Agrikultura 

Mga istasyon ng radar: kasaysayan at mga pangunahing prinsipyo ng operasyon. Ngayon ay "Gawa sa amin" at sa Telegram ng mga Mobile Radars

Ang pinaka-maingat sa istraktura ng Russian air at missile defense command ay ang mga over-the-horizon radar station. Ngayon, ang pinakamoderno sa mga ito ay ang Container radar, na gumagamit ng epekto ng radio signal reflection mula sa ionosphere ng Earth. Ang Container radar ay isa sa mga paraan ng reconnaissance at warning system laban sa aerospace attacks.

"Ang mga kakayahan ng istasyon ay nagpapahintulot sa iyo na subaybayan kondisyon ng hangin sa lugar ng pananagutan, ibunyag ang likas na katangian ng mga aksyon ng mga sasakyang panghimpapawid ng kaaway at bigyan ng babala ang isang pag-atake sa himpapawid," sabi nila.

Sa ngayon, isa lamang ang naturang istasyon ng radar ang tumatakbo sa Russia - sa Mordovian village ng Kovylkino ang pangalawa, gaya ng nalaman ng Gazeta.Ru, ay itinatayo malapit sa lungsod ng Zeya, Amur Region;

Ang unang pinakabagong over-the-horizon radar bilang bahagi ng air defense-missile defense system ay pumasok sa experimental combat duty (operating in test mode) sa Mordovia noong Disyembre 2013 .

Ang gawain nito ay subaybayan ang direksyon sa kanluran upang makita at matukoy ang mga coordinate ng iba't ibang mga target ng hangin sa layo na higit sa 3 libong km. Sa hilagang-kanlurang direksyon, sinusubaybayan ng radar ang mga teritoryo hanggang sa Poland at Alemanya at Baltic, at sa timog-kanluran - sa Turkey, Syria at Israel. Pangkalahatang-ideya ng istasyon - 180°. Sa pamamagitan ng 2017, ang Container ay dapat na nilagyan, at magagawa nitong tuklasin ang lahat ng aerodynamic na target, kabilang ang maliit na sasakyang panghimpapawid sa isang azimuth na 240°.

Binuo ng research at production complex na "Research Institute of Long-Range Radio Communications" (), ang "Container" ay isang istraktura ng 144 na palo na gumagana upang tumanggap at naglalabas ng mga signal mula sa mga antenna sa taas ng isang sampung palapag na gusali. Ang receiver antenna at ang pangunahing hardware ng radar ay na-deploy malapit sa Kovylkino, at ang transmitter antenna ay na-deploy sa Rehiyon ng Nizhny Novgorod malapit sa Gorodets.

function.mil.ru

Ipinaliwanag ng isang dalubhasa sa larangan ng aerospace defense sa Gazeta.Ru na ang "Container" ay isang istasyon na hindi lamang makaka-detect ng mga ballistic missiles (tulad ng, halimbawa, ginagawa ng mga istasyon ng warning system ng Voronezh missile attack), kundi pati na rin ang mga target at eroplano sa dagat. "Ang "lalagyan," bilang isang panuntunan, ay hindi ginagamit para sa mga gawain ng babala sa pag-atake ng misayl, ito ay isang istasyon ng "detection," nilinaw niya.

"Ngayon ang pinaka-kahila-hilakbot na sandata ay hypersonic cruise missiles, kung saan ang Estados Unidos ay nagbibigay ng mga submarino nito, na nag-aalis ng mga ballistic missiles mula sa kanila. At ngayon ay wala nang mas mahusay kaysa sa mga istasyon ng uri ng "Container". Maaaring malutas ng istasyon ang mga problema sa pag-detect ng mga ballistic missiles sa layo na hanggang 6 na libong km, at anumang sasakyang panghimpapawid, hanggang sa Cessna na lumapag sa Red Square noong panahon ng Sobyet, sa layo na hanggang 3.5 libong km, "sabi niya. sa isang pakikipag-usap sa " Gazeta.Ru" punong taga-disenyo ZGRLS "Container", kandidato ng pisikal at mathematical sciences na si Valery Alabastrov.

Sa ngayon, ang mga tauhan ng militar ng ika-590 na hiwalay na radio engineering unit para sa over-the-horizon detection ng mga target ng hangin sa Mordovia ay sumusubok sa pinakabagong radar at nakikibahagi sa praktikal na kumpirmasyon ng tinukoy na taktikal at teknikal na katangian at paglilinaw sa kasalukuyang kakayahan nitong labanan. Sa turn nito nagtatayo ng pundasyon para sa mga bagong palo radar transmitting device at natapos ang pagtatayo ng isang command post, at ang paggawa ng mga engineering system ay magsisimula dito sa malapit na hinaharap.

Tulad ng sinabi ni Valery Alabastrov sa Gazeta.Ru, ayon sa makabagong teknolohiya Ang lahat ng mga elemento ng radar ay modular sa kalikasan. Nangangahulugan ito na maaaring mayroong ibang bilang ng mga transmitters at receiver sa mga istasyon ng pagpapadala at pagtanggap, depende sa gawaing nilulutas.

"Sa kabuuan, ayon sa aking mga pagtatantya, upang makumpleto ang istasyon sa Kovylki, kailangan naming gumastos ng halos 50 milyong rubles.

Nangangahulugan ito ng pagdadala ng isang pares ng mga lalagyan na may mga receiver sa Kovylkino at isang pares ng mga lalagyan sa Gorodets, sa bahaging nagpapadala," sabi ng taga-disenyo.

Ayon sa kanya, ang command post ng istasyon ay dapat magkaroon lamang ng limang lugar ng trabaho, kabilang ang isang geophysicist, isang detection channel operator, at isang takeoff at landing algorithm operator, na maaaring okupahan ng mga sibilyan.

Idinagdag ng interlocutor na ang mga plano ay upang magbigay ng kasangkapan sa antenna sa Kovylkino na may pangalawang sektor ng panonood, na magagawang kontrolin ang airspace ng hindi lamang Europa, kundi pati na rin sa Gitnang Silangan. Ang isa pang sektor ay magiging responsable para sa timog-silangan na direksyon - Iran, Iraq, atbp.

"Sa hinaharap - ang pagtatayo ng isa pang istasyon malapit sa lungsod ng Zeya sa Malayong Silangan, na magkokontrol sa rehiyon ng Pasipiko mula Kamchatka hanggang New Zealand at China,” sinabi ni Alabastrov sa Gazeta.Ru.

Ipinaliwanag niya na ang reconnaissance ay naisagawa na sa Zeya, at ang lugar kung saan ilalagay ang "Container" ay napili. Ang eastern over-the-horizon hub ay dapat itayo sa susunod na dalawang taon.

Paano sinabi Ayon sa lokal na media, ang kumander ng yunit ng Zeya, Alexander Listopad, ang pagtatayo ng istasyon ng radar ay isinasagawa sa lugar ng lumang paliparan, 19 kilometro mula sa lungsod, pati na rin sa teritoryo ng dating posisyon ng ang anti-aircraft missile unit. "Magkakaroon ng dalawang puntos sa isang malaking distansya mula kay Zeya. Ang mga sukat ng bawat istasyon kung saan ilalagay ang mga antenna ay medyo malaki. Pagkatapos ng lahat, ang layer ng antenna lamang ay tumatagal ng hindi bababa sa isa at kalahating kilometro. Bilang karagdagan, ang administratibo at pang-ekonomiyang bahagi ay matatagpuan sa teritoryo ng lungsod, "sabi ni Listopad.

Binuo namin ang Container radar, gamit ang karanasan sa paggawa at pagsubok na operasyon over-the-horizon detection radar station "Duga", tungkol sa isa sa kung saan, na binuo sa Chernobyl, . Tulad ng ipinaliwanag ni Alabastrov, ang disenyo ng "Container" ay mas magaan kaysa sa Chernobyl "Arc", ang mga vibrator kung saan ang bawat isa ay tumitimbang ng 500 kg, at ang mga vibrator ng "Container" - 5-6 kg.

Ang over-the-horizon radar ay gumagamit ng epekto ng pagmuni-muni ng mga maiikling radio wave (mula 3 hanggang 30 MHz; mga decameter wave) mula sa ionosphere. Ang pagkakaroon ng masasalamin nang isang beses o paulit-ulit, ang mga radio wave ay umaabot sa lupa, kung saan maaari silang muling maipakita mula sa iba't ibang mga target na gawa ng tao - mga eroplano, tren, barko at pag-alis ng mga rocket. Ang signal na naipakita mula sa kanila ay maaaring bumalik sa pamamagitan ng ionosphere sa lugar ng pagpapadala, kung saan, sa tulong ng pagproseso ng matematika, posible na maunawaan ang kalikasan nito, at sa pamamagitan ng likas na katangian ng Doppler shift ng spectrum, ang bilis at direksyon. ng paggalaw.

Dapat lutasin ng reconnaissance at warning system para sa isang aerospace attack (SRPVKN) ang problema sa pagbibigay babala sa pamunuan ng bansa at sandatahang lakas tungkol sa paghahanda at pagsisimula ng isang aerospace attack at magbigay ng impormasyon sa control system at fire weapons ng aerospace defense.

Ang gawain ay pinamumunuan ng isang tagapamahala grupong nagtatrabaho Scientific and Technical Council ng Military-Industrial Commission on Radiophotonics Alexey Nikolaevich Shulunov. Ang mga unang hakbang ay ginawa at maaaring ituring na matagumpay. Mukhang nagbubukas ang isang bagong panahon sa classical na radar, na ngayon ay parang science fiction.

Malamang lahat ng nakatapos ng kahit high school ay alam kung ano ang radar. At kung ano ang isang radio-photonic na lokasyon ay hindi alam ng isang napakalaking bilog ng mga espesyalista. Upang ilagay ito nang simple, kung gayon bagong teknolohiya ay nagbibigay-daan sa iyo upang pagsamahin ang hindi tugma - mga radio wave at liwanag. Sa kasong ito, ang daloy ng mga electron ay dapat na ma-convert sa isang daloy ng mga photon at vice versa. Ang isang problema na lampas sa katotohanan kahapon ay maaaring malutas sa malapit na hinaharap. Ano ang ibibigay nito?

Halimbawa, ang batayan ng mga sistema ng radar para sa pagtatanggol ng misayl at pagsubaybay sa mga bagay sa kalawakan ay mga malalaking radar complex. Ang mga lugar kung saan matatagpuan ang kagamitan ay mga multi-storey na gusali. Ang paggamit ng mga teknolohiyang photonic ay gagawing posible na magkasya ang lahat ng kontrol at mga sistema ng pagpoproseso ng data sa mas maliliit na sukat - literal sa ilang mga silid. Kasabay nito, ang mga teknikal na kakayahan ng mga radar upang makita ang kahit na maliliit na bagay sa layo na libu-libong kilometro ay tataas lamang. Bukod dito, dahil sa paggamit ng mga teknolohiyang photonic, hindi isang target na marka, ngunit ang imahe nito ay lilitaw sa screen ng radar, na hindi matamo sa classical na radar. Iyon ay, ang operator, sa halip na ang karaniwang maliwanag na punto, ay makikita kung ano ang talagang lumilipad - isang eroplano, isang rocket, isang kawan ng mga ibon o isang meteorite, ito ay nagkakahalaga ng paulit-ulit, kahit na libu-libong kilometro mula sa radar.

Hindi isang target na marka, ngunit ang imahe nito ay lilitaw sa screen ng photon radar, na hindi maabot sa classical na radar

Ngayon ang lahat ng mga sistema ng radar - militar at sibilyan - ay nagpapatakbo sa isang mahigpit na tinukoy na saklaw ng dalas, na nagpapalubha ng teknikal na disenyo at humahantong sa iba't ibang mga nomenclature ng radar. Ang mga photon radar ay magbibigay-daan sa amin na makamit ang pinakamataas na antas ng pagkakaisa. Ang mga ito ay may kakayahang agad na mag-tune sa isang napakalawak na hanay ng mga operating frequency - mula sa mga halaga ng metro hanggang sa mga frequency ng milimetro.

Matagal nang walang lihim na ang tinatawag na mga invisible na eroplano ay malinaw na nakikita sa hanay ng metro, ngunit ang kanilang mga coordinate ay pinakamahusay na ibinibigay ng mga istasyon sa hanay ng sentimetro at milimetro. Samakatuwid, sa mga sistema ng pagtatanggol sa hangin, ang parehong mga istasyon ng metro na may napakalaking antenna at mas compact centimeter ay gumagana nang sabay-sabay. Ngunit ang isang photon radar, ang pag-scan ng espasyo sa isang mahabang hanay ng dalas, ay madaling makakita ng parehong "invisibility" at, agad na lumipat sa isang broadband signal at mataas na dalas, ay tutukuyin ang eksaktong mga coordinate nito sa taas at hanay.

Ito ay tungkol lamang sa lokasyon. Ang mga rebolusyonaryong pagbabago ay magaganap sa elektronikong pakikidigma, sa paghahatid ng impormasyon at proteksyon nito, sa teknolohiya ng pag-compute at marami pang iba. Mas madaling sabihin na hindi maaapektuhan ang radiophotonics.

Sa esensya, ito ay malilikha sa prinsipyo bagong industriya high-tech na industriya. Ang gawain ay lubhang masalimuot, samakatuwid, marami sa mga nangungunang sentro ng pananaliksik sa bansa, agham ng unibersidad, at ilang mga mga negosyong pang-industriya. Ayon kay Shulunov, ang gawain ay isinasagawa sa malapit na pakikipagtulungan sa Ministry of Defense, Ministry of Economic Development, at Ministry of Science and Education. Kamakailan ay kinuha ng Pangulo ng Russia ang kontrol sa kanila.

Ang modernong digmaan ay mabilis at panandalian. Kadalasan ang nagwagi sa isang labanan sa labanan ay ang unang nakakita ng isang potensyal na banta at tumugon nang sapat dito. Sa loob ng mahigit pitumpung taon, ginamit ang isang radar method batay sa paglabas ng mga radio wave at pagtatala ng kanilang mga repleksyon mula sa iba't ibang bagay upang hanapin ang kaaway sa lupa, dagat at himpapawid. Ang mga device na nagpapadala at tumatanggap ng mga naturang signal ay tinatawag na radar stations (RLS) o radar.

Ang terminong "radar" ay isang pagdadaglat sa Ingles (radio detection at ranging), na inilagay sa sirkulasyon noong 1941, ngunit matagal nang naging isang independiyenteng salita at pumasok sa karamihan ng mga wika sa mundo.

Ang pag-imbento ng radar ay, siyempre, isang landmark na kaganapan. Modernong mundo Mahirap isipin na walang mga istasyon ng radar. Ginagamit ang mga ito sa aviation, sa maritime transport, sa tulong ng radar hinuhulaan nila ang lagay ng panahon at kinikilala ang mga lumalabag sa mga patakaran. trapiko, ang ibabaw ng lupa ay ini-scan. Natagpuan ng mga radar system (RLC) ang kanilang aplikasyon sa industriya ng espasyo at sa mga sistema ng nabigasyon.

Gayunpaman, natagpuan ng mga radar ang kanilang pinakalaganap na paggamit sa mga gawaing militar. Dapat sabihin na ang teknolohiyang ito ay orihinal na nilikha para sa mga pangangailangan ng militar at umabot sa yugto ng praktikal na pagpapatupad bago ang pagsiklab ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig. Ang lahat ng pinakamalaking bansang kalahok sa salungatan na ito ay aktibong (at hindi walang mga resulta) ay gumamit ng mga istasyon ng radar para sa reconnaissance at pagtuklas ng mga barko at sasakyang panghimpapawid ng kaaway. Masasabing may kumpiyansa na ang paggamit ng mga radar ay nagpasya sa kinalabasan ng ilang mahahalagang labanan sa Europa at sa Pacific theater of operations.

Sa ngayon, ginagamit ang mga radar upang malutas ang napakalawak na hanay ng mga gawaing militar, mula sa pagsubaybay sa paglulunsad ng mga intercontinental ballistic missiles hanggang sa artillery reconnaissance. Ang bawat eroplano, helicopter, at barkong pandigma ay may sariling radar complex. Ang mga radar ay ang gulugod ng sistema ng pagtatanggol sa hangin. Ang pinakabagong phased array radar system ay mai-install sa promising Russian Armata tank. Sa pangkalahatan, ang iba't ibang mga modernong radar ay kamangha-manghang. Ang mga ito ay ganap na magkakaibang mga aparato na naiiba sa laki, katangian at layunin.

Maaari nating kumpiyansa na sabihin na ngayon ang Russia ay isa sa mga kinikilalang pinuno ng mundo sa pagbuo at paggawa ng mga radar. Gayunpaman, bago pag-usapan ang tungkol sa mga uso sa pag-unlad ng mga sistema ng radar, ang ilang mga salita ay dapat sabihin tungkol sa mga prinsipyo ng pagpapatakbo ng mga radar, pati na rin ang tungkol sa kasaysayan ng mga sistema ng radar.

Paano gumagana ang radar?

Ang lokasyon ay ang paraan (o proseso) ng pagtukoy sa lokasyon ng isang bagay. Alinsunod dito, ang radar ay isang paraan ng pag-detect ng isang bagay o bagay sa kalawakan gamit ang mga radio wave na ibinubuga at natatanggap ng isang aparato na tinatawag na radar o radar.

Ang pisikal na prinsipyo ng pagpapatakbo ng isang pangunahin o passive na radar ay medyo simple: nagpapadala ito ng mga radio wave sa kalawakan, na makikita mula sa nakapalibot na mga bagay at bumalik dito sa anyo ng mga sinasalamin na signal. Sa pamamagitan ng pagsusuri sa mga ito, ang radar ay nakakakita ng isang bagay sa isang tiyak na punto sa kalawakan, pati na rin ang mga pangunahing katangian nito: bilis, altitude, laki. Ang anumang radar ay isang kumplikadong aparato sa radyo na binubuo ng maraming bahagi.

Ang anumang radar ay binubuo ng tatlong pangunahing elemento: isang signal transmitter, isang antenna at isang receiver. Ang lahat ng mga istasyon ng radar ay maaaring nahahati sa dalawang malalaking grupo:

  • pulso;
  • patuloy na pagkilos.

Ang pulse radar transmitter ay nagpapalabas ng mga electromagnetic wave sa maikling panahon (mga fraction ng isang segundo), ang susunod na signal ay ipinadala lamang pagkatapos bumalik ang unang pulso sa receiver. Ang rate ng pag-uulit ng pulso ay isa sa pinakamahalagang katangian ng isang radar. Ang mga low frequency radar ay nagpapadala ng ilang daang pulso kada minuto.

Gumagana ang pulse radar antenna para sa pagtanggap at paghahatid. Matapos mailabas ang signal, ang transmitter ay i-off nang ilang sandali at ang receiver ay naka-on. Pagkatapos kunin ito, nangyayari ang kabaligtaran na proseso.

Ang mga pulse radar ay may parehong disadvantages at advantages. Maaari nilang matukoy ang hanay ng ilang mga target nang sabay-sabay; Gayunpaman, ang signal na ibinubuga ng naturang radar ay dapat na may mataas na kapangyarihan. Maaari mo ring idagdag na ang lahat ng modernong tracking radar ay ginawa gamit ang pulse circuit.

Sa pulsed radar stations, magnetrons, o traveling wave tubes, ay karaniwang ginagamit bilang pinagmumulan ng signal.

Ang radar antenna ay tumutuon at nagdidirekta sa electromagnetic signal, kinuha ang sinasalamin na pulso at ipinapadala ito sa receiver. Mayroong mga radar kung saan ang signal ay natatanggap at ipinadala ng iba't ibang mga antenna, at maaari silang matatagpuan sa isang malaking distansya mula sa bawat isa. Ang radar antenna ay may kakayahang magpalabas ng mga electromagnetic wave sa isang bilog o gumagana sa isang partikular na sektor. Ang radar beam ay maaaring idirekta sa isang spiral o hugis tulad ng isang kono. Kung kinakailangan, masusubaybayan ng radar ang isang gumagalaw na target sa pamamagitan ng patuloy na pagturo sa antenna dito gamit ang mga espesyal na sistema.

Kasama sa mga function ng receiver ang pagproseso ng natanggap na impormasyon at pagpapadala nito sa screen kung saan ito binabasa ng operator.

Bilang karagdagan sa mga pulsed radar, mayroon ding mga tuluy-tuloy na radar na patuloy na naglalabas ng mga electromagnetic wave. Ang mga naturang istasyon ng radar ay gumagamit ng Doppler effect sa kanilang trabaho. Ito ay namamalagi sa katotohanan na ang dalas electromagnetic wave na masasalamin mula sa isang bagay na papalapit sa pinagmumulan ng signal ay magiging mas mataas kaysa sa isang bagay na umuurong. Sa kasong ito, ang dalas ng ibinubuga na pulso ay nananatiling hindi nagbabago. Ang mga radar ng ganitong uri ay hindi nakakakita ng mga nakatigil na bagay;

Ang isang tipikal na Doppler radar ay ang radar na ginagamit ng pulisya ng trapiko upang matukoy ang bilis ng mga sasakyan.

Ang pangunahing problema sa tuluy-tuloy na alon na mga radar ay ang kanilang kawalan ng kakayahan upang matukoy ang distansya sa isang bagay, ngunit sa panahon ng kanilang operasyon ay walang pagkagambala mula sa mga nakatigil na bagay sa pagitan ng radar at ng target o sa likod nito. Bilang karagdagan, ang Doppler radar ay medyo simpleng mga aparato na nangangailangan lamang ng mga signal na mababa ang lakas upang gumana. Dapat ding tandaan na ang mga modernong istasyon ng radar na tuluy-tuloy na alon ay may kakayahang matukoy ang distansya sa isang bagay. Ginagawa ito sa pamamagitan ng pagpapalit ng dalas ng radar sa panahon ng operasyon.

Ang isa sa mga pangunahing problema sa pagpapatakbo ng pulsed radar ay ang interference na nagmumula sa mga nakatigil na bagay - bilang panuntunan, ito ay ang ibabaw ng lupa, mga bundok, at mga burol. Kapag ang on-board pulse radar ng sasakyang panghimpapawid ay umaandar, ang lahat ng mga bagay na matatagpuan sa ibaba ay "natatakpan" ng signal na ipinapakita mula sa ibabaw ng lupa. Kung pinag-uusapan natin ang mga sistema ng radar na nakabase sa lupa o nakabatay sa barko, kung gayon para sa kanila ang problemang ito ay nagpapakita ng sarili sa pag-detect ng mga target na lumilipad sa mababang altitude. Upang maalis ang gayong pagkagambala, ang parehong epekto ng Doppler ay ginagamit.

Bilang karagdagan sa mga pangunahing radar, mayroon ding tinatawag na pangalawang radar, na ginagamit sa paglipad upang makilala ang sasakyang panghimpapawid. Ang ganitong mga sistema ng radar, bilang karagdagan sa transmitter, antenna at receiver, ay may kasamang transponder ng sasakyang panghimpapawid. Kapag na-irradiated ng isang electromagnetic signal, ang transponder ay naglalabas Karagdagang impormasyon tungkol sa altitude, ruta, numero ng sasakyang panghimpapawid, nasyonalidad nito.

Ang mga istasyon ng radar ay maaari ding hatiin ayon sa haba at dalas ng alon kung saan sila gumagana. Halimbawa, upang pag-aralan ang ibabaw ng Earth, pati na rin upang gumana sa makabuluhang distansya, ang mga alon na 0.9-6 m (frequency 50-330 MHz) at 0.3-1 m (frequency 300-1000 MHz) ay ginagamit. Para sa kontrol ng trapiko sa himpapawid, ginagamit ang isang radar na may haba ng daluyong na 7.5-15 cm, at ang mga over-the-horizon radar ng mga istasyon ng pagtuklas ng missile launch ay nagpapatakbo sa mga alon na may haba na 10 hanggang 100 metro.

Kasaysayan ng radar

Ang ideya ng radar ay lumitaw halos kaagad pagkatapos ng pagtuklas ng mga radio wave. Noong 1905, si Christian Hülsmeyer, isang empleyado ng kumpanyang Aleman na Siemens, ay lumikha ng isang aparato na maaaring makakita ng malalaking bagay na metal gamit ang mga radio wave. Iminungkahi ng imbentor na i-install ito sa mga barko upang maiwasan nila ang mga banggaan sa hindi magandang kondisyon ng visibility. Gayunpaman, ang mga kumpanya ng barko ay hindi interesado sa bagong aparato.

Ang mga eksperimento sa radar ay isinagawa din sa Russia. Noong huling bahagi ng ika-19 na siglo, natuklasan ng siyentipikong Ruso na si Popov na ang mga bagay na metal ay nakakasagabal sa pagpapalaganap ng mga radio wave.

Sa unang bahagi ng 20s Amerikanong inhinyero Nagawa nina Albert Taylor at Leo Young na makita ang isang dumadaang barko gamit ang mga radio wave. Gayunpaman, ang estado ng industriya ng radio engineering noong panahong iyon ay napakahirap na lumikha ng mga pang-industriyang sample ng mga istasyon ng radar.

Ang unang mga istasyon ng radar na maaaring magamit upang malutas ang mga praktikal na problema ay lumitaw sa England noong kalagitnaan ng 30s. Ang mga device na ito ay napakalaki at maaari lamang i-install sa lupa o sa deck. malalaking barko. Noong 1937 lamang na nilikha ang isang prototype ng isang miniature radar na maaaring mai-install sa isang sasakyang panghimpapawid. Sa simula ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, ang British ay may naka-deploy na chain ng mga istasyon ng radar na tinatawag na Chain Home.

Kami ay nakikibahagi sa isang bagong promising na direksyon sa Germany. At, dapat kong sabihin, hindi walang tagumpay. Noong 1935, ang isang gumaganang radar na may display ng cathode-ray ay ipinakita sa Commander-in-Chief ng German Navy na si Raeder. Nang maglaon, ang mga serial na modelo ng mga radar ay nilikha sa batayan nito: Seetakt para sa hukbong-dagat at Freya para sa pagtatanggol sa hangin. Noong 1940, nagsimulang dumating ang Würzburg radar fire control system sa hukbong Aleman.

Gayunpaman, sa kabila ng mga halatang tagumpay ng mga siyentipiko at inhinyero ng Aleman sa larangan ng radar, ang hukbong Aleman ay nagsimulang gumamit ng mga radar nang huli kaysa sa British. Itinuring ni Hitler at ng tuktok ng Reich na ang mga radar ay eksklusibong nagtatanggol na mga sandata na hindi partikular na kailangan ng matagumpay na hukbong Aleman. Ito ay para sa kadahilanang ito na sa simula ng Labanan ng Britain ang mga Aleman ay nagtalaga lamang ng walong mga istasyon ng radar ng Freya, kahit na ang kanilang mga katangian ay hindi bababa sa kasing ganda ng kanilang mga katapat na Ingles. Sa pangkalahatan, masasabi natin na ang matagumpay na paggamit ng radar ang higit na nagtukoy sa kinalabasan ng Labanan ng Britanya at ang kasunod na paghaharap sa pagitan ng Luftwaffe at ng Allied Air Force sa kalangitan ng Europa.

Nang maglaon, ang mga Aleman, batay sa sistema ng Würzburg, ay lumikha ng isang linya ng pagtatanggol sa hangin, na tinawag na "Kammhuber Line". Paggamit ng mga dibisyon espesyal na layunin, nagawang malutas ng mga Allies ang mga lihim ng pagpapatakbo ng mga radar ng Aleman, na naging posible upang epektibong mai-jam ang mga ito.

Sa kabila ng katotohanan na ang British ay pumasok sa karera ng "radar" nang mas huli kaysa sa mga Amerikano at Aleman, pinamamahalaang nilang maabutan sila sa linya ng pagtatapos at lapitan ang simula ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig gamit ang pinaka-advanced na sistema ng pagtuklas ng radar ng sasakyang panghimpapawid.

Noong Setyembre 1935, nagsimula ang British na bumuo ng isang network ng mga istasyon ng radar, na bago ang digmaan ay kasama na ang dalawampung istasyon ng radar. Ito ay ganap na hinarangan ang paglapit sa British Isles mula sa European coast. Noong tag-araw ng 1940, lumikha ang mga inhinyero ng British ng isang resonant magnetron, na kalaunan ay naging batayan para sa mga airborne radar station na naka-install sa American at British aircraft.

Ang gawain sa larangan ng radar ng militar ay isinagawa din sa Unyong Sobyet. Ang unang matagumpay na mga eksperimento sa pag-detect ng sasakyang panghimpapawid gamit ang mga istasyon ng radar sa USSR ay isinagawa noong kalagitnaan ng 30s. Noong 1939, ang unang radar RUS-1 ay pinagtibay ng Red Army, at noong 1940 - RUS-2. Ang parehong mga istasyon ay inilagay sa mass production.

Malinaw na ipinakita ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig ang mataas na kahusayan ng paggamit ng mga istasyon ng radar. Samakatuwid, pagkatapos nito makumpleto, ang pagbuo ng mga bagong radar ay naging isa sa mga prayoridad na lugar ng pag-unlad kagamitang militar. Sa paglipas ng panahon, ang lahat ng sasakyang panghimpapawid at barko ng militar nang walang pagbubukod ay nakatanggap ng mga airborne radar, at ang mga radar ay naging batayan para sa mga sistema ng pagtatanggol sa hangin.

Sa panahon ng Cold War, ang Estados Unidos at ang USSR ay nakakuha ng mga bagong mapanirang armas - mga intercontinental ballistic missiles. Ang pagtuklas sa paglulunsad ng mga misil na ito ay naging isang bagay ng buhay at kamatayan. Iminungkahi ng siyentipikong Sobyet na si Nikolai Kabanov ang ideya ng paggamit ng mga maikling radio wave upang makita ang mga sasakyang panghimpapawid ng kaaway sa malalayong distansya (hanggang sa 3 libong km). Ito ay medyo simple: Nalaman ni Kabanov na ang mga radio wave na 10-100 metro ang haba ay may kakayahang maipakita mula sa ionosphere, at mag-irradiate ng mga target sa ibabaw ng lupa, na bumalik sa parehong paraan sa radar.

Nang maglaon, batay sa ideyang ito, binuo ang mga radar para sa over-the-horizon detection ng mga paglulunsad ng ballistic missile. Ang isang halimbawa ng naturang mga radar ay Daryal, isang istasyon ng radar na sa loob ng ilang dekada ay naging batayan ng sistema ng babala ng paglunsad ng missile ng Sobyet.

Sa kasalukuyan, ang isa sa mga pinaka-promising na lugar para sa pagpapaunlad ng teknolohiya ng radar ay ang paglikha ng mga phased array radar (PAR). Ang ganitong mga radar ay walang isa, ngunit daan-daang mga radio wave emitters, na ang operasyon ay kinokontrol ng isang malakas na computer. Ang mga alon ng radyo ay inilabas iba't ibang mga mapagkukunan sa isang phased array, mapapahusay nila ang isa't isa kung nasa phase sila, o, sa kabaligtaran, magpahina sa isa't isa.

Ang phased array radar signal ay maaaring bigyan ng anumang nais na hugis, maaari itong ilipat sa espasyo nang hindi binabago ang posisyon ng mismong antena, at maaari itong gumana sa iba't ibang mga frequency ng radiation. Ang isang phased array radar ay higit na maaasahan at sensitibo kaysa sa isang radar na may isang maginoo na antenna. Gayunpaman, ang mga naturang radar ay mayroon ding mga disadvantages: isang malaking problema ay ang paglamig ng mga phased array radar bilang karagdagan, ang mga ito ay mahirap gawin at mahal.

Ang mga bagong phased array radar ay ini-install sa fifth-generation fighters. Ang teknolohiyang ito ay ginagamit sa American missile attack early warning system. Ang sistema ng radar na may phased array ay mai-install sa pinakabagong tangke ng Armata ng Russia. Dapat pansinin na ang Russia ay isa sa mga pinuno ng mundo sa pagbuo ng mga phased array radar.

Kung mayroon kang anumang mga katanungan, iwanan ang mga ito sa mga komento sa ibaba ng artikulo. Kami o ang aming mga bisita ay magiging masaya na sagutin ang mga ito

MILITARY UNIVERSITY MILITARY ANTI-AIR

PAGTATANGGOL SA ARMED FORCES NG RUSSIAN FEDERATION

(sangay, Orenburg)

Department of Radar Weapons (Reconnaissance Radar at ACS)

Hal. Hindi. _____

Disenyo at pagpapatakbo ng reconnaissance radar Unang bahagi Disenyo ng 9s18m1 radar

Tinanggap bilang isang aklat-aralin

para sa mga kadete at estudyante sa unibersidad,

mga sentro ng pagsasanay, mga koneksyon at mga bahagi

pagtatanggol sa himpapawid ng militar

Armed Forces ng Russian Federation

Ang aklat-aralin ay inilaan para sa mga kadete at mag-aaral ng mga unibersidad, mga sentro ng pagsasanay, mga pormasyon at mga yunit ng pagtatanggol ng hangin ng militar ng Armed Forces of the Russian Federation, na pinag-aaralan ang disenyo at pagpapatakbo ng mga istasyon ng reconnaissance radar.

Ang unang bahagi ng aklat-aralin ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa istasyon ng radar 9S18M1.

Ang ikalawang bahagi ay tungkol sa 1L13 radar station.

Ang pangatlo ay tungkol sa mga istasyon ng radar 9S15M, 9S19M2, 35N6 at tungkol sa post ng pagproseso ng impormasyon ng radar 9S467-1M.

Ang isang espesyal na tampok ng aklat-aralin ay isang sistematikong pagtatanghal ng materyal na pang-edukasyon mula sa pangkalahatan hanggang sa tiyak alinsunod sa pagkakasunud-sunod ng pagpasa ng disiplina na "Disenyo at pagpapatakbo ng mga radar ng reconnaissance" sa Military University of Military Air Defense ng Russian Armed Forces (sangay, Orenburg), pati na rin ang paggamit ng karanasan na naipon sa Kagawaran ng Radar Weapons at sa mga tropa.

Ang bahagi 1 ng aklat-aralin ay binuo ng pangkat ng mga may-akda ng Military University of Military Air Defense ng Armed Forces of the Russian Federation (sangay, Orenburg), sa ilalim ng pamumuno ng Candidate of Military Sciences, Associate Professor, Major General Chukin L . M.

Ang mga sumusunod ay nakibahagi sa gawain: Kandidato ng Mga Agham Militar, Associate Professor, Colonel Shevchun F.N.; Kandidato ng Military Sciences, Associate Professor, Tenyente Koronel Shchipakin A.Yu.; Tenyente Koronel Golchenko I.P.; Tenyente Koronel Kalinin D.V.; Associate Professor, Tenyente Koronel Lyapunov Yu.I.; Kandidato ng Pedagogical Sciences, Captain Sukhanov P.V.; Kandidato ng Teknikal na Agham, Kapitan Rychkov A.V.; Tenyente Koronel Grigoriev G.A.; Kandidato ng Pedagogical Sciences, Lieutenant Colonel Dudko A.V.

Inaprubahan bilang isang aklat-aralin para sa disiplina na "Disenyo at pagpapatakbo ng mga reconnaissance radar" ng pinuno ng air defense ng militar ng RF Armed Forces.

Ang aklat-aralin na ito ay ang unang edisyon, at ang pangkat ng mga may-akda ay umaasa na ang mga posibleng pagkukulang dito ay hindi magiging isang seryosong balakid para sa mga mambabasa at salamat sa puna at mga mungkahi na naglalayong mapabuti ang aklat-aralin. Lahat ng feedback at mungkahi ay isasaalang-alang kapag inihahanda ang susunod na edisyon nito.

Ang aming address at numero ng telepono: 460010, Orenburg, st. Pushkinskaya 63, FVU RF Armed Forces, Department of Radar Weapons; t. 8-353-2-77-55-29 (switchboard), 1-23 (kagawaran).

Panimula 5

Listahan ng mga pagdadaglat at mga simbolo 7

ako. Pangkalahatang Impormasyon tungkol sa 9S18M1 radar. Structural na disenyo at paglalagay ng pangunahing mga bahagi 9

1.1 Layunin, komposisyon at mga tampok ng disenyo ng 9S18M1 radar 10

1.2 Mga katangian ng pagganap ng radar 12

1.3 Mga mode ng pagpapatakbo ng radar 14

1.4 Disenyo at paglalagay ng mga pangunahing bahagi ng radar 17

II. Radar equipment 9S18M1

2.1 isang maikling paglalarawan ng mga aparato at sistema ng kagamitan sa radar 24

2.2 Operasyon ng 9S18M1 radar ayon sa block diagram 26

2.3 Operasyon ng 9S18M1 radar ayon sa structural at functional diagram 31

2.4 Organisasyon ng pagsusuri sa espasyo 44

2.5 Sistema ng suplay ng kuryente 53

2.6 Radar transmitting device 9S18M1 sistema ng paglamig ng likido 79

2.7 9S18M1 radar antenna device. Waveguide-feeder device 91

2.8 Radar receiving device 9S18M1 102

2.9 Anti-jamming device para sa radar 9С18М1 114

2.10 Radar processing at control device 9S18M1 126

2.10.1 Pag-synchronize at kagamitan sa interface 139

2.10.2 Kagamitan para sa pagproseso ng radar information radar 9S18M1 150

2.10.3 Radar operator console 9S18M1 153

2.10.4 Espesyalistang digital computing device 160

2.11 Pangkalahatang impormasyon tungkol sa ground radar interrogator 167

2.12 Indikasyon ang device 171

2.13 Mga kagamitan sa paghahatid ng data 187

2.14 Panlabas at panloob na kagamitan sa komunikasyon 195

2.15 Antenna-rotating device radar 9С18М1 201

2.16 Radar antenna deployment at folding device

2.17 Air cooling system para sa radar 9S18M1 216

2.18 Nabigasyon, oryentasyon at topograpikal na kagamitan radar 9S18M1 223

III. Pangkalahatang impormasyon tungkol sa base radar na sasakyan 9S18M1 243

IV. Pangkalahatang impormasyon tungkol sa paraan ng pagpapanatili at pagkumpuni ng 9S18M1 radar 261

4.1 Built-in na monitoring at troubleshooting system para sa radar 9S18M1 261

4.2 Layunin, komposisyon at paglalagay ng mga ekstrang bahagi. Ang pamamaraan para sa paghahanap ng kinakailangang elemento sa SPTA 272

4.3 Layunin, komposisyon at mga kakayahan para sa pagpapanatili at pagkumpuni ng MRTO 9V894 275

Kapitan M. Vinogradov,
Kandidato ng Teknikal na Agham

Ang mga modernong kagamitan sa radar na naka-install sa sasakyang panghimpapawid at spacecraft ay kasalukuyang kumakatawan sa isa sa pinakamabilis na umuunlad na mga segment ng radio-electronic na teknolohiya. Ang pagkakakilanlan ng mga pisikal na prinsipyo na pinagbabatayan ng pagbuo ng mga paraan na ito ay ginagawang posible na isaalang-alang ang mga ito sa isang artikulo. Ang mga pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng space at aircraft radar ay nasa mga prinsipyo ng radar signal processing na nauugnay sa iba't ibang laki aperture, ang mga kakaibang katangian ng pagpapalaganap ng mga signal ng radar sa iba't ibang mga layer ng atmospera, ang pangangailangang isaalang-alang ang curvature ng ibabaw ng lupa, atbp. Sa kabila ng mga pagkakaibang ito, ang mga developer ng synthetic aperture radar (SAR) ay gumagawa ng lahat ng pagsisikap upang makamit maximum na pagkakapareho sa mga kakayahan ng mga tool sa reconnaissance na ito.

Sa kasalukuyan, ang mga on-board na radar na may sintetikong aperture ay nagbibigay-daan sa paglutas ng mga problema ng visual reconnaissance (pagbaril sa ibabaw ng mundo sa iba't ibang mga mode), pagpili ng mga mobile at nakatigil na target, pagsusuri ng mga pagbabago sa sitwasyon sa lupa, pagbaril ng mga bagay na nakatago sa kagubatan, at pag-detect ng mga nakabaon at maliliit. -sized na mga bagay sa dagat.

Ang pangunahing layunin ng SAR ay isang detalyadong survey sa ibabaw ng mundo.

kanin. 1. Mga mode ng survey ng mga modernong SAR (a - detalyado, b - pangkalahatang-ideya, c - pag-scan) kanin. 2. Mga halimbawa ng totoong radar na imahe na may mga resolution na 0.3 m (itaas) at 0.1 m (ibaba)

kanin. 3. Tingnan ang mga larawan sa iba't ibang antas ng detalye
kanin. 4. Mga halimbawa ng mga fragment ng totoong mga lugar ng ibabaw ng mundo na nakuha sa mga antas ng detalye DTED2 (kaliwa) at DTED4 (kanan)

Sa pamamagitan ng artipisyal na pagtaas ng aperture ng on-board antenna, ang pangunahing prinsipyo kung saan ay ang magkakaugnay na akumulasyon ng mga sinasalamin na signal ng radar sa pagitan ng synthesis, posible na makakuha ng mataas na angular na resolusyon. Sa modernong mga sistema, ang resolution ay maaaring umabot ng sampu-sampung sentimetro kapag tumatakbo sa hanay ng wavelength ng sentimetro. Ang mga katulad na halaga ng resolusyon ng saklaw ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng intrapulse modulation, halimbawa, linear frequency modulation (chirp). Ang antenna aperture synthesis interval ay direktang proporsyonal sa flight altitude ng SAR carrier, na nagsisiguro na ang shooting resolution ay hindi nakasalalay sa altitude.

Sa kasalukuyan, mayroong tatlong pangunahing paraan ng pagsisiyasat sa ibabaw ng daigdig: pangkalahatang-ideya, pag-scan at detalyado (Larawan 1). Sa survey mode, ang pag-survey sa ibabaw ng lupa ay patuloy na isinasagawa sa acquisition band, habang ang mga lateral at front-lateral na mode ay pinaghihiwalay (depende sa oryentasyon ng pangunahing lobe ng pattern ng radiation ng antenna). Ang signal ay naipon sa loob ng isang panahon na katumbas ng kinakalkula na agwat para sa pag-synthesize ng antenna aperture para sa ibinigay na mga kondisyon ng paglipad ng radar carrier. Ang mode ng pag-scan ng pagbaril ay naiiba sa mode ng survey sa ang pagbaril na iyon ay isinasagawa sa buong lapad ng viewing swath, sa mga guhit na katumbas ng lapad ng capture swath. Eksklusibong ginagamit ang mode na ito sa mga radar na nakabatay sa espasyo. Kapag nag-shoot sa detalyadong mode, ang signal ay naipon sa isang mas mataas na agwat kumpara sa pangkalahatang-ideya na mode. Ang agwat ay nadagdagan sa pamamagitan ng paglipat ng pangunahing umbok ng pattern ng radiation ng antenna nang sabay-sabay sa paggalaw ng carrier ng radar upang ang irradiated area ay patuloy na nasa shooting area. Ginagawang posible ng mga modernong sistema na makakuha ng mga larawan ng ibabaw ng mundo at mga bagay na matatagpuan dito na may mga resolusyon ng pagkakasunud-sunod na 1 m para sa pangkalahatang-ideya at 0.3 m para sa mga detalyadong mode. Inihayag ng kumpanya ng Sandia ang paglikha ng isang SAR para sa mga taktikal na UAV, na may kakayahang mag-survey na may resolusyon na 0.1 m sa isang detalyadong mode. Ang mga resultang pamamaraan ng digital processing ng natanggap na signal, isang mahalagang bahagi kung saan ay mga adaptive algorithm para sa pagwawasto ng mga pagbaluktot ng tilapon, ay may malaking epekto sa mga resultang katangian ng SAR (sa mga tuntunin ng pag-survey sa ibabaw ng lupa). Ito ay ang kawalan ng kakayahan na mapanatili ang isang rectilinear trajectory ng carrier sa loob ng mahabang panahon na hindi nagpapahintulot sa pagkuha ng mga resolusyon na maihahambing sa detalyadong mode sa tuluy-tuloy na pangkalahatang-ideya na shooting mode, kahit na walang mga pisikal na paghihigpit sa resolution sa mode ng pangkalahatang-ideya.

Ang inverse aperture synthesis (ISA) mode ay nagpapahintulot sa antenna aperture na ma-synthesize hindi dahil sa paggalaw ng carrier, ngunit dahil sa paggalaw ng irradiated target. Sa kasong ito, maaaring hindi natin pinag-uusapan ang pasulong na paggalaw, katangian ng mga bagay na nakabatay sa lupa, ngunit tungkol sa paggalaw ng pendulum (sa iba't ibang eroplano), katangian ng mga kagamitang lumulutang na umuugoy sa mga alon. Tinutukoy ng kakayahang ito ang pangunahing layunin ng IRSA - pagtuklas at pagkilala sa mga bagay sa dagat. Ginagawang posible ng mga katangian ng modernong IRSA na kumpiyansa na matukoy ang kahit na maliliit na bagay, gaya ng mga periscope mga submarino. Ang lahat ng sasakyang panghimpapawid na nasa serbisyo kasama ng Armed Forces ng Estados Unidos at iba pang mga bansa, na ang mga misyon ay kinabibilangan ng pag-patrol sa coastal zone at mga lugar ng tubig, ay may kakayahang mag-film sa mode na ito. Ang mga katangian ng mga larawang nakuha bilang resulta ng pagbaril ay katulad ng mga nakuha bilang resulta ng pagbaril na may direktang (hindi kabaligtaran) na synthesis ng siwang.

Ang interferometric survey mode (Interferometric SAR - IFSAR) ay nagbibigay-daan sa iyo na makakuha ng tatlong-dimensional na larawan ng ibabaw ng mundo. Kung saan makabagong sistema may kakayahang magsagawa ng single-point shooting (iyon ay, gumamit ng isang antenna) upang makakuha ng mga three-dimensional na imahe. Upang makilala ang data ng imahe, bilang karagdagan sa karaniwang resolution, isang karagdagang parameter ang ipinakilala, na tinatawag na katumpakan ng taas, o resolution ng taas. Depende sa halaga ng parameter na ito, ang ilang karaniwang gradasyon ng mga three-dimensional na larawan (DTED - Digital Terrain Elevation Data) ay tinutukoy:
DTEDO........................900 m
DTED1.........................90m
DTED2........................ 30m
DTED3.........................10m
DTED4........................ Zm
DTED5........................1m

Ang uri ng mga larawan ng isang urbanisadong lugar (modelo), na tumutugma sa iba't ibang antas ng detalye, ay ipinakita sa Fig. 3.

Ang mga antas 3-5 ay opisyal na tinatawag na “data mula sa mataas na resolution» (data ng HRTe-High Resolution Terrain Elevation). Ang lokasyon ng mga bagay sa lupa sa mga larawan ng mga antas 0-2 ay tinutukoy sa sistema ng coordinate ng WGS 84, ang taas ay sinusukat na may kaugnayan sa zero mark. Ang sistema ng coordinate para sa mga larawang may mataas na resolution ay kasalukuyang hindi na-standardize at nasa ilalim ng talakayan. Sa Fig. Ang Figure 4 ay nagpapakita ng mga fragment ng mga totoong lugar ng ibabaw ng mundo na nakuha bilang resulta ng stereo photography na may iba't ibang mga resolution.

Noong 2000, ang American Space Shuttle, bilang bahagi ng proyekto ng SRTM (Shuttle Radar Topography Mission), na ang layunin ay makakuha ng malakihang impormasyon sa cartographic, ay nagsagawa ng mga interferometric survey ng ekwador na bahagi ng Earth sa banda mula 60 ° N. w. hanggang 56° timog sh., na nagreresulta sa isang three-dimensional na modelo ng ibabaw ng mundo sa format na DTED2. Ang proyekto ba ng NGA HRTe ay binuo sa USA upang makakuha ng detalyadong 3D data? kung saan ang mga larawan ng mga antas 3-5 ay magiging available.
Bilang karagdagan sa radar survey bukas na mga lugar ibabaw ng lupa, ang on-board radar ay may kakayahang makakuha ng mga larawan ng mga eksenang nakatago mula sa mga mata ng nagmamasid. Sa partikular, pinapayagan ka nitong makita ang mga bagay na nakatago sa mga kagubatan, pati na rin ang mga matatagpuan sa ilalim ng lupa.

Ang penetrating radar (GPR, Ground Penetrating Radar) ay isang remote sensing system, ang prinsipyo ng pagpapatakbo kung saan ay batay sa pagproseso ng mga signal na makikita mula sa deformed o naiiba sa mga lugar ng komposisyon na matatagpuan sa isang homogenous (o medyo homogenous) volume. Ginagawang posible ng sistema ng pagsisiyasat sa ibabaw ng lupa na makita ang mga void, mga bitak, at mga nakabaon na bagay na matatagpuan sa iba't ibang lalim, at upang matukoy ang mga lugar na may iba't ibang densidad. Sa kasong ito, ang enerhiya ng sinasalamin na signal ay lubos na nakasalalay sa mga katangian ng pagsipsip ng lupa, ang laki at hugis ng target, at ang antas ng heterogeneity ng mga hangganang rehiyon. Sa kasalukuyan, ang GPR, bilang karagdagan sa mga aplikasyon ng militar, ay naging isang teknolohiyang mabubuhay sa komersyo.

Ang pagsisiyasat sa ibabaw ng lupa ay nangyayari sa pamamagitan ng pag-iilaw na may mga pulso na may dalas na 10 MHz - 1.5 GHz. Ang irradiating antenna ay maaaring matatagpuan sa ibabaw ng lupa o matatagpuan sa board sasakyang panghimpapawid. Ang ilan sa enerhiya ng radiation ay makikita mula sa mga pagbabago sa istraktura sa ilalim ng ibabaw ng mundo, habang ang karamihan sa mga ito ay tumagos pa sa kailaliman. Ang sinasalamin na signal ay natatanggap, pinoproseso, at ang mga resulta ng pagproseso ay ipinapakita sa display. Habang gumagalaw ang antenna, nabubuo ang tuloy-tuloy na imahe na sumasalamin sa estado ng mga layer ng lupa sa ilalim ng ibabaw. Dahil ang pagmuni-muni ay aktwal na nangyayari dahil sa mga pagkakaiba-iba sa mga dielectric na constant ng iba't ibang mga sangkap (o iba't ibang mga estado ng isang substansiya), posible na matukoy sa pamamagitan ng probing malaking bilang ng natural at artipisyal na mga depekto sa isang homogenous na masa ng mga layer sa ilalim ng ibabaw. Ang lalim ng pagtagos ay depende sa kondisyon ng lupa sa lugar ng pag-iilaw. Ang pagbaba sa signal amplitude (absorption o scattering) ay higit na nakasalalay sa isang bilang ng mga katangian ng lupa, ang pangunahing nito ay ang electrical conductivity nito. Kaya, ang mga mabuhangin na lupa ay pinakamainam para sa probing. Ang clayey at napakabasa-basa na mga lupa ay hindi gaanong angkop para dito. Magandang resulta nagpapakita ng probing ng mga tuyong materyales tulad ng granite, limestone, kongkreto.

Ang resolution ng sensing ay maaaring mapabuti sa pamamagitan ng pagtaas ng dalas ng mga ibinubuga na alon. Gayunpaman, ang pagtaas ng dalas ay may negatibong epekto sa lalim ng pagtagos ng radiation. Kaya, ang mga signal na may dalas na 500-900 MHz ay ​​maaaring tumagos sa lalim na 1-3 m at magbigay ng isang resolusyon na hanggang 10 cm, at may dalas na 80-300 MHz sila ay tumagos sa lalim na 9-25 m , ngunit ang resolution ay humigit-kumulang 1.5 m.

Ang pangunahing layunin ng militar ng subsurface sensing radar ay upang makita ang mga minahan. Kasabay nito, ang isang radar na naka-install sa isang sasakyang panghimpapawid, tulad ng isang helicopter, ay nagpapahintulot sa iyo na direktang buksan ang mga mapa ng mga minefield. Sa Fig. Ang Figure 5 ay nagpapakita ng mga larawang nakuha gamit ang isang radar na naka-install sa isang helicopter, na sumasalamin sa lokasyon ng mga anti-personnel mine.

Ang isang airborne radar na idinisenyo upang makita at subaybayan ang mga bagay na nakatago sa mga kagubatan (FO-PEN - FOliage PENetrating) ay nagbibigay-daan sa iyo na makakita ng maliliit na bagay (gumagalaw at nakatigil) na nakatago ng mga korona ng puno. Ang pagbaril ng mga bagay na nakatago sa mga kagubatan ay isinasagawa katulad ng regular na pagbaril sa dalawang mode: pangkalahatang-ideya at detalyado. Sa karaniwan, sa survey mode, ang acquisition bandwidth ay 2 km, na ginagawang posible na makakuha ng mga output na imahe ng mga lugar sa ibabaw ng lupa na 2x7 km; sa detalyadong mode, ang surveying ay isinasagawa sa 3x3 km na mga seksyon. Ang resolution ng pagbaril ay depende sa dalas at nag-iiba mula sa 10 m sa dalas ng 20-50 MHz hanggang 1 m sa dalas ng 200-500 MHz.

Ginagawang posible ng mga modernong pamamaraan ng pagsusuri ng imahe na makita at kasunod na matukoy ang mga bagay sa nagresultang imahe ng radar na may medyo mataas na posibilidad. Sa kasong ito, posible ang pagtuklas sa mga larawang may parehong mataas (mas mababa sa 1 m) at mababa (hanggang 10 m) na resolution, habang ang pagkilala ay nangangailangan ng mga larawang may sapat na mataas (mga 0.5 m) na resolusyon. At kahit na sa kasong ito, maaari nating pag-usapan ang halos lahat tungkol sa pagkilala sa pamamagitan ng hindi direktang mga palatandaan, dahil ang geometric na hugis ng bagay ay napaka-distort dahil sa pagkakaroon ng isang senyas na makikita mula sa mga dahon, gayundin dahil sa hitsura ng signal na may frequency shift dahil sa Doppler effect na nangyayari bilang resulta ng pag-indayog ng mga dahon sa hangin.

Sa Fig. Ang 6 ay nagpapakita ng mga larawan (optical at radar) ng parehong lugar. Ang mga bagay (isang hanay ng mga sasakyan), na hindi nakikita sa isang optical na imahe, ay malinaw na nakikita sa isang radar na imahe, ngunit posible na makilala ang mga bagay na ito sa pamamagitan ng pag-abstract mula sa panlabas na mga palatandaan(paggalaw sa kalsada, distansya sa pagitan ng mga kotse, atbp.) ay imposible, dahil sa resolusyon na ito ang impormasyon tungkol sa geometric na istraktura ng bagay ay ganap na wala.

Ang detalye ng mga nagresultang larawan ng radar ay naging posible upang maisagawa ang isang bilang ng iba pang mga tampok, na, naman, ay ginawa posibleng solusyon ilang mahahalagang praktikal na problema. Kasama sa isa sa mga gawaing ito ang pagsubaybay sa mga pagbabago na naganap sa isang tiyak na lugar ng ibabaw ng lupa sa isang tiyak na tagal ng panahon - magkakaugnay na pagtuklas. Ang haba ng panahon ay karaniwang tinutukoy ng dalas ng mga patrol sa isang partikular na lugar. Ang pagsubaybay sa mga pagbabago ay isinasagawa batay sa pagsusuri ng mga coordinate-wise na pinagsama-samang mga imahe ng isang partikular na lugar, na nakuha nang sunud-sunod. Sa kasong ito, posible ang dalawang antas ng detalye ng pagsusuri.

Fig 5. Mga mapa ng mga minefield sa three-dimensional na representasyon kapag bumaril sa iba't ibang mga polarization: modelo (kanan), halimbawa ng isang imahe ng isang tunay na lugar ng ibabaw ng lupa na may isang kumplikadong kapaligiran sa ilalim ng lupa (kaliwa), nakuha gamit ang isang radar na naka-install sakay ng helicopter

kanin. 6. Optical (sa itaas) at radar (sa ibaba) na mga larawan ng isang lugar na may convoy ng mga sasakyan na gumagalaw sa kahabaan ng kalsada sa kagubatan

Ang unang antas ay nagsasangkot ng pagtuklas ng mga makabuluhang pagbabago at batay sa pagsusuri ng mga amplitude na pagbabasa ng imahe na nagdadala ng pangunahing biswal na impormasyon. Kadalasan, kasama sa pangkat na ito ang mga pagbabago na makikita ng isang tao sa pamamagitan ng sabay na pagtingin sa dalawang nabuong larawan ng radar. Ang pangalawang antas ay batay sa pagsusuri ng mga pagbabasa ng phase at nagbibigay-daan sa iyo upang makita ang mga pagbabago na hindi nakikita ng mata ng tao. Kabilang dito ang hitsura ng mga bakas (ng kotse o isang tao) sa kalsada, mga pagbabago sa estado ng mga bintana, mga pinto ("bukas - sarado"), atbp.

Ang isa pang kawili-wiling kakayahan sa SAR, na inihayag din ni Sandia, ay radar video. Sa mode na ito, ang discrete formation ng antenna aperture mula sa seksyon hanggang sa seksyon, na katangian ng tuluy-tuloy na survey mode, ay pinalitan ng parallel multi-channel formation. Iyon ay, sa bawat sandali ng oras, hindi isa, ngunit ilan (ang bilang ay depende sa mga gawain na nalutas) mga aperture ay synthesize. Ang isang uri ng analogue sa bilang ng mga aperture na nabuo ay ang frame rate sa regular na video shooting. Ang tampok na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang ipatupad ang pagpili ng mga gumagalaw na target batay sa pagsusuri ng mga natanggap na larawan ng radar, paglalapat ng mga prinsipyo ng magkakaugnay na pagtuklas, na likas na alternatibo sa mga karaniwang radar na pumipili ng mga gumagalaw na target batay sa pagsusuri ng mga frequency ng Doppler sa natanggap na signal . Ang pagiging epektibo ng pagpapatupad ng naturang paglipat ng mga tagapili ng target ay lubos na kaduda-dudang dahil sa malaking gastos sa hardware at software, kaya ang mga naturang mode ay malamang na mananatiling isang eleganteng paraan upang malutas ang problema sa pagpili, sa kabila ng mga umuusbong na pagkakataon upang pumili ng mga target na gumagalaw nang may napakalaking paraan. mababang bilis(mas mababa sa 3 km/h, na hindi available para sa mga Doppler SDC). Ang direktang pag-record ng video sa hanay ng radar ay hindi rin kasalukuyang ginagamit, muli dahil sa mataas na mga kinakailangan sa pagganap, kaya walang mga operating modelo ng kagamitang militar na nagpapatupad ng mode na ito sa pagsasanay.

Ang isang lohikal na pagpapatuloy ng pagpapabuti ng teknolohiya ng pag-survey sa ibabaw ng mundo sa hanay ng radar ay ang pagbuo ng mga subsystem para sa pagsusuri ng natanggap na impormasyon. Sa partikular, ang pagbuo ng mga sistema ay nagiging mahalaga awtomatikong pagsusuri radar na mga imahe na nagbibigay-daan sa iyong makita, i-highlight at kilalanin ang mga bagay sa lupa sa loob ng lugar ng pagbaril. Ang kahirapan sa paglikha ng mga naturang sistema ay nauugnay sa magkakaugnay na likas na katangian ng mga imahe ng radar, ang mga phenomena ng interference at diffraction kung saan humahantong sa paglitaw ng mga artifact - artipisyal na liwanag na nakasisilaw, katulad sa mga lumilitaw kapag nag-iilaw sa isang target na may malaking epektibong scattering surface. Bilang karagdagan, ang kalidad ng imahe ng radar ay medyo mas mababa kaysa sa kalidad ng isang katulad (sa mga tuntunin ng resolution) na optical na imahe. Ang lahat ng ito ay humahantong sa katotohanan na epektibong pagpapatupad Ang mga algorithm para sa pagkilala sa mga bagay sa mga imahe ng radar ay kasalukuyang hindi umiiral, ngunit ang dami ng gawaing isinagawa sa lugar na ito, ang ilang mga tagumpay na nakamit kamakailan, ay nagmumungkahi na sa malapit na hinaharap posible na pag-usapan ang tungkol sa mga intelligent na unmanned reconnaissance na sasakyan na may kakayahang suriin. sitwasyon sa lupa batay sa mga resulta ng pagsusuri ng impormasyong natanggap ng aming sariling on-board radar reconnaissance equipment.

Ang isa pang direksyon ng pag-unlad ay integration, iyon ay, coordinated integration sa kasunod na pinagsamang pagproseso ng impormasyon mula sa ilang mga mapagkukunan. Ang mga ito ay maaaring mga radar na nagsusuri sa iba't ibang mga mode, o mga radar at iba pang paraan ng reconnaissance (optical, IR, multispectral, atbp.).

Kaya, ang mga modernong radar na may antenna aperture synthesis ay ginagawang posible upang malutas ang isang malawak na hanay ng mga problema na nauugnay sa pagsasagawa ng mga radar survey sa ibabaw ng mundo, anuman ang oras ng araw at lagay ng panahon, na ginagawa silang isang mahalagang paraan ng pagkuha ng impormasyon tungkol sa kalagayan ng ibabaw ng mundo at ang mga bagay na matatagpuan dito.

Pagsusuri ng Dayuhang Militar Blg. 2 2009 P.52-56