CC BY
118Использование пассивных средств разведки воздушных целей
в интересах войсковой противовоздушной обороны
Полковник Д.Ю. АЛЕКСЕЕВ, кандидат технических наук
АННОТАЦИЯ
ABSTRACT
Приводится анализ радиолокационных средств дежурного режима, радиотехнической разведки и полуактивной радиолокации. Даны предложения по системной интеграции средств пассивной и полуактивной радиолокации, что способствует сохранению преимуществ при одновременной минимизации недостатков каждого из данных классов и использовании в интересах войсковой противовоздушной обороны (ПВО).
The paper gives analysis of standby means of radiolocation, radio-engineering reconnaissance and semi-active radiolocation. It offers suggestions for systemic integration of the means of passive and semi-active radiolocation, which helps retain the advantages and simultaneously minimize the faults of each of the said classes and use in the interests of army air defense (AD).
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА
KEYWORDS
Радиолокация, дежурные средства, радиотехническая разведка, полуактивная радиолокация.
Radiolocation, standby means, radio-engineering reconnaissance, semi-active radiolocation.
В СЛОЖИВШЕЙСЯ в настоящее время структуре войсковой ПВО обособленное место занимают средства дежурного режима, в основу функционирования которых положен принцип активной радиолокации с пассивным ответом.
Это обусловлено тем, что радиолокационная информация традиционно была основным видом информации о воздушной обстановке и продолжает оставаться таковой сегодня и в обозримой перспективе. Для семейства радиолокационных станций (РЛС), предназначенных для решения задач боевого дежурства, характерны общие признаки, обусловленные сформулированными войсками и реализованные разработчиками требованиями. Это в первую очередь высокие пока-
затели надежности (среднее время непрерывной работы, наработка на отказ, время восстановления и др.), рабочий диапазон длин волн — метровый (в обеспечение высоких на момент разработки помехозащищенности и защищенности от противорадиолока-ционного оружия), а также высокая мобильность средств войсковой ПВО. Радиолокационные станции, объединенные этими признаками, традиционно получили наименование РЛС дежурного режима (РЛС ДР).
Радиолокационные станции ДР используются при организации боевого дежурства подразделениями разведки для создания радиолокационного поля с целью контроля воздушной обстановки в пределах зоны ответственности, своевременного обнаружения начала
Подчеркивая эти обстоятельства, нельзя не обращать внимания на совершенствование средств воздушного нападения ведущих иностранных государств, а также форм и способов их боевого применения. Появление передовых технических достижений позволило им создать совершенно новые образцы средств РЭБ, имеющих существенно расширенный по сравнению со средствами предыдущих поколений частотный диапазон постановки помех, охватывающий также и метровую часть спектра. Благодаря качественному скачку в области высокоточного оружия, глобализации системы разведки всех звеньев появилась возможность широко применять дистанционно-пилотируемые ударные летательные аппараты, роботизированные беспилотные средства мультиспектральной разведки, о чем красноречиво свидетельствуют действия сил международной коалиции в ходе локальных войн и
удара воздушного противника, определения его направления, по возможности состава и характера действий, а также для контроля за полетами своей авиации. Основные достоинства и недостатки данного класса РЛС представлены в таблице 1.
вооруженных конфликтов на Ближнем Востоке. Кроме этого, анализ использования различных средств в вооруженных конфликтах с участием ведущих мировых держав свидетельствует о сохранении тенденции возрастания объема применяемых ложных радиолокационных целей и эффективности данного способа введения системы ПВО в заблуждение и провоцирования включения активных боевых средств, что позволяет средствам разведки с высокой достоверностью вскрывать как построение боевых порядков средств ПВО, так и их качественный состав.
При анализе в этой связи используемых в войсковой ПВО РЛС ДР объективно следует вывод, что эффективность решения ими своих задач в сложившейся к настоящему времени ситуации на поле боя практически нивелируется за счет воздействия негативных явлений, обусловленных перечисленными выше факторами.
Таблица 1
Основные достоинства и недостатки РЛС дежурного режима войсковой ПВО
Достоинства Недостатки
• высокие показатели надежности (среднее время непрерывной работы и средняя наработка на отказ, среднее время восстановления и др.); • рабочий диапазон длин волн — метровый (в обеспечение высоких на момент разработки помехозащищенности и защищенности от противорадиолокационного оружия); • присущая всей ВВСТ, используемой в войсковой ПВО, высокая мобильность • разведдоступность как в СВЧ участке электромагнитного спектра, так и в видимом и инфракрасном; • метровый диапазон длин волн на сегодняшний день перестал быть гарантией защищенности РЛС ДР от ПРР, так как современный их парк включает и ПРР, созданные специально для поражения средств, функционирующих в данном диапазоне
Таким образом, очевидна необходимость поиска путей адекватного парирования новых угроз путем пересмотра взглядов на формирование системы разведки воздушного противника и создания дежурных радиолокационных средств на основе результатов существенной корректировки научно-методических, военно-практических и технико-технологических подходов.
Одним из таких подходов видится создание дежурного радиолокационного поля с использованием средств, основанных на нетрадиционных для войсковой ПВО методах радиолокации, индифферентных к новым неблагоприятным факторам. В соответствии с введенной ГОСТ РВ 51869-2002 классификацией такими методами могут служить пассивная радиолокация — способ радиолокационного наблюдения, при котором информация об объектах получается путем регистрации излучений радиоустройств самих объектов, а также полуактивная радиолокация — активная радиолокация с пассивным ответом, при которой зондирующий сигнал излучается внешним источником (не входящим в состав РЛС)1.
Пассивная радиолокация используется в станциях радиотехнической разведки (СРТР). С помощью данного класса средств также решаются приведенные выше задачи разведки, но состав детектируемых целей и глубина детализации при решении задачи распознавания гораздо шире, чем у РЛС. При этом СРТР свободны от главного демаскирующего фактора — наличия передающих устройств. Однако платой за это свойство, существенно повышающее выживаемость, является невозможность измерения одной СРТР всех координат и параметров движения обнаруживаемых объектов (измерение дальности, например, возможно только путем решения триангуляционной задачи). Это требует
Благодаря качественному скачку в области высокоточного оружия, глобализации системы разведки всех звеньев появилась возможность широко применять
дистанционно-пилотируемые ударные летательные аппараты, роботизированные беспилотные средства мультиспектральной разведки, о чем красноречиво свидетельствуют действия сил международной коалиции в ходе локальных войн и вооруженных конфликтов на Ближнем Востоке.
объединения в систему группировки из двух и более СРТР, распределенных в пространстве, с обеспечением высокоточной и высокостабильной синхронизации, что через показатель стоимости негативно влияет на эффективность решения задач определения координат и параметров движения целей. К тому же в данном аспекте необходимо учитывать и известное противоречие, состоящее в том, что увеличение базы между позициями СРТР для повышения точности измерения координат влечет к снижению вероятности пеленгации источника излучения обеими позициями (в силу характеристик направленности источника).
Отличительной особенностью СРТР является возможность получения информации об обнаруженных воздушных объектах в виде уникального для каждой цели (классификационной группы целей) вектора параметров радиоизлучения, позволяющего с высокой вероятностью определить классификационную принадлежность обнаруженного объекта (распознать класс и тип цели) путем анализа параметров излучения ее бортовых радиоэлектронных средств (РЭС). Ее наличие способно существенно повысить эффективность целераспределения — задачи, реша-
емой в процедурах управления оружием при непосредственном ведении активных боевых действий. В этой связи следует отметить, что в настоящее время весьма остро стоит вопрос о создании достоверного единого банка радиотехнических сигнатур средств воздушно-космического нападения (СВКН). Данная задача, несмотря на ее актуальность, до настоящего времени не решена, в связи с чем использовать несистематизированную информацию о классе и типе цели, предлагае-
мую разработчиками СРТР, следует с большой осторожностью.
Кроме того, следует подчеркнуть, что на эффективность использования СРТР существенное негативное влияние оказывает устойчивая тенденция совершенствования СВКН в направлении внедрения способов полета в режиме радиомолчания, когда радиоизлучение бортовых средств полностью отсутствует. Общие достоинства и недостатки СРТР представлены в таблице 2.
Таблица 2
Основные достоинства и недостатки станций радиотехнической разведки
Достоинства Недостатки
• большие дальности обнаружения; • отсутствие источников излучения; • возможность с высокой вероятностью определить классификационную принадлежность обнаруженного объекта (распознать класс и тип цели) • невозможность измерения одной СРТР всех координат и параметров движения обнаруживаемых объектов; • отсутствие достоверного единого банка радиотехнических сигнатур СВКН; • относительно высокая стоимость многопозиционного комплекса РТР, состоящего из нескольких СРТР
Принцип работы полуактивной радиолокации заключается в получении данных о координатах движущейся цели на основе оценки изменений в сигнальной обстановке, сформированной в результате функционирования источников электромагнитного излучения, не входящих в состав РЛС (поле «внешнего подсвета»).
Полуактивная радиолокация в отличие от активной имеет ряд отличительных особенностей. Прежде всего из-за отсутствия информации о времени излучения сигнала для определения всех координат объекта требуется система из двух или более разнесенных приемных позиций, соединенных каналами связи.
Информационные преимущества таких многопозиционных полуактивных радиолокационных станций
(ПРЛС) по сравнению с активными однопозиционными РЛС обусловлены возможностями получения дополнительной информации, заключенной в пространственной структуре электромагнитного поля, и обмена информацией между позициями. При этом обмен информацией между позициями может осуществляться как на уровне обмена пеленгами (азимутами) для определения дальности методами триангуляции, так и на уровне совместной оценки фазовых координат и параметров траекторий целей методами интерферометрии2.
В общем случае ПРЛС представляет собой комплекс из приемо-реги-стрирующей аппаратуры и приемных антенн в виде решетки из компактных антенных элементов, образующих антенну требуемой конфигурации, а также каналообразующей
аппаратуры и системы обработки, имеет малое энергопотребление.
Работы по созданию полуактивных радиолокационных станций ведутся во многих развитых странах. В подавляющем большинстве они направлены на использование в качестве источника внешнего подсвета электромагнитных полей, формируемых РЭС, входящими в состав узловых элементов глобальных телекоммуникационных, телевизионных, навигационных и подобных сетей.
В приложении к войсковой ПВО можно сказать, что широко известные упомянутые поля внешнего подсвета неприемлемы для использования. Дело в том, что подразделения, части и соединения войсковой ПВО составляют элементы боевого порядка воинских формирований, которые действуют в полосе непосредственных боевых действий, где с большой вероятностью следует ожидать выхода из строя сетей мобильной связи, телевидения и т. д.
Следовательно, требуется поиск иных технических решений. Одним из них представляется выбор в качестве внешних источников подсвета РЭС, обладающих повышенными характеристиками живучести за счет системных свойств (двойного назначения, расположение в стратегической глубине обороны, а также на территории нонкомбатантов и т. п.).
Как показывает ряд исследований в этой области3, в качестве таких РЭС можно использовать мощные радиовещательные станции КВ диапазона, которые в диапазоне длин волн от 10 до 50 метров обеспечивают передачу радиосигналов по всей поверхности Земли за счет многократной ионосферной рефракции. В каждый момент времени на земном шаре работают около 6000 таких радиостанций. Облучение воздушного объекта ионосферными сигналами КВ радиовещательных станций делает воз-
можным доплеровский прием рассеянного сигнала каждым элементом пространственно-распределенной приемной системы ПРЛС.
Для ПРЛС декаметрового диапазона длин волн рациональным представляется выбор радиовещательных станций, работающих в КВ диапазоне на расстоянии от ПРЛС, равном одному «ионосферному скачку».
Также можно отметить, что в полуактивных системах применимы все методы селекции движущихся целей (СДЦ), которые используются и в активных однопозиционных РЛС. При этом для активных однопозицион-ных РЛС характерен недостаток, связанный с резким снижением качества работы систем СДЦ, вплоть до сброса сопровождаемой трассы, при снижении модуля радиальной составляющей вектора скорости до величины, соизмеримой с эквивалентом границ полосы режекции доплеровского фильтра. Полуактивные РЛС свободны от данного недостатка, так как радиальная скорость не может быть близка к нулю относительно нескольких позиций одновременно.
Говоря о надежности таких систем, в первую очередь следует упомянуть об отсутствии передающего тракта и других мощных СВЧ каскадов, а также сложной высокотехнологичной радиоприемной аппаратуры, которая присуща СРТР, что существенно влияет на значение данного показателя. Этот же аргумент относится и к стоимости серийного образца.
Вне всякого сомнения, нельзя обойти вниманием и свойство мобильности подобных систем, так как войсковой ПВО к нему предъявляются весьма жесткие требования, обусловленные спецификой действий данного рода войск. Бесспорно, что время развертывания, исчисляемое десятками минут, не всегда приемлемо, например в формированиях ПВО мотострелковых (танковых) соеди-
нений. Однако сбрасывать со счетов данный класс РЛС из-за этого не стоит. Дело в том, что их потенциальные дальности действия соответствуют зонам ответственности командных пунктов и формирований ПВО оперативного звена. В случае использования этих средств в составе комплекта вооружения подразделений боевого управления и радиолокационной разведки командных пунктов
Таким образом, каждая из рассматриваемых альтернатив активным традиционным РЛС дежурного режима с точки зрения системного подхода является функционально законченным элементом и обладает рядом уникальных свойств, обусловливающих как положительные, так и отрицательные ее стороны в части решения задач разведки воздушного противника. Возникает проблема обоснованного выбора той или иной из них в качестве замены традиционным подходам, и соответственно
зенитных ракетных соединений, а также совмещенных КП авиации и ПВО из состава оперативных общевойсковых объединений подобные параметры развертывания-свертывания соизмеримы с нормативами развертывания-свертывания соответствующих командных пунктов этих формирований. В общем виде достоинства и недостатки таких систем представлены в таблице 3.
встает задача формирования корректных критериев, допущений и ограничений как механизмов этого выбора.
Наряду с этим предлагается взглянуть на проблему с другой стороны. Речь идет об исследовании возможности извлечения максимальной пользы от каждой из альтернатив при минимизации их недостатков.
В этой связи представляется целесообразным объединение СРТР и ПРЛС в рамках единой системы. Результаты предварительных иссле-
Принцип работы полуактивной радиолокации заключается в получении данных о координатах движущейся цели на основе оценки изменений в сигнальной обстановке, сформированной в результате функционирования источников электромагнитного излучения, не входящих в состав РЛС (поле «внешнего подсвета»).
Таблица 3
Основные достоинства и недостатки полуактивных радиолокационных станций
Достоинства Недостатки
• возможности получения дополнительной информации, заключенной в пространственной структуре электромагнитного поля; • отсутствие передающего тракта и других мощных СВЧ каскадов; • применимы все методы селекции движущихся целей, которые используются и в активных однопозиционных РЛС; • высокая надежность • необходимость объединения в систему двух и более позиций для измерения координат и параметров движения целей; • время развертывания и приведения в готовность превышает требуемые пять минут
дований свидетельствуют о том, что системная интеграция принципов пассивной и полуактивной радиолокации с большой вероятностью обусловит возникновение синерге-тического эффекта, проявляющегося в ряде аспектов рассматриваемой проблемы, а именно:
• полное отсутствие мощного СВЧ излучения как информативного демаскирующего фактора, что позволяет существенно увеличить скрытность работы системы разведки воздушного противника в дежурном режиме;
• возможность измерения координат и параметров движения воздушных объектов с достаточной для средств дежурного режима точностью (что характерно для ПРЛС) при сохранении возможности высококачественного распознавания классов и типов целей, которое является одной из основных функций СРТР;
• высокая помехозащищенность как от активных шумовых помех (за счет выбранного диапазона длин волн), так и ответных имитационных импульсных (отсутствие зондирующего сигнала нивелирует сам принцип их постановки);
• наличие возможности снижения эффективности влияния ложных радиолокационных целей (пространственно-частотная селекция ложных целей на фоне истинных);
• высокая эффективность обнаружения воздушных объектов, выполненных по технологии «Стелс» (за счет мультистатического принципа построения комплекса и диапазона длин волн);
ПРИМЕЧАНИЯ
1 Государственный военный стандарт Российской Федерации. Средства радиолокационных наземных обнаружений, наведения и целеуказания межвидового применения. Классификация, основные
В подавляющем большинстве работы по созданию полуактивных радиолокационных станций направлены на использование в качестве источника внешнего подсвета электромагнитных
полей, формируемых РЭС, входящими в состав узловых элементов глобальных телекоммуникационных, телевизионных, навигационных и подобных сетей.
• относительно низкая стоимость комплекса по сравнению с комплексом, в состав которого входят несколько станций РТР, за счет отсутствия необходимости иметь на каждом посту сложную функционально завершенную СРТР.
Исследования в указанном направлении исходя из возникающих новых и трансформирующихся традиционных угроз, а также с учетом современных объективных реалий и передовых взглядов на ведение боевых действий в настоящее время, представляются чрезвычайно актуальными.
Обоснованность подобного подхода подтверждается результатами экспериментов, проведенных ранее в рамках мероприятий подготовки войск, на которые получена положительная апробация самой идеи оснащения формирований войсковой ПВО пассивными средствами разведки воздушного противника, показавшими принципиальную возможность повышения эффективности их действий.
параметры. Издание официальное. Госстандарт России. М., 2002.
2 Виленчик Л. С., Мельяновский П.А., Минаев В.Н. Пассивная когерентная радиолокация // Вопросы радиоэлектроники, серия ТРЛ. 2010. № 2.
3 Там же.
