memaafkan saya atas penyederhanaan seperti itu, tetapi ini hanya untuk "memindahkan" ke tahap persepsi yang lebih sederhana.
Artinya, radar "menembak" bukan dengan satu nadi, tetapi dengan apa yang disebut "ledakan isyarat ultrashort". Ini memberikan faedah tambahan, yang akan dibincangkan di bawah.
Pemprosesan isyarat UWB, berbeza dengan jalur sempit, didasarkan pada prinsip penerimaan tanpa pengesan, sehingga jumlah letupan dalam isyarat tidak dibatasi sama sekali. Oleh itu, praktikalnya tidak ada batasan lebar jalur isyarat.
Di sini timbul persoalan lama: apa yang diberikan oleh semua fizik ini, apa kelebihannya?
Sememangnya, mereka. Radar berdasarkan UWB sedang dikembangkan dan dikembangkan dengan tepat kerana isyarat UWB memungkinkan lebih banyak daripada isyarat konvensional.
Radar berdasarkan isyarat UWB mempunyai keupayaan pengesanan, pengecaman, kedudukan dan penjejakan objek yang terbaik. Hal ini berlaku terutamanya untuk objek yang dilengkapi dengan penyamaran anti-radar dan pengurangan tanda tangan radar.
Maksudnya, isyarat UWB tidak peduli sama ada objek yang diperhatikan tergolong dalam apa yang disebut "objek siluman" atau tidak. Penutup terhadap radar juga menjadi bersyarat, kerana mereka tidak dapat memantulkan / menyerap keseluruhan isyarat, beberapa bahagian paket akan "menangkap" objek.
Radar di UWB mengenal pasti sasaran dengan lebih baik, tunggal dan kumpulan. Dimensi linear sasaran ditentukan dengan lebih tepat. Lebih mudah bagi mereka untuk bekerja dengan sasaran bersaiz kecil yang mampu terbang pada ketinggian rendah dan ultra rendah, iaitu UAV. Radar ini akan mempunyai imuniti bunyi yang jauh lebih tinggi.
Secara berasingan, dipercayai bahawa UWB akan membolehkan pengiktirafan sasaran palsu dengan lebih baik. Ini adalah pilihan yang sangat berguna ketika bekerja, misalnya, dengan kepala peluru berpandu balistik antarbenua.
Tetapi jangan terpaku pada radar pengawasan udara, ada pilihan lain untuk menggunakan radar di UWB, tidak kurang, dan mungkin lebih berkesan.
Nampaknya isyarat jalur lebar ultra adalah mujarab untuk segalanya. Dari drone, dari pesawat siluman dan kapal, dari peluru berpandu pelayaran.
Sebenarnya, tentu saja tidak. Teknologi UWB mempunyai beberapa kelemahan yang jelas, tetapi ada juga kelebihan yang cukup.
Kekuatan radar UWB adalah ketepatan dan kelajuan pengesanan dan pengiktirafan sasaran yang lebih tinggi, penentuan koordinat kerana fakta bahawa operasi radar didasarkan pada banyak frekuensi julat operasi.
Di sini, "semangat" UWB umumnya tersembunyi. Dan terletak tepat pada kenyataan bahawa jangkauan operasi radar seperti itu mempunyai banyak frekuensi. Dan jarak yang luas ini membolehkan anda memilih sub-julat pada frekuensi yang mana kemampuan reflektif objek pemerhatian ditunjukkan sebaik mungkin. Atau - sebagai pilihan - ini dapat meniadakan, misalnya, pelapisan anti-radar, yang juga tidak dapat berfungsi di seluruh julat frekuensi kerana kenyataan bahawa pelapis untuk pesawat udara mempunyai batasan berat.
Ya, hari ini cara mengurangkan tanda tangan radar digunakan secara meluas, tetapi kata kuncinya di sini adalah "pengurangan". Bukan satu lapisan, bukan satu bentuk lambung licik yang dapat melindungi dari radar. Kurangkan penglihatan, beri peluang - ya. Tidak lebih. Kisah pesawat siluman dibongkar di Yugoslavia pada abad yang lalu.
Pengiraan radar UWB akan dapat memilih (dan, dengan cepat, berdasarkan data yang serupa) bahawa pakej sub-frekuensi yang paling jelas akan "menonjolkan" objek pemerhatian dalam semua kemuliaannya. Di sini kita tidak akan membincangkan jam tangan, teknologi digital moden memungkinkan untuk menguruskannya dalam beberapa minit.
Dan, tentu saja, analisis. Radar seperti itu harus mempunyai kompleks analitik yang baik yang memungkinkan memproses data yang diperoleh dari penyinaran objek pada berbagai frekuensi dan membandingkannya dengan nilai rujukan dalam pangkalan data. Bandingkan dengan mereka dan berikan hasil akhir, objek apa yang masuk ke bidang pandang radar.
Fakta bahawa objek akan disinari pada pelbagai frekuensi akan memainkan peranan positif dalam mengurangkan kesalahan dalam pengakuan, dan kemungkinan ada kemungkinan gangguan pengamatan atau penolakan melalui objek.
Peningkatan imuniti kebisingan radar seperti itu dicapai dengan mengesan dan memilih radiasi yang dapat mengganggu operasi radar yang tepat. Oleh itu, penyusunan semula kompleks penerimaan ke frekuensi lain untuk memastikan kesan minimum gangguan.
Semuanya sangat indah. Sudah tentu, ada juga kekurangannya. Sebagai contoh, jisim dan dimensi radar sedemikian jauh melebihi stesen konvensional. Ini masih merumitkan perkembangan radar UWB. Lebih kurang sama dengan harganya. Dia lebih dari sekadar transendental untuk prototaip.
Walau bagaimanapun, pembangun sistem sedemikian sangat optimis mengenai masa depan. Di satu pihak, apabila produk mula dihasilkan secara besar-besaran, ia selalu mengurangkan kosnya. Dari segi jisim, jurutera menggunakan komponen elektronik berdasarkan gallium nitrida yang dapat mengurangkan berat dan ukuran radar dengan ketara.
Dan, pasti ia akan berlaku. Untuk setiap arahan. Hasilnya, output akan menjadi radar dengan denyutan ultra pendek yang kuat dalam julat frekuensi yang luas, dengan kadar pengulangan yang tinggi. Dan - sangat penting - pemprosesan data digital berkelajuan tinggi, yang mampu "mencerna" sejumlah besar maklumat yang diterima dari penerima.
Ya, kami sangat memerlukan Teknologi dengan huruf besar di sini. Transistor avalanche, diod simpanan cas, semikonduktor gallium nitrida. Transistor avalanche pada umumnya bukan peranti yang diremehkan, ia adalah peranti yang masih akan ditunjukkan. Berdasarkan teknologi moden, masa depan menjadi milik mereka.
Radar yang menggunakan denyutan nanosecond ultrashort akan mempunyai kelebihan berikut daripada radar konvensional:
- keupayaan untuk menembusi rintangan dan mencerminkan dari sasaran yang terletak di luar garis penglihatan. Sebagai contoh, ia boleh digunakan untuk mengesan orang dan peralatan di sebalik halangan atau di dalam tanah;
- kerahsiaan tinggi kerana kepadatan spektrum rendah isyarat UWB;
- ketepatan menentukan jarak hingga beberapa sentimeter kerana jarak spasial kecil isyarat;
- keupayaan untuk mengenali dan mengklasifikasikan sasaran dengan serta-merta oleh isyarat yang dipantulkan dan perincian sasaran yang tinggi;
- meningkatkan kecekapan dari segi perlindungan terhadap semua jenis gangguan pasif yang disebabkan oleh fenomena semula jadi: kabut, hujan, salji;
Dan ini jauh dari semua kelebihan yang dimiliki radar UWB berbanding dengan radar konvensional. Ada saat-saat yang hanya dapat dihargai oleh pakar dan orang yang mahir dalam perkara ini.
Sifat ini menjadikan radar UWB menjanjikan, tetapi ada sejumlah masalah yang ditangani oleh penyelidikan dan pengembangan.
Sekarang patut dibincangkan mengenai keburukannya.
Sebagai tambahan kepada kos dan ukuran, radar UWB lebih rendah daripada radar jalur sempit konvensional. Dan jauh lebih rendah. Radar konvensional dengan kekuatan nadi 0,5 GW mampu mengesan sasaran pada jarak 550 km, kemudian radar UWB pada 260 km. Dengan kekuatan nadi 1 GW, radar jalur sempit mengesan sasaran pada jarak 655 km, radar UWB pada jarak 310 km. Seperti yang anda lihat, hampir dua kali ganda.
Tetapi ada masalah lain. Ini tidak dapat diramalkan bentuk isyarat yang dipantulkan. Radar jalur sempit beroperasi sebagai isyarat sinusoidal yang tidak berubah ketika bergerak melalui ruang angkasa. Amplitudo dan fasa berubah, tetapi berubah dengan ramalan dan sesuai dengan undang-undang fizik. Isyarat UWB berubah baik dalam spektrum, dalam domain frekuensi, dan pada waktunya.
Hari ini, pemimpin yang dikenali dalam pengembangan radar UWB adalah Amerika Syarikat, Jerman dan Israel.
Di Amerika Syarikat, tentera sudah mempunyai alat pengesan lombong mudah alih AN / PSS-14 untuk mengesan pelbagai jenis lombong dan benda logam lain di dalam tanah.
Alat pengesan ranjau ini juga ditawarkan oleh Negara kepada sekutunya NATO. AN / PSS-14 membolehkan anda melihat dan memeriksa secara terperinci objek melalui rintangan dan tanah.
Jerman sedang mengerjakan projek untuk radar UWB Ka-band "Pamir" dengan lebar jalur isyarat 8 GHz.
Orang Israel telah mencipta berdasarkan prinsip "stenovisor" UWB, sebuah peranti ringkas "Haver-400", yang mampu "melihat" melalui dinding atau tanah.
Peranti ini dibuat untuk unit-unit pengganas. Ini secara amnya merupakan jenis radar UWB yang terpisah, yang dilaksanakan oleh orang Israel dengan sangat indah. Peranti ini benar-benar mampu mengkaji keadaan operasi-taktikal melalui pelbagai halangan.
Dan pengembangan selanjutnya, "Haver-800", yang dibezakan dengan adanya beberapa radar yang terpisah dengan antena, bukan sahaja memungkinkan untuk mempelajari ruang di sebalik halangan, tetapi juga untuk membentuk gambar tiga dimensi.
Kesimpulannya, saya ingin mengatakan bahawa pengembangan radar UWB dalam pelbagai arah (darat, laut, pertahanan udara) akan membolehkan negara-negara yang dapat menguasai teknologi untuk reka bentuk dan pengeluaran sistem sedemikian untuk meningkatkan keupayaan kecerdasan mereka dengan ketara.
Bagaimanapun, jumlah yang ditangkap, dikenal pasti dan diambil untuk dikawal dengan pemusnahan sasaran seterusnya adalah jaminan kemenangan dalam sebarang konfrontasi.
Dan jika kita menganggap bahawa radar UWB kurang rentan terhadap gangguan pelbagai sifat …
Penggunaan isyarat UWB secara signifikan akan meningkatkan kecekapan mengesan dan mengesan objek aerodinamik dan balistik ketika memantau ruang udara, melihat dan memetakan permukaan bumi. Radar UWB dapat menyelesaikan banyak masalah penerbangan dan pendaratan pesawat.
Radar UWB adalah peluang sebenar untuk melihat esok. Bukan apa-apa bahawa Barat sangat terlibat dalam perkembangan ke arah ini.
