Czarnobyl - 2, jest to także pozahoryzontalna stacja radiolokacyjna „Duga”. Niedaleko elektrowni atomowej w Czarnobylu (Ukraina) znajduje się ciekawy obiekt, który można zobaczyć z Prypeci. Okazuje się, że to tak zwany Czarnobyl-2… Obiekt nazywa się „Duga”, działał przez kilka lat. Budowa stacji w Czarnobylu została zakończona w 1975 roku. Po wydarzeniach z 26 kwietnia 1986 roku stacja została zamrożona, a eksploatacja przerwana z powodu możliwego uszkodzenia sprzętu elektronicznego. Ze względu na charakterystyczny dźwięk emitowany w powietrzu podczas pracy (stukanie) został nazwany przez amerykańskich radioamatorów jako Russian Woodpecker (Russian Woodpecker). Wysokość tej stacji w pobliżu Czarnobyla wynosi około 150 metrów, długość 800 metrów.

Eksperymentalny węzeł „Czarnobyl-2” był obiektem ściśle tajnym i na wszystkich mapach topograficznych tamtych czasów, między wsiami Kopachi i Dibrova, gdzie znajdował się radar, znajdował się punkt oznaczony jako „obóz pionierów”.

W 1947 r. badacz NII-16 Nikołaj Iwanowicz Kabanow, po raz pierwszy na świecie, wystąpił z ideą wczesnego (poza horyzontem) wykrywania samolotów w zakresie fal krótkich na odległość do 3000 km. Pomysł opierał się na wykorzystaniu efektu odbicia fal radiowych od jonosfery do wykrywania celów poza horyzontem. Wysokość zjonizowanych warstw atmosfery, od których odbija się wiązka stacji radarowej (RLS), wynosi od 70 do 300 km; przy jednym odbiciu, uwzględniającym krzywiznę kuli ziemskiej, wiązka padnie na powierzchnię ziemi właśnie w takiej odległości (do 3000 km). Stacje zbudowane dla takiego procesu nazywane są pojedynczym przeskokiem. Jeśli trzeba „szukać” dalej, wymagana jest stacja z wieloma przeskokami (dwa, trzy przeskoki).

W ramach prac badawczych (R&D) „Veer” zbudowano zakład pilotażowy w Mytishchi, ale w tym czasie NI Kabanov nie wykrył celów na horyzoncie z powodu nierozwiązywalnych trudności technicznych. Dlatego ustalono opinię, że niemożliwe jest wykrycie celów poza horyzontem na tle potężnych odbić od Ziemi. Prace badawcze „Veer” zakończono w 1949 roku.

Prace nad radarem pozahoryzontalnym w ZSRR wznowiono w 1958 roku. W trakcie prac zasadnicza była możliwość pozahoryzontalnego wykrywania samolotów na odległość jednego skoku (3000 km) i odpalania rakiet balistycznych na odległość udowodniono dwa skoki (6000 km).

Praktyczna realizacja lokalizacji pozahoryzontalnej w ZSRR wiąże się z nazwiskiem głównego projektanta linii radioliniowych, laureata Państwowej Nagrody ZSRR Efima Semenowicza Sztyrena. On, nie wiedząc o odkryciu Kabanowa, pod koniec lat pięćdziesiątych. złożył tę samą propozycję dotyczącą wykrywania samolotów w odległościach 1000 - 3000 km.

Efim Sztyren, jego najbliższy asystent i współpracownik Wasilij Szamszin (późniejszy minister łączności ZSRR), młodzi naukowcy Efir Szustow i Borys Kukis teoretycznie uzasadnili możliwość stworzenia potężnego radaru nadhoryzontalnego na falach krótkich. Opracowali raport naukowy „Arc”, nazwany tak, ponieważ wykrywanie celów oddalonych o tysiące kilometrów odbywało się na okrągłej powierzchni Ziemi. 1 stycznia 1961 r. przedstawiono raport z pracy badawczej „Duga”, w którym zarejestrowano wyniki obliczeń i badań eksperymentalnych na powierzchniach odblaskowych samolotów i pocisków, a także ślad wysokości tych ostatnich, i zaproponowano metoda izolowania słabego sygnału od celu na tle silnych odbić od powierzchni ziemi. Komisja po zapoznaniu się z raportem oceniła pracę pozytywnie i zaleciła potwierdzenie teoretycznie uzasadnionej możliwości wykrycia eksperymentami bezpośrednimi.

Stała poprawa stanu rakiet balistycznych (BR), wzrost ich liczebności w potencjalnym wrogu oraz chłodne relacje między Stanami Zjednoczonymi a ZSRR doprowadziły do ​​powstania realnego zagrożenia atakiem rakietowym na Związek Radziecki. Kierownictwo partii i kraju było tego świadome, dlatego 15 listopada 1962 r. Uchwały KC KPZR i Rady Ministrów ZSRR „W sprawie stworzenia systemu wykrywania i wyznaczania celów dla system IP, systemy ostrzegania przed atakami rakietowymi i eksperymentalny kompleks do wykrywania wystrzeliwania rakiet balistycznych na bardzo dalekie odległości, wybuchów jądrowych i samolotów poza horyzontem” oraz „O stworzeniu krajowej służby kontroli kosmicznej”. Niewątpliwie dekrety te otworzyły nowy kamień milowy w dziedzinie kontroli powietrza i przestrzeni kosmicznej.

W ZSRR rozpoczęto szereg projektów badawczo-rozwojowych (eksperymentalne prace projektowe) w celu utworzenia i zbudowania grupy środków wczesnego wykrywania do wystrzeliwania międzykontynentalnych rakiet balistycznych (ICBM).

Jedną z tych rezolucji, Instytutowi Badawczemu Radiokomunikacji Dalekiego Zasięgu - NII DAR (F.V. Lukin, E.S. Shtyren) powierzono prace badawcze "Duga-1" w celu stworzenia radaru pozahoryzontalnego.

W sierpniu 1964 r., po omówieniu stanu i perspektyw prac nad B+R „Duga-1” na radzie naukowo-technicznej Instytutu Badawczego DAR z ówczesnym mianowanym głównym inżynierem instytutu FA Kuźmińskim, postanowiono zgłosić ten numer do Ministra Przemysłu Radiowego WD Kałmykowa .

W spotkaniu uczestniczyli GP Kazansky (pierwszy wiceminister) i akademik A.L. Mints. Kazansky wyraził ostrożny punkt widzenia: wciąż nie ma wystarczających danych początkowych, konieczne jest kontynuowanie prac eksperymentalnych. Mennice sprzeciwiały się temu: „Kiedyś zaczęliśmy projektować synchrofazotron, nie mając zadania i nie wiedząc, jak do tego podejść. Nie można przeciwstawić się pracom badawczym i inżynieryjnym.”

Po wysłuchaniu wszystkich za i przeciw WD Kałmykow powiedział: „Zadanie wczesnego ostrzegania jest niezwykle ważne dla naszego kraju. Nie mamy baz w pobliżu kontynentu USA, które mogłyby wykrywać ICBM od momentu ich wystrzelenia. Dlatego mimo braku wielu danych wyjściowych, konieczne jest podjęcie ryzyka i stworzenie prototypu ZGRLS w Nikołajewie. Zobowiązuję się do opracowania w 1965 r. wstępnego projektu tego radaru i rozpoczęcia opracowywania dokumentacji technicznej sprzętu, czyli przejścia do R&D.

Kompleks prac badawczo-rozwojowych „Duga-1” został przeprowadzony przez Instytut Badawczy DAR na instalacji eksperymentalnej, która została zamontowana na terenie Mikołaja (w pobliżu wsi Kalinowka). W 1964 roku po raz pierwszy zauważyła rakietę wystrzeloną z Bajkonuru w odległości 3000 km.

Po zakończeniu prac badawczych „Duga-1” w 1965 r. NII DAR rozpoczął kolejny etap prac. W tym samym miejscu, w mieście Nikołajew, Ministerstwo Obrony i Komisja do Spraw Wojskowo-Przemysłowych uzgodniły stworzenie nowego prototypu radaru pozahoryzontalnego wykrywania BR.

30 czerwca 1965 r. Dekretem KC KPZR i Rady Ministrów ZSRR NII DAR otrzymało stworzenie eksperymentalnej zredukowanej próbki Duga-2 ZGRLS. Prototyp ZGRLS „Duga-2” otrzymał kod 5N77. W 1966 roku W.P. Wasiukow został mianowany głównym konstruktorem prototypu ZGRLS.

W 1966 roku opracowano wstępny projekt ZGRLS, w którym określono skład i charakterystykę zredukowanego prototypu radaru pozahoryzontalnego. Rozwiązano kwestie współpracy zewnętrznej. Leningradzki oddział TsPI-20, Spetsstalkonstruktsiya i KB im. AA Raspletina; wzmacniacze mocy - biuro projektowe zakładu Leningrad im. Komintern, OKB DMZ; sprzęt do wyszukiwania kanałów roboczych - Leningradzki Instytut Badawczy „Wektor”. Pozostała część sprzętu została opracowana i wyprodukowana w NII-37 (od 24 marca 1966 r. Instytut Badań Naukowych Radiotechniki (NIRTI), od 25 listopada 1975 r. - NII DAR (Instytut Badawczy Dalekiego Zasięgu)). W prace montażowo-regulacyjne zaangażowane było Główne Przedsiębiorstwo Produkcyjno-Techniczne (GPTP) z Moskwy.

W tym samym 1966 roku, w rejonie Mikołaja, rozpoczęto prace konstrukcyjne nad eksperymentalną zredukowaną próbką ZGRLS 5N77 "Duga-2". Centrum odbiorcze węzła radarowego z ZGRLS 5N77 „Duga-2” znajdowało się w pobliżu miasta Nikołajew (wieś Kalinowka), centrum nadawcze znajdowało się w pobliżu wsi Łucz na granicy obwodów Nikołajew i Chersoń.

Antena odbiorcza jednostki radarowej z ZGRLS 5N77 "Duga-2" w pobliżu miasta Nikolaev (wieś Kalinowka):

Ona jest w kolorze:

Nie czekając na zakończenie testów prototypu zredukowanej próbki ZGRLS 5N77 "Duga-2" w Nikołajewie, w 1969 roku postanowiono stworzyć ponadhoryzontalny system wykrywania pocisków balistycznych (BR), składający się z dwóch bardziej zaawansowanych ZGRLS położony na terenie miast Czarnobyl i Komsomolsk-on-Amur. Uzgadniając wymagania techniczne, główny projektant FA Kuzminsky, na podstawie pozytywnych danych uzyskanych w zakładzie w Nikołajewie (zorientowanym na średniej szerokości geograficznej do Chin), przyjął dla tych ZGRLS zawyżone wymagania dotyczące prawdopodobieństwa wykrycia pojedynczych i grupowe cele na odległość 9000 km (nowe ZGRLS miały być zorientowane przez Biegun Północny do Ameryki Północnej). Jednocześnie przyznano się do niedoszacowania wpływu jonosfery polarnej na tłumienie sygnału i czasu występowania „sygnałów odległych” na tych ścieżkach.

29 września 1969 r. Dekretem KC KPZR i Rady Ministrów ZSRR NII DAR otrzymał opracowanie naczelnej Jednostki Radarowej (RLU) nr 1 z ZGRLS 5N32 „Duga” .

NII DAR w 1971 opracował projekt projektu ZGRLS 5N32 oraz projekt wstępny systemu opartego na ZGRLS 5N32.

W 1972 roku w ZSRR opracowano koncepcję zintegrowanego systemu ostrzegania przed atakiem rakietowym (IS). Obejmowały one zarówno budowane, jak i w trakcie budowy oraz przeznaczone do budowy obiekty systemu ostrzegania przed atakiem rakietowym (SPRN). Koncepcja IS obejmowała naziemne radary nad-horyzontalne i nad-horyzontalne oraz zasoby kosmiczne. Głównym zadaniem IS była zdolność do zapewnienia realizacji strajku odwetowego. Do wykrywania startów ICBM podczas ich przechodzenia przez aktywną część trajektorii, która zapewniłaby maksymalny czas ostrzegania, miała wykorzystać satelity wczesnego ostrzegania i ZGRLS. Wykrywanie głowic rakietowych w późnych odcinkach trajektorii balistycznej przewidziano za pomocą systemu radarów pozahoryzontalnych. Według twórców koncepcji taka separacja znacznie zwiększyła niezawodność systemu i zmniejszyła prawdopodobieństwo błędów, ponieważ do wykrywania ataku rakietowego stosowane są różne zasady fizyczne: rejestracja promieniowania podczerwonego z pracującego silnika rozruchowego ICBM przez czujniki satelitarne i rejestracja odbitego sygnału radiowego za pomocą radaru.

Koncepcja IP została sformalizowana 18 stycznia 1972 r. Dekretem KC KPZR i Rady Ministrów ZSRR. W celu stworzenia zintegrowanego systemu wczesnego ostrzegania uchwała nakazała budowę węzła wczesnego ostrzegania nr 5 (RO-5) z radarem Dniepr w Mukaczewie, węzła RO-30 z radarem Darial w Peczorze oraz RO -7 węzeł z radarem Darial w Mingaczerze, dwa węzły detekcji ponadhoryzontalnej z Duga ZGRLS w Czarnobylu i Komsomolsku nad Amurem, zdalna pozycja odbiorcza Dźwina w węźle RO-1 w Murmańsku oraz utworzenie Dowództwa Stanowisko (CP) Systemu Zapobiegania Atakom Rakietowym (SPRN) oparte na Stanowisku Wczesnej Detekcji (KPK RO) w Solnechnogorsku.

Tak więc RLU nr 1 ZGRLS 5N32 „Duga” w rejonie Czarnobyla i RLU nr 2 ZGRLS 5N32 „Duga” w rejonie Komsomolska nad Amurem (oba z orientacją na Amerykę Północną przez Północ Pole), a także zdalny odbiór pozycji Dźwiny pod Murmańskiem, w węźle RO-1 systemu wczesnego ostrzegania, miały zapewnić niezawodne wykrycie zgrupowania i masowego wystrzelenia ICBM z terytorium USA.

Już w marcu 1972 r. w pobliżu miasta Czarnobyl rozpoczęto budowę czołowej stacji radiolokacyjnej nr 1 z ZGRLS 5N32 "Duga".

Pierwsza seria emisji elektromagnetycznych z tego obiektu rozpoczęła się 4 lipca 1976 roku. Transmisje te zakłóciły komunikację radiową na całej planecie w zakresie od 3 do 30 MHz. Impulsy nadawane były w odstępach jednej dziesiątej sekundy. Sygnał był rejestrowany nie tylko przez specjalny sprzęt, ale był także słyszany w zwykłych radioodbiornikach, jak pulsujące pukanie.

W wielu krajach świata na rosyjskiego dzięcioła spadły tysiące skarg od firm i zwykłych radioamatorów. Ponieważ „rosyjski dzięcioł” uderzał w częstotliwości chronione umowami międzynarodowymi do użytku cywilnego, rządy Stanów Zjednoczonych, Wielkiej Brytanii i Kanady zaprotestowały przeciwko Związkowi Sowieckiemu. Ale ZSRR nawet nie uznał istnienia Dzięcioła.Światowa społeczność radioamatorów próbowała nawet stłumić rosyjskiego dzięcioła, próbując nadawać prostokątne impulsy poza fazą na tej samej częstotliwości, aby zakłócać odbiornik sowieckiego dzięcioła. Jednak i ta próba się nie powiodła.

Jeśli chodzi o powołanie rosyjskiego dzięcioła, było wiele teorii. Tak więc nawet na najwyższym poziomie brano pod uwagę teorię kontroli umysłu. Jeden z konsultantów Departamentu Obrony USA napisał: „Sygnał rosyjskiego dzięcioła jest najpotężniejszym źródłem promieniowania elektromagnetycznego, jakie kiedykolwiek wytworzył człowiek. 10 impulsów na sekundę, 40 milionów watów, jest psychoaktywny! Promieniuje ze Związku Radzieckiego i przenika wszystko w USA. Jest chwytany przez przewody zasilające i wpada przez nie do naszych domów.” W 1988 roku Federalna Komisja Łączności Stanów Zjednoczonych zbadała i ostatecznie odkryła przeznaczenie rosyjskiego dzięcioła. Okazało się, że rosyjski dzięcioł był potężnym radarem pozahoryzontalnym radzieckiego systemu ostrzegania przed atakiem rakietowym (SPRN). Śledził zmiany stanu jonosfery zachodzące po włączeniu silników rakietowych (efekt dejonizacji jonosfery i spadek współczynnika odbicia fal radiowych HF).

Zachodnie agencje wywiadowcze aktywnie badały inne możliwe skutki „rosyjskiego dzięcioła” od zmian pogody do destrukcyjnego wpływu na umysły ludzi, poważnie traktując „rosyjskiego dzięcioła” jako eksperymentalną broń ZSRR. Takie założenia były całkiem uzasadnione, ponieważ od wielu lat prowadzone są badania nad różnymi skutkami silnego promieniowania elektromagnetycznego. Na przykład na początku wieku eksperymenty naukowca Tesli nad bezprzewodową transmisją energii elektrycznej doprowadziły do ​​przerwy w dostawie prądu i setek pożarów lasów z powodu burz. W 1978 roku Specula opublikował dane badawcze pokazujące, że sygnały elektromagnetyczne o określonych częstotliwościach mogą być przesyłane przez Ziemię. Wchodząc na jej powierzchnię pod kątem 30 stopni, tworzą w głębi ziemi fale stojące, które łączą się z falami emitowanymi przez stopiony rdzeń Ziemi, co w efekcie może prowadzić do trzęsień ziemi i burz atmosferycznych.

Według dostępnych informacji, w Norwegii zainstalowano potężny nadajnik, którego promieniowanie elektromagnetyczne mogłoby wywołać nieliniowe efekty w jonosferze, które zakłócają normalne funkcjonowanie węzłów łuku.

Kolejnym obszarem badań była transmisja pozahoryzontalnych sygnałów radarowych, które mogły wpływać na psychikę ludzi. Istotą pomysłu było wykorzystanie sygnału o wysokiej częstotliwości jako nośnika przez radary pozahoryzontalne. Był modulowany innym sygnałem o ultraniskiej częstotliwości, który zbiegł się z częstotliwościami impulsów mózgowych w stanie depresji lub irytacji. Takie sygnały o ultraniskiej częstotliwości były rejestrowane i oddzielane od sygnałów z pozahoryzontalnych stacji radiolokacyjnych ZSRR na terenie wielu krajów zachodnich. Takie sygnały zostały sklasyfikowane jako psychoaktywne i mogące wpływać na zachowanie ludzi.

Pierwsze strony ówczesnej prasy zachodniej pełne były takich nagłówków:

„Rosjanie są u progu odkrycia nowych technologii i broni, które sprawią, że pociski i bombowce odejdą w przeszłość. Technologie te pozwolą im niszczyć do pięciu amerykańskich miast dziennie poprzez nadawanie impulsów radiowych. Będą mogli sprowadzić panikę i choroby na całe narody”.

Dane wywiadu sowieckiego potwierdziły, że podobną pracę prowadzili również Amerykanie. Amerykański odpowiednik rosyjskiego dzięcioła nazywano piłą tarczową. „Piła tarczowa” mogła emitować sygnał psychoaktywny, który wchodził w interakcję z ludzkim mózgiem, jakby nakładał się na jego pracę. Prowadzono aktywne prace nad zmniejszeniem rozmiarów „piły”, aby uzyskać mobilne instalacje, które można by zainstalować na śmigłowcach, czołgach i innym sprzęcie wojskowym.

Budowa stacji w pobliżu elektrowni jądrowej w Czarnobylu została wyjaśniona wysoką energochłonnością. Początkowo Radar Hub, często określany jako „Czarnobyl-2”, działał na częstotliwościach od 3,26 do 17,54 MHz. Wraz z uruchomieniem stacji jej nadajnik zaczął blokować częstotliwości komunikacyjne i częstotliwości przeznaczone dla lotnictwa. Następnie radar został zmodyfikowany tak, że zaczął tracić te częstotliwości, przesuwając swój sektor wykrywania.

Nie było możliwości sprawdzenia stacji przy wystrzeliwaniu sowieckich pocisków, ponieważ antena była skierowana stricte na Amerykę Północną. Dlatego też przeprowadzono testy przy startach treningowych Tridentów z amerykańskich okrętów podwodnych na Karaibach, startów wahadłowców, a nawet na meteorytach Stacja była w stanie wykryć start pocisku samosterującego Tomahawk z atomowych okrętów podwodnych na Oceanie Atlantyckim.
W klasyfikacji NATO radary te były znane pod kryptonimem – „Steel Yard”.

Informacje z „Czarnobyla-2” były stale przekazywane na stanowisko dowodzenia, chociaż obiekt nigdy nie pełnił pełnej służby bojowej, interweniowały dyżury, a prace prowadzono przez całą dobę. W tym badania.

W 1972 roku w ZSRR opracowano koncepcję zintegrowanego systemu ostrzegania przed atakiem rakietowym. Obejmował naziemne stacje radarowe nad horyzontem i nad horyzontem oraz środki kosmiczne i był w stanie przeprowadzić atak odwetowy. Do wykrywania startów ICBM podczas ich przechodzenia przez aktywną część trajektorii, co zapewniałoby maksymalny czas ostrzegania, miał wykorzystywać satelity wczesnego ostrzegania i radary pozahoryzontalne. Wykrywanie głowic rakietowych w późnych odcinkach trajektorii balistycznej przewidziano za pomocą systemu radarów pozahoryzontalnych. Ta separacja znacznie zwiększa niezawodność systemu i zmniejsza prawdopodobieństwo błędów, ponieważ do wykrywania ataku rakietowego stosowane są różne zasady fizyczne: rejestracja promieniowania podczerwonego z pracującego silnika rozruchowego ICBM przez czujniki satelitarne i rejestracja odbitego sygnału radiowego za pomocą radaru.

Budowę pierwszych radarów wczesnego ostrzegania prowadzono w latach 1963-1969. Były to dwa radary Dniestr-M zlokalizowane w Olenigorsku (Półwysep Kolski) i Skrundzie (Łotwa). W sierpniu 1970 roku system został oddany do użytku. Został zaprojektowany do wykrywania pocisków balistycznych wystrzeliwanych z terytorium USA lub z Morza Norweskiego i Północnego. Głównym zadaniem systemu na tym etapie było przekazanie informacji o ataku rakietowym na system obrony przeciwrakietowej rozmieszczony wokół Moskwy.

W latach 1967-1968, równolegle z budową stacji radiolokacyjnych w Oleńgorsku i Skrundzie, rozpoczęto budowę czterech stacji radiolokacyjnych typu Dniepr (zmodernizowana wersja stacji radiolokacyjnej Dniestr-M). Do budowy wybrano węzły w Bałchaszu (Kazachstan), Miszelewce (koło Irkucka), Sewastopolu. Kolejny zbudowano na miejscu w Skrundzie, oprócz działającego już tam radaru Dnestr-M. Stacje te miały zapewnić szerszy sektor zasięgu systemu ostrzegania, rozszerzając go na regiony Północnego Atlantyku, Pacyfiku i Oceanu Indyjskiego.

Opracowana w 1972 roku koncepcja systemu ostrzegania przed atakiem rakietowym przewidywała integrację z istniejącymi i nowo tworzonymi systemami obrony przeciwrakietowej. W ramach tego programu do systemu ostrzegania włączono radary Danube-3 (Kubinka) i Danube-3U (Czechow) moskiewskiego systemu obrony przeciwrakietowej.

Oprócz zakończenia budowy stacji radarowej Dniepr w Bałchaszu, Miszelewce, Sewastopolu i Skrundzie, planowano stworzenie nowej stacji radarowej tego typu w nowym węźle w Mukaczewie (Ukraina). Tym samym stacja radiolokacyjna Dniepru miała stać się podstawą nowego systemu ostrzegania przed atakiem rakietowym. Pierwszy etap tego systemu, który obejmował radary w węzłach w Olenegorsku, Skrundzie, Bałchaszu i Miszelewce, rozpoczął służbę bojową 29 października 1976 r. Drugi etap, który obejmował radary w węzłach w Sewastopolu i Mukaczewie, został postawiony w stan pogotowia w styczniu 16 1979.

Stacja w Komsomolsku nad Amurem w węźle Duga-2, po znacznej poprawie, została postawiona w stan pogotowia 30 czerwca 1982 r. Zapewniła zasięg Oceanu Spokojnego na terytorium Stanów Zjednoczonych. Obecnie stacja radiolokacyjna została wycofana ze służby bojowej.

Ze względu na niską skuteczność dwuskokowego radaru nadhoryzontalnego w drugiej połowie lat 80. pojawia się pytanie o celowość wykorzystania węzła Duga-2 zgodnie z jego przeznaczeniem, a w 1987 r. zadania węzła zostały wyjaśnione. Na początku lat 90. w węźle wybuchł pożar, w wyniku którego stacja przestała pełnić funkcję systemu wczesnego ostrzegania.

Podczas pracy radarów pozahoryzontalnych w warunkach północno-równoleżnikowych tras ICBM przechodzących przez Biegun Północny, przy ciągłych chaotycznych zaburzeniach jonosfery, ujawniono ich indywidualne wady, w szczególności radary mogły wykryć jedynie masowy start ICBM iz pewnymi ograniczeniami. W rezultacie węzły te nie zostały przyjęte. Całkowite koszty wyniosły około 600 milionów rubli.

Budynek.

Projekt Duga-2 ZGRLS został zweryfikowany i zatwierdzony przez Komisję Państwową (przewodniczący Yu.V. Votintsev) i zalecony do stopniowego wdrożenia. Decyzję o budowie podjęto w 1969 roku.

Do budowy ZGRLS początkowo wybrali miejsce w pobliżu Dymeru na północy obwodu kijowskiego, potem zmienili decyzję. Według plotek pierwszy sekretarz KPZR Wołodymyr Szczerbycki nalegał, aby miejsce to zostało przeniesione na marginalne ziemie poleskie. Dla personelu zbudowano całe miasto.

Pierwsze wyniki testów stacji w Czarnobylu w kierunku tras północno-wschodnich były niezadowalające. Ze względu na silne zaburzenia w jonosferze, obecność czap polarnych i inne niekorzystne warunki w rejonie subpolarnym i polarnym prawdopodobieństwo wykrycia pojedynczych i grupowych startów rakiet okazało się bardzo małe (0,1–0,2 dla pojedynczych i małych grup rakiet). rakiety i ich masowe starty – 0,7). Dlatego zespół Lyubech-1 został zwrócony do rewizji. Realizowała tzw. program wykończeniowy „polarny”. Deweloperzy twierdzili, że wyniki prac wykończeniowych są pozytywne.

W ramach systemu Duga-2 zaplanowano stworzenie dwóch węzłów opartych na potężnych radarach ZGO. Pierwszy węzeł (zachodni) miał być rozmieszczony na terenie miasta Prypeć - obiekt 2999, oznaczenie NATO - "Steel Yard" (stalownia).

Czarnobyl-2 obsługiwał HF 74939, a Lyubech-1 HF A3330.

Drugi węzeł (wschód) - w pobliżu wsi. Wielki Kartel (Komsomolsk nad Amurem, terytorium Chabarowska) - obiekt 1937.

Główny projektant produktu 5N32 "Duga-2" (później zmieniono system indeksowania, kod stał się - 32D6) - Kuzminsky Franz Aleksandrovich.

Kompleks komputerowy miał kod 1S31G.

Komputer K-340A do przetwarzania sygnałów został wyprodukowany na elementach dyskretnych.

W Lubeczu iw Czarnobylu były dwa bary – jeden duży, drugi mniejszy. Prawdopodobnie mniejsze pracowały na wysokoczęstotliwościowej części pasma stacji, większe na niskoczęstotliwościowej części pasma.

Z dachów 9-piętrowych budynków w mieście Sławutycz wyraźnie widać było anteny pod Lubeczem. Położono linię energetyczną z elektrowni jądrowej w Czarnobylu do ZGRLS. Energia była również dostarczana z linii energetycznej, która szła z Kijowa. Moc nadajników w Lyubech-1 wynosi do 8 megawatów impulsowych (do 400 kilowatów w przeliczeniu na średnią dla źródła sinusoidalnego). Dzięki tak dużej mocy niektórzy pracownicy w Lubeczu nagrali nawet dźwięk dzięcioła bez dodatkowych urządzeń, z własnymi organami dotyku.

Zgodnie z technologią zawartości AFU produkt był malowany co 5 lat w naprzemienne pasy czerwieni i bieli. Pierwsze malowanie zostało wykonane przez wspinaczy latem 1980 roku. Konstrukcje AFU zostały wykonane w firmie GOMSELMASH ze stali wysokostopowej i tam ocynkowane. Montaż wieży w Lyubech-1 led SMU - 168 "Radiostroy" za pomocą dźwigu montażowego o wysokości 200 metrów z szybkobieżną windą.

Sprzęt nadawczy został zmontowany w Dniepropietrowskim Zakładzie Budowy Maszyn i składał się z 26 nadajników, każdy wielkości dwupiętrowego domu.

W odległości około 2 kilometrów na zachód od dużych anten Czarnobyla-2 znajdowała się konstrukcja anteny o średnicy 300 metrów i wysokości 10 m - dwa koncentryczne okręgi z parterowym budynkiem pośrodku (240 w pionie wibratory wolumetryczne - 2 koła po 120 wibratorów każdy - wewnętrzny i zewnętrzny oraz między sitami). Między wioską Korog a miastem Czarnobyl-2 przebiega betonowa droga. Skręć w lewo przed dużymi antenami (po prawej - Czarnobyl-2).

Jest to tak zwany SOT (system określania ścieżki) - stacja do sondowania jonosferycznego skośno-zwrotnego w celu określenia MUF. Siatka pierścieniowa umożliwiła określenie kierunku nadejścia fali EM oraz jakości propagacji. Ale nie spełnił swojego celu, ale był okresowo używany do przeprowadzania wszelkiego rodzaju eksperymentów, na przykład pasywnego radaru w zakresie HF.

Pomiędzy kołem a anteną Czarnobyla-2 nadal znajdował się obiekt CKS (centrum komunikacji kosmicznej).

Obiekt w Czarnobylu-2, będący częścią systemu obrony przeciwrakietowej i kosmicznej sił obrony powietrznej, został zaprojektowany do wykrycia ataku nuklearnego na ZSRR w ciągu pierwszych dwóch lub trzech minut po wystrzeleniu rakiet balistycznych. Z Ameryki do Unii rakiety latałyby 25–30 minut, a środki zaradcze można było podjąć na czas. Za pomocą krótkich fal radiowych zdolnych przebyć tysiące kilometrów planowano ciągłe skanowanie terytorium Stanów Zjednoczonych. Nadajnik, znajdujący się 60 kilometrów od anteny w pobliżu Czarnobyla, w rejonie Czernihowa, miał wysyłać potężne impulsy, które przez Europę Północną i Grenlandię docierały do ​​Stanów Zjednoczonych i wracały z powrotem. Zostały złapane przez antenę Czarnobyla-2 i przetworzone za pomocą komputerów.

Piszą, że na początku 1986 r. węzeł Ch-2 wykrył zarówno wystrzelenie, jak i eksplozję wahadłowca Challenger wystrzelonego z zachodniego poligonu USA w odległości 9000 km od ZGRL. Chyba że stacja otrzymała informację o starcie z przekazów telewizyjnych. Wahadłowiec eksplodował 28 stycznia 1986 roku w 73 sekundy po starcie. W tym przypadku efektywna powierzchnia odbijająca była niewielka. Jednak w tym okresie zainstalowano nowy sprzęt. Za to cło obliczenia otrzymały ocenę 5.

Po katastrofie.

Po katastrofie w elektrowni atomowej w Czarnobylu (kwiecień 1986 r.) węzeł Lubecz-1, który znajdował się w 30-kilometrowej strefie wyłączonej, został zamknięty, a w 1987 r. podjęto decyzję o jego zamknięciu.

26 kwietnia 2006 r. około godziny 11.00 komendant kompleksu Władimir Musiets nakazał wyłączenie obiektu - system wentylacji zasysał promieniowanie wraz z powietrzem. Ludność cywilna miasta Czarnobyl-2 została ewakuowana tego samego dnia co Prypeć ... Po wypadku w elektrowni jądrowej w Czarnobylu Czarnobyl-2 nigdy nie działał. Chociaż o jego zamknięciu zaczęli mówić dopiero półtora roku później. Pierwsza próba dekontaminacji została podjęta na początku czerwca 1986 roku. Następnie brygada ochrony chemicznej, która przybyła z Leningradzkiego Okręgu Wojskowego, myła obiekt i miasto przez trzy dni, usuwając mocno zanieczyszczoną murawę. Ale wkrótce poziom promieniowania powrócił. Później pojawiło się pytanie o budowę mieszkań w nowym mieście energetyków Sławutycz, tak aby załoga mogła pracować na zasadzie rotacji. W latach 1986-1987 pracownicy stacji wielokrotnie próbowali samodzielnie przeprowadzić dekontaminację. Terytorium było prawie wylizane, ale to nie pomogło. Później część sprzętu została wywieziona/zniszczona przez samych wojskowych, reszta została skradziona na metale szlachetne już w pierwszych latach po wypadku przez „kolekcjonerów”, niektórzy podawali się za likwidatorów i z fałszywymi dokumentami i zestawem narzędzi przedostali się do strefy i złamali sprzęt Ch-2.

Antena w Lyubech-1 została zdemontowana gdzieś około 1998-2005. Większość podpór została ściągnięta do metalu. Uratowano kilka egzemplarzy, jeden z nich został zamontowany w Dniepropietrowsku, drugi prawdopodobnie w Izmilu, jako wieża telewizyjna, nieco przycięta, o 15 metrów niżej.

5N32 - radiolokacyjna stacja radiolokacyjna (ZGRLS) "Duga"

Doświadczony skrót ZGRLS 5N77 „Duga-2”.
Zbudowano jedną zredukowaną próbkę prototypu. Przeprowadził badania i testy do walki ZGRLS 5N32 "Duga".

Doświadczona jednostka radarowa (eksperymentalna RLU), s. Kalinowka, Nikołajew:
- Radionadawcza stacja radiolokacyjna eksperymentalnego radaru z ZGRLS 5N77 "Duga-2" - Osiedle Łucz,
- Radioodbiornik doświadczalnego radaru z ZGRLS 5N77 "Duga-2" - str. Kalinowka, Nikołajew,

Bojowy ZGRLS 5N32 "Duga".
W sumie zbudowano dwie jednostki radarowe (RLU): nr 1 (w pobliżu miasta Czarnobyl), nr 2 (w pobliżu miasta Komsomolsk nad Amurem).

RLU nr 1, Czarnobyl-2:
- Radiostacja RLU nr 1 z ZGRLS 5N32 "Duga" - Lyubech-1,
- Radiostacja RLU nr 1 z ZGRLS 5N32 "Duga" - Czarnobyl-2,

RLU nr 2, osiedle Bolshaya Kartel, Komsomolsk nad Amurem:
- Radiostacja RLU nr 2 z ZGRLS 5N32 "Duga" - wieś Lian,
- Radiostacja RLU nr 2 z ZGRLS 5N32 "Duga" - osiedle Bolszaja Kartel.

Systemy radarowe jako kompleks radioelektronicznych urządzeń rozwiązujących problem wykrywania różnych obiektów w kosmosie. Główne cechy problemów radaru pozahoryzontalnego. Cechy budowy i działania radaru pozahoryzontalnego WARF.

Wysyłanie dobrej pracy do bazy wiedzy jest proste. Skorzystaj z poniższego formularza

Studenci, doktoranci, młodzi naukowcy korzystający z bazy wiedzy w swoich studiach i pracy będą Ci bardzo wdzięczni.

Opublikowano na http://www.website/

Opublikowano na http://www.website/

Kursyi jaPraca

w tempie

" Systemy inżynierii radiowej"

„Radar poza horyzontem” (nziemski)»

Wstęp

Systemy radarowe to zespół urządzeń radioelektronicznych, które rozwiązują problemy wykrywania różnych obiektów w przestrzeni oraz pomiaru ich współrzędnych i parametrów ruchu poprzez odbieranie fal elektromagnetycznych (EMW) reemitowanych lub emitowanych przez obiekty. Termin radar radar to skrót od angielskich terminów radio detection and range - detekcja i zasięg za pomocą radia, który odzwierciedla główne przeznaczenie radaru.

Obserwowalne obiekty nazywane są celami. W przypadku radaru celami są samoloty, pociski, statki, obiekty naziemne i kosmiczne.

Stacje radarowe to systemy wyszukiwania informacji.

Aby wydobyć informacje, konieczne są obserwacje w określonym obszarze przestrzeni. W tym celu wykorzystuje się wiązkę radiową, kierowaną przez radar do określonych punktów w przestrzeni, co uzyskuje się poprzez skanowanie wiązki.

1. Główne zadania rozwiązywane przez radar

1. Detekcja celu, czyli wykrycie faktu obecności sygnału odebranego od celu. Problem z wykrywaniem powstaje z dwóch powodów: z powodu obecności szumu na wejściu RPR lub wewnętrznego szumu termicznego oraz z powodu małej intensywności odbieranych sygnałów. Moc odbieranych sygnałów użytecznych to waty.

Problem detekcji jest sformułowany jako problem sprawdzenia założenia (hipotezy) o obecności sygnału w napięciu obserwowanym na wejściu odbiornika w czasie T z założeniem, że sygnału w nim nie ma.

2. Pomiar współrzędnych obiektów, czyli określenie położenia przestrzennego i parametrów ruchu.

Mierzone współrzędne obejmują: odległość do celów, kąty, prędkości i ich pochodne.

Współrzędne są mierzone poprzez ocenę parametrów odbieranych sygnałów - opóźnienia, częstotliwości, a także czoła nadejścia fali radiowej.

3. Rozdzielczość obiektów, czyli ustalenie liczby obiektów w pewnej małej objętości przestrzeni, w konkretnym przypadku mogą być tylko dwa obiekty. Z reguły problem rozwiązywania obiektów jest rozwiązywany razem z problemami wykrywania i pomiaru współrzędnych.

4. Klasyfikacja obiektów w celu ustalenia ich typów.

Ponieważ systemy radarowe działają w obecności hałasu i zakłóceń, wszystkie cztery zadania mają charakter statystyczny.

Radar jako dziedzina nauki i techniki pojawił się w latach 30-tych. Rozwój lotnictwa wymagał udoskonalenia rozpoznania i obserwacji z powietrza, ponieważ środki optyczne i akustyczne mają szereg istotnych wad, z których główną jest ograniczony zasięg.

2 . Główne cechy problemówRadar ZG

W radarze pozahoryzontalnym do wykrywania celów ukrytych za linią horyzontu wykorzystuje się właściwość dekametrowych fal radiowych, które odbijają się od jonosfery. Aby zapewnić propagację sygnałów sondujących o niskim tłumieniu na odległość jednego, dwóch lub więcej przeskoków, konieczne jest dobranie optymalnej częstotliwości pracy radaru w zależności od stanu jonosfery i odległości od celu. Parametry jonosfery (gęstość elektronów, wysokość warstw itp.) zmieniają się znacząco w czasie i przestrzeni. Dlatego dla częstotliwości pracy radaru w cyklu sezonowo-dobowym konieczne jest wykorzystanie prawie całego zakresu dekametrów. Pod tym względem główną cechą radarów MG jest ich zasięg (stosunek częstotliwości roboczych Fmax / Fmin wynosi 4...10 razy). Stwarza to znaczne trudności w rozwoju nadajników i odbiorników antenowych. Dodanie mocy wielu nadajników w szerokim zakresie częstotliwości przy użyciu fazowanych szyków antenowych oraz elektroniczne sterowanie wzorcami anten nadawczych i odbiorczych w szerokim polu widzenia to złożone problemy naukowe i techniczne.

Radar musi pracować w trudnych warunkach interferencyjnych, ponieważ zasięg dekametrów jest mocno obciążony sygnałami z różnych stacji radiowych.

Dodatkowo wraz z sygnałem użytecznym w torze odbiorczym zawsze występują silne odbicia od powierzchni ziemi, które są zakłóceniami pasywnymi, które często przekraczają sygnał użyteczny o 60 lub więcej decybeli.

Należy również zauważyć, że na początkowych etapach radaru CG dane o skutecznych powierzchniach odbijających celów były całkowicie nieobecne, dotyczy to zwłaszcza śladów pocisków zjonizowanych na dużych wysokościach.

Tak więc, aby przezwyciężyć te trudności i skutecznie obsługiwać lokalizatory MG, konieczne jest rozwiązanie szeregu złożonych problemów naukowo-technicznych. Obejmują one zarówno tradycyjne problemy radarowe, które pojawiają się podczas tworzenia radarów o dużym zasięgu i wysokim potencjale, pracujących w trudnych warunkach interferencji, jak i zupełnie nowe problemy radiofizyczne związane z jonosferyczną propagacją fal radiowych dekametrowych i ich odbiciem od różnych celów.

3 . książętapy budowanie radaru poza horyzontem

Należy zauważyć, że radary ZG to radary Dopplera, tj. Mieszanie dopplerowskie częstotliwości sygnałów odbijanych przez ruchome cele służy do izolowania użytecznych sygnałów od zakłóceń. Stacje wykorzystujące zasadę backscatteringu, ze względu na znaczne trudności związane z zapewnieniem izolacji pomiędzy potężnymi systemami nadawczymi i bardzo czułymi systemami odbiorczymi, w większości przypadków budowane są z odseparowaniem systemu nadawczego i odbiorczego na pewną odległość (od kilkudziesięciu do jednego do dwóch). sto kilometrów).

Antena musi mieć duże wzmocnienie (20…30 dB), pokrywać szeroki zakres częstotliwości (współczynnik nakładania się częstotliwości radaru jako całości wynosi 5…6), zapewniać szybkie skanowanie w szerokim sektorze azymutalnym. Dodatkowo antena nadawcza musi zapewniać emisję sygnałów o dużej mocy (moc średnia - kilkaset kilowatów).

Wymagania te determinują konstrukcję AFU w postaci układów fazowanych. Przykładem napowietrznego radaru z antenami wykonanymi w postaci szyków fazowanych jest amerykański kompleks WARF.

Podstawowym wymaganiem dla elementów promieniujących tworzących szyk anteny nadawczej jest stałość impedancji wejściowej promiennika w zakresie częstotliwości pracy iw danym sektorze skanowania. Spełnienie tego wymogu, z uwzględnieniem wzajemnych połączeń grzejników w szyku, jest złożonym problemem inżynierskim.

Stacje pracują w trybie Dopplera impulsowego. Zakres częstotliwości pracy 6…30 MHz.

system transmisji składa się z dwóch głównych części:

kompleks sprzętu nadawczego

system antenowy.

Główne wymagania dla kompleksu urządzeń nadawczych dla radarów MG pracujących w zakresie dekametrów, zgodnie z powyższym, to:

duża szerokość nakładającego się zakresu częstotliwości pracy

wysoki poziom mocy sygnału sondującego

maksymalna czystość składu widmowego dla danych typów modulacji sygnału sondującego generowanego w sprzęcie nadawczym.

Kompleks transmisyjny.

Kompleks aparatury nadawczej powinien składać się z elementów zapewniających spełnienie powyższych zadań funkcjonalnych. W kompleksie nadawczym informacje o parametrach modulacji sygnału, wybranej częstotliwości roboczej i wymaganym rozkładzie fazowym sygnałów. Sygnały odbierane są również z systemu odbiorczego, co zapewnia synchronizację pracy urządzeń systemów nadawczo-odbiorczych. W elementach wykonawczych kompleksu powstaje sygnał o określonej strukturze i przesyłany do odpowiednich kanałów wzmacniacza mocy.

Sondowanie systemu generowania sygnału.

W jednym z możliwych systemów konstruowania urządzeń do kondycjonowania sygnałów wszystkie sygnały są tworzone z tego samego głównego sygnału odniesienia odbieranego ze specjalnego, wysoce stabilnego generatora. Wymagana struktura sygnału sondującego powstaje przy stosunkowo niskim poziomie mocy.

Kanał wzmocnienia mocy.

Zadania funkcjonalne urządzeń każdego kanału wzmocnienia mocy to:

ustawienie sygnału wymaganej fazy zgodnie z wymaganym rozkładem faz w otworze PAA.

wzmocnienie sygnału do wymaganego poziomu przy minimalnych zniekształceniach struktur amplitudowych i fazowych.

Sprzęt do sterowania i synchronizacji.

Sprzęt ten zapewnia komunikację zespołu urządzeń nadawczych z pozostałymi urządzeniami stacji i generuje niezbędne sygnały sterujące zgodnie z ustalonym programem pracy i informacjami pochodzącymi z kompleksu komputerowego.

system odbiorczy.

W jednej z możliwych opcji budowy systemu odbiorczego radaru MG zawiera:

odbiorniki torów detekcji, tory wyznaczania optymalnego podpasma częstotliwości roboczych oraz odbiorniki toru wyboru kanału roboczego,

kompleks obliczeniowy składający się ze specjalnych komputerów i komputerów uniwersalnych i zapewniający rozwiązanie problemów przetwarzania sygnałów pierwotnych, wykrywania, wyznaczania optymalnego podpasma i wyboru kanału roboczego w oparciu o wykorzystanie informacji pochodzących z urządzeń odbiorczych odpowiednich torów

urządzenie do synchronizacji zawierające generator sygnału częstotliwości odniesienia o wysokiej stabilności i jednostkę do tworzenia siatki częstotliwości, niezbędne do synchronizacji i sterowania pracą wszystkich urządzeń pozycji odbiorczej

sprzęt do kontroli pracy radaru i sygnalizacji, zapewniający wyświetlanie niezbędnych informacji o wykrywanych obiektach i stanie technicznym całego wyposażenia stacji

sprzęt łączności interpozycyjnej do wymiany sygnałów synchronizacyjnych i sterujących, a także informacji o stanie technicznym sprzętu.

ścieżka wykrywania.

Ta ścieżka jest najważniejsza w radarze i umożliwia wykrycie obiektu głęboko ukrytego za linią horyzontu. Struktura ścieżki, algorytmy przetwarzania i konstrukcja sprzętu są zdeterminowane przeznaczeniem i charakterystyką stacji. Jednak w każdym wariancie można wyróżnić niektóre główne cechy charakterystyczne dla ścieżek wykrywania radaru napowietrznego:

działanie toru detekcji jednocześnie na kilku częstotliwościach roboczych, co zmniejsza utratę informacji związaną z dość ostrą zależnością częstotliwościową tłumienia energii elektromagnetycznej podczas propagacji w zakresie dekametrów

jednoczesny lub quasi-symultaniczny przegląd obszaru odpowiedzialności przez kilka częściowych RP, co prowadzi do wielokanałowej budowy toru detekcji

wprowadzenie do każdego z kanałów toru detekcji tłumienia pasywnych zakłóceń specjalnego sprzętu do kompensacji przestrzennej i widmowo-czasowej.

Urządzenie do przetwarzania przestrzennego.

Adaptacyjne kształtowanie charakterystyki anteny odbiorczej w obecności przestrzennie skoncentrowanych źródeł zakłóceń jest jednym z najważniejszych sposobów zwiększania stosunku sygnału do szumu na ścieżce detekcji. Istotą przetwarzania przestrzennego jest ważone sumowanie sygnałów synchronicznie pobieranych z kanałów odbiorczych różnych elementów systemu antenowego. Urządzenie do przetwarzania spektralno-czasowego.

Sygnał na wejściu urządzenia do przetwarzania widmowo-czasowego jest addytywną mieszanką sygnału użytecznego, interferencji pasywnej i interferencji aktywnej. Charakterystyki sygnału użytecznego są określone przez rodzaj lokalizowanego obiektu. W przypadku wykrycia sygnału o nieznanych parametrach należy przeprowadzić wielokanałowe przetwarzanie częstotliwości i czasu poprzez zaimplementowanie algorytmu dla każdego elementu rozdzielczości w danym obszarze. Kompleks obliczeniowy.

Kompleks ten powinien charakteryzować się wysoką wydajnością i dużą ilością pamięci operacyjnej i dowodzenia, ponieważ dokonuje wtórnego przetwarzania informacji pochodzących ze wszystkich głównych ścieżek stacji, a także rozwiązuje problemy monitorowania ich działania, zarządzania i dokumentacji.

4 . Prototypy

Radar nadhoryzontalny WARF.

System WARF (Wide Aperture Research Facility) został wdrożony na poligonie w Kalifornii (USA) i jest przeznaczony do badania metod budowy radaru napowietrznego i jego urządzeń składowych. System ten może być wykorzystywany do wykrywania samolotów i statków, monitorowania stanu powierzchni morza, a także do badań jonosferycznych.

OsobliwościsystemyWARF.

Jedną z głównych cech systemu jest gigantyczny zestaw anten odbiorczych o łącznej długości 2,5 km. Antena składa się z dwóch rzędów po 256 asymetrycznych wibratorów pionowych o długości 5,5 m każdy, rozmieszczonych w równych odległościach. Rzędy wibratorów rozmieszczone są w odstępach 4,7 m. Szyk antenowy jest podzielony na 8 sekcji.

Wibratory są połączone ze wspólnym centrum danych za pomocą kabli i urządzeń przełączających. Zestaw anten posiada strojenie elektroniczne w zakresie częstotliwości 6…30 MHz. Zysk anteny odbiorczej wynosi około 30 dB. Radar ma wysoką rozdzielczość w azymucie (0,5°) oraz w zasięgu (1,5 km).

Identyfikacja sygnałów docelowych na tle zakłóceń aktywnych i pasywnych odbywa się za pomocą metod przetwarzania korelacyjnego i filtrowania oraz selekcji Dopplera.

Tłumienie zakłóceń odbieranych nie z głównego kierunku odbywa się za pomocą adaptacyjnej metody formowania wzorca anteny.

Stacja pracuje w trybie ciągłych wahań ćwierkania.

System transmisji składa się z urządzeń wspólnych dla systemów FM. Synchronizację wewnętrzną zapewnia transmisja sygnałów pomiędzy punktami odbioru i transmisji po podziemnym kablu.

Wyposażenie antenowej anteny odbiorczej o łącznej długości 2,5 km podzielone jest na osiem 32-elementowych podtablic o długości 320 m. Każda z podtablic jest podłączona do wejścia swojego odbiornika. W takim przypadku system odbiorczy obejmuje ośmiokanałowy odbiornik, którego kanały są dopasowane pod względem fazy i wzmocnienia.

Odbiorniki są stabilizowane w fazie (0,5°) i wzmocnieniu (0,5 dB) i pracują w zakresie częstotliwości 3…30 MHz. Odbiorniki wykorzystują system AGC, który zapewnia regulację w granicach do 100 dB. Poziom hałasu własnego nie przekracza 3 dB.

Sygnał odbity od celu z wyjścia odbiornika podawany jest do przetwornika analogowo-cyfrowego (11 bitów + znak). Analiza spektralna tego sygnału prowadzona jest za pomocą minikomputera. Zapewnienie spójności emitowanego sygnału z okresu na okres oraz wykonanie analizy widmowej (koherentnej akumulacji) dla dużej liczby okresów przemiatania umożliwia uzyskanie wartości przesunięcia częstotliwości Dopplera dla każdego elementu zakresu.

Zadanie techniczne:

Maksymalny zasięg Rmax=3000 km.

Kąt widzenia 90.

Rozdzielczość zasięgu to 10 km.

Rozdzielczość w azymucie 1.

Prawdopodobieństwo fałszywego alarmu Рl.tr.=10^(-6)

Prawdopodobieństwo wykrycia Robn.=0,95.

5 . Schemat strukturalny radaru ZG

Rozważmy uproszczony schemat blokowy budowy radaru ZG. Radar ZG składa się z części nadawczo-odbiorczych, w tym systemów częstotliwości radiowych do ich obsługi.

Zwykle w radarze ZG wyróżnia się użyteczny sygnał ze względu na obecność w nim przesunięcia częstotliwości Dopplera. Dlatego najczęściej w radarze ZG wykorzystywane są sygnały o długim czasie trwania,

wykrywanie radarów poza horyzontem

Schemat strukturalny ZG

Część nadawcza (a): M1 - moduł obsługi częstotliwości, w tym część nadawcza sondowania RTS (1) i antena A1; A3 - wieloelementowa antena nadawcza; 2 - sterowane urządzenie do podawania anteny; 3 - wzmacniacz mocy; 4 - urządzenie sterujące i synchronizujące; 5 - generator sygnałów o specjalnej formie; 6 - standardowa częstotliwość i czas.

Część odbiorcza (b): M1 - moduł obsługi częstotliwości, w tym części odbiorcze sondowania RTS (1), RTS OZ (2) i anteny A1; A2 - anteny odbiorcze; 3 - sterowane urządzenie do podawania anteny; 4 - RPU; 5 - urządzenie sterujące i synchronizujące; 6 - generator sygnałów o specjalnej formie; 7 - standardowa częstotliwość i czas; 8 - urządzenie wykrywające; 9 - urządzenie do przetwarzania przestrzennego; 10 - urządzenie do przetwarzania widma; 11 - kompleks komputerowy z urządzeniami peryferyjnymi posiadający modulację częstotliwości lub fazy. Aby zapewnić rozdzielenie między potężnymi systemami nadawczymi i bardzo czułymi systemami odbiorczymi w radarze napowietrznym, z reguły części nadawcze i odbiorcze są oddzielone odległością od kilkudziesięciu do 100-200 km.

Rozważ cel i zasadę budowy głównych części radaru ZG. Antena musi mieć duże wzmocnienie (20-30 dB), pokrywać szeroki zakres częstotliwości (nakładanie się częstotliwości wynosi 5-6 r, zapewniać szybkie skanowanie w szerokim sektorze azymutu. Ponadto antena nadawcza musi zapewniać promieniowanie sygnału o dużej mocy (średnia moc - kilkaset kW), czyli posiadają dużą wytrzymałość elektryczną, gdyż tłumienie podczas propagacji fal radiowych w kierunku wykrywanego obiektu iz powrotem osiąga bardzo duże wartości.

Aby zapewnić wysoką moc promieniowania, zwykle stosuje się zasadę sumowania przestrzennego. W tym celu poszczególne nadajniki radaru napowietrznego działają na elementarnych promiennikach, które tworzą szyk anten nadawczych. Ich moce promieniowania sumują się w kosmosie. Duże rozmiary powierzchni napromieniowanej ziemi, zastosowanie dwóch lub więcej częstotliwości nośnych do pokrycia wymaganego zakresu zasięgów, znaczny czas obserwacji celu, zapewnienie izolacji sygnału przez efekt Dopplera, powodują konieczność skrócić czas sterowania antenami nadawczymi i odbiorczymi. Z tego powodu w radarze ZG stosuje się jedną antenę nadawczą o stosunkowo szerokim RP i fazowany układ anten odbiorczych (PAR) z wentylatorem RP, których całkowita szerokość RP jest równa szerokości anteny nadawczej RP.

RP generowane przez AFU należy dociskać do linii horyzontu, co zapewnia maksymalny zasięg propagacji sygnału w zakresie DKM w jednym skoku.

Skanowanie w płaszczyźnie azymutalnej odbiorczego PA PAR jest osiągane za pomocą specjalnych obwodów formujących wiązkę (DFS) podłączonych do elementarnych promienników szyku antenowego. W tym przypadku, przełączając linie opóźniające zawarte w DFS, zapewniony jest ruch wzoru w azymucie.

6 . Obliczanie głównych parametrów

Okres powtarzania impulsów jest liczony od warunku jednoznacznego pomiaru celów na maksymalnym zasięgu.

Tn - okres impulsowania

s - czas trwania pojedynczego impulsu

gdzie współczynnik 1,1 jest potrzebny do uwzględnienia skoku wstecznego przemiatania wskaźnika zasięgu (10%) od czasu trwania skoku do przodu.

R max - maksymalny zasięg

Rmax = 2000 [km]

s = 310 8 [m/s]

Określmy częstość powtarzania impulsów F n:

Wybór kształtu, szerokości widma i czasu trwania sygnału sondującego.

Szerokość widma sygnału sondującego jest wybierana na podstawie wymaganej rozdzielczości zakresu

gdzie Fc jest efektywną szerokością widma sygnału.

Fc = 0,15 [MHz]

Wybieramy sygnał złożony o podstawie 100 (B=100) (impulsy radiowe o prostokątnej obwiedni), dla którego czas trwania wynosi:

f s \u003d 6,671 * 10 -4 [s]

f s = 66,7 [ms] - czas trwania impulsu

Znajdź czas trwania jednego impulsu:

f s1 \u003d 6,671 * 10 -6 [s]

Wybór szerokości wiązki, charakterystyki wiązki i typu anteny RTS.

W radarze ZG, który mierzy zasięg i kąt azymutalny, zastosowano wiązkę wachlarzową.

W przypadku stacjonarnych radarów naziemnych wielkość apertury dobieramy jako:

zakres DCM 3…30 MHz

Dla dokładności obliczamy dwie długości fal zgodnie ze wzorem: l \u003d 300 / F (300 to prędkość światła w megametrach).

l1 = 300/3 = 100 [m]

l2 = 300/30 = 10 [m]

Dla dwóch długości fal obliczamy dwie apertury:

2° = 0,035 [rad]

L A 1 = 100/0,035 = 2857,14 [m]

DFc - efektywna szerokość widma

dFtrans, dFpr - niestabilności nadajnika i odbiornika

F - pasmo IF (ścieżka liniowa). ?F = ?Fc

f c \u003d 667 * 10 -6 [s]

Fc = 1.007 * 10 5 [Hz]

W przypadku liniowego sygnału FM optymalna przepustowość

F = ?F s = Fodw.

Szerokość pasma ścieżki liniowej musi zostać rozszerzona, aby uwzględnić niestabilności lokalnego oscylatora nadajnika i odbiornika oraz przesunięcie częstotliwości Dopplera sygnału. W przypadku nowoczesnych syntezatorów częstotliwości RTS względna niestabilność wynosi nie więcej niż 10 -7 .

Dlatego wielkość niestabilności częstotliwości w koherentnych radarach stanowi niewielką część pasma? F: ułamki procenta i

dFper? dFpr? 10 -7*?F

dF pr \u003d dF pas \u003d 1,007 * 10 5 * 10 -7 \u003d 0,01

Przesunięcie Dopplera można znaleźć za pomocą wzoru:

Obliczanie wymaganej mocy nadajnika RTS i wykresu widzialności.

Na podstawie równania zasięgu radaru obliczamy wymaganą moc impulsu nadajnika radarowego.

wyraźmy to, czego chcemy:

gdzie k = 1,38 * 10 -23 [s/K] - stała Boltzmanna;

Rmax = 2000 [km] - maksymalny zasięg obiektu;

W = 10 - współczynnik szumów odbiornika;

T0 = ​​273 [K] - temperatura szumu odbiornika;

y \u003d 1 [m 2] - EPR obiektu

q1 = 62,609 - stosunek sygnału do szumu

Lp = 15 [dB] - całkowity współczynnik strat

Uwzględniamy również straty w jonosferze 10 [dB]. Zatem Lp = 25 dB = 17,783 [razy].

Ga - zysk anteny

Określmy zysk anteny G A .

gdzie SA jest efektywnym obszarem anteny, który stanowi 90% całkowitego obszaru anteny.

s A - wydajność anteny, s A \u003d 0,9

Dla długości fali 10 m:

Moc = 35 [kW]

Dla długości fali 100 m:

Pp = 35 [MW]

7 . Kształtowanie sygnału ćwierkającego

Są szeroko stosowane w systemach radarowych, mają wysoką rozdzielczość zasięgu i wystarczającą energię. Mogą być również używane w połączeniu.

Model sygnału chirp ma postać:

gdzie Fd - odchyłka częstotliwości,

T - czas trwania sygnału.

Wartości próbek amplitudy i fazy są przechowywane w programowalnej pamięci.

W kanałach kwadraturowych wartości cosinusów i sinusów faz są obliczane i mnożone przez próbki amplitudy. Następna jest konwersja cyfrowo-analogowa.

Fazy ​​obliczane są według wzoru:

gdzie B jest bazą sygnału,

N to liczba odczytów fazy.

Policzmy pierwsze dziesięć wartości dla fazy i wpiszmy te wartości do tabeli.

Odchylenie = 1,499 * 10 5 [Hz]

Bibliografia

1. Speransky V.S. Wytyczne do realizacji zajęć na kursie Systemy inżynierii radiowej, cz. I. - M.: 1990, 24 s.

2. Speransky V.S. Systemy radarowe i radarowe. - M.: 2005, 150 s.

3. Dymova AI, Albats M.E., Bonch-Bruevich A.M. systemy inżynierii radiowej. Wyd. AI Palić. Podręcznik dla szkół średnich. M.: „Sowy. radio”, 1975, s. 440.

4. Iwanow V.A., Ryabova N.V., Shumaev V.V. Podstawy systemów radiowych gama DKM, Yoshkar-Ola, 1998

5. Alabaster V.A., Goikhman E.Sh., Zamorin I.M. itd.; Wyd. Kolosowa A.A. Podstawy radaru pozahoryzontalnego. - M.: Radio i łączność, 1984. - 256 s.

Opublikowano w witrynie

Podobne dokumenty

Cechy działania radarowych urządzeń dozorowania (stacji radarowych). Główne typy radarów. Opracowanie schematu funkcjonalnego radaru dozorowania trasy. Wykorzystanie metody impulsowej do obliczenia urządzenia.

praca semestralna, dodana 12.01.2013


Cel i zakres systemów radarowych, ich klasyfikacja i cechy rozwoju. Sygnały i metody pomiaru współrzędnych celu, detektor fazy, mikser. Śledzenie stacji radarowych. Przykłady nowoczesnych systemów radarowych.

praca semestralna, dodana 07.01.2009


Badanie urządzenia i zasady działania radaru pierwotnego. Klasyfikacja radarowa. Charakterystyka częstotliwościowych, fazowych i impulsowych metod pomiaru sygnału odbitego. Stacje radarowe w Kazachstanie i główne typy radarów.

streszczenie, dodane 13.10.2013


Dziedzina nauki i techniki, która łączy metody i środki wykrywania, pomiaru współrzędnych. Dwa rodzaje radarów. Aktywny radar z pasywną reakcją. Zasada działania metody impulsowej. Wykorzystanie radaru do celów wojskowych iw kosmosie.

prezentacja, dodano 15.11.2010


Pomiar współrzędnych w radarze, zasady detekcji. Historia badań i rozwoju urządzeń radarowych. Radar pulsacyjny. Pomiar współrzędnych kątowych celu, zasięg w radarze pulsacyjnym. Wykrywanie i śledzenie radarów.

praca semestralna, dodana 18.03.2011


Wykrywanie i precyzyjne określanie położenia obiektów za pomocą fal radiowych, ich właściwości. Pojęcie i historia rozwoju, zasada działania radaru pasywnego i aktywnego. Stworzenie radaru i schemat działania radaru. Klasyfikacja radarów i ich zastosowanie.

prezentacja, dodano 12.04.2012


Stacje radarowe systemu kontroli ruchu lotniczego, zadania ich wykorzystania. Obliczanie zasięgu detekcji. Stosunek sygnału do szumu, utrata niedopasowania. Zależności zasięgu detekcji od kąta elewacji i siatki. Budowanie strefy detekcji.

praca semestralna, dodano 20.09.2012


Różnice między radarem aktywnym a pasywnym. Wybór i obliczenie głównych parametrów i schematu budowy urządzenia antenowego. Podstawowe metody tworzenia sygnałów radarowych. Opracowanie liniowego układu emiterów, systemów dystrybucji energii.

praca dyplomowa, dodana 18.11.2017


Lokalizacja jako dziedzina technologii wykorzystująca zjawiska odbicia i promieniowania fal elektromagnetycznych przez różne obiekty do wykrywania tych obiektów. Schemat strukturalny radaru. Główne cele i zadania wyznaczania trzech grup parametrów nawigacyjnych.

praca kontrolna, dodano 21.08.2015


Wybór i obliczenie głównych parametrów i schematu budowy urządzenia antenowego. Synteza pionowego liniowego układu emiterów metodą Woodwortha-Lawsona. Modelowanie elektrodynamiczne urządzeń mostkowych, emiter drukowany. Wybór kanału tłumienia.

Podpułkownik W. Pietrow

W wyniku udoskonalenia i rozpowszechnienia w świecie przeciwlotniczych środków przeciwrakietowych wzrasta prawdopodobieństwo nagłych uderzeń środkami powietrznymi zarówno na terytorium samego państwa, jak i na oddziały stacjonujące za granicą. Ponadto, zdaniem przywódców obcych państw, poważne zagrożenia w czasie pokoju stanowią takie ponadnarodowe zagrożenia, jak handel narkotykami, nielegalna imigracja i terroryzm, a także wtargnięcie statków do stref wyłącznie ekonomicznych.

Eksperci zagraniczni traktują radiolokacyjne stacje radiolokacyjne (BHP) fal przestrzennych i powierzchniowych jako środek kontroli powietrza i przestrzeni naziemnej, który pozwala uniknąć zaskoczenia nalotem i zapewnić kontrolę nad wyłącznymi strefami ekonomicznymi.

Do chwili obecnej wprowadzono do służby i operują w interesie obrony przeciwlotniczej: amerykański system nadhoryzontalny KONUS (CONUS OTN - Continental US Over-the-Horizon Radar) oraz zmodernizowany radar przewoźny ZG typu AN / TPS-71; bistatyczne radary ZG w Chinach; Australijski JORN (JORN – Operacyjna Sieć Radarowa Jindalee); Francuski „Nostradamus”, nad którym prace zostały już zakończone.

Amerykański system stacjonarny KONUS ma teraz dwa stanowiska radarowe - wschodni i zachodni. Od połowy 1991 r. słup wschodni znajduje się w ograniczonym użytkowaniu. W ramach rozbudowy sieci KONUS, w Japonii wdrażany jest radiolokator naziemnych fal kosmicznych: mniej więcej. Hahajima (Bailey) - system transmisji na około. Iwo Jima (Iyoto) - odbiornik i centrum sterowania stacji. Celem stworzenia tego radaru jest wzmocnienie kontroli nad Aleutami.

Możliwości radarów poza-horyzontalnych i poza-horyzontalnych do wykrywania obiektów powietrznych i naziemnych: L - DND radaru konwencjonalnego; B - charakterystyka promieniowania obiektów radarowych poza horyzontem; 1 - nisko latające obiekty powietrzne; 2- obiekty powietrzne na dużych i średnich wysokościach; 3 - łódź; 4 - łódź patrolowa; 5 - statek strefy morskiej

Antena nadawcza i pojemniki z urządzeniami nadawczymi stacji AN/TPS-71

Centrum sterowania i antena odbiorcza stacji AN/TPS-71

Antena odbiorcza radar ZG "Nostradamus"

Możliwości radaru fal powierzchniowych ZG SWR-503 do monitorowania 200-milowej strefy przybrzeżnej: 1 - okręty wojenne; 2 - obiekty powietrzne lecące na małych wysokościach z dużymi prędkościami; 3 - morskie platformy wiertnicze; 5 - statki rybackie; 6 - obiekty powietrzne na dużych i średnich wysokościach

Schemat budowy mobilnego radaru fal powierzchniowych ZG: 1 - kanał komunikacji z odbiorcą informacji; 2 - punkt kontrolno-komunikacyjny; 3 - antena odbiorcza; 4 - antena nadawcza

Oprócz stacji radarowych systemu KONUS do wykrywania celów nisko latających, Stany Zjednoczone opracowały i stale unowocześniają przenośny radar 3G AN/TPS-71, którego cechą charakterystyczną jest możliwość przeniesienia go w dowolny region globu i stosunkowo szybkie (do 10-14 dni) rozmieszczenie na przygotowanych stanowiskach. W tym celu wyposażenie stacji jest montowane w kontenerach. Informacje z napowietrznego radaru trafiają do systemu oznaczania celów Marynarki Wojennej, a także innych typów samolotów. Aby wykrywać nosicieli pocisków manewrujących na obszarach sąsiadujących ze Stanami Zjednoczonymi, oprócz stacji znajdujących się w stanach Wirginia, Alaska i Teksas, planuje się zainstalowanie zmodernizowanego radaru ZG w stanie Dakota Północna (lub Montana) do kontroli przestrzeń powietrzna nad Meksykiem i otaczającymi go obszarami Oceanu Spokojnego. Ponadto podjęto decyzję o rozmieszczeniu nowych stacji do wykrywania nośników pocisków manewrujących na Karaibach, a także w Ameryce Środkowej i Południowej. Pierwsza taka stacja jest instalowana w Portoryko. Punkt transmisyjny jest rozmieszczony na około. Vieques, recepcja - w południowo-zachodniej części ok. Portoryko.

W 2003 roku w Australii przyjęto ponadhoryzontalny system JORN, zdolny do wykrywania celów powietrznych i powierzchniowych w odległościach niedostępnych dla naziemnych stacji mikrofalowych. W skład systemu JORN wchodzą: bistatyczny radar ZG „Jindali”; jonosferyczny system monitorowania znany jako system zarządzania częstotliwością FMS (FMS - Frequency Management System); centrum kontroli znajdujące się w bazie sił powietrznych w Edynburgu (Australia Południowa). Bistatyczny radar ZG „Jindali” obejmuje: centrum kontroli JIFAS (JFAS - Jindalee Facility at Alice Spring) w Alice Spring, dwie oddzielne stacje: pierwsza o polu widzenia 90 ° znajduje się w Queensland (punkt nadawczy - w Longrich, odbiorcza - w pobliżu Stonehenge ), drugi o polu widzenia 180° w azymucie znajduje się w stanie Australia Zachodnia (punkt nadawania znajduje się na północny wschód od Laverton, punkt odbioru znajduje się na północny zachód od tego miasta).

Chiny posiadają dwa bistatyczne radary 3G: jeden znajduje się w prowincji Xinjiang (jego strefa wykrywania jest zorientowana na Syberię Zachodnią), drugi znajduje się w pobliżu wybrzeża Morza Południowochińskiego. Chińskie stacje bistatyczne w dużej mierze wykorzystują rozwiązania techniczne zastosowane w australijskim radarze ZG.

We Francji w ramach projektu Nostradamus zakończono prace nad radarem o sondowaniu skośno-zwrotnym, który wykrywa małe cele w zasięgu 800-3000 km. Istotną różnicą tej stacji jest możliwość jednoczesnego wykrywania celów powietrznych w zakresie 360° w azymucie. Inną charakterystyczną jej cechą jest zastosowanie metody konstrukcji monostatycznej zamiast tradycyjnej bistatycznej. Stacja znajduje się 100 km na zachód od Paryża.

Przeprowadzone za granicą badania w zakresie radaru 3G wykazały, że zwiększenie dokładności określania lokalizacji celu można osiągnąć poprzez zastosowanie referencyjnych źródeł sygnału zainstalowanych w polu widzenia stacji. Kalibrację takich stacji pod względem dokładności i rozdzielczości można również przeprowadzić za pomocą sygnałów z samolotów wyposażonych w specjalny sprzęt.

Zagraniczni eksperci uważają, że stacje radarowe wykorzystujące fale powierzchniowe poza horyzontem są jednym z najbardziej obiecujących i stosunkowo niedrogich sposobów skutecznej kontroli nad powietrzem i przestrzenią powierzchniową. Informacje otrzymywane z radaru fal powierzchniowych pozwalają wydłużyć czas potrzebny na podjęcie właściwych decyzji.

Analiza porównawcza możliwości radarów naziemnych i pozahoryzontalnych do wykrywania obiektów powietrznych i powierzchniowych pokazuje, że radary wykorzystujące fale powierzchniowe znacznie przewyższają konwencjonalne radary naziemne pod względem zasięgu i zdolności wykrywania do śledzenia celów nisko obserwowalnych i nisko latających oraz statków nawodnych o różnych przemieszczeniach. Jednocześnie zdolność wykrywania obiektów powietrznych na dużych i średnich wysokościach jest nieco mniejsza, co nie wpływa na skuteczność pozahoryzontalnych obiektów radarowych. Ponadto koszty pozyskania i eksploatacji radarów na falach powierzchniowych są stosunkowo niskie i współmierne do ich wydajności.

Reprezentatywnymi próbkami radarów fal powierzchniowych ZG, przyjętymi przez inne kraje, są stacje SWR-503 i Overseer. SWR-503 został opracowany przez firmę Raytheon Canada zgodnie z wymogami kanadyjskiego Departamentu Obrony. Przeznaczony jest do monitorowania powietrza i przestrzeni naziemnej nad obszarami oceanicznymi przylegającymi do wschodniego wybrzeża kraju, a także do wykrywania i śledzenia celów naziemnych i powietrznych w granicach wyłącznej strefy ekonomicznej.

Radar fal powierzchniowych SWR-503 do monitorowania 200-milowej strefy przybrzeżnej może być również używany do wykrywania gór lodowych, monitorowania środowiska i wyszukiwania statków i samolotów w niebezpieczeństwie. Do monitorowania przestrzeni powietrznej i morskiej w rejonie ok. godz. Nowa Fundlandia, która ma znaczne obszary przybrzeżne dla ryb i ropy, już obsługuje dwie tego typu stacje bezobsługowe oraz centrum kontroli operacyjnej. Zakłada się, że SWR-503 będzie służył do kontroli ruchu lotniczego samolotów w całym zakresie wysokości oraz do monitorowania celów poniżej horyzontu radarowego.

Podczas testów radar zapewniał wykrywanie i śledzenie wszystkich celów zaobserwowanych przez inne środki obrony przeciwlotniczej i przybrzeżnej. Prowadzono także eksperymenty mające na celu zapewnienie możliwości wykrycia przelatujących nad powierzchnią morza pocisków manewrujących, jednak w celu skutecznego pełnego rozwiązania tego problemu, zdaniem zachodnich ekspertów, konieczne jest rozszerzenie zasięgu działania radaru do 15 -20 MHz. Według ich wyliczeń państwa o długiej linii brzegowej mogą instalować sieć takich radarów w odstępach do 370 km, aby zapewnić pełne pokrycie strefy nadzoru powietrznego i morskiego w swoich granicach.

Koszt jednej próbki radaru fal powierzchniowych SWR-503 w służbie wynosi 8-10 milionów dolarów. Eksploatację i kompleksową konserwację stacji szacuje się na ok. 400 tys. rocznie.

Radar Overseer ZG, reprezentujący nową rodzinę stacji fal powierzchniowych, został opracowany przez Marconi i jest przeznaczony zarówno do użytku cywilnego, jak i wojskowego. Wykorzystując efekt propagacji fal po powierzchni, stacja jest w stanie wykryć obiekty powietrzne i morskie wszystkich klas na dużych odległościach i na różnych wysokościach, których nie mogą wykryć konwencjonalne radary.

Przy tworzeniu stacji zagraniczni eksperci zastosowali rozwiązania techniczne, które zapewnią lepsze informacje o celach nad dużymi obszarami przestrzeni morskiej i powietrznej dzięki szybkiej aktualizacji danych.

Koszt jednej próbki radaru z falami powierzchniowymi Overseer w wersji jednopozycyjnej to 6-8 milionów dolarów. Eksploatację i kompleksowe utrzymanie stacji, w zależności od zadań do rozwiązania, szacuje się na 300-400 tys. rocznie.

Rozwój radaru fal powierzchniowych ZG w Japonii trwa, jednak jego charakterystyka taktyczno-techniczna koncentruje się głównie na monitorowaniu warunków hydrometeorologicznych i prądów powierzchniowych w obrębie 200-milowej strefy. Po udoskonaleniu oprogramowania takie stacje będą w stanie rozwiązywać problemy rozpoznania przestrzeni powietrznej i powierzchniowej.

Opracowany w Chinach radar fal powierzchniowych ZG jest przeznaczony do kontrolowania wód przybrzeżnych w odległości około 400 km. Antena z okresem logarytmicznym jest używana jako szyk anten nadawczych. Antena odbiorcza to łańcuch pionowych wibratorów uziemionych.

Dalszym rozwojem radaru ZG fali powierzchniowej może być wprowadzenie różnicowo-hiperbolicznej metody wyznaczania współrzędnych obiektów powietrznych. W oparciu o tę metodę zbadano pokładowy radar z wielopozycyjną falą powierzchniową za pomocą programu SWOTHR (Surface Wave Over-The-Horizon Radar). Nowość i specyfika wielopozycyjnego radaru km-ów polega na przesunięciu nacisku na rozwiązywanie problemów lokalizacji celów powietrznych i naziemnych na oprogramowaniu, a nie na sprzęcie, jak to ma miejsce w nowoczesnych radarach km-ów. Zastosowanie opcji wielostanowiskowej do budowy stacji pozwoli:
zastąpić złożone pola antenowe o liniowych wymiarach setek i tysięcy metrów bezkierunkowymi pionowymi wibratorami do wykrywania celu w azymucie w zakresie 360 ​​°. Do realizacji programu przewidzianego w planach rozmieszczenia radaru w ramach grupy okrętowej konieczne jest wyposażenie kilku okrętów nawodnych w specjalny sprzęt, a także opracowanie nowego oprogramowania opartego na wykorzystaniu wysokowydajnych komputerów.

Po ocenie wyników badań zagraniczni eksperci skoncentrowali swoje wysiłki na stworzeniu radaru ZG w jednopozycyjnej wersji projektu, który otrzymał nazwę HFSWR (High Frequency Surface Wave Radar). W ramach tego projektu powstaje mobilna stacja fal powierzchniowych na bazie istniejących już radarów fal powierzchniowych typu SWR-503 i SWR-610.

Zakłada się, że rozmieszczenie radaru ZG i przygotowanie go do misji bojowych potrwa kilka godzin. Stacja będzie w stanie wykrywać i śledzić zarówno cele ukryte, jak i nisko latające, a także okręty nawodne o różnych przemieszczeniach, wykorzystując pełen zakres dostępnych optymalnych częstotliwości.

Tym samym zagraniczni eksperci przewidują dalszy wzrost zdolności wykrywania celów powietrznych oraz rozszerzenie zakresu częstotliwości radaru naziemnego, głównie poprzez zastosowanie środków „radiowego ogrzewania” jonosfery i kalibracji. Pozahoryzontalne stacje radarowe na falach powierzchniowych pozostaną skutecznym środkiem monitorowania przestrzeni powietrznej i morskiej. Kontynuowane będą prace nad stworzeniem radaru fal powierzchniowych w wersji mobilnej i wielopozycyjnej.

Kontynuując wyścig zbrojeń, agresywne środowiska militarystyczne przeznaczają ogromne sumy na rozwój i produkcję różnego rodzaju broni i sprzętu wojskowego. Znacząca część tych środków przeznaczana jest na B+R w zakresie tworzenia wojskowego sprzętu radioelektronicznego, w tym pozahoryzontalnych stacji radiolokacyjnych. Prasa zagraniczna donosi, że stacje te przyciągnęły uwagę Pentagonu możliwością „oglądania” przestrzeni powietrznej i terenu przez kilka tysięcy kilometrów.

Działanie radarów pozahoryzontalnych opiera się na właściwości fal radiowych HF (2-30 MHz) do rozchodzenia się na duże odległości w wyniku wielokrotnych, następujących po sobie odbić od jonosfery i od powierzchni ziemi. Opracowując takie stacje, amerykańscy specjaliści rozważają dwie opcje umieszczenia sprzętu odbiorczego i nadawczego: na przeciwległych końcach toru propagacji fal radiowych (radar bezpośredniej propagacji) i w jednym punkcie (radar wstecznej propagacji). Gdy na drodze propagacji impulsów radarowych pojawią się jakiekolwiek przeszkody, na przykład zjonizowany ślad spalin z silnika rakietowego, sygnały są albo zniekształcone (w stacjach bezpośredniej propagacji), albo rozproszone i częściowo odbite w kierunku promieniowania punkt (w stacjach propagacji wstecznej). Te zniekształcenia lub odbicia są rejestrowane przez odpowiedni sprzęt, który określa azymut i odległość do naświetlanego obiektu.

Według amerykańskich ekspertów może służyć do wykrywania rakiet, satelitów (latających poniżej szczytów maksymalnej jonizacji) oraz wybuchów jądrowych.

Jak podaje prasa amerykańska, wieloletnie badania w zakresie radaru pozahoryzontalnego w Stanach Zjednoczonych ujawniły następujące główne specyficzne cechy odróżniające go od radaru konwencjonalnego: niejednoznaczność w pomiarze zasięgu do celu, niska rozdzielczość, słaba odporność na zakłócenia, złożoność systemów antenowych i efekt zanikania fal radiowych (fading).

Niejednoznaczność pomiaru odległości do celu jest spowodowana wielokrotnymi odbiciami energii elektromagnetycznej w wyniku obecności kilku zjonizowanych warstw odblaskowych w jonosferze. Aby uzyskać dane o położeniu warstw odbijających, siły powietrzne USA wraz z radarami pozahoryzontowymi AN / FPS-53 i AN / FPS-95 używają specjalnego sprzętu do sondowania jonosferycznego AN / GSQ-93.

Kolejnym sposobem rozwiązania tego problemu, według doniesień prasy zagranicznej, była adaptacja samych radarów do automatycznego określania parametrów jonosfery. W tym przypadku jako punkty odniesienia wykorzystuje się wyspy, rzeki, jeziora, góry, miasta, interfejsy ląd-woda, do których dokładne odległości są znane. Anteny tych radarów muszą zmieniać położenie wiązki w elewacji.

Niejednoznaczność w pomiarach zasięgu jest eliminowana przez ekspertów amerykańskich w taki sam sposób, jak w konwencjonalnych radarach, czyli poprzez dobór odpowiedniej częstotliwości powtarzania impulsów. Podaje się, że przy częstotliwości powtarzania impulsów 50 Hz, odległość do celu jest jednoznacznie określona w granicach do 3000 km.

Niska rozdzielczość radarów pozahoryzontalnych w azymucie tłumaczy się znacznie szerszą charakterystyką promieniowania ich systemów antenowych niż konwencjonalne radary o długości fali centymetrowej i decymetrowej. Zdaniem zagranicznych ekspertów zawężenie charakterystyki promieniowania systemów antenowych poprzez zwiększenie ich rozmiarów w niektórych przypadkach jest trudne do zrealizowania. Na przykład, aby uzyskać rozdzielczość azymutu 1°, co odpowiada wymiarowi liniowemu 17,5 km w odległości 1000 km, wymagany byłby system antenowy o długości 2 km.

Niska odporność na zakłócenia wynika z wpływu na działanie radaru sygnałów zakłócających powstających w atmosferze i pochodzących z kosmosu (hałas zewnętrzny), a także fal radiowych odbijanych od powierzchni ziemi.

Poważne utrudnienie dla radaru pozahoryzontalnego jest spowodowane interferencją zorzy polarnej i śladów meteorów. Na ekranach wskaźników radarowych zakłócenia te pojawiają się w postaci potężnych sygnałów wideo, wśród których wykrycie prawdziwych celów jest prawie niemożliwe. Według zagranicznej prasy problem ten stał się szczególnie dotkliwy dla specjalistów Sił Powietrznych USA w związku z ich chęcią wykorzystania startów rakiet do wykrywania startów rakiet podczas obserwacji na Biegunie Północnym. Oprócz tworzenia zakłóceń, zorza polarna zakłóca stabilność toru propagacji energii elektromagnetycznej, gdy odbijająca część jonosfery znajduje się w obszarze zorzy polarnej, a nawet gdy jest od niej oddalona. W tym drugim przypadku zakłócenia dostają się do odbiornika stacji przez boczne listki wzorca anteny odbiorczej. Aby znaleźć możliwość wyeliminowania wpływu zorzy polarnej na działanie radaru, amerykańscy specjaliści przeprowadzili na Alasce w latach 1973-1971 specjalne badania w ramach programu Polar Cap 3, podczas których uzyskano pozytywne wyniki i możliwość wykorzystania - na biegunie północnym znaleziono radary horyzontalne znajdujące się na kontynencie północnoamerykańskim do obserwacji.

W wyniku badań specjaliści US Air Force doszli również do wniosku, że moc sygnałów odbitych od powierzchni ziemi przewyższa moc sygnałów od celów o 40-80 dB. Aby odizolować te sygnały, stosuje się sprzęt do wybierania celu ruchomego (z wykorzystaniem efektu Dopplera). Głównym elementem amerykańskiego wyposażenia, który zapewnia taki wybór, jest procesor korelacji z urządzeniem pamięci na bębnie magnetycznym.Na początku lat 60. podczas testów radarów pozahoryzontalnych na wschodnim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych wykryto latające samoloty na tle powierzchni oceanu za pomocą tego sprzętu.

Złożoność systemów antenowych wynika z konieczności uzyskania dużego wzmocnienia w celu zwiększenia zasięgu widzenia, zwiększenia rozdzielczości, a także poprawy innych charakterystyk radarów pozahoryzontalnych. Według prasy zagranicznej, systemy antenowe tworzone w USA charakteryzują się dużym wzmocnieniem w szerokim zakresie częstotliwości oraz możliwością zmiany położenia wiązki w elewacji i prowadzenia pomiarów w szerokim sektorze, ale w azymucie. Należy zauważyć, że systemy te są nieporęczne i złożone w konstrukcji. Na przykład stacja eksperymentalna, zbudowana na początku lat 60-tych na atlantyckim wybrzeżu Stanów Zjednoczonych, posiada system antenowy w postaci 20 promienników tubowych rozmieszczonych w dwóch rzędach, których szerokość wynosi 98 m, a wysokość 43 m Taki system antenowy tworzy wiązkę o szerokości 10' i zapewnia przestrzeń poglądową w azymucie w sektorze 60° (w zakresie 47-107° od północnego kierunku południka). Zmiana położenia wiązki radarowej Madre w płaszczyźnie pionowej odbywa się mechanicznie. Moc promieniowana stacji wynosi 5-50 kW. Za tą anteną zbudowano kolejne 27 m szerokości, przeznaczone do pracy w przeciwnym kierunku. Prasa zagraniczna donosi, że systemy antenowe nowoczesnych radarów pozahoryzontalnych są znacznie bardziej skomplikowane, ponieważ emitują promieniowanie o średniej mocy kilkuset kilowatów i pracują w szerokim zakresie częstotliwości (od kilku MHz do kilkudziesięciu MHz). Szerokość tych anten sięga 300 m.

Dzięki przetwarzaniu sygnału Dopplera wiązka radaru jest opóźniana w obszarze docelowym, aby uzyskać wymaganą rozdzielczość częstotliwości Dopplera i konieczne tłumienie odbić od powierzchni ziemi. Tak więc w radarze Madre opóźnienie wiązki na celu może wynosić do 10 sek. W związku z tym amerykańscy eksperci uważają, że najwłaściwsze jest posiadanie w stacji oddzielnych anten nadawczych i odbiorczych. Aby uprościć konstrukcję całego systemu antenowego, wykorzystują one szerokopasmową antenę nadawczą i antenę odbiorczą z kilkoma wachlarzowymi wiązkami pokrywającymi tę samą przestrzeń, co antena nadawcza.

W wyniku zmiany polaryzacji sygnału podczas jego odbicia od napotkanego zjonizowanego śladu rakiety czasami pojawia się zanikanie (fading). Aby je zmniejszyć, amerykańscy eksperci uważają za konieczne zastosowanie anten odbierających sygnały spolaryzowane w płaszczyznach ortogonalnych. Zauważają, że najskuteczniejsze byłoby użycie anten z polaryzacją kołową, ale bardzo trudno jest stworzyć takie anteny HF.

Prasa zagraniczna zauważa, że ​​droga propagacji energii elektromagnetycznej zależy od częstotliwości pracy radaru, okresowych i sporadycznych zmian stanów jonosfery pod wpływem promieniowania słonecznego, dlatego radary te muszą działać na kilku częstotliwościach. Amerykańscy eksperci uważają, że w zależności od stanu jonosfery daną odległość można pokonać jedną częstotliwością lub będzie to wymagało 3-5 częstotliwości, czyli do pomyślnego wykorzystania radaru konieczne jest poznanie stanu jonosfery w czasie rzeczywistym i stopień koordynacji z nią parametrów promieniowania radaru.

Możliwości radarów pozahoryzontalnych zależą od ich położenia geograficznego, długości i liczby użytych przeskoków. Ponieważ długość skoku zmienia się w czasie i przestrzeni i z reguły wynosi 2000 - 2200 km po odbiciu od warstwy H i 3000 - 4000 km po odbiciu od warstwy F, uważa się, że zasięg przekracza 4000 km można osiągnąć pracując przynajmniej niż na dwóch skokach, ale jednocześnie pogarszają się inne cechy stacji (dokładność w określeniu współrzędnych celu, rozdzielczość, prawdopodobieństwo wykrycia).

Na podstawie wieloletnich badań amerykańscy eksperci doszli do wniosku, że obecny poziom rozwoju radaru pozahoryzontalnego pozwala na tworzenie stacji o następujących danych wydajnościowych:

• zasięg 1000 - 4000 km (z propagacją jednoskokową);
• pole widzenia w azymucie 360° (praktycznie 60-120°);
• rozdzielczość zasięgu około 2 km (bardziej typowo 20-40 km), współrzędne kątowe około 1°, prędkość celu około 3 km/h (dla radaru o częstotliwości 20 MHz z rozdzielczością częstotliwości Dopplera 0,1 Hz) ;
• dokładność namierzania 2 km (w stosunku do innych obiektów obserwowanych przez radar) i 10-20 km (bezwzględna) z dobrym oszacowaniem ścieżki.

Kontrola ruchu lotniczego za pomocą radarów pozahoryzontalnych nad dużymi akwenami jest uważana za szczególnie uzasadnioną, ponieważ jedna taka stacja o polu widzenia w azymucie 120° i zasięgu 1000-4000 km zapewnia obserwację obszaru ​​​​prawie 16 milionów metrów kwadratowych. km. Na tym obszarze radar może wykrywać i śledzić statki powietrzne oraz je lokalizować. Detekcja samolotu na tle powierzchni morza polega na tym, że widmo częstotliwości Dopplera sygnału odbitego od powierzchni morza jest znacznie węższe niż widmo częstotliwości odbitego od latającego statku powietrznego.

Prasa zagraniczna donosi, że przeprowadzone przez specjalistów Sił Powietrznych USA eksperymenty z wykorzystaniem radarów pozahoryzontalnych do kontroli ruchu lotniczego nad Oceanem Atlantyckim (między USA a Wielką Brytanią) potwierdziły ich teoretyczne wyliczenia. Jednocześnie niska rozdzielczość w azymucie została zrekompensowana dobrą rozdzielczością prędkości celu.

Na ryc. 1 przedstawia wykres zasięgów do statków powietrznych, które zostały wyznaczone przez centra kontroli lotów (linie ciągłe) oraz radar pozahoryzontalny (okręgi). W wyniku analizy tego wykresu zagraniczni eksperci doszli do wniosku, że dane uzyskane z obu źródeł zgadzają się dość zadowalająco.

Rysunek 1. Wykres zmian zasięgów statków powietrznych w czasie uzyskany za pomocą środków kontroli lotów (linie ciągłe) i radaru pozahoryzontalnego (kółka)

Wysokość lotu samolotu ma być określana na podstawie danych radarowych wysokościomierzy samolotów, które docierają do radaru ze specjalnych transponderów HF. Uważa się, że z ich pomocą możliwe będzie rozwiązanie problemów identyfikacji samolotów i częściowe zapewnienie z nimi komunikacji dalekiego zasięgu.

Aby kontrolować ruch lotniczy nad Oceanem Atlantyckim, konieczne będzie zbudowanie dwóch – jednego w USA i drugiego w Hiszpanii (rys. 2).

Ryż. 2. Układ radarów pozahoryzontalnych do kontroli ruchu lotniczego nad Atlantykiem

Stan morza można oszacować, wyodrębniając jego niskoczęstotliwościową część widma częstotliwości Dopplera odbitego sygnału, które zawiera niezbędne informacje o wysokości fal i kierunku ich ruchu (odpowiednio kierunku wiatru). ) w obszarze zainteresowania. Praktyczny test tej możliwości jest przeprowadzany na około. San Clemento (Kalifornia). Jednocześnie badane jest zastosowanie tych radarów do określania wysokości, kierunku ruchu fal, pomiaru parametrów prądów powierzchniowych oraz możliwości wykorzystania sygnałów odbitych od powierzchni morza jako wzorców kalibracji samych stacji. oceniane.

Konieczność takiej kalibracji wynika z faktu, że straty energii podczas propagacji są bardzo zmienne w czasie i nie można ich przewidzieć, a zatem są konsekwencją błędów pomiarowych. W eksperymentach oceniających możliwość wykorzystania sygnałów odbitych do kalibracji radarów pozahoryzontalnych wykorzystano stację emitującą sygnały jednocześnie na ponad 100 częstotliwościach (w zakresie 2-25 MHz) oraz koherentne przetwarzanie sygnałów odbitych odebrany na każdej częstotliwości został przeprowadzony. Moc nadajnika na impuls wynosiła 75 kW przy czasie trwania impulsu 20, 50 i 100 µs oraz częstotliwości powtarzania impulsu 200 Hz.

Ryż. 3. Mapa sytuacji meteorologicznej na Atlantyku w dniu 31 sierpnia 1972 r. według danych ze stacji meteorologicznych i radaru pozahoryzontalnego (skala odległości od radaru w azymucie 107” podana jest w milach morskich). Na strzałkach kierunku wiatru każda kreska poprzeczna wskazuje prędkość wiatru 10 węzłów, a połowa kreski - 5 węzłów.

Badanie możliwości zastosowania radarów pozahoryzontalnych do oceny stanu morza i pomiaru parametrów prądów powierzchniowych przeprowadzono w USA z wykorzystaniem radaru Madre pracującego na częstotliwościach 16,6 i 22,9 MHz o czasie trwania impulsu wynoszącym 500 i 800 μs oraz częstotliwość powtarzania impulsów 22,5 i 11 Hz. Przy zastosowaniu warstwy E zapewniono widoczność na odległości 800 - 2200 km, a przy warstwie F - 3700 km i więcej. Wyniki oceny porównawczej pogody na Oceanie Atlantyckim (między USA, Europą i Afryką) przedstawiono na ryc. 3. Amerykańscy eksperci uważają, że wyniki te potwierdzają możliwość wykorzystania radarów pozahoryzontalnych do określania stanu morza, a także kierunku i prędkości wiatru w interesujących rejonach oceanu. Zalecono skierowanie dalszych prac na poprawę dokładności pomiarów i doskonalenie techniki.