CC BY
40
МЧС - районы техногенных или природных катастроф. ФСО - районы пребывания охраняемых лиц.
Такое положение свидетельствует об отсутствии единого подхода к решению проблем и угроз, которые ожидают нас в приземной маловысотной среде.
В 2010 году проблема контроля использования воздушного пространства на ПМВ была переведена из поля ответственности государства в поле ответственности самих эксплуатантов воздушных судов (ВС).
В соответствии с действующими Федеральными правилами использования воздушного пространства, для полетов в воздушном пространстве класса G (малая авиация) был установлен уведомительный порядок использования воздушного пространства. С этого времени полеты в этом классе воздушного пространства могут выполняться без получения диспетчерского разрешения.
Если рассматривать данную проблему сквозь призму темы появления в воздухе беспилотных летательных аппаратов, а в недалекой перспективе и пассажирских «летающих мотоциклов», то возникает целый комплекс задач, связанных с обеспечением безопасности использования воздушного пространства на предельно малых высотах над населенными пунктами, промышлен-но-опасными районами.
Кто будет контролировать движение в маловысотном воздушном пространстве?
Разработками таких доступных маловысотных средств передвижения занимаются компании во многих странах мира. Например, российская компания «Авиатон» планирует к 2020 году создать собственный пассажирский квадрокоптер для полетов (внимание!) вне аэродромов. То есть там, где не запрещено.
Реакция на данную проблему уже проявилась в виде принятия Государственной думой закона «О внесении изменений в Воздушный кодекс Российской Федерации в части использования беспилотных воздушных судов». В соответствии с этим законом регистрации подлежат все беспилотные летательные аппараты (БЛА) весом более 250 г.
Для того чтобы зарегистрировать БЛА, необходимо подать заявление в Росавиацию в произвольной форме с указанием данных дрона и его собственника. Однако, судя по тому, как обстоят дела с регистрацией пилотируемой легкой и сверхлегкой авиациии, представляется, что с беспилотной авиацией проблемы будут такие же. Теперь за регистрацию легких (сверхлегких) пилотируемых
и беспилотных воздушных судов отвечают две разные организации, а контроль за правилами их пользования в воздушном пространстве класса G над всей территорией страны не в состоянии организовать никто. Такая ситуация способствует неконтролируемому росту случаев нарушений правил использования маловысотного воздушного пространства и, как следствие, возрастанию угрозы техногенных катастроф и террористических атак.
С другой стороны, созданию и поддержанию широкого поля мониторинга на ПМВ в мирное время традиционными средствами маловысотной радиолокации препятствуют ограничения санитарных требований к электромагнитной нагрузке на население и совместимости РЭС. Существующее законодательство жестко регламентирует режимы излучений РЭС, особенно в населенных районах. С этим неукоснительно считаются при проектировании новых РЭС.
Итак, что же в сухом остатке? Потребность в мониторинге приземного воздушного пространства на ПМВ объективно сохраняется и будет только возрастать.
Однако возможность ее воплощения ограничивается высокой затратностью создания и поддержания поля на ПМВ, противоречивостью правовой базы, отсутствием единого заинтересованного в широкомасштабном круглосуточном поле ответственного органа, а также ограничениями, налагаемыми надзорными организациями.
Необходимо срочно приступить к разработке превентивных мер организационного, правового и технического характера, направленных на создание системы сплошного мониторинга воздушного пространства ПМВ.
Мониторинг:
экономичный, доступный, экологически чистый
Если подходить непредвзято к средствам создания сплошного мониторинга ПМВ в мирное время, то решаться данная проблема может доступными, рентабельными и безопасными в санитарном отношении средствами. Строятся такие средства на принципах полуактивной радиолокации (ПАЛ) с использованием сопутствующего подсвета передатчиков сетей связи и вещания.
Сегодня над проблемой трудятся практически все известные разработчики средств радиолокации. Исследовательская группа SNS Research опубликовала доклад «Рынок пассивных радаров для военной и гражданской авиации: 2013-2023» (Military & Civil Aviation Passive Radar Market: 20132023) и ожидает, что к 2023 году объемы инвести-
Такие вот пилотируемые квадрокоптеры в обозримом будущем станут доступнее мотоцикла
Максимальная высота границы воздуш ного пространства класса G варьирует до 300 метров в Ростовской области и до 4,5 тысячи метров в районах Восточной Сибири. В последние годы в гражданской авиации России наблюдается интенсивный рост числа зарегистрированных средств и эксплуатантов авиации общего назначения (АОН). По состоянию на 2015 год в Государственном реестре гражданских воздушных судов Российской Федерации зарегистрировано свыше 7 тыс. воздушных судов. Следует учесть, что в целом по России зарегистрировано не более 20-30% от общего количества воздушных судов (ВС) юридических лиц общественных объединений и частных владельцев воздушных судов, использующих летательные аппараты. Остальные 70-80% летают без свидетельства эксплуатанта либо вообще без регистрации воздушных судов.
По оценкам НП «ГЛОНАСС», в России ежегодно продажи малых беспилотных авиационных систем (БАС) увеличиваются на 5-10%, а к 2025 году их в РФ будет приобретено 2,5 млн. Ожидается, что рынок России в части потребительских и коммерческих малых БАС гражданского назначения может составить около 3-5% от общемирового.
ций в обоих секторах в развитие технологий таких радаров достигнут более 10 млрд долл. США, причем ежегодный рост в период 2013-2023 гг. составит почти 36%.
Простейшим вариантом полуактивной многопозиционной РЛС является двухпозиционная (бистатическая) РЛС, в которой передатчик подсвета и радиолокационный приемник разнесены на расстояние, превышающее ошибку измерения дальности. Бистатическая РЛС состоит из передатчика сопутствующего подсвета и радиолокационного приемника, разнесенных на расстояние базы.
В качестве сопутствующего подсвета могут быть использованы излучения передатчиков связных и широковещательных станций как наземного, так и космического базирования. Передатчик подсвета формирует всенаправленное низковысотное электромагнитное поле, находясь в котором цели с определенной эффективной поверхностью рассеяния (ЭПР) отражают электромагнитную энергию, в том числе и в направлении радиолокационного приемника. На антенную систему приемника поступают прямой сигнал источника подсвета и задержанный относительно него эхо-сигнал от цели.
При наличии антенны направленного приема измеряются угловые координаты цели и суммарная дальность относительно радиолокационного приемника.
Основой существования ПАЛ являются обширные зоны покрытия сигналами вещания и связи. Так, зоны различных операторов сотовой связи практически полностью перекрываются, взаимно дополняя друг друга. Помимо зон подсвета сотовой связи территорию страны накрывают перекрывающиеся поля излучений передатчиков эфирного вещания ТВ, УКВ ЧМ и FM станций вещания спутникового ТВ и т. д.
Для создания многопозиционной сети радиолокационного мониторинга на ПМВ необходима развернутая сеть связи. Такими возможностями располагают выделенные защищенные APN каналы передачи пакетной информации на основе технологии М2М «телематика». Типовые характеристики пропускной способности таких каналов при пиковой нагрузке не хуже 20 Кб/сек, но по опыту применения практически всегда намного выше.
АО «НПП «кАнт» ведет работы по исследованию возможности обнаружения целей в поле подсвета сетей сотовой связи. В ходе исследований было установлено, что наиболее широко покрытие территории РФ осуществляется сигналом связи стандарта GSM 900. Этот стандарт связи предоставляет не только достаточную энергетику поля подсвета, но и технологию пакетной передачи данных GPRS беспроводной связи
со скоростью до 170 Кб/сек между элементами многопозиционной РЛС, разнесенными на региональные расстояния.
Проведенные в рамках НИОКР работы показали, что типовое загородное территориально-частотное планирование сети сотовой связи обеспечивает возможность построения маловысотной многопозиционной активно-пассивной системы обнаружения и сопровождения наземных и воздушных (до 500 м) целей с эффективной отражающей поверхностью менее i кв. м.
Большая высота подвеса базовых станций на антенных башнях (до 70-100 м) и сетевая конфигурация систем сотовой связи позволяют решать задачу обнаружения маловысотных целей, выполненных по малозаметной технологии СТЕЛС, методами разнесенной локации.
В рамках НИОКР для обнаружения воздушных, наземных и надводных целей в поле сетей сотовой связи разработан и испытан обнаружитель пассивного приемного модуля (ППМ) полуактивной радиолокационной станции.
В результате полевых испытаний макета ППМ в границах сети сотовой связи стандарта GSM 900 с расстоянием между базовыми станциями 4-5 км и мощностью излучения 30-40 Вт достигнута возможность обнаружения на расчетной дальности пролетов самолета типа Як-52, БЛА - квадракоптер типа DJI Phantom 2, а также движущегося автомобильного и речного транспорта и людей.
В ходе проведения испытаний оценивались пространственно-энергетические характеристики обнаружения и возможности GSM-сигнала по разрешению целей. Продемонстрирована возможность передачи пакетной информации обнаружения и удаленного картографирования информации из района испытаний на вынесенный индикатор наблюдения.
Таким образом, для создания сплошного круглосуточного многочастотного перекрывающегося поля локации в приземном пространстве на ПМВ необходимо и возможно построение многопозиционной активно-пассивной системы локации с объединением потоков информации, получаемых с помощью источников подсвета различного диапазона волн: от метрового (аналоговое ТВ, УКВ ЧМ и FM вещание) до короткого дециметрового (LTE, Wi-Fi). Для этого необходимы усилия всех работающих в данном направлении организаций. Необходимая инфраструктура и обнадеживающие экспериментальные данные для этого имеются. Можно смело утверждать, что наработанная информационная база, технологии и сам принцип скрытой ПАЛ найдут свое достойное место и в военное время.
г
1и
На рисунке «Схема бистатической РЛС» для примера приведена действующая зона покрытия границ Южного федерального округа сигналом оператора сотовой связи «Билайн».
Чтобы оценить масштабы размещения передатчиков подсвета, возьмем для примера среднестатистическую Тверскую область. В ней на площади 84 тыс. кв. км с населением 1 млн 471 тыс. чел. действуют 43 радиовещательных передатчика трансляции звуковых программ УКВ ЧМ и FM станций мощностью излучения от 0.1 до 4 кВт; 92 аналоговых передатчика телевизионных станций мощностью излучения от 0.1 до 20 кВт; 40 цифровых передатчиков телевизионных станций мощностью от 0.25 до 5 кВт; 1500 передающих радиотехнических объектов связи различной принадлежности (в основном базовые станции сотовой связи) мощностью излучения от единиц мВт в городской зоне до нескольких сотен Вт в загородной зоне. Высота подвеса передатчиков подсвета варьируется от 50 до 270 м.
Схема бистатической РЛС
Радиолокационный приемник
ЗОНА НАПРЯЖЕННОСТИ
ВКС РОССИИ В БОРЬБЕ ЗА АРКТИКУ
Россииские Воздушно-космические силы наращивают свой потенциал в Арктике. Их высокая боевая готовность -вклад в устойчивость стратегических ядерных сил, залог сдерживания противника и предотвращения войны.
РЕШАЮЩАЯ РОЛЬ ВКС
Арктика - неисчерпаемая природная кладовая, при этом регион малоосвоенный и тем бесценный для бизнеса. Тот, кто получит доступ к ее территориям и акваториям, обеспечит себе преимущество в экономическом развитии.
Отсутствие исчерпывающей нормативно-правовой базы и четко обозначенных границ сделали северную макушку Земли зоной международных противоречий. В случаях, когда разрешить их политическими средствами не удается, государства опираются на военные аргументы. Подобная игра мышцами несет в себе военную угрозу России, претендующей на самую большую долю арктического пирога.
Сложные климатические условия, слабо развитая инфраструктура ограничивают присутствие в регионе наземных сил - не развернуть ни фронт, ни армию, ни даже корпус. Да и надо ли, если противник имеет для этого еще худшие условия. Реализовывать свои замыслы он будет через море и воздушно-космическое пространство. Так и дешевле, и эффективнее, и быстрее.
Контрмеры со стороны России должны быть не только жесткими, но и оперативными. Однако искать их в арсенале сухопутных группировок ВС РФ и традиционных способах бесперспективно. В вооруженной защите Российской Арктики решающая роль будет принадлежать Воздушно-космическим силам (ВКС).
В СФЕРЕ ИНТЕРЕСОВ РОССИИ
Национальные интересы Российской Федерации в арктической зоне определяет ряд факторов.
Первая группа факторов - историко-географи-ческая. Освоение арктических акваторий и территорий началось давно. О северных походах новгородцев есть упоминание в летописи Нестора. Во времена Московского государства русские поморы через притоки сибирских рек выходили в Северный Ледовитый океан. А в 1648 году купец Федот Попов и атаман Семен Дежнев со своей командой обогнули на парусно-гребном судне Чукотку и вышли в Тихий океан. Последующие экспедиции связаны с именами Якова Пермякова, Витуса Беринга, Семена Челюскина, Харитона Лаптева, Федора Литке.
В советское время освоению Арктики было придано государственное значение. С 1923 года строятся полярные радиометеорологические станции, а с 1937-го оборудуются станции на дрейфующих льдах.
В предвоенный период северные моря бороздят ледоколы «Г. Седов», «Красин», «Сибиряков», «Литке». Совершены героические авиаперелеты через Северный полюс. Начато освоение Северного морского пути (СМП). Исследования Арктики не прекращались ни в годы Великой Отечественной, ни после. Лишь с 1991 по 2001 год работы здесь были приостановлены в связи с тяжелым экономическим положением РФ.
В третьем тысячелетии изучение и освоение региона получило новый импульс. Первым арктическим государством, подавшим заявку в ООН на установление внешней границы континентального шельфа в Северном Ледовитом океане, стала Российская Федерация.
Организуются полярные экспедиции по сбору информации о подводных хребтах Ломоносова и Менделеева. Если будет доказано, что они являются продолжением Сибирской континентальной платформы, Россия сможет заявить о своих правах на огромную площадь океана.
Воздушно-космическая сфера №3/4(88/89) декабрь 2016 57
