CC BY
103Загоризонтные радиолокационные станции как информационное оружие обороны России
Полковник в отставке АЛ. ЦЕПЕЛЕВ, кандидат военных наук
АННОТАЦИЯ. Рассмотрены вопросы использования загоризонтных радиолокационных станций как одного из элементов информационной подсистемы мониторинга воздушно-космического пространства для обнаружения целей различного класса.
КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: информационная подсистема, информационные признаки, мониторинг.
SUMMARY. The use of over-the-horizon radar stations as one of the elements of the information subsystem for monitoring aerospace sphere to detect various-class targets was considered.
KEYWORDS: information subsystem, information signs, monitoring.
ВОЗДУШНО-КОСМИЧЕСКОЕ пространство в настоящее время принято считать единой и одной из важнейших сфер вооруженной борьбы. Действию средствам воздушно-космического нападения необходимо противопоставлять адекватное противодействие средств воздушно-космической обороны1. Воздушно-космическая оборона (ВКО) занимает одно из центральных мест в общей системе обороны страны и имеет не только важное военно-стратегическое, но и политическое значение.
Одним из важнейших элементов ВКО является информационная система, которая создается на основе сочетания существующих и вновь разрабатываемых модификаций радиолокационных комплексов, отличающихся конструктивным построением и информационными возможностями, размещенных в разнородных сферах (земля, воздух, космос), функционирующих на различных физических принципах и работающих практически во всех диапазонах электромагнитного спектра (радио, ИК, оптический).
Радиолокационные комплексы представляют собой основные информационные средства в системах вооружения и военной техники ВКО. Один из таких комплексов — загоризонтная радиолокационная станция (ЗГ РЛС) нового поколения.
Из истории.
В 1947 году научным сотрудником НИИ-16 Николаем Ивановичем Кабановым впервые в мире выдвинута идея раннего (загоризонтного) обнаружения самолетов в коротковолновом диапазоне волн на удалении до 3000 км от наземного источника излучения радиоволн.В основе идеи лежал эффект отражения радиоволн от ионосферы (рис. 1).
Высота ионизированных слоев атмосферы, от которых отражается радиолокационных сигнал загоризонтной радиолокационной станции (ЗГ РЛС), составляет от 70 до 1000 км. Ионосфера представляет собой частично ионизированную плазму, находящуюся во внешнем магнит-
1 Третьяков В.А. Космическое проектирование структуры единой автоматизированной радиолокационной системы страны // Радиолокация. 2011.
Ионосфера /
/
/
/
БР
ЗГРЛС * НГРЛС /'
_ Приемник
Рис. 1. Обнаружение целей ЗГ РЛС
ном поле. Это неоднородная среда, свойства которой существенно меняются с высотой. При отражении от ионосферы радиолокационный сигнал с учетом кривизны земного шара вернется на поверхность на расстоянии, значительно превышающем дальность обнаружения целей радиолокационных станций прямой видимости.
Теория и практика загоризонтной локации, позволяющая решать задачи обнаружения воздушных и морских целей во всем диапазоне высот и на больших дальностях, разработана в научно-исследовательском институте дальней радиосвязи (НИИДАР) — генеральном проектировщике, где главным конструктором и вдохновителем идеи загоризонтной радиолокационной станции стал Франц Кузьминский. Конструкторы и разработчики ЗГ РЛС: Е. Штырен, В. Шамшин, Ф. Кузьминский, Э. Шустов2.
Первые загоризонтные радиолокационные станции предназначались для раннего обнаружения запусков межконтинентальных баллистических ракет по изменениям состава ионосферы, вызываемым работающими двигателями. В СССР было создано три радиолокационных комплекса, расположенных вблизи городов Николаева, Комсомольска-на-Амуре и Чернобыля3.
Главный радиолокационный узел смонтирован в 1976 году, первое опытное включение загоризонтной радиолокационной станции состоялось в 1980 году. Радиолокационная система, включающая две коротковолновые станции, расположенные на Западе и на Востоке СССР, предназначалась для обнаружения стартов МБР с территории США.
Наряду с модернизацией находящихся на вооружении радиолокационных средств контроля воздушно-космического пространства различного базирования в настоящее время ведутся работы по совершенствованию загоризонтных радиолокационных станций. За счет отражения радиоволн от ионосферы по отношению к надгоризонтным станциям
2 Давыдов Ю.М. К истории загоризонтной радиолокации // Воздушно-космическая
оборона. 2013.№ 3.
они значительно увеличивают дальность обнаружения низколетящих и находящихся на поверхности Земли целей: на высоте до 100 км и на расстояниях до 3000 км4.
Загоризонтные радиолокационные станции могут использоваться для наблюдения за прибрежной зоной вместо многочисленных и постоянно курсирующих патрульных катеров и самолетов; в декаметровом диапазоне для обнаружения самолетов-невидимок, изготовленных по технологии «стелс»; для контроля деятельности средств воздушного нападения и надводных кораблей в акваториях морей и океанов; а также для обнаружения и сопровождения аэродинамических объектов.
Создание информационной системы на базе загоризонтных радиолокационных станций является одним из условий успешного непрерывного наблюдения за объектами5. Защита государства в части использования информации, получаемой с помощью радиоэлектронных средств (РЭС), геометрически может быть изображена в виде рисунка 2, на котором представлена охраняемая территория — Г, охваченная периметром — Р с опирающейся на него выпуклой поверхностью — Защита территории сводится к защите от воздействия через выпуклую поверхность и через периметр.
Рис. 2. Геометрическая схема получения радиолокационной информации
Радиолокационная информация для организации защиты территории получается путем выделения информационных рубежей Л и Т?2, охватывающих выпуклую поверхность которые находятся на расстоянии Ьх от нее. Тогда задача информационного обеспечения защиты территории может сводиться к контролю движения объектов через рубежи и Т?2, т. е. к обнаружению объектов на дальностях Ь от границ страны. При средней скорости объекта Ух спустя время т>ь1/У1 произойдет пересечение государственной границы средствами нападения, и именно они будут являться объектами, которым противодействуют активные средства системы обороны. Загоризонтная радиолокацион-
4 Акимов В.Ф., Калинин Ю.К. Введение в проектирование ионосферных загоризонт-
ных радиолокаторов (ОАО «НПК «НИИДАР»). М., 2012.
ная станция, расположенная на территории — Т на расстоянии - Р0 от границы, обеспечит сбор информации в воздушном пространстве в интервале дальностей Хц, примыкающем к границе извне.
Предполагается также, что активная компонента системы обороны, противодействующая средствам ракетно-воздушного нападения — ракеты и истребительная авиация (ИА) ПВО — обладают скоростью К2, и места их базирования расположены на расстоянии Ь2 от границ внутри территории — Т. На рисунке 3 представлены места базирования средств ВКО и воздушно-космического нападения относительно границы.
и
Район 3
Район 2
Район 1
Рис. 3. Схема пространственного расположения средств воздушно-космического нападения и средств ВКО относительно государственной границы
Для средств активной компоненты системы ВКО, информационная компонента которых базируется на использовании надгоризонтных наземных радиолокационных станций, расстояние на котором обнаруживается цель, перемещающаяся на высоте Ъ.ц, выражается соотношением Хц ~ л/2яЛц, где а — радиус Земли.
Для надгоризонтных наземных радиолокационных станций, расположенных у самой границы, Ьх будет равна £ц. Тогда для активных средств ПВО и ПРО, расположенных в глубине территории — Тна расстоянии Ь2 от границы, баланс времени ПВО и ПРО определяется соотношением.
А > К
(1)
Если предположить, что Ух и К величины близкие, то неравенство (1) принимает вид Ь2 меньше Ъу То есть для перехвата цели необходимо выполнить следующие условия: первое, расстояние от активных средств противодействия до границы не должно превышать расстояния, на котором обнаруживают цели надгоризонтные наземные радиолокационные станции, или второе, средства противодействия должны постоянно находиться в готовности номер один. При этом ИА ПВО должна все время находиться в воздухе на расстоянии
Ь2 от границы. Выполнение этих условий — дорогостоящая и трудновыполнимая задача, особенно для стран, протяженность границ которых намного превышает Р .
В информационной компоненте системы обороны кроме надго-ризонтных наземных радиолокационных станций в качестве дополнительного информационного средства используются загоризонтные радиолокационные станции.
Применение в загоризонтной радиолокационной станции радиоволн, наклонно отражающихся от ионизированных слоев газовой оболочки Земли на высотах 100—250 км, обусловливает изменение рубежей сбора информации Ьц в пределах
ЮООкм~Р0<Хц<ЗР0. (2)
Левая часть этого неравенства определяется существованием так называемой «мертвой зоны» — области, примыкающей к загоризонтной радиолокационной станции, в которую не попадают наклонно отраженные радиоволны. Правая часть определяется величиной предельного «скачка» радиоволн. Рабочая частота /р при обзоре интервала в представленном неравенстве изменяется в пределах от 2/с до 3/с, где так называемая критическая частота в свою очередь, может изменяться в различных геофизических условиях от 2 до 10 МГц. При этом площадь сбора информации отдельной загоризонтной радиолокационной станции может достигать величин порядка Зх 106 км2.
Таким образом, чтобы исключить влияние «мертвой зоны», загори-зонтная радиолокационная станция, расположенная на территории — Г и на расстоянии - Р0 от границы, обеспечит сбор информации в воздушном пространстве в интервале дальностей примыкающем к границе извне. Это обеспечит не только обнаружение факта пересечения средствами воздушного нападения контролируемых рубежей за пределами границ страны, т. е. обнаружение не только начала военной операции, но и заблаговременной и непосредственной подготовки к воздушному нападению. В неравенстве (1) при использовании загоризонтной радиолокационной станции величина Ьх должна быть заменена величиной Хц из неравенства (2). Отсюда следует существенное улучшение баланса времени т> / Ух для средств защиты, позволяющее иметь возможность переводить их в соответствующие степени боевой готовности.
Совместное использование надгоризонтных и загоризонтных радиолокационных станций позволяет получать информацию с зоны обзора, дальняя граница которой может быть расположена на дальностях около 3000 км от границ страны.
Загоризонтные радиолокационные станции, входящие в состав системы обороны, обеспечивающие слежение за деятельностью средств воздушного нападения и деятельностью надводных целей должны формировать обобщенные признаки о наличии, координатах и параметрах движения целей.
К данным признакам можно отнести:
увеличение интенсивности полетов самолетов специального назначения;
рассредоточение тактической авиации на передовые и запасные аэродромы;
перебазирование авиации на предполагаемый театр военных действий;
изменение интенсивности учебно-тренировочной деятельности авиации;
снижение интенсивности полетов коммерческой авиации;
сосредоточие групп кораблей в районах предполагаемых военных действий;
обнаружение факта постановки средствами РЭП преднамеренных активных помех, а также определение их координат.
Эти признаки используются для оценки оперативно-тактической обстановки.
Возможность загоризонтного радиолокационного обнаружения целей различного класса экспериментально подтверждена, что позволяет рассматривать их одним из элементов информационной подсистемы
вко6.
Из изложенного можно сделать следующие выводы.
Первый. Опыт прошлых лет показал, что загоризонтная радиолокационная станция является средством добывания и обработки радиолокационной информации, позволяющим своевременно обнаруживать подготовку воздушного нападения.
Второй. Геометрическая схема получения радиолокационной информации для защиты государства, рассмотренный математический аппарат позволяют оценить геостратегическое положение России с ее обширной территорией, самыми протяженными сухопутными и морскими границами, большими 200-мильными экономическими зонами и объективно предопределить приоритетное развитие средств ЗГ локации для дальнего информационного прикрытия воздушных и морских направлений, организации эффективной охраны морских границ и коммуникаций, защиты морских ресурсов и экономических зон.
Третий. В условиях мирного времени загоризонтные радиолокационные станции позволят проводить непрерывный мониторинг воздушного пространства.
Четвертый. В период непосредственной угрозы агрессии загоризонтные радиолокационные станции позволят вскрыть опасную деятельность воздушных и надводных целей противника и сформировать признаки о взлете авиации с аэродромов и авианесущих кораблей и их полет к границам страны.
6 Акимов В.Ф., Калинин Ю.К. Введение в проектирование ионосферных загоризонт-ных радиолокаторов (ОАО «НПК «НИИДАР»).
