Silahlı kuvvetlerin en düşük düzeyde gelişmiş olduğu ülkelerde (Suriye, Ukrayna) bile modern yerel çatışmalar, elektronik keşif ve tespit ekipmanının rolünün ne kadar büyük olduğunu gösteriyor. Ve bir taraf, örneğin karşı akü sistemlerini bu tür sistemlere sahip olmayan bir tarafa karşı kullanarak ne gibi avantajlar elde edebilir.
Şu anda, tüm radyo-elektronik sistemlerin gelişimi iki yönde ilerliyor: bir yandan kontrol ve iletişim sistemlerini, istihbarat toplama sistemlerini, hassas silah kontrol sistemlerini daha önce listelenen tüm sistem ve komplekslerle birlikte en üst düzeye çıkarmak.
İkinci hat, en basit amacı düşmanın birliklerine zarar verip vermemesine izin vermemekle, yukarıdaki tüm araçların işleyişini düşmandan engellemeyi mümkün olduğunca yüksek kalitede hale getirebilecek sistemlerin geliştirilmesidir.
Burada ayrıca, en son radyo emici malzemeler ve değişken yansıtıcı özelliklere sahip kaplamalar kullanılarak radar imzalarını azaltarak nesneleri maskeleme olasılıkları ve yöntemleri üzerine yapılan çalışmalara da değinmek gerekir.
Muhtemelen tercüme etmeye değer: Tankı radyo spektrumunda görünmez hale getiremeyeceğiz, ancak görünürlüğünü mümkün olduğunca en aza indirebiliriz, örneğin, kimliğinin ortaya çıkacağı kadar bozuk bir sinyal verecek malzemelerle kaplayarak. çok zor olmak.
Ve evet, kesinlikle görünmez uçakların, gemilerin ve tankların var olmadığı gerçeğinden yola çıkıyoruz. En azından şimdilik. İnce ve görülmesi zor hedeflerse.
Ancak dedikleri gibi, her hedefin kendi radarı vardır. Sinyal frekansı ve gücü ile ilgili bir soru. Ama sorun burada yatıyor.
Yeni malzemeler, özellikle radyo emici kaplamalar, yansıtıcı yüzeyleri hesaplamanın yeni biçimleri, tüm bunlar korunan nesnelerin arka plan kontrast seviyelerini minimuma indirir. Yani, kontrol nesnesinin elektriksel özellikleri veya içindeki kusurlar arasındaki ortamın özelliklerinden ayırt etmek zorlaşır, nesne aslında çevre ile birleşir ve bu da algılamasını sorunlu hale getirir.
Zamanımızda, minimum arka plan kontrast seviyeleri aslında aşırı değerlere yakındır. Bu nedenle, tam olarak kontrast üzerinde çalışan radarlar (özellikle dairesel bir görünüm için) için, her şeyden önce alınan bilginin kalitesinde bir artış sağlamanın gerekli olduğu açıktır. Ve bunu, bilgi miktarındaki olağan artış yoluyla yapmak tamamen mümkün değildir.
Daha doğrusu radar keşiflerinin verimliliğini/kalitesini artırmak mümkün, tek soru ne pahasına olursa olsun.
Varsayımsal bir radar alırsanız, amacı ne olursa olsun, örneğin 300 km menzilli dairesel bir radar ("Sky-SV" gibi) ve menzilini ikiye katlama görevini belirlerseniz, o zaman çözmeniz gerekecek. çok zor görevler. Burada hesaplama formüllerini vermeyeceğim, bu en saf suyun fiziğidir, sır değil.
Bu nedenle, radar algılama aralığını iki katına çıkarmak için gereklidir:
- radyasyon enerjisini 10-12 kat arttırmak. Ancak fizik yine iptal edilmedi, radyasyon ancak tüketilen enerjiyi artırarak bu kadar arttırılabilir. Ve bu, istasyonda elektrik üretimi için ek ekipmanın ortaya çıkmasını gerektirir. Ve sonra aynı kılıkta her türlü sorun var.
- alıcı cihazın hassasiyetini 16 kat artırın. Daha az pahalı. Ama hiç gerçekleştirilebilir mi? Bu zaten teknoloji ve geliştirme için bir sorudur. Ancak alıcı ne kadar hassas olursa, çalışma sırasında kaçınılmaz olarak ortaya çıkan doğal parazitle ilgili sorunlar o kadar fazla olur. Düşmanın elektronik savaşından kaynaklanan müdahaleler hakkında ayrıca konuşmaya değer.
- antenin doğrusal boyutunu 4 kat artırmak için. En kolayı, aynı zamanda karmaşıklık da ekler. Taşıması daha zor, daha dikkat çekici…
Her ne kadar, radarın ne kadar güçlü olduğunu dürüstçe kabul etsek de, tespit etmek, sınıflandırmak, onun için kişisel olarak hesaplanmış bir paraziti en rasyonel özelliklere sahip oluşturmak ve göndermek o kadar kolay olur. Ve radar anteninin boyutundaki artış, onu zamanında tespit etmesi gerekenlerin işine geliyor.
Prensip olarak, böyle bir kısır döngü ortaya çıkıyor. Geliştiricilerin yüzlerce nüansı olmasa da düzinelerce nüansı hesaba katarak bir bıçağın kenarında dengelemek zorunda oldukları yer.
Okyanusun diğer ucundaki potansiyel rakiplerimiz de bu sorun hakkında bizim kadar endişeli. ABD Savunma Bakanlığı'nın yapısında, sadece umut verici araştırmalarla uğraşan DARPA - Savunma İleri Araştırma Proje Ajansı gibi bir departman var. Son zamanlarda, DARPA uzmanları çabalarını ultra geniş bant sinyalleri (UWB) kullanan radarların geliştirilmesine odakladılar.
UWB nedir? Bunlar, bir nanosaniye veya daha kısa süreli, spektrum genişliği en az 500 MHz olan, yani geleneksel bir radardan çok daha fazla olan ultra kısa darbelerdir. Fourier dönüşümlerine göre yayılan sinyalin gücü (doğal olarak, okulda tarihe geçen ütopik Charles değil, sinyal dönüşüm ilkelerinin adını alan Fourier serisinin yaratıcısı Jean Baptiste Joseph Fourier) kullanılan spektrumun tüm genişliği boyunca dağıtılır. Bu, spektrumun ayrı bir bölümünde radyasyon gücünde bir azalmaya yol açar.
Çalışma sırasında UWB'de çalışan bir radarı tespit etmek, tam da bu nedenle sıradan bir radardan çok daha zordur: sanki tek bir güçlü ışın sinyali çalışmıyor da, bir fırça gibi yerleştirilmiş daha zayıf birçok sinyal varmış gibi. Evet, uzmanlar böyle bir basitleştirme için beni affedecekler, ancak bu sadece daha basit bir algı düzeyine "aktarmak" içindir.
Yani, radar tek bir darbeyle değil, sözde "ultra kısa sinyal patlaması" ile "ateş eder". Bu, aşağıda tartışılacak olan ek faydalar sağlar.
UWB sinyalinin işlenmesi, dar bandın aksine, detektörsüz alım ilkelerine dayanır, böylece sinyaldeki çoğuşma sayısı hiçbir şekilde sınırlandırılmaz. Buna göre, sinyal bant genişliği üzerinde pratikte hiçbir sınırlama yoktur.
Burada uzun süredir devam eden bir soru ortaya çıkıyor: Tüm bu fizik ne veriyor, avantajları neler?
Doğal olarak öyleler. UWB tabanlı radarlar tam olarak geliştirilmekte ve geliştirilmektedir çünkü UWB sinyali geleneksel bir sinyalden çok daha fazlasına izin vermektedir.
UWB sinyaline dayalı radarlar, nesnelerin en iyi algılama, tanıma, konumlandırma ve izleme yeteneklerine sahiptir. Bu, özellikle anti-radar kamuflajı ve radar izi azaltma ile donatılmış nesneler için geçerlidir.
Yani, UWB sinyali, gözlemlenen nesnenin "gizli nesnelere" ait olup olmadığıyla ilgilenmez. Radara karşı korumalar da koşullu hale gelir, çünkü tüm sinyali yansıtamaz / ememezler, paketin bir kısmı nesneyi "yakalayacaktır".
UWB'deki radarlar, hem tek hem de grup hedefleri daha iyi tanımlar. Hedeflerin doğrusal boyutları daha doğru bir şekilde belirlenir. Alçak ve ultra düşük irtifalarda uçabilen küçük boyutlu hedeflerle yani İHA'larla çalışmaları daha kolay. Bu radarlar önemli ölçüde daha yüksek gürültü bağışıklığına sahip olacaktır.
Ayrı olarak, UWB'nin yanlış hedeflerin daha iyi tanınmasına izin vereceğine inanılmaktadır. Bu, örneğin kıtalararası balistik füzelerin savaş başlıklarıyla çalışırken çok kullanışlı bir seçenektir.
Ancak hava gözetleme radarlarına takılmayın, radarları UWB'de kullanmak için daha az ve muhtemelen daha etkili başka seçenekler de var.
Ultra geniş bant sinyali her şey için her derde deva gibi görünebilir. Drone'lardan, gizli uçaklardan ve gemilerden, seyir füzelerinden.
Aslında, elbette hayır. UWB teknolojisinin bazı belirgin dezavantajları vardır, ancak yeterli avantajları da vardır.
UWB radarının gücü, daha yüksek doğruluk ve hedef algılama ve tanıma hızı, radarın çalışmasının çalışma aralığının çoklu frekanslarına dayanması nedeniyle koordinatların belirlenmesidir.
Burada, UWB'nin “lezzeti” genellikle gizlidir. Ve tam olarak böyle bir radarın çalışma aralığının birçok frekansa sahip olması gerçeğinde yatmaktadır. Ve bu geniş aralık, gözlem nesnelerinin yansıtma yeteneklerinin mümkün olduğunca tezahür ettiği frekanslarda bu alt aralıkları seçmenize izin verir. Veya - bir seçenek olarak - bu, örneğin uçak kaplamalarının ağırlık kısıtlamaları olması nedeniyle tüm frekans aralığında çalışamayan radar önleyici kaplamaları geçersiz kılabilir.
Evet, günümüzde radar imzasını azaltma araçları çok yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak buradaki anahtar kelime “azaltma”dır. Tek bir kaplama değil, gövdenin tek bir kurnaz şekli radara karşı koruma sağlayamaz. Görünürlüğü azaltın, bir şans verin - evet. Daha fazla yok. Gizli uçak hikayeleri geçen yüzyılda Yugoslavya'da çürütüldü.
UWB radarının hesaplanması, gözlem nesnesini tüm ihtişamıyla en açık şekilde "vurgulayacak" alt frekans paketini seçebilecek (ve benzer verilere dayanarak hızlı bir şekilde). Burada saatlerden bahsetmeyeceğiz, modern dijital teknoloji dakikalar içinde yönetmeyi mümkün kılıyor.
Ve tabii ki analiz. Böyle bir radar, bir nesnenin ışınlanmasından elde edilen verilerin çeşitli frekanslarda işlenmesine ve veritabanındaki referans değerlerle karşılaştırılmasına izin verecek iyi bir analitik komplekse sahip olmalıdır. Onlarla karşılaştırın ve nihai sonucu verin, radar görüş alanına ne tür bir nesne geldi.
Nesnenin çeşitli frekanslarda ışınlanacak olması, tanımadaki hatanın azaltılmasında olumlu rol oynayacak ve nesne vasıtasıyla gözlemin bozulması veya karşı önlem alma olasılığı daha az olacaktır.
Bu tür radarların gürültü bağışıklığında bir artış, radarın hassas çalışmasına müdahale edebilecek radyasyonu tespit edip seçerek elde edilir. Ve buna göre, parazitin minimum etkisini sağlamak için alıcı komplekslerin diğer frekanslara yeniden yapılandırılması.
Her şey çok güzel. Tabii ki dezavantajları da var. Örneğin, böyle bir radarın kütlesi ve boyutları, geleneksel istasyonları önemli ölçüde aşmaktadır. Bu, UWB radarlarının geliştirilmesini hala büyük ölçüde karmaşıklaştırmaktadır. Fiyatı ile aşağı yukarı aynı. Prototipler için aşkın ötesindedir.
Ancak, bu tür sistemlerin geliştiricileri gelecek hakkında çok iyimser. Bir yandan, bir ürün seri üretilmeye başladığında her zaman maliyeti düşürür. Ve kütle açısından, mühendisler, bu tür radarların hem ağırlığını hem de boyutunu önemli ölçüde azaltabilen galyum nitrür bazlı elektronik bileşenlere güveniyorlar.
Ve, kesinlikle olacak. Yönlerin her biri için. Sonuç olarak, çıktı, geniş bir frekans aralığında, yüksek tekrarlama oranına sahip güçlü, ultra kısa darbelere sahip bir radar olacaktır. Ve - çok önemli - alıcılardan alınan büyük miktarda bilgiyi "sindirme" yeteneğine sahip yüksek hızlı dijital veri işleme.
Evet, burada gerçekten büyük harfli Teknolojilere ihtiyacımız var. Çığ transistörleri, şarj depolama diyotları, galyum nitrür yarı iletkenleri. Çığ transistörleri genellikle hafife alınan cihazlar değil, yine de kendini gösterecek cihazlardır. Modern teknolojilerin ışığında gelecek onlara ait.
Ultra kısa nanosaniye darbeleri kullanan radarlar, geleneksel radarlara göre aşağıdaki avantajlara sahip olacaktır:
- engelleri delme ve görüş alanı dışında bulunan hedeflerden yansıma yeteneği. Örneğin, bir engelin arkasındaki veya zemindeki insanları ve ekipmanı tespit etmek için kullanılabilir;
- UWB sinyalinin düşük spektral yoğunluğu nedeniyle yüksek gizlilik;
- sinyalin küçük uzaysal boyutu nedeniyle birkaç santimetreye kadar olan mesafeyi belirleme doğruluğu;
- yansıyan sinyal ve yüksek hedef detayıyla hedefleri anında tanıma ve sınıflandırma yeteneği;
- doğal olayların neden olduğu her türlü pasif girişime karşı koruma açısından artan verimlilik: sis, yağmur, kar;
Ve bunlar, bir UWB radarının geleneksel bir radarla karşılaştırıldığında sahip olabileceği tüm avantajlardan uzaktır. Yalnızca uzmanların ve bu konularda bilgili kişilerin takdir edebileceği anlar vardır.
Bu özellikler UWB radarını umut verici kılıyor, ancak araştırma ve geliştirme tarafından ele alınan bir dizi sorun var.
Şimdi dezavantajlar hakkında konuşmaya değer.
Maliyet ve boyuta ek olarak, UWB radarı geleneksel dar bant radardan daha düşüktür. Ve önemli ölçüde daha düşük. 0,5 GW darbe gücüne sahip geleneksel bir radar, 550 km mesafedeki bir hedefi, ardından 260 km'de bir UWB radarını tespit edebilir. 1 GW darbe gücü ile, dar bantlı bir radar 655 km mesafedeki bir hedefi, bir UWB radarı 310 km mesafedeki bir hedefi tespit eder. Gördüğünüz gibi, neredeyse iki katına çıktı.
Ama başka bir sorun var. Bu, yansıyan sinyal şeklinin tahmin edilemezliğidir. Dar bant radar, uzayda seyahat ederken değişmeyen sinüzoidal bir sinyal olarak çalışır. Genlik ve faz değişir, ancak öngörülebilir şekilde ve fizik yasalarına göre değişir. UWB sinyali hem spektrumda, hem de frekans alanında ve zamanda değişir.
Bugün, UWB radarlarının geliştirilmesinde tanınan liderler Amerika Birleşik Devletleri, Almanya ve İsrail'dir.
Amerika Birleşik Devletleri'nde, ordunun topraktaki çeşitli mayınları ve diğer metal nesneleri tespit etmek için taşınabilir bir mayın dedektörü AN / PSS-14 zaten var.
Bu mayın dedektörü, Devletler tarafından NATO müttefiklerine de sunulmaktadır. AN / PSS-14, engeller ve zemin üzerinden nesneleri detaylı olarak görmenizi ve incelemenizi sağlar.
Almanlar, 8 GHz sinyal bant genişliğine sahip bir UWB Ka-bant "Pamir" radarı için bir proje üzerinde çalışıyorlar.
İsrailliler, duvarlardan veya zeminden "bakabilen" kompakt bir "Haver-400" cihazı olan UWB "stenovisor" ilkelerine göre yarattılar.
Cihaz, terörle mücadele birimleri için oluşturuldu. Bu genellikle İsrailliler tarafından çok güzel bir şekilde uygulanan ayrı bir UWB radar türüdür. Cihaz, çeşitli engeller aracılığıyla operasyonel-taktik durumu gerçekten inceleme yeteneğine sahiptir.
Ve antenli birkaç ayrı radarın varlığı ile ayırt edilen Haver-800'ün daha da geliştirilmesi, yalnızca engelin arkasındaki alanı incelemeye değil, aynı zamanda üç boyutlu bir resim oluşturmaya da izin veriyor.
Özetle, UWB radarlarının çeşitli yönlerde (kara, deniz, hava savunması) geliştirilmesinin, bu tür sistemlerin tasarımı ve üretimi için teknolojide ustalaşabilen ülkelerin istihbarat yeteneklerini önemli ölçüde geliştirmelerini sağlayacağını söylemek isterim.
Ne de olsa, yakalanan, doğru bir şekilde tespit edilen ve eskort için alınanların sayısı, daha sonra hedeflerin imha edilmesiyle, herhangi bir çatışmada bir zafer garantisidir.
Ve UWB radarlarının çeşitli özelliklerin girişimine daha az duyarlı olduğunu düşünürsek …
UWB sinyallerinin kullanılması, hava sahasını izlerken, dünya yüzeyini görüntülerken ve haritalarken aerodinamik ve balistik nesnelerin tespit edilmesi ve izlenmesinin verimliliğini önemli ölçüde artıracaktır. UWB radarı, uçakların uçuş ve iniş ile ilgili birçok problemini çözebilir.
UWB radarı yarına bakmak için gerçek bir fırsattır. Batı'nın bu yöndeki gelişmelerle bu kadar yakından ilgilenmesi boşuna değildir.
