محطات الرادار: التاريخ والمبادئ الأساسية للتشغيل. الآن "صنع معنا" وفي برقية الرادارات المحمولة

الأكثر يقظة في هيكل قيادة الدفاع الجوي والصاروخي الروسي هي محطات الرادار فوق الأفق. اليوم، أحدثها هو رادار الحاوية، الذي يستخدم تأثير انعكاس إشارة الراديو من الغلاف الأيوني للأرض. رادار الحاوية هو أحد وسائل نظام الاستطلاع والإنذار ضد الهجمات الجوية الفضائية.

"إمكانيات المحطة تسمح لك بالمراقبة اجهزة تكييفوأشاروا إلى أنه في منطقة المسؤولية، يتم الكشف عن طبيعة تصرفات طائرات العدو المقاتلة والتحذير من هجوم جوي.

حتى الآن، تعمل محطة رادار واحدة فقط في روسيا - في قرية كوفيلكينو موردوفيا؛ ويتم بناء الثانية، كما علمت "جازيتا رو"، بالقرب من مدينة زيا بمنطقة أمور.

دخل أول رادار جديد فوق الأفق كجزء من نظام الدفاع الصاروخي الجوي الخدمة القتالية التجريبية (يعمل في وضع الاختبار) في موردوفيا في ديسمبر 2013 .

وتتمثل مهمتها في مراقبة الاتجاه الغربي من أجل كشف وتحديد إحداثيات الأهداف الجوية المختلفة على مسافة تزيد عن 3 آلاف كيلومتر. وفي الاتجاه الشمالي الغربي، يراقب الرادار مناطق تصل إلى بولندا وألمانيا ومنطقة البلطيق، وفي الجنوب الغربي - إلى تركيا وسوريا وإسرائيل. نظرة عامة على المحطة - 180 درجة. بحلول عام 2017، يجب أن تكون الحاوية مجهزة، وستكون قادرة على اكتشاف جميع الأهداف الديناميكية الهوائية، بما في ذلك الطائرات الصغيرة في سمت 240 درجة.

تم تطوير "الحاوية" من قبل مجمع البحث والإنتاج "معهد أبحاث الاتصالات الراديوية بعيدة المدى" ()، وهي عبارة عن هيكل مكون من 144 ساريًا تعمل على استقبال وبث الإشارات من هوائيات بارتفاع مبنى مكون من عشرة طوابق. تم نشر هوائي الاستقبال والأجهزة الرئيسية للرادار بالقرب من كوفيلكينو، وتم نشر هوائي الإرسال منطقة نيجني نوفغورودبالقرب من جوروديتس.

function.mil.ru

أوضح خبير في مجال الدفاع الجوي لـ Gazeta.Ru أن "الحاوية" هي محطة لا يمكنها اكتشاف الصواريخ الباليستية فحسب (كما تفعل محطات نظام التحذير من الهجوم الصاروخي فورونيج على سبيل المثال)، ولكن أيضًا الأهداف البحرية والطائرات. وأوضح أن “الحاوية” كقاعدة عامة، لا تستخدم في مهام التحذير من الهجوم الصاروخي، بل هي محطة “كشف”.

الآن السلاح الأكثر فظاعة هو صواريخ كروز التي تفوق سرعتها سرعة الصوت، والتي تزود بها الولايات المتحدة غواصاتها، وتزيل الصواريخ الباليستية منها. واليوم لا يوجد شيء أفضل من محطات "الحاوية". وأشار إلى أن المحطة يمكنها حل مشاكل كشف الصواريخ الباليستية على مسافة تصل إلى 6 آلاف كيلومتر، وأي طائرة، حتى سيسنا التي هبطت في الميدان الأحمر خلال الحقبة السوفيتية، على مسافة تصل إلى 3.5 ألف كيلومتر. في محادثة مع "Gazeta.Ru" رئيس المصممين ZGRLS "الحاوية"، مرشح العلوم الفيزيائية والرياضية فاليري ألاباستروف.

حتى الآن، يقوم الأفراد العسكريون في وحدة الهندسة الراديوية المنفصلة رقم 590 للكشف عن الأهداف الجوية عبر الأفق في موردوفيا باختبار أحدث الرادار ويشاركون في التأكيد العملي للأهداف الجوية المحددة. الخصائص التكتيكية والفنيةوتوضيح قدراتها القتالية الحالية. في دورها يبني الأساس لصواري جديدةأجهزة إرسال الرادار وتم الانتهاء من بناء مركز القيادة، وسيبدأ العمل على إنشاء الأنظمة الهندسية هنا في المستقبل القريب.

كما قال فاليري ألاباستروف لصحيفة Gazeta.Ru، وفقًا لـ التقنيات الحديثةجميع عناصر الرادار ذات طبيعة معيارية. وهذا يعني أنه قد يكون هناك عدد مختلف من أجهزة الإرسال والاستقبال في محطات الإرسال والاستقبال، اعتمادًا على المهمة التي يتم حلها.

"في المجموع، وفقا لتقديراتي، من أجل استكمال المحطة في كوفيلكي، نحتاج إلى إنفاق حوالي 50 مليون روبل.

وهذا يعني إحضار حاويتين مع أجهزة استقبال إلى كوفيلكينو وحاويتين إلى جوروديتس، إلى جزء الإرسال"، قال المصمم.

ووفقا له، يجب أن يحتوي مركز قيادة المحطة على خمسة أماكن عمل فقط، من بينها الجيوفيزيائي، ومشغل قناة الكشف، ومشغل خوارزمية الإقلاع والهبوط، والتي يمكن أن يشغلها مدنيون.

وأضاف المحاور أن الخطط تهدف إلى تجهيز الهوائي في كوفيلكينو بقطاع رؤية ثانٍ، والذي سيكون قادرًا على التحكم في المجال الجوي ليس فقط لأوروبا، ولكن أيضًا للشرق الأوسط. قطاع آخر سيكون مسؤولاً عن الاتجاه الجنوبي الشرقي - إيران، العراق، إلخ.

"في المستقبل - بناء محطة أخرى بالقرب من مدينة زيا الشرق الأقصىالتي ستسيطر على منطقة المحيط الهادئ من كامتشاتكا إلى نيوزيلندا والصين”.

وأوضح أنه تم بالفعل إجراء الاستطلاع في زيا، وتم اختيار المكان الذي ستنتشر فيه «الحاوية». وينبغي بناء المحور الشرقي فوق الأفق في العامين المقبلين.

كيف أخبروبحسب وسائل إعلام محلية، فإن قائد وحدة زيا، ألكسندر ليستوباد، يجري حالياً بناء محطة الرادار في منطقة المطار القديم، على بعد 19 كيلومتراً من المدينة، وكذلك على أراضي الموقع السابق للقوة. وحدة الصواريخ المضادة للطائرات. "ستكون هناك نقطتان على مسافة كبيرة من زيا. أبعاد كل محطة سيتم تركيب الهوائيات فيها كبيرة جدًا. بعد كل شيء، تستغرق طبقة الهوائي وحدها ما لا يقل عن كيلومتر ونصف. بالإضافة إلى ذلك، سيكون الجزء الإداري والاقتصادي موجودًا على أراضي المدينة.

قمنا بتطوير رادار الحاوية باستخدام تجربة الإنشاء و التشغيل التجريبيمحطة رادار الكشف فوق الأفق "دوغا" ، والتي تم بناء إحداها تقريبًا في تشيرنوبيل ، . وكما أوضح ألباستروف، فإن تصميم "الحاوية" أخف من تصميم "قوس تشيرنوبيل"، حيث يبلغ وزن كل هزاز منها 500 كجم، وهزازات "الحاوية" - 5-6 كجم.

تستخدم الرادارات الموجودة فوق الأفق تأثير انعكاس موجات الراديو القصيرة (من 3 إلى 30 ميجاهرتز؛ موجات الديكامتر) من طبقة الأيونوسفير. بعد أن تنعكس مرة واحدة أو عدة مرات، تصل موجات الراديو إلى الأرض، حيث يمكن أن تنعكس مرة أخرى من أهداف مختلفة من صنع الإنسان - الطائرات والقطارات والسفن والصواريخ المنطلقة. يمكن للإشارة المنعكسة منها بالفعل أن تعود عبر الأيونوسفير إلى مكان الإرسال، حيث يمكن، بمساعدة المعالجة الرياضية، فهم طبيعتها، وبطبيعة تحول دوبلر للطيف، وسرعته واتجاهه من الحركة.

يجب أن يحل نظام الاستطلاع والإنذار للهجوم الفضائي (SRPVKN) مشكلة تحذير قيادة البلاد والقوات المسلحة بشأن التحضير لهجوم فضائي وبدءه وتوفير المعلومات لنظام التحكم والأسلحة النارية للدفاع الجوي الفضائي.

العمل يرأسه مدير فريق العملالمجلس العلمي والتقني للجنة الصناعية العسكرية للضوئيات الراديوية أليكسي نيكولايفيتش شولونوف. لقد تم اتخاذ الخطوات الأولى ويمكن اعتبارها ناجحة. يبدو أن عصرًا جديدًا قد بدأ في الرادار الكلاسيكي، والذي يبدو الآن وكأنه خيال علمي.

ربما يعرف كل من تخرج من المدرسة الثانوية على الأقل ما هو الرادار. وما هو الموقع الضوئي الراديوي غير معروف لدائرة كبيرة جدًا من المتخصصين. بكل بساطة تكنولوجيا جديدةيسمح لك بالجمع بين موجات الراديو والضوء غير المتوافقة. وفي هذه الحالة، يجب تحويل تدفق الإلكترونات إلى تدفق الفوتونات والعكس صحيح. مشكلة كانت خارجة عن الواقع بالأمس يمكن حلها في المستقبل القريب. ماذا سيعطي؟

على سبيل المثال، أساس أنظمة الرادار للدفاع الصاروخي وتتبع الأجسام الفضائية هي مجمعات رادارية ضخمة. المبنى الذي توجد فيه المعدات عبارة عن مباني متعددة الطوابق. إن استخدام التقنيات الضوئية سيجعل من الممكن تركيب جميع أنظمة التحكم ومعالجة البيانات في أبعاد أصغر بكثير - حرفيًا في عدة غرف. وفي الوقت نفسه، فإن القدرات التقنية للرادارات للكشف حتى عن الأجسام الصغيرة على مسافة آلاف الكيلومترات ستزداد. علاوة على ذلك، وبسبب استخدام التقنيات الضوئية، لن تظهر علامة الهدف، ولكن صورتها ستظهر على شاشة الرادار، وهو أمر لا يمكن الوصول إليه بالرادار الكلاسيكي. وهذا هو، بدلا من النقطة المضيئة المعتادة، سوف يرى المشغل ما يطير حقا - طائرة أو صاروخ أو قطيع من الطيور أو نيزك، فإن الأمر يستحق التكرار، حتى آلاف الكيلومترات من الرادار.

ليست علامة هدف، لكن صورتها ستظهر على شاشة رادار الفوتون، وهو أمر بعيد المنال بالرادار الكلاسيكي

الآن تعمل جميع أنظمة الرادار - العسكرية والمدنية - في نطاق تردد محدد بدقة، مما يعقد التصميم الفني ويؤدي إلى مجموعة متنوعة من تسميات الرادار. ستسمح لنا رادارات الفوتون بتحقيق أعلى درجة من التوحيد. إنهم قادرون على الضبط الفوري لمجموعة واسعة جدًا من ترددات التشغيل - من قيم العدادات إلى ترددات المليمتر.

لم يكن سرا منذ فترة طويلة أن ما يسمى بالطائرات غير المرئية تكون مرئية بوضوح في نطاق الأمتار، ولكن من الأفضل توفير إحداثياتها من خلال المحطات الموجودة في نطاق السنتيمتر والمليمتر. لذلك، في أنظمة الدفاع الجوي، تعمل محطتا العدادات ذات الهوائيات الكبيرة جدًا والهوائيات الأصغر حجمًا في وقت واحد. لكن رادار الفوتون، الذي يقوم بمسح الفضاء في نطاق ترددي طويل، سيكتشف بسهولة نفس "الاختفاء" ويتحول على الفور إلى إشارة النطاق العريض و تردد عالي، سيحدد إحداثياته ​​الدقيقة في الارتفاع والمدى.

هذا فقط عن الموقع. ستحدث تغييرات ثورية في الحرب الإلكترونية، وفي نقل المعلومات وحمايتها، وفي تكنولوجيا الحوسبة وغير ذلك الكثير. من الأسهل القول أن الضوئيات الراديوية لن تتأثر.

في جوهرها، سيتم إنشاؤه من حيث المبدأ صناعة جديدةصناعة التكنولوجيا الفائقة. المهمة معقدة للغاية، ولذلك فإن العديد من المراكز البحثية الرائدة في البلاد، وجامعات العلوم، وعدد من المؤسسات الصناعية. وبحسب شولونوف، يتم تنفيذ العمل بالتعاون الوثيق مع وزارة الدفاع ووزارة التنمية الاقتصادية ووزارة العلوم والتعليم. ومؤخراً سيطر عليهم الرئيس الروسي.

الحرب الحديثة سريعة وعابرة. غالبًا ما يكون الفائز في المواجهة القتالية هو أول من يكتشف التهديد المحتمل ويستجيب له بشكل مناسب. منذ أكثر من سبعين عاماً، يتم استخدام طريقة رادارية تعتمد على انبعاث موجات الراديو وتسجيل انعكاساتها من الأجسام المختلفة للبحث عن العدو في البر والبحر والجو. تسمى الأجهزة التي ترسل وتستقبل مثل هذه الإشارات محطات الرادار (RLS) أو الرادارات.

مصطلح "الرادار" هو اختصار باللغة الإنجليزية (كشف الراديو والمدى)، تم طرحه للتداول في عام 1941، لكنه أصبح منذ فترة طويلة كلمة مستقلة ودخلت إلى معظم لغات العالم.

إن اختراع الرادار هو، بطبيعة الحال، حدث تاريخي. العالم الحديثمن الصعب أن نتصور دون محطات الرادار. يتم استخدامها في الطيران والنقل البحري بمساعدة الرادار للتنبؤ بالطقس وتحديد منتهكي القواعد مرور، يتم مسح سطح الأرض. لقد وجدت أنظمة الرادار (RLC) تطبيقها في صناعة الفضاء وأنظمة الملاحة.

ومع ذلك، فقد وجدت الرادارات استخدامها الأكثر انتشارًا في الشؤون العسكرية. وتجدر الإشارة إلى أن هذه التكنولوجيا تم إنشاؤها في الأصل لتلبية الاحتياجات العسكرية ووصلت إلى مرحلة التنفيذ العملي قبل اندلاع الحرب العالمية الثانية مباشرة. استخدمت جميع الدول الكبرى المشاركة في هذا الصراع بنشاط (وليس بدون نتائج) محطات الرادار للاستطلاع والكشف عن سفن وطائرات العدو. يمكن القول بثقة أن استخدام الرادارات حسم نتيجة العديد من المعارك التاريخية في أوروبا وفي مسرح العمليات في المحيط الهادئ.

اليوم، تُستخدم الرادارات لحل مجموعة واسعة جدًا من المهام العسكرية، بدءًا من تتبع إطلاق الصواريخ الباليستية العابرة للقارات وحتى الاستطلاع المدفعي. كل طائرة ومروحية وسفينة حربية لديها مجمع رادار خاص بها. الرادارات هي العمود الفقري لنظام الدفاع الجوي. سيتم تركيب أحدث نظام رادار متدرج على دبابة أرماتا الروسية الواعدة. بشكل عام، مجموعة متنوعة من الرادارات الحديثة مذهلة. هذه أجهزة مختلفة تمامًا وتختلف في الحجم والخصائص والغرض.

يمكننا أن نقول بثقة أن روسيا اليوم هي واحدة من رواد العالم المعترف بهم في تطوير وإنتاج الرادارات. ومع ذلك، قبل الحديث عن الاتجاهات في تطوير أنظمة الرادار، ينبغي قول بضع كلمات عن مبادئ تشغيل الرادارات، وكذلك عن تاريخ أنظمة الرادار.

كيف يعمل الرادار؟

الموقع هو الطريقة (أو العملية) لتحديد موقع شيء ما. وبناء على ذلك فإن الرادار هو وسيلة لكشف جسم أو جسم ما في الفضاء باستخدام موجات الراديو التي يصدرها ويستقبلها جهاز يسمى الرادار أو الرادار.

المبدأ المادي لتشغيل الرادار الأساسي أو السلبي بسيط للغاية: فهو ينقل موجات الراديو إلى الفضاء، والتي تنعكس من الأجسام المحيطة وتعود إليها في شكل إشارات منعكسة. من خلال تحليلها، يستطيع الرادار اكتشاف جسم ما في نقطة معينة في الفضاء، وكذلك إظهار خصائصه الرئيسية: السرعة والارتفاع والحجم. أي رادار هو جهاز راديو معقد يتكون من العديد من المكونات.

يتكون أي رادار من ثلاثة عناصر رئيسية: جهاز إرسال الإشارة والهوائي وجهاز الاستقبال. يمكن تقسيم جميع محطات الرادار إلى مجموعتين كبيرتين:

• نبض؛
• العمل المستمر.

يرسل جهاز إرسال الرادار النبضي موجات كهرومغناطيسية لفترة قصيرة من الزمن (أجزاء من الثانية)، ولا يتم إرسال الإشارة التالية إلا بعد عودة النبضة الأولى إلى جهاز الاستقبال. يعد معدل تكرار النبض أحد أهم خصائص الرادار. ترسل الرادارات ذات التردد المنخفض عدة مئات من النبضات في الدقيقة.

يعمل هوائي الرادار النبضي للاستقبال والإرسال. بعد انبعاث الإشارة، يتم إيقاف تشغيل جهاز الإرسال لفترة من الوقت ويتم تشغيل جهاز الاستقبال. بعد تناوله، تحدث العملية العكسية.

للرادارات النبضية عيوب ومزايا. يمكنهم تحديد نطاق عدة أهداف في وقت واحد، ويمكن لمثل هذا الرادار أن يكتفي بسهولة بهوائي واحد؛ ومع ذلك، يجب أن تتمتع الإشارة المنبعثة من هذا الرادار بقدرة عالية جدًا. يمكنك أيضًا إضافة أن جميع رادارات التتبع الحديثة مصنوعة باستخدام دائرة نبضية.

في محطات الرادار النبضي، عادة ما يتم استخدام المغنطرونات أو أنابيب الموجات المتنقلة كمصدر للإشارة.

يقوم هوائي الرادار بتركيز الإشارة الكهرومغناطيسية وتوجيهها، ويلتقط النبضة المنعكسة وينقلها إلى جهاز الاستقبال. توجد رادارات يتم فيها استقبال الإشارة وإرسالها بواسطة هوائيات مختلفة، ويمكن وضعها على مسافة كبيرة من بعضها البعض. هوائي الرادار قادر على بث موجات كهرومغناطيسية في دائرة أو العمل في قطاع معين. يمكن توجيه شعاع الرادار بشكل حلزوني أو على شكل مخروطي. إذا لزم الأمر، يمكن للرادار تتبع هدف متحرك من خلال توجيه الهوائي إليه باستمرار باستخدام أنظمة خاصة.

تشمل وظائف جهاز الاستقبال معالجة المعلومات المستلمة ونقلها إلى الشاشة التي يقرأها المشغل منها.

بالإضافة إلى الرادارات النبضية، هناك أيضًا رادارات مستمرة تصدر موجات كهرومغناطيسية باستمرار. تستخدم محطات الرادار هذه تأثير دوبلر في عملها. يكمن في حقيقة أن التردد موجه كهرومغناطيسيةسيكون المنعكس من جسم يقترب من مصدر الإشارة أعلى من جسم متراجع. في هذه الحالة، يبقى تردد النبضة المنبعثة دون تغيير. لا تكتشف الرادارات من هذا النوع الأجسام الثابتة؛ بل يلتقط جهاز الاستقبال الخاص بها فقط موجات ذات تردد أعلى أو أقل من التردد المنبعث.

رادار دوبلر النموذجي هو الرادار الذي تستخدمه شرطة المرور لتحديد سرعة المركبات.

المشكلة الرئيسية في رادارات الموجة المستمرة هي عدم قدرتها على تحديد المسافة إلى جسم ما، ولكن أثناء تشغيلها لا يوجد أي تداخل من الأجسام الثابتة بين الرادار والهدف أو خلفه. بالإضافة إلى ذلك، تعتبر رادارات دوبلر أجهزة بسيطة إلى حد ما ولا تحتاج إلا إلى إشارات منخفضة الطاقة لتشغيلها. وتجدر الإشارة أيضًا إلى أن محطات الرادار الحديثة ذات الموجة المستمرة لديها القدرة على تحديد المسافة إلى الجسم. ويتم ذلك عن طريق تغيير تردد الرادار أثناء التشغيل.

إحدى المشاكل الرئيسية في تشغيل الرادارات النبضية هي التداخل الذي يأتي من الأجسام الثابتة - كقاعدة عامة، هي سطح الأرض والجبال والتلال. عندما تعمل الرادارات النبضية الموجودة على متن الطائرة، فإن جميع الأجسام الموجودة بالأسفل تكون "محجوبة" بواسطة الإشارة المنعكسة من سطح الأرض. إذا كنا نتحدث عن أنظمة الرادار الأرضية أو السفينة، فإن هذه المشكلة تتجلى بالنسبة لهم في الكشف عن الأهداف التي تحلق على ارتفاعات منخفضة. وللقضاء على هذا التداخل، يتم استخدام نفس تأثير دوبلر.

بالإضافة إلى الرادارات الأولية، هناك أيضًا ما يسمى بالرادارات الثانوية، والتي تستخدم في الطيران للتعرف على الطائرات. تشتمل أنظمة الرادار هذه، بالإضافة إلى جهاز الإرسال والهوائي وجهاز الاستقبال، على جهاز إرسال واستقبال للطائرة. عند تشعيعها بإشارة كهرومغناطيسية، يصدر جهاز الإرسال والاستقبال معلومات إضافيةحول الارتفاع والطريق ورقم الطائرة وجنسيتها.

ويمكن أيضًا تقسيم محطات الرادار وفقًا لطول وتردد الموجة التي تعمل بها. على سبيل المثال، لدراسة سطح الأرض، وكذلك للعمل على مسافات كبيرة، يتم استخدام موجات من 0.9-6 م (تردد 50-330 ميغاهيرتز) و0.3-1 م (تردد 300-1000 ميغاهيرتز). للتحكم في الحركة الجوية، يتم استخدام رادار بطول موجة 7.5-15 سم، وتعمل رادارات فوق الأفق لمحطات كشف إطلاق الصواريخ على موجات يتراوح طولها من 10 إلى 100 متر.

تاريخ الرادار

نشأت فكرة الرادار مباشرة بعد اكتشاف موجات الراديو. في عام 1905، ابتكر كريستيان هولسماير، وهو موظف في شركة سيمنز الألمانية، جهازًا يمكنه اكتشاف الأجسام المعدنية الكبيرة باستخدام موجات الراديو. اقترح المخترع تثبيته على السفن حتى تتمكن من تجنب الاصطدامات في ظروف الرؤية السيئة. ومع ذلك، لم تكن شركات السفن مهتمة بالجهاز الجديد.

كما تم إجراء تجارب على الرادار في روسيا. في أواخر القرن التاسع عشر، اكتشف العالم الروسي بوبوف أن الأجسام المعدنية تتداخل مع انتشار موجات الراديو.

في أوائل العشرينات المهندسين الأمريكيينتمكن ألبرت تايلور وليو يونغ من اكتشاف سفينة عابرة باستخدام موجات الراديو. ومع ذلك، كانت حالة صناعة الهندسة الراديوية في ذلك الوقت تجعل من الصعب إنشاء عينات صناعية من محطات الرادار.

ظهرت أولى محطات الرادار التي يمكن استخدامها لحل المشكلات العملية في إنجلترا في منتصف الثلاثينيات تقريبًا. كانت هذه الأجهزة كبيرة جدًا ولا يمكن تركيبها إلا على الأرض أو على سطح السفينة. السفن الكبيرة. فقط في عام 1937 تم إنشاء نموذج أولي لرادار مصغر يمكن تركيبه على متن طائرة. مع بداية الحرب العالمية الثانية، كان لدى البريطانيين سلسلة منتشرة من محطات الرادار تسمى تشين هوم.

لقد انخرطنا في اتجاه جديد واعد في ألمانيا. ويجب أن أقول، ليس من دون نجاح. بالفعل في عام 1935، تم عرض رادار يعمل مع عرض أشعة الكاثود على القائد الأعلى للبحرية الألمانية رايدر. في وقت لاحق، تم إنشاء نماذج متسلسلة من الرادارات على أساسها: Seetakt للقوات البحرية وفريا للدفاع الجوي. في عام 1940، بدأ وصول نظام التحكم في الحرائق بالرادار في فورتسبورغ إلى الجيش الألماني.

ومع ذلك، على الرغم من الإنجازات الواضحة للعلماء والمهندسين الألمان في مجال الرادار، بدأ الجيش الألماني في استخدام الرادارات في وقت لاحق من البريطانيين. اعتبر هتلر وكبار الرايخ أن الرادارات هي أسلحة دفاعية حصرية لم يكن الجيش الألماني المنتصر بحاجة إليها بشكل خاص. ولهذا السبب، بحلول بداية معركة بريطانيا، كان الألمان قد نشروا ثماني محطات رادار فريا فقط، على الرغم من أن خصائصها كانت على الأقل جيدة مثل نظيراتها الإنجليزية. بشكل عام، يمكننا القول أن الاستخدام الناجح للرادار هو الذي حدد إلى حد كبير نتيجة معركة بريطانيا والمواجهة اللاحقة بين Luftwaffe والقوات الجوية المتحالفة في سماء أوروبا.

لاحقاً، قام الألمان، استناداً إلى نظام فورتسبورغ، بإنشاء خط دفاع جوي أطلق عليه اسم “خط كامهوبر”. باستخدام الأقسام غرض خاصتمكن الحلفاء من كشف أسرار تشغيل الرادارات الألمانية، مما جعل من الممكن التشويش عليها بشكل فعال.

وعلى الرغم من أن البريطانيين دخلوا سباق "الرادار" متأخرين عن الأمريكيين والألمان، إلا أنهم تمكنوا من تجاوزهم عند خط النهاية والاقتراب من بداية الحرب العالمية الثانية بأحدث نظام للكشف عن رادار الطائرات.

بالفعل في سبتمبر 1935، بدأ البريطانيون في بناء شبكة من محطات الرادار، والتي كانت تضم بالفعل عشرين محطة رادار قبل الحرب. لقد منعت تمامًا الاقتراب من الجزر البريطانية من الساحل الأوروبي. في صيف عام 1940، أنشأ المهندسون البريطانيون مغنطرونًا رنينًا، والذي أصبح فيما بعد الأساس لمحطات الرادار المحمولة جواً المثبتة على الطائرات الأمريكية والبريطانية.

كما تم العمل في مجال الرادار العسكري في الاتحاد السوفيتي. تم إجراء أولى التجارب الناجحة للكشف عن الطائرات باستخدام محطات الرادار في اتحاد الجمهوريات الاشتراكية السوفياتية في منتصف الثلاثينيات. في عام 1939، اعتمد الجيش الأحمر أول رادار RUS-1، وفي عام 1940 - RUS-2. تم وضع كلتا المحطتين في الإنتاج الضخم.

لقد أظهرت الحرب العالمية الثانية بوضوح الكفاءة العالية لاستخدام محطات الرادار. لذلك، بعد اكتماله، أصبح تطوير رادارات جديدة أحد مجالات التطوير ذات الأولوية المعدات العسكرية. مع مرور الوقت، تلقت جميع الطائرات والسفن العسكرية دون استثناء رادارات محمولة جوا، وأصبحت الرادارات الأساس لأنظمة الدفاع الجوي.

خلال الحرب الباردة، حصلت الولايات المتحدة والاتحاد السوفياتي على أسلحة مدمرة جديدة - الصواريخ الباليستية العابرة للقارات. وأصبح الكشف عن إطلاق هذه الصواريخ مسألة حياة أو موت. اقترح العالم السوفييتي نيكولاي كابانوف فكرة استخدام موجات الراديو القصيرة لكشف طائرات العدو على مسافات طويلة (تصل إلى 3 آلاف كيلومتر). كان الأمر بسيطًا للغاية: اكتشف كابانوف أن موجات الراديو التي يبلغ طولها 10-100 متر قادرة على الانعكاس من طبقة الأيونوسفير، وإشعاع الأهداف على سطح الأرض، والعودة بنفس الطريقة إلى الرادار.

لاحقًا، واستنادًا إلى هذه الفكرة، تم تطوير رادارات للكشف عن عمليات إطلاق الصواريخ الباليستية عبر الأفق. ومن الأمثلة على هذه الرادارات محطة داريال، وهي محطة رادار كانت لعدة عقود أساس نظام التحذير من إطلاق الصواريخ السوفيتي.

حاليًا، أحد أكثر المجالات الواعدة لتطوير تكنولوجيا الرادار هو إنشاء رادارات الصفيف المرحلي (PAR). لا تحتوي هذه الرادارات على جهاز واحد، بل مئات من بواعث الموجات الراديوية، والتي يتم التحكم في تشغيلها بواسطة جهاز كمبيوتر قوي. موجات الراديو المنبعثة مصادر مختلفةفي صفيف مرحلي، يمكنهم تعزيز بعضهم البعض إذا كانوا في الطور، أو على العكس من ذلك، إضعاف بعضهم البعض.

يمكن إعطاء إشارة الرادار ذات المصفوفة المرحلية أي شكل مرغوب، ويمكن تحريكها في الفضاء دون تغيير موضع الهوائي نفسه، ويمكنها العمل بترددات إشعاعية مختلفة. يعتبر رادار المصفوفة المرحلية أكثر موثوقية وحساسية من الرادار ذي الهوائي التقليدي. ومع ذلك، فإن مثل هذه الرادارات لها عيوب أيضًا: تتمثل المشكلة الكبيرة في تبريد رادارات المصفوفة المرحلية، بالإضافة إلى صعوبة تصنيعها وباهظة الثمن.

يتم تركيب رادارات ذات مصفوفة مرحلية جديدة على مقاتلات الجيل الخامس. وتستخدم هذه التكنولوجيا في نظام الإنذار المبكر للهجوم الصاروخي الأمريكي. سيتم تركيب نظام الرادار ذو المصفوفة المرحلية على أحدث دبابة أرماتا الروسية. تجدر الإشارة إلى أن روسيا هي إحدى الدول الرائدة في العالم في تطوير رادارات المصفوفة المرحلية.

إذا كان لديك أي أسئلة، اتركها في التعليقات أسفل المقال. سنكون سعداء نحن أو زوارنا بالرد عليهم

الجامعة العسكرية العسكرية المضادة للطيران

الدفاع عن القوات المسلحة للاتحاد الروسي

(فرع، أورينبورغ)

قسم الأسلحة الرادارية (رادار الاستطلاع والبنادق ذاتية الدفع)

السابق. لا. _____

تصميم وتشغيل رادار الاستطلاع الجزء الأول تصميم رادار 9s18m1

مقبول ككتاب مدرسي

للطلبة وطلبة الجامعات،

مراكز التدريبوالوصلات والأجزاء

الدفاع الجوي العسكري

القوات المسلحة للاتحاد الروسي

الكتاب المدرسي مخصص للطلاب وطلاب الجامعات ومراكز التدريب والتشكيلات ووحدات الدفاع الجوي العسكرية التابعة للقوات المسلحة للاتحاد الروسي، حيث يدرس تصميم وتشغيل محطات رادار الاستطلاع.

يحتوي الجزء الأول من الكتاب المدرسي على معلومات حول محطة الرادار 9S18M1.

في الجزء الثاني عن محطة الرادار 1L13.

والثالث عن محطات الرادار 9S15M، 9S19M2، 35N6 وعن مركز معالجة المعلومات الرادارية 9S467-1M.

من السمات الخاصة للكتاب المدرسي العرض المنهجي للمواد التعليمية من العام إلى الخاص وفقًا لتسلسل اجتياز تخصص "تصميم وتشغيل رادارات الاستطلاع" في الجامعة العسكرية للدفاع الجوي العسكري للقوات المسلحة الروسية (الفرع ، أورينبورغ)، وكذلك استخدام الخبرة المتراكمة في قسم أسلحة الرادار وفي القوات.

تم تطوير الجزء الأول من الكتاب المدرسي من قبل فريق مؤلفي الجامعة العسكرية للدفاع الجوي العسكري للقوات المسلحة للاتحاد الروسي (فرع أورينبورغ)، تحت قيادة مرشح العلوم العسكرية، الأستاذ المشارك، اللواء تشوكين إل. . م.

شارك في العمل ما يلي: مرشح العلوم العسكرية، أستاذ مشارك، العقيد شيفشون ف. مرشح العلوم العسكرية، أستاذ مشارك، المقدم شيباكين أ.يو؛ اللفتنانت كولونيل جولشينكو آي بي ؛ اللفتنانت كولونيل كالينين د. أستاذ مشارك، المقدم لابونوف يو. مرشح العلوم التربوية، الكابتن سوخانوف ب.ف.؛ مرشح العلوم التقنية، الكابتن Rychkov A.V.؛ اللفتنانت كولونيل غريغورييف ج.أ. مرشح العلوم التربوية المقدم دودكو أ.ف.

تمت الموافقة عليه ككتاب مدرسي في تخصص "تصميم وتشغيل رادارات الاستطلاع" من قبل رئيس الدفاع الجوي العسكري للقوات المسلحة للاتحاد الروسي.

هذا الكتاب المدرسي هو الطبعة الأولى، ويأمل فريق المؤلفين ألا تشكل أوجه القصور المحتملة فيه عائقًا خطيرًا أمام القراء ويشكرهم على التعليقات والاقتراحات التي تهدف إلى تحسين الكتاب المدرسي. سيتم أخذ جميع الملاحظات والاقتراحات بعين الاعتبار عند إعداد الطبعة القادمة.

عنواننا ورقم هاتفنا: 460010، Orenburg، st. بوشكينسكايا 63، القوات المسلحة FVU RF، قسم أسلحة الرادار؛ ر.8-353-2-77-55-29 (مقسم)، 1-23 (قسم).

مقدمة 5

قائمة المختصرات و حرف او رمز 7

أنا. معلومات عامةحول الرادار 9S18M1. التصميم الهيكلي ووضع الرئيسي عناصر 9

1.1 الغرض والتكوين وميزات التصميم للرادار 9S18M1 10

1.2 خصائص أداء الرادار 12

1.3 أوضاع تشغيل الرادار 14

1.4 تصميم ووضع المكونات الرئيسية للرادار 17

ثانيا. معدات الرادار 9S18M1

2.1 وصف موجز لأجهزة وأنظمة معدات الرادار 24

2.2 تشغيل الرادار 9S18M1 وفقًا للمخطط 26

2.3 تشغيل الرادار 9S18M1 حسب المخطط الهيكلي والوظيفي 31

2.4 تنظيم المراجعة الفضائية 44

2.5 نظام إمداد الطاقة 53

2.6 جهاز إرسال الرادار 9S18M1 نظام التبريد السائل 79

2.7 جهاز هوائي الرادار 9S18M1. جهاز تغذية الدليل الموجي 91

2.8 جهاز استقبال الرادار 9S18M1 102

2.9 جهاز مضاد للتشويش للرادار 9S18M1 114

2.10 جهاز معالجة ومراقبة رادارية 9S18M1 126

2.10.1 معدات التزامن والواجهة 139

2.10.2 معدات معالجة معلومات الرادار 9S18M1 150

2.10.3 وحدة تحكم مشغل الرادار 9S18M1 153

2.10.4 جهاز حوسبة رقمي متخصص 160

2.11 معلومات عامة عن محقق الرادار الأرضي 167

2.12 جهاز الإشارة 171

2.13 معدات نقل البيانات 187

2.14 معدات الاتصالات الخارجية والداخلية 195

2.15 جهاز رادار هوائي دوار 9S18M1 201

2.16 نشر هوائي الرادار وجهاز الطي

2.17 نظام تبريد الهواء للرادار 9S18M1 216

2.18 رادار الملاحة والتوجيه والطبوغرافية 9S18M1 223

ثالثا. معلومات عامة عن مركبة الرادار الأساسية 9S18M1 243

رابعا. معلومات عامة عن وسائل صيانة وإصلاح الرادار 9S18M1 261

4.1 نظام مراقبة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها مدمج للرادار 9S18M1 261

4.2 الغرض وتكوين ووضع قطع الغيار. إجراء العثور على العنصر المطلوب في SPTA 272

4.3 الغرض والتكوين والإمكانيات لصيانة وإصلاح MRTO 9V894 275

الكابتن م. فينوغرادوف،
مرشح للعلوم التقنية

تمثل معدات الرادار الحديثة المثبتة على الطائرات والمركبات الفضائية حاليًا أحد أسرع قطاعات تكنولوجيا الراديو الإلكترونية تطوراً. إن هوية المبادئ الفيزيائية التي يقوم عليها بناء هذه الوسائل تجعل من الممكن النظر فيها في مقال واحد. تكمن الاختلافات الرئيسية بين رادارات الفضاء ورادارات الطائرات في مبادئ معالجة الإشارات الرادارية المرتبطة بها مقاسات مختلفةالفتحة، وخصائص انتشار إشارات الرادار في طبقات مختلفة من الغلاف الجوي، والحاجة إلى مراعاة انحناء سطح الأرض، وما إلى ذلك. وعلى الرغم من هذه الاختلافات، فإن مطوري الرادارات ذات الفتحة الاصطناعية (SAR) يبذلون قصارى جهدهم لتحقيق ذلك أقصى قدر من التشابه في قدرات أدوات الاستطلاع هذه.

حاليًا، تتيح الرادارات الموجودة على متن الطائرة ذات الفتحة الاصطناعية حل مشاكل الاستطلاع البصري (إطلاق النار على سطح الأرض في أوضاع مختلفة)، واختيار الأهداف المتحركة والثابتة، وتحليل التغيرات في الوضع الأرضي، وإطلاق النار على الأجسام المخفية في الغابات، واكتشاف الأجسام البحرية المدفونة والصغيرة الحجم.

الغرض الرئيسي من SAR هو إجراء مسح تفصيلي لسطح الأرض.

أرز. 1. طرق المسح لـ SARs الحديثة (أ - تفصيلي، ب - نظرة عامة، ج - المسح)	أرز. 2. أمثلة لصور رادارية حقيقية بدقة 0.3 م (أعلى) و 0.1 م (أسفل)
أرز. 3. عرض الصور بمستويات مختلفة من التفصيل
أرز. 4. أمثلة لأجزاء من مساحات حقيقية من سطح الأرض تم الحصول عليها على المستويين التفصيلي DTED2 (يسار) وDTED4 (يمين)

من خلال زيادة فتحة الهوائي الموجود على متن الطائرة بشكل مصطنع، والذي يتمثل مبدأه الرئيسي في التراكم المتماسك لإشارات الرادار المنعكسة خلال فترة التوليف، من الممكن الحصول على دقة زاويّة عالية. في الأنظمة الحديثة، يمكن أن تصل الدقة إلى عشرات السنتيمترات عند العمل في نطاق الطول الموجي بالسنتيمتر. يتم تحقيق قيم دقة نطاق مماثلة من خلال استخدام تعديل النبض، على سبيل المثال، تعديل التردد الخطي (غرد). يتناسب الفاصل الزمني لتركيب فتحة الهوائي بشكل مباشر مع ارتفاع طيران الموجة الحاملة SAR، مما يضمن أن دقة التصوير مستقلة عن الارتفاع.

يوجد حاليًا ثلاثة طرق رئيسية لمسح سطح الأرض: نظرة عامة، ومسح ضوئي، وتفصيلي (الشكل 1). في وضع المسح، يتم إجراء مسح سطح الأرض بشكل مستمر في نطاق الاستحواذ، في حين يتم فصل الوضعين الجانبي والأمامي الجانبي (اعتماداً على اتجاه الفص الرئيسي لمخطط إشعاع الهوائي). يتم تجميع الإشارة على مدى فترة زمنية تساوي الفاصل الزمني المحسوب لتجميع فتحة الهوائي لظروف الطيران المحددة للحاملة الرادارية. يختلف وضع المسح الضوئي عن وضع المسح حيث يتم إجراء التصوير على كامل عرض رقعة العرض، في خطوط تساوي عرض رقعة الالتقاط. يُستخدم هذا الوضع حصريًا في الرادارات الفضائية. عند التصوير في الوضع التفصيلي، يتم تجميع الإشارة على مدى فترة زمنية متزايدة مقارنة بوضع النظرة العامة. ويتم زيادة الفاصل الزمني عن طريق تحريك الفص الرئيسي لنمط إشعاع الهوائي بشكل متزامن مع حركة حامل الرادار بحيث تكون المنطقة المشععة في منطقة التصوير باستمرار. تتيح الأنظمة الحديثة الحصول على صور لسطح الأرض والأشياء الموجودة عليها بدقة تصل إلى 1 متر للعرض العام و0.3 متر للأنماط التفصيلية. أعلنت شركة Sandia عن إنشاء نظام SAR للطائرات بدون طيار التكتيكية، والذي يتمتع بالقدرة على المسح بدقة 0.1 متر في الوضع التفصيلي. إن الطرق الناتجة للمعالجة الرقمية للإشارة المستقبلة، والتي تعد أحد مكوناتها المهمة هي الخوارزميات التكيفية لتصحيح تشوهات المسار، لها تأثير كبير على الخصائص الناتجة لـ SAR (من حيث مسح سطح الأرض). إن عدم القدرة على الحفاظ على مسار مستقيم للحامل لفترة طويلة هو الذي لا يسمح بالحصول على دقة مماثلة للوضع التفصيلي في وضع التصوير المنظر العام المستمر، على الرغم من عدم وجود قيود مادية على الدقة في وضع النظرة العامة.

يسمح وضع التركيب العكسي للفتحة (ISA) بتركيب فتحة الهوائي ليس بسبب حركة الموجة الحاملة، ولكن بسبب حركة الهدف المشعع. في هذه الحالة، قد لا نتحدث عن الحركة الأمامية، المميزة للأجسام الأرضية، ولكن عن حركة البندول (في مستويات مختلفة)، المميزة للمعدات العائمة المتمايلة على الأمواج. تحدد هذه القدرة الغرض الرئيسي من IRSA - الكشف عن الأجسام البحرية وتحديد هويتها. تتيح خصائص IRSA الحديثة إمكانية الكشف بثقة حتى عن الأجسام الصغيرة الحجم، مثل المناظير الغواصات. جميع الطائرات في الخدمة مع القوات المسلحة للولايات المتحدة والدول الأخرى، والتي تشمل مهامها القيام بدوريات في المنطقة الساحلية والمناطق المائية، قادرة على التصوير بهذا الوضع. تتشابه خصائص الصور التي تم الحصول عليها نتيجة التصوير مع تلك التي تم الحصول عليها نتيجة التصوير باستخدام تركيب فتحة العدسة المباشر (غير العكسي).

يتيح لك وضع المسح التداخلي (Interferometric SAR - IFSAR) الحصول على صور ثلاثية الأبعاد لسطح الأرض. حيث الأنظمة الحديثةلديك القدرة على إجراء التصوير من نقطة واحدة (أي استخدام هوائي واحد) للحصول على صور ثلاثية الأبعاد. لتوصيف بيانات الصورة، بالإضافة إلى الدقة المعتادة، يتم تقديم معلمة إضافية تسمى دقة الارتفاع أو دقة الارتفاع. اعتمادًا على قيمة هذه المعلمة، يتم تحديد عدة تدرجات قياسية للصور ثلاثية الأبعاد (DTED - بيانات ارتفاع التضاريس الرقمية):
دتيدو ..........................900 م
DTED1 .......................... 90 م
DTED2 .......................... 30 م
DTED3 .......................... 10 م
DTED4 .......................... Zm
DTED5 .......................... 1 م

يظهر في الشكل نوع صور المنطقة الحضرية (النموذج)، التي تتوافق مع مستويات مختلفة من التفاصيل. 3.

المستويات من 3 إلى 5 تسمى رسميًا "بيانات من دقة عالية» (بيانات ارتفاع التضاريس عالية الدقة HRTe). يتم تحديد موقع الأجسام الأرضية على صور المستويات 0-2 في نظام الإحداثيات WGS 84، ويتم قياس الارتفاع بالنسبة لعلامة الصفر. نظام الإحداثيات للصور عالية الدقة غير موحد حاليًا وهو قيد المناقشة. في التين. يوضح الشكل 4 أجزاء من مساحات حقيقية من سطح الأرض تم الحصول عليها نتيجة التصوير المجسم بدقة مختلفة.

في عام 2000، أجرى مكوك الفضاء الأمريكي، كجزء من مشروع SRTM (مهمة طبوغرافيا الرادار المكوكية)، الذي كان الهدف منه الحصول على معلومات خرائطية واسعة النطاق، مسوحات تداخلية للجزء الاستوائي من الأرض في النطاق من 60 ° ن. ث. إلى 56 درجة جنوبا sh.، مما أدى إلى نموذج ثلاثي الأبعاد لسطح الأرض بتنسيق DTED2. هل يتم تطوير مشروع NGA HRTe في الولايات المتحدة الأمريكية للحصول على بيانات مفصلة ثلاثية الأبعاد؟ والتي ستتوفر فيها صور المستويات 3-5.
بالإضافة إلى المسح الراداري المناطق المفتوحةعلى سطح الأرض، يتمتع الرادار الموجود على متن الطائرة بالقدرة على الحصول على صور لمشاهد مخفية عن أعين المراقب. على وجه الخصوص، يسمح لك باكتشاف الأشياء المخبأة في الغابات، وكذلك تلك الموجودة تحت الأرض.

رادار الاختراق (GPR، Ground Penetrated Radar) هو نظام استشعار عن بعد، يعتمد مبدأ تشغيله على معالجة الإشارات المنعكسة من مناطق التكوين المشوهة أو المختلفة الموجودة في حجم متجانس (أو متجانس نسبيًا). يتيح نظام مسبار سطح الأرض اكتشاف الفراغات والشقوق والأجسام المدفونة الموجودة على أعماق مختلفة وتحديد المناطق ذات الكثافات المختلفة. وفي هذه الحالة، تعتمد طاقة الإشارة المنعكسة بقوة على الخصائص الماصة للتربة، وحجم الهدف وشكله، ودرجة عدم تجانس المناطق الحدودية. حاليًا، تطورت تقنية GPR، بالإضافة إلى التطبيقات العسكرية، إلى تقنية قابلة للتطبيق تجاريًا.

يتم فحص سطح الأرض عن طريق التشعيع بنبضات بتردد 10 ميجا هرتز - 1.5 جيجا هرتز. يمكن وضع الهوائي المشع على سطح الأرض أو على متنه الطائرات. وينعكس بعض الطاقة الإشعاعية من التغيرات في البنية السطحية للأرض، بينما يتغلغل معظمها إلى الأعماق. يتم استقبال الإشارة المنعكسة ومعالجتها وعرض نتائج المعالجة على الشاشة. ومع تحرك الهوائي، يتم إنشاء صورة مستمرة تعكس حالة طبقات التربة تحت السطح. نظرًا لأن الانعكاس يحدث بالفعل بسبب الاختلافات في ثوابت العزل الكهربائي لمواد مختلفة (أو حالات مختلفة لمادة واحدة)، فمن الممكن اكتشافه عن طريق الفحص عدد كبير منالعيوب الطبيعية والاصطناعية في كتلة متجانسة من الطبقات تحت السطح. يعتمد عمق الاختراق على حالة التربة في موقع التشعيع. يعتمد الانخفاض في سعة الإشارة (الامتصاص أو الانتثار) إلى حد كبير على عدد من خصائص التربة، وأهمها التوصيل الكهربائي. وبالتالي، فإن التربة الرملية هي الأمثل للفحص. التربة الطينية والرطبة جدًا أقل ملاءمة لذلك. نتائج جيدةيُظهر فحص المواد الجافة مثل الجرانيت والحجر الجيري والخرسانة.

يمكن تحسين دقة الاستشعار عن طريق زيادة تردد الموجات المنبعثة. ومع ذلك، فإن زيادة التردد لها تأثير سلبي على عمق اختراق الإشعاع. وبالتالي، يمكن للإشارات ذات التردد 500-900 ميجا هرتز أن تخترق عمقًا يتراوح بين 1-3 أمتار وتوفر دقة تصل إلى 10 سم، وبتردد 80-300 ميجا هرتز تخترق عمقًا يتراوح بين 9-25 مترًا. ولكن القرار حوالي 1.5 م.

الغرض العسكري الرئيسي لرادار الاستشعار تحت السطح هو اكتشاف الألغام. في الوقت نفسه، يسمح لك الرادار المثبت على متن الطائرة، على سبيل المثال طائرة هليكوبتر، بفتح خرائط حقول الألغام مباشرة. في التين. ويبين الشكل 5 الصور التي تم الحصول عليها باستخدام رادار مثبت على متن طائرة هليكوبتر، مما يعكس موقع الألغام المضادة للأفراد.

يتيح لك الرادار المحمول جواً المصمم لاكتشاف وتتبع الأجسام المخفية في الغابات (FO-PEN - FOliage PENetrated) اكتشاف الأجسام الصغيرة (المتحركة والثابتة) المخفية بواسطة تيجان الأشجار. يتم تنفيذ تصوير الكائنات المخفية في الغابات بشكل مشابه للتصوير العادي في وضعين: نظرة عامة وتفصيلية. في المتوسط، في وضع المسح، يبلغ عرض نطاق الاستحواذ 2 كم، مما يجعل من الممكن الحصول على صور مخرجات لمناطق سطح الأرض 2 × 7 كم؛ في الوضع التفصيلي، يتم إجراء المسح في أقسام 3 × 3 كم. تعتمد دقة التصوير على التردد وتتراوح من 10 أمتار بتردد 20-50 ميجا هرتز إلى 1 متر بتردد 200-500 ميجا هرتز.

تتيح الأساليب الحديثة لتحليل الصور اكتشاف الكائنات الموجودة في صورة الرادار الناتجة وتحديدها لاحقًا باحتمالية عالية إلى حد ما. في هذه الحالة، يكون الاكتشاف ممكنًا في الصور ذات الدقة العالية (أقل من 1 م) والمنخفضة (حتى 10 م)، بينما يتطلب التعرف صورًا ذات دقة عالية بما فيه الكفاية (حوالي 0.5 م). وحتى في هذه الحالة، لا يمكننا التحدث في الغالب إلا عن التعرف على الإشارات غير المباشرة، حيث أن الشكل الهندسي للكائن مشوه للغاية بسبب وجود إشارة تنعكس من أوراق الشجر، وكذلك بسبب ظهور إشارات ذات انزياح ترددي نتيجة لتأثير دوبلر الذي يحدث نتيجة تأرجح أوراق الشجر في الريح.

في التين. 6 يظهر الصور (البصرية والرادارية) لنفس المنطقة. الأجسام (عمود من السيارات)، غير المرئية في الصورة الضوئية، تكون مرئية بوضوح في الصورة الرادارية، ولكن من الممكن التعرف على هذه الأجسام عن طريق استخلاصها منها علامات خارجية(الحركة على الطريق، المسافة بين السيارات، وما إلى ذلك) أمر مستحيل، لأنه في هذا القرار، تكون المعلومات حول الهيكل الهندسي للكائن غائبة تماما.

جعلت تفاصيل صور الرادار الناتجة من الممكن تطبيق عدد من الميزات الأخرى التي تم تحقيقها بدورها حل ممكنعدد من المشاكل العملية الهامة. تتضمن إحدى هذه المهام تتبع التغييرات التي حدثت على منطقة معينة من سطح الأرض خلال فترة زمنية معينة - الكشف المتماسك. وعادة ما يتم تحديد طول الفترة من خلال تواتر الدوريات في منطقة معينة. يتم تتبع التغييرات بناءً على تحليل الصور المجمعة الإحداثية لمنطقة معينة، والتي يتم الحصول عليها بالتتابع واحدة تلو الأخرى. في هذه الحالة، من الممكن وجود مستويين من تفاصيل التحليل.

الشكل 5. خرائط حقول الألغام بتمثيل ثلاثي الأبعاد عند التصوير في استقطابات مختلفة: نموذج (يمين)، مثال لصورة لمنطقة حقيقية من سطح الأرض مع بيئة تحت سطحية معقدة (يسار)، تم الحصول عليها باستخدام رادار مثبت على متن طائرة هليكوبتر
أرز. 6. صور بصرية (أعلاه) ورادارية (أسفل) لمنطقة بها قافلة من السيارات تتحرك على طول طريق الغابة

المستوى الأول يتضمن الكشف عن التغيرات المهمة ويعتمد على تحليل قراءات السعة للصورة التي تحمل المفتاح الرئيسي المعلومات البصرية. في أغلب الأحيان، تتضمن هذه المجموعة تغييرات يمكن للشخص رؤيتها من خلال عرض صورتين راداريتين تم إنشاؤهما في نفس الوقت. يعتمد المستوى الثاني على تحليل قراءات الطور ويسمح لك باكتشاف التغييرات غير المرئية للعين البشرية. وتشمل هذه ظهور آثار (سيارة أو شخص) على الطريق، وتغييرات في حالة النوافذ والأبواب ("مفتوحة - مغلقة")، وما إلى ذلك.

هناك إمكانية أخرى مثيرة للاهتمام لـ SAR، والتي أعلنت عنها Sandia أيضًا، وهي فيديو الرادار. في هذا الأسلوب، يتم استبدال التكوين المنفصل لفتحة الهوائي من قسم إلى قسم، وهو ما يميز أسلوب المسح المستمر، بتكوين متعدد القنوات متوازي. وهذا يعني أنه في كل لحظة من الزمن، لا يتم تصنيع فتحات واحدة، بل عدة فتحات (يعتمد العدد على المهام التي يتم حلها). نوع من التناظرية لعدد الفتحات المتكونة هو معدل الإطارات في تصوير الفيديو العادي. تتيح لك هذه الميزة تنفيذ اختيار الأهداف المتحركة بناءً على تحليل الصور الرادارية المستقبلة، مع تطبيق مبادئ الكشف المتماسك، والذي يعد بطبيعته بديلاً للرادارات القياسية التي تحدد الأهداف المتحركة بناءً على تحليل ترددات دوبلر في الإشارة المستقبلة . إن فعالية تنفيذ أدوات تحديد الأهداف المتحركة هذه أمر مشكوك فيه إلى حد كبير بسبب التكاليف الكبيرة للأجهزة والبرامج، لذلك من المرجح أن تظل هذه الأوضاع مجرد وسيلة أنيقة لحل مشكلة الاختيار، على الرغم من الفرص الناشئة لاختيار أهداف تتحرك بسرعات عالية جدًا. سرعات منخفضة(أقل من 3 كم/ساعة، وهو غير متاح لدوبلر SDCs). كما أن تسجيل الفيديو المباشر في نطاق الرادار لا يُستخدم حاليًا أيضًا، وذلك مرة أخرى بسبب متطلبات الأداء العالي، لذلك لا توجد نماذج تشغيل للمعدات العسكرية التي تنفذ هذا الوضع عمليًا.

الاستمرار المنطقي لتحسين تكنولوجيا مسح سطح الأرض في نطاق الرادار هو تطوير الأنظمة الفرعية لتحليل المعلومات الواردة. وعلى وجه الخصوص، أصبح تطوير الأنظمة مهمًا التحليل التلقائيصور رادارية تتيح لك اكتشاف الأجسام الأرضية وإبرازها والتعرف عليها داخل منطقة التصوير. وترتبط صعوبة إنشاء مثل هذه الأنظمة بالطبيعة المتماسكة للصور الرادارية، وظاهرتي التداخل والحيود التي تؤدي إلى ظهور قطع أثرية - وهج اصطناعي، يشبه تلك التي تظهر عند تشعيع هدف بسطح تشتت فعال كبير. بالإضافة إلى ذلك، فإن جودة الصورة الرادارية أقل إلى حد ما من جودة صورة بصرية مماثلة (من حيث الدقة). كل هذا يؤدي إلى حقيقة ذلك تطبيقات فعالةلا توجد حاليًا خوارزميات للتعرف على الأشياء على صور الرادار، لكن حجم العمل المنجز في هذا المجال، وبعض النجاحات التي تحققت مؤخرًا، تشير إلى أنه سيكون من الممكن في المستقبل القريب الحديث عن مركبات استطلاع ذكية بدون طيار مع القدرة على التقييم يعتمد الوضع الأرضي على نتائج تحليل المعلومات التي تتلقاها معدات الاستطلاع الرادارية الموجودة على متن الطائرة.

الاتجاه الآخر للتنمية هو التكامل، أي التكامل المنسق مع المعالجة المشتركة اللاحقة للمعلومات من عدة مصادر. يمكن أن تكون هذه الرادارات التي تقوم بالمسح في أوضاع مختلفة، أو الرادارات ووسائل الاستطلاع الأخرى (البصرية، الأشعة تحت الحمراء، متعددة الأطياف، وما إلى ذلك).

وبالتالي، فإن الرادارات الحديثة المزودة بفتحة هوائي تجعل من الممكن حل مجموعة واسعة من المشكلات المرتبطة بإجراء المسوحات الرادارية لسطح الأرض، بغض النظر عن الوقت من اليوم و احوال الطقسمما يجعلها وسيلة مهمة للحصول على معلومات حول حالة سطح الأرض والأشياء الموجودة عليه.

المجلة العسكرية الأجنبية رقم 2 2009 ص.52-56