Класифікація радіолокаційних систем (2)
Радіолокаційні системи можуть бути розділені на типи залежно від функціонального призначення (Рисунок 1). В цьому розділі наводяться загальні характеристики деяких найбільш розповсюджених типів радіолокаційних систем.
(системи, комплекси)
винищувачів
радіолокатори
(системи, комплекси)
винищувачів
розвідки
повітряним рухом
радіолокатори
зондування
(системи, комплекси)
винищувачів
Рисунок 1. Класифікація радіолокаторів за функціональним призначенням
Багатофункціональні радіолокатори
Багатофункціональні радіолокатори (MultiFunction Radar, MFR) з активною антенною решіткою забезпечують здатність сучасних систем озброєння протистояти масованим атакам ракет із дуже маленькою ефективною площею вторинного випромінення в умовах інтенсивних перешкод. Такі радіолокатори мають забезпечувати велику кількість цільових (вогневих) каналів, одночасне супроводження як ракет противника, так і своїх зенітних ракет, а також передавати команди керування зенітними ракетами.
До складу антени із активною фазованою решіткою входять плоскі панелі (у випадку пірамідальної форми антени — грані), які складаються з решіток GaAs-модулів, що випромінюють різні комбінації імпульсів, завдяки чому формується детальне зображення зони огляду.
Конфігурація типової стаціонарної системи може включати в себе чотири панелі (грані),
на кожній з яких розташовується близько 2000 елементів.
Промені кожної панелі (грані) можуть сканувати в межах 90º як за азимутом, так і за кутом місця,
чим забезпечується суцільне радіолокаційне поле у вигляді півсфери.
Багатоцільовий радіолокатор супроводження (радіолокатор супроводження багатьох цілей)
Багатоцільовий радіолокатор супроводженея (MultiTarget Tracking Radar, MTTR) має мати таки характеристики:
- пошук на великих дальностях;
- високошвидкісний огляд малих висот для своєчасного виявлення цілей, що летять на низьких висотах;
- висока просторова роздільна здатність для визначення складу групових цілей;
- автоматичне вимірювання трьох координат цілей;
- одночасне супроводження великої (необхідної) кількості повітряних цілей;
- цілеуказання на інші системи.
Радіолокатори управління повітряним рухом
Радіолокатори управління повітряним рухом (Air Traffic Control, ATC-Radar) використовуються як у цивільних аеропортах, так і на військових аеродромах. Стаціонарні наземні радіолокатори доповнюються бортовими системами, які проектуються із жорсткими обмеженнями по масі та габаритам. Незважаючи на це, бортові радіолокаційні засоби розвивають таку ж імпульсну потужність, що й корабельні або берегові радіолокаційні станції. Основне завдання радіолокаторів, встановлених на винищувачах — забезпечити пошук, перехоплення та знищення літаків противника.
Трасовий радіолокатор
Трасові радіолокатори (трасові радіолокатори) працюють, в основному, у L-діапазоні та призначені для спостереження за повітряними об’єктами у позааеродромних зонах (на трасах та поза ними) на дальностях до 450 км. Інформація від трасових радіолокаторів надходить на центри (пункти) управління повітряним рухом.
Посадкові радіолокатори
Посадковий радіолокатор (Precision Approach Radar, PAR) слугує для визначення координат та управління повітряними суднами, що заходять на посадку, в тому числі, в умовах нульової видимості. Інформація управління передається пілоту у вигляді усного повідомлення або на автопілот у вигляді імпульсних сигналів керування.
Аеродромні оглядові радіолокатори (Air Surveillance Radar, ASR)
Це радіолокаційне обладнання використовується для виявлення та ідентифікації літаків в зоні аеропорту, визначення черговості заходу на посадку та для контроля заходу на посадку кожного окремого літака диспетчерами управління повітряним рухом. Дані, що отримуються від цих радіолокаторів, зіставляються з даними від інших засобів, таких як радіолокатори протиповітряної оборони або (за винятком простих аеродромів) вторинні радіолокатори. Мережа таких радіолокаторів може бути використана за будь-яких погодних умов. Як правило, аеродромні радіолокатори діють на дальностях до 120 км.
Метеорологічні радіолокатори
Отримані за допомогою метеорологічних радіолокаторів дані про погоду можуть призначатися як для забезпечення посадки повітряних суден, так і для передавання у спільні системи збору даних про погоду. Частота обертання антени залежно від конкретної системи може змінюватися (в основному, це від трьох до шести обертів за хвилину). Беручи до уваги те, що перегляду підлягають декілька висотних зон, очевидно, що повні дані про погоду за всю зону будуть оновлюватися з темпом від однієї хвилини і вище (залежно від кількості діапазонів висот, що переглядаються, та швидкості обертання антени).
У останні роки радіолокатори стали важливим інструментом для дослідження атмосферних опадів та виявлення небезпечних погодних умов.
Радіолокатор управління наземним рухом
Радіолокатор управління наземним рухом (Surface Movement Radar, SMR) у теперішній час є найбільш широко використовуваною системою для спостереження за об’єктами в межах аеропортів. Такий радіолокатор відноситься до первинним радіолокаторам і забезпечує покриття зони маневрування, яка використовується для зльоту, посадки та вирулювання літаків, за винятком зон посадки пасажирів та завантаження.
Радиолокаторы противовоздушной обороны
В системах противовоздушной обороны радиолокационные средства используются для обнаружения воздушных целей, определения их координат, курса и скорости в относительной большой области пространства. Максимальная дальность действия радиолокаторов противовоздушной обороны может превышать 300 морских миль (свыше 500 км) при круговой (360º) зоне обзора.
Рисунок: радіолокатор TAFLIR військово-повітряних сил Швейцарії
Радіолокатори огляду повітряного простору
Радіолокатори огляду повітряного простору (оглядові радіолокатори) використовуються в системах далекого виявлення та крім виявлення повітряних об’єктів виконують вимірювання їх координат, курсу та швидкості на достатньо великих дальностях. Максимальна дальність дії оглядових радіолокаторів може перевищувати 300 морських миль (понад 500 км) при круговій (360º) зоні огляду. Оглядові радіолокатори зазвичай поділяються на дві категорії залежно від обсягу інформації про положення цілі, що ними добувається. Радіолокатори, в яких виконується вимірювання лише дальності та азимуту цілі, називають двокоординатними радіолокаторами, 2D-радиолокаторами або далекомірами. Радіолокатори, в яких, крім дальності та азимуту, вимірюється висота (кут місця) цілі, називають трикоординатними або 3D-радиолокаторами.
Рисунок: Радіолокатор огляду повітряного простору AN/FPS 117 виробництва компанії Lockheed Martins
Спостереження за полем боя
Радіолокатори спостереження за полем бою мають своїми завданнями виявлення військ противника, невідомих літаків, крилатих ракет та безпілотних літальних апаратів у безпосередній близькості від своїх військ, а також спостереження за противником. Інформація, отримана такими радіолокаторами, видається на командні пункти (центри управління та сповіщення).
Рисунок: радіолокатор BOR-A 550, розроблений компанією Thales Group
Контрбатарейні радіолокатори
Контрбатарейні радіолокатори забезпечують виявлення артилерійських боєприпасів на траєкторії, а також розрахунок координат вогневих підрозділів противника. Така інформація дає можливість оперативно видавати цілеуказання на свої вогневі засоби для подавлення артилерійського вогню противника.
Рисунок: Контрбатарейний радіолокатор COBRA
Боротьба за панування у повітрі
Ще однією функцією радіолокаційних систем огляду повітряного простору є наведення винищувачів-перехоплювачів на повітряні об’єкти противника. При вирішенні завдань управління винищувачами інформація про цілі, отримана оператором наземного радіолокатора, передається пілоту голосовим радіозв’язком або по радіолінії передачі даних.
Основними функціями бортового радіолокатора винищувача є забезпечення пошуку, перехоплення цілі та наведення на неї бортового озброєння. Для реалізації цих функцій потрібно, щоби бортова радіолокаційна система здійснювала супроводження цілі.
Рисунок: носовий радіолокатор ECR 90 винищувача Eurofighter EF 2000
Радіолокатор наведення ракет
Радіолокаційна система, яка видає інформацію, необхідну для наведення ракети на ціль, називається станцією наведення ракет. В комплексах „земля-повітря“ та „повітря-повітря“, що використовують радіолокатори, наведення ракет на ціль виконується одним з трьох основних методів:
- Радіокомандне наведення, при якому промінь радіолокатора неперервно супроводжує ціль, у обчислювальному пристрої виробляються команди керування, які передаються на борт ракети.
- Активне або напівактивне самонаведення, коли головка самонаведення ракети супроводжує відбитий від цілі неперервний сигнал, випромінюваний станцією підсвічування, а команди керування виробляються на борту ракети. При активному самонаведенні передавач підсвічування цілі розміщується на борту ракети, при напівактивному — на наземній станції.
- Пасивне самонаведення, коли головка самонаведення ракети супроводжує ціль по її власному випроміненню, наприклад, інфрачервоному.
Рисунок: елемент зенітного ракетного комплексу Rapier
Радіолокатори поля бою
Такі радіолокатори зазвичай мають невелику дальність дії та вузьку спеціалізацію, направлену на виконання певного завдання. На військових кораблях велика кількість різноманітних спеціалізованих радіолокаторів все частіше замінюється багатофункціональною радіолокаційною системою.
Рисунок: многофункциональный радиолокатор «Variant» разработки компании Thales Naval Nederland
Багатофункціональні станції наведення ракет
Такі радіолокатори використовуються в зенітних ракетних системах середньої дальності і дальньої дії, таких як, наприклад, військова рухома система Patriot. Вона розроблялась з середини 1960-х років для захисту від літаків та крилатих ракет, а в подальшому — й від балістичних ракет малого радіусу дії.
Різноманітні радіолокатори цивільного призначення
Радіолокатори знаходять своє застосування всюди, де необхідно виконувати вимірювання відстаней (або позиціювання). Виходячи з цього, у невоєнній, цивільній сфері діяльності людини радіолокаційні технології мають широку область застосування.
Вимірювач швидкості
Вимірювачі швидкості являють собою вузькоспеціалізовані радіолокатори неперервного випромінювання. У таких радіолокаторах використовується ефект Допплера. Оскільки значення частоти Допплера залежить від довжини зондувальної хвилі, такі радіолокатори працюють на дуже високих частотах у К-діапазоні..
Рисунок: вимірювач швидкості “Traffipax Speedophot”
Навігація
Навігаційні радіолокатори призначені для корабельної навігації та для огляду поверхні землі. При судноводінні у вузьких проходах моряки частіше за все використовують візуальний метод для керування судном. Такий метод потребує ясної погоди, в той час як морякам часто доводиться діяти в умовах обмеженої видимості, наприклад, у тумані. В таких умовах застосовують навігаційні радіолокатори, які забезпечують визначення місцеположення судна з достатньою точністю і, тим самим, безпечне судноводіння.
Радіолокаційний круїз-контроль
На фотографії показана радіаторна решітка автомобілю Mercedes-Benz SL-класу, де під емблемою виробника сховано датчик Distronic. Цей перспективний радіолокаційний блок контролює дорожню обстановку на відстані до 150 метрів (500 футів) перед автомобілем і, у разі необхідності, автоматично вмикає гальма.
Радіолокатор підповерхневого зондування
Радіолокатори підповерхневого зондування реалізують геофізичний метод, розроблений у останні десятиліття для неглибоких підземних досліджень з високою роздільною здатністю.
Рисунок: радіолокатор підповерхневого зондування в дії
Неруйнівний контроль матеріалів
Спеціалізовані радіолокатори використовуються для пошуку дефектів у товщі матеріалів.