Sobre algunos problemas de control sobre el cumplimiento del procedimiento para el uso del espacio aéreo. VII

antes de Cristo/ noroeste 2015 № 2 (27): 13 . 2

CONTROL DEL ESPACIO AÉREO A TRAVÉS DEL ESPACIO

Klimov FN, Kochev M. Yu., Garkin E.V., Lunkov A.P.

Las armas de ataque aéreo de alta precisión, como los misiles de crucero y los aviones de ataque no tripulados, en el proceso de su desarrollo comenzaron a tener un largo alcance de 1.500 a 5.000 kilómetros. La baja visibilidad de dichos objetivos durante el vuelo requiere su detección e identificación en la trayectoria de aceleración. Es posible fijar un objetivo de este tipo a larga distancia, ya sea mediante estaciones de radar sobre el horizonte (radares OG) o utilizando sistemas ópticos o de radar basados ​​​​en satélites.

Los aviones no tripulados de ataque y los misiles de crucero vuelan con mayor frecuencia a velocidades cercanas a las velocidades de los pasajeros. aeronave por lo tanto, un ataque por tales medios puede disfrazarse de tráfico aéreo normal. Esto pone ante los sistemas de control del espacio aéreo la tarea de detectar e identificar dichos medios de ataque desde el momento del lanzamiento ya la máxima distancia de las líneas de destrucción efectiva de los mismos mediante VKS. Para resolver este problema, es necesario aplicar todos los sistemas de control y vigilancia del espacio aéreo existentes y desarrollados, incluidos los radares sobre el horizonte y las constelaciones de satélites.

El lanzamiento de un misil de crucero o ataque a una aeronave no tripulada puede realizarse desde el tubo torpedo de una lancha patrullera, desde la suspensión externa de la aeronave o desde un lanzador disfrazado de contenedor marítimo estándar ubicado en un buque civil de carga seca, remolque de automóvil , plataforma ferroviaria. Los satélites del sistema de alerta de ataque con misiles ya hoy registran y rastrean las coordenadas de lanzamientos de aviones no tripulados o misiles de crucero en las montañas y en el océano utilizando la antorcha del motor en la sección de aceleración. En consecuencia, los satélites del sistema de alerta de ataques con misiles deben monitorear no solo el territorio de un enemigo potencial, sino también las aguas de los océanos y continentes a nivel mundial.

La colocación de sistemas de radar en satélites para controlar el espacio aeroespacial hoy en día está asociada con dificultades tecnológicas y financieras. Pero en las condiciones modernas tales nueva tecnología cómo se puede utilizar la vigilancia dependiente automática de difusión (ADS-B) para controlar el espacio aéreo a través de satélites. La información de las aeronaves comerciales que utilizan el sistema ADS-B se puede recopilar utilizando satélites colocando a bordo receptores que operan en frecuencias ADS-B y repetidores de la información recibida a los centros de control del espacio aéreo en tierra. Así, es posible crear un campo global de vigilancia electrónica del espacio aéreo del planeta. Las constelaciones de satélites pueden convertirse en fuentes de información de vuelo sobre aeronaves en áreas bastante grandes.

La información del espacio aéreo proveniente de los receptores del sistema ADS-B ubicados en los satélites permite controlar las aeronaves sobre los océanos y en los pliegues del terreno. Cadenas montañosas continentes Esta información nos permitirá aislar los medios de ataque aéreo del flujo de aeronaves comerciales con su posterior identificación.

La información de identificación ADS-B en aviones comerciales que llegan a través de satélites creará una oportunidad para reducir los riesgos de ataques terroristas y sabotaje en nuestro tiempo. Además, dicha información permitirá detectar aeronaves de emergencia y lugares de accidentes de aviación en el océano lejos de la costa.

Evaluemos la posibilidad de utilizar varios sistemas satelitales para recibir información de vuelo de aeronaves utilizando el sistema ADS-B y transmitir esta información a los sistemas de control del espacio aéreo en tierra. Las aeronaves modernas transmiten información de vuelo mediante el sistema ADS-B utilizando transpondedores a bordo con una potencia de 20 W a una frecuencia de 1090 MHz.

El sistema ADS-B opera a frecuencias que penetran libremente en la ionosfera de la Tierra. Los transmisores del sistema ADS-B ubicados a bordo de la aeronave tienen una potencia limitada, por lo tanto, los receptores ubicados a bordo de los satélites deben tener suficiente sensibilidad.

Usando el cálculo de energía de la línea de comunicación satelital Samolet-Sputnik, podemos estimar el rango máximo en el que el satélite puede recibir información de los aviones. La peculiaridad de la línea satelital utilizada son las restricciones en el peso, las dimensiones generales y el consumo de energía tanto del transpondedor a bordo de la aeronave como del repetidor satelital a bordo.

Para determinar el alcance máximo en el que es posible recibir mensajes por el satélite ADS-B, utilizaremos la conocida ecuación para la línea de sistemas de comunicación por satélite en el tramo tierra-satélite:

Dónde

es la potencia efectiva de la señal a la salida del transmisor;

es la potencia efectiva de la señal a la entrada del receptor;

– ganancia de la antena transmisora;

– distancia oblicua desde la nave espacial hasta el punto de acceso receptor;

-longitud de onda en la línea "ABAJO"

ondas en la línea "Abajo";

es el área de apertura efectiva de la antena transmisora;

es el coeficiente de transmisión del trayecto de la guía de ondas entre el transmisor y la antena SC;

– eficiencia del trayecto del guiaondas entre el receptor y la antena ES;

Transformando la fórmula, encontramos el rango de inclinación en el que el satélite puede recibir información de vuelo:

d = .

Sustituimos en la fórmula los parámetros correspondientes al transpondedor estándar a bordo y al tronco receptor del satélite. Como muestran los cálculos, el alcance máximo de transmisión en el enlace avión-satélite es de 2256 km. Este alcance de transmisión inclinado en el enlace de aeronave a satélite sólo es posible cuando se opera a través de constelaciones de satélites de órbita baja. Al mismo tiempo, utilizamos equipamiento aeronáutico estándar sin complicar los requisitos de los aviones comerciales.

La estación terrestre para recibir información tiene restricciones de peso y dimensiones significativamente menores que el equipo a bordo de satélites y aeronaves. Dicha estación puede equiparse con receptores más sensibles y antenas de alta ganancia. Por lo tanto, el rango de comunicación en el enlace de satélite a tierra depende únicamente de las condiciones de la línea de visión del satélite.

Usando datos de las órbitas de las constelaciones de satélites, podemos estimar el rango de inclinación máximo de comunicación entre un satélite y una estación receptora terrestre usando la fórmula:

,

donde H es la altura de la órbita del satélite;

es el radio de la superficie terrestre.

Los resultados de los cálculos del rango máximo de inclinación para puntos en diferentes latitudes geográficas se presentan en la Tabla 1.

El rango de transmisión máximo en el enlace de aeronave a satélite es menor que el rango de inclinación máximo en el enlace de satélite a tierra de los sistemas de satélite Orbkom, Iridium y Gonets. El rango de inclinación de datos máximo es el más cercano al rango de transmisión de datos máximo calculado para el sistema satelital Orbcom.

Los cálculos muestran que es posible crear un sistema de vigilancia del espacio aéreo mediante la retransmisión por satélite de mensajes ADS-B desde las aeronaves a los centros de procesamiento de información de vuelo en tierra. Dicho sistema de vigilancia aumentará el alcance del espacio controlado desde una estación terrestre a 4.500 kilómetros sin el uso de comunicaciones entre satélites, lo que aumentará el área de control del espacio aéreo. Mediante el uso de canales de comunicación entre satélites, podremos controlar el espacio aéreo a nivel mundial.

Fig. 1 "Control del espacio aéreo mediante satélites"

Fig. 2 "Control del espacio aéreo con comunicación entre satélites"

El método propuesto de control del espacio aéreo permite:

Ampliar el área de cobertura del sistema de control del espacio aéreo, incluyendo las aguas de los océanos y el territorio de las cordilleras hasta 4500 km desde la estación terrestre receptora;

Al utilizar un sistema de comunicación entre satélites, es posible controlar el espacio aéreo de la Tierra a nivel mundial;

Recibir información de vuelo de aeronaves independientemente de los sistemas de vigilancia del espacio aéreo extranjero;

Seleccione objetos aéreos rastreados por el radar aéreo de acuerdo con el grado de peligro en las líneas de detección lejanas.

Literatura:

1. Fedosov E. A. "Medio siglo en la aviación". M: Avutarda, 2004.

2. “Comunicaciones y radiodifusión por satélite. Directorio. Editado por L.Ya.Kantor. M: Radio y comunicación, 1988.

3. Andreev VI "Orden del Servicio Federal transporte aéreo RF de 14 de octubre de 1999 No. 80 "Sobre la creación e implementación de un sistema de transmisión de vigilancia dependiente automática en la aviación civil de Rusia".

4. Traskovsky A. "La misión de aviación de Moscú: el principio básico de la gestión segura". "Aviapanorama". 2008. Nº 4.

SUSTANCIA: las invenciones se relacionan con el campo del radar y pueden ser utilizadas en el control del espacio irradiado por fuentes externas de emisión de radio. El resultado técnico de las soluciones técnicas propuestas es reducir el tiempo de funcionamiento del radar en el modo activo aumentando el tiempo de su funcionamiento en el modo pasivo. La esencia de la invención radica en el hecho de que el control del espacio aéreo irradiado por fuentes externas de radiación se lleva a cabo inspeccionando el espacio con el canal activo de la estación de radar solo en aquellas direcciones del área de visualización en las que la relación de la energía del equipo electrónico externo reflejada por el objeto al ruido es mayor que el valor umbral, para esto, el objeto reflejado es la energía de un medio radioelectrónico externo, cuyo tiempo de espera para la irradiación en la dirección inspeccionada es el más pequeño y no excede el valor permitido. 2 n. y 5 z.p. f-ly, 2 malos.

SUSTANCIA: las invenciones se relacionan con el campo del radar y pueden ser utilizadas en el control del espacio irradiado por fuentes externas de emisión de radio.

Un método conocido de radar activo de objetos, que consiste en la emisión de señales de sondeo, la recepción de señales reflejadas, la medición del tiempo de retardo de las señales y las coordenadas angulares de los objetos, el cálculo de la distancia a los objetos (Fundamentos teóricos del radar, ed. Ya. D. Shirman, M., "Sov. radio ", 1970, págs. 9-11).

Estación de radar conocida (RLS) que implementa el método conocido, que contiene una antena, un conmutador de antena, un transmisor, un receptor, un dispositivo indicador, un sincronizador, mientras que la entrada/salida de señal de la antena está conectada al conmutador de antena, el cuya entrada está conectada a la salida del transmisor, y la salida está conectada al receptor de entrada, la salida del receptor, a su vez, está conectada a la entrada del dispositivo indicador, dos salidas del sincronizador están conectadas al entrada del transmisor y la segunda entrada del dispositivo indicador, respectivamente, la salida de coordenadas de la antena está conectada a la tercera entrada del dispositivo indicador (Theoretical Foundations of Radar, ed. Ya.D. Shirman, M., "Sov Radio", 1970, p. 221).

La desventaja del método conocido y del dispositivo que lo implementa es que la radiación de señales de radar se realiza en cada dirección del área controlada. Este método hace que el radar sea extremadamente vulnerable a los medios antirradar, ya que con el funcionamiento continuo del radar, existe una alta probabilidad de detectar sus señales, determinar la dirección al radar y ser golpeado por los medios antirradar. Además, la capacidad de concentrar energía en cualquier área del área controlada para garantizar la detección de objetivos sutiles o para detectar objetivos bajo la acción de interferencia activa es muy limitada. Sólo puede llevarse a cabo reduciendo la energía radiada hacia otras direcciones de la zona.

Se sabe que fuentes que no forman parte del radar pueden utilizarse como fuentes de radiación. Tales fuentes de radiación generalmente se denominan "externas" (Gladkov V.E., Knyazev IN. Detección de objetivos aéreos en el campo electromagnético de fuentes externas de radiación. "Ingeniería de radio", número 69, p.70-77). Las fuentes externas de emisión de radio pueden ser estaciones de radar de estados vecinos y otros medios radioelectrónicos (RES).

La forma más cercana de controlar el espacio irradiado por fuentes externas de radiación incluye la inspección del espacio con la ayuda de un radar, la recepción adicional de la energía de la RES externa reflejada por el objeto, la determinación de los límites de la zona en la que la proporción de la reflejada La energía RES al ruido Q es mayor que el valor umbral Qthr, y la emisión de energía solo en aquellas direcciones de la zona en la que se detectó la energía reflejada del RES (RF Patente No. 2215303, 28/09/2001).

El dispositivo más cercano al reivindicado es una estación de radar (figura 1), que contiene canales pasivos y activos, una unidad de cálculo de posición, mientras que el canal pasivo incluye una antena receptora y un receptor conectados en serie, el canal activo incluye una antena conectada en serie, conmutador de antena, receptor y dispositivo de cálculo del alcance, así como un sincronizador y un transmisor, cuya salida está conectada a la entrada del conmutador de antena, estando conectadas la primera y segunda salidas del sincronizador respectivamente a la entrada del transmisor y la segunda entrada del dispositivo de cálculo de rango (Patente RF No. 2226701, 13.03.2001).

La esencia del método conocido es la siguiente.

Para el RES utilizado, el valor de la relación entre la energía reflejada por el objeto y el ruido (es decir, la relación señal/ruido) en el punto de recepción se calcula de acuerdo con la fórmula (Blyakhman A.B., Runova I.A. Área efectiva biestática de dispersión y detección de objetos durante el radar a través de la transmisión "Radio Ingeniería y Electrónica", 2001. Tomo 46, No. 4, fórmula (1) en la página 425):

donde Q=P c /P w - relación señal/ruido;

PT - potencia media del dispositivo de transmisión;

G T , G R son las ganancias de la antena transmisora ​​del RES y la antena receptora del radar, respectivamente;

λ - longitud de onda;

η - pérdidas generalizadas;

σ(α B ,α G) - RCS del objeto para un sistema de dos posiciones en función de los ángulos de difracción vertical y horizontal α B y α G, respectivamente; el ángulo de difracción se entiende como el ángulo entre la dirección de la irradiación y la línea que conecta el objeto y el punto de observación;

F T (β, θ), F R (β, θ) - patrones de radiación de la antena transmisora ​​del RES y la antena receptora del radar, respectivamente;

Р w - potencia de ruido promedio en la banda del dispositivo receptor;

R T , R R - distancia respectivamente desde el RES y el dispositivo receptor hasta el objeto.

Los límites angulares de la zona se calculan vertical y horizontalmente, en los que los valores de la relación señal-ruido Q no son inferiores al umbral Q POR. El valor umbral Q POR se selecciona en base a la confiabilidad requerida de detección de la energía RES reflejada por el objeto.

Dentro de los límites calculados de esta manera, la zona se inspecciona en modo pasivo (en el rango de frecuencia del RES seleccionado). El modo activo no se utiliza. Si en alguna dirección de la parte inspeccionada de la zona, la energía medida del RES tiene un nivel no inferior al nivel de umbral, entonces esta dirección se inspecciona en el modo activo. En este caso, se emite una señal de sondeo, se detecta un objeto y se miden sus coordenadas. Después de eso, el examen continúa en el modo pasivo.

Por lo tanto, se reduce el número de direcciones de zona exploradas en el modo activo. Debido a esto, en algunas direcciones de la zona se puede aumentar la concentración de la energía radiada del radar, lo que aumenta la fiabilidad de la detección de objetos.

La desventaja de las soluciones técnicas conocidas es la siguiente.

Como es sabido, las fuentes externas de radiación, tales como los radares ubicados en el territorio de los estados vecinos, se caracterizan para un observador externo por la aleatoriedad de la radiación en el tiempo. Por lo tanto, el uso de tales fuentes que irradian el área examinada de la zona con un nivel de potencia suficiente, por regla general, requiere un largo tiempo de espera para la exposición.

Se puede demostrar que cuando se utiliza una estación de radar externa como primera fuente externa, incluso una ubicada en el territorio de un estado vecino, el tiempo de espera para la exposición ti de la dirección inspeccionada estará determinado por la expresión:

donde Δα i , Δβ i - el tamaño angular del conjunto de partes del DN del i-ésimo radar externo, cuyo nivel de radiación proporciona Q≥Q POR;

∆A i ; ΔB i - tamaño angular del campo de visión del radar externo;

Ti - período de reconocimiento espacial del i-ésimo radar externo.

Para el caso en que el cumplimiento de la condición Q≥Q POR sea proporcionado únicamente por el haz principal del DN del i-ésimo radar externo (que es el caso en el prototipo), es decir Δα i Δβ i =Δα i0 Δβ i0 , donde Δα i0 Δβ i0 son las dimensiones angulares del haz principal del AP del i-ésimo radar externo, teniendo en cuenta que las dimensiones angulares del campo de visión del radar externo (ΔA i ,ΔB i) son significativos, es cierto:

y ti → Ti.

De ello se deduce que, dado que para los radares de vigilancia modernos el período de reconocimiento es Ti = 5 ÷ 15 s y está estrictamente limitado, su uso como radares externos con un método de reconocimiento de un solo canal está prácticamente excluido, ya que el reconocimiento de un espacio que consta de decenas de miles de direcciones, al costo de la inspección de cada dirección 5÷15 s es inaceptable.

Además, los radares modernos funcionan en una amplia gama de frecuencias, tienen Número grande tipos de señales, cuyos parámetros, aunque conocidos, requieren una mayor cantidad de canales para su recepción.

Se imponen requisitos a los radares modernos para garantizar una cobertura espacial constante en el tiempo sin detener el haz adicional, es decir, "en camino". Debido al hecho de que los momentos de irradiación de la zona por el haz principal del radar externo y los momentos de recepción de radiación por la estación de radar en las mismas direcciones rara vez coinciden, el tiempo alcanzable del radar en el modo pasivo en su conjunto sobre el campo de visión es pequeño. En consecuencia, el tiempo de su funcionamiento en el modo activo es significativo. En las soluciones técnicas más cercanas, cuando se utilizan radares externos como fuentes de radiación, la gran mayoría de las veces el radar funciona con radiación en casi toda el área de visualización, lo que, como se señaló, aumenta su vulnerabilidad a las armas antirradar enemigas y limita la capacidad de concentrar energía. Esta es una desventaja de las soluciones técnicas más cercanas.

Así, el problema a resolver (resultado técnico) de las soluciones técnicas propuestas es reducir el tiempo de funcionamiento del radar en modo activo aumentando el tiempo de su funcionamiento en modo pasivo.

El problema se resuelve por el hecho de que en el método de control del espacio aéreo irradiado por fuentes externas de radiación, que consiste en la vigilancia del espacio por una estación de radar (RLS), en la recepción adicional de la energía de un medio radioelectrónico externo ( RES) reflejada por un objeto, en la determinación de los límites de la zona dentro de la cual la relación entre la energía reflejada por el objeto de la RES y el ruido es mayor que el valor umbral, y en la emisión de señales de radar solo en aquellos direcciones de la zona en la que se detecta la energía reflejada de la RES, según la invención, se recibe la energía de esa RES externa, cuyo tiempo de espera para la irradiación de la dirección examinada es la más pequeña y no supera el valor permisible.

El problema también se resuelve con:

Los radares terrestres, incluidos los radares de los estados vecinos, se seleccionan como RES externos, se determinan sus parámetros y coordenadas;

Para visualizar una sección de la zona, se seleccionan aquellos radares externos para los cuales, ceteris paribus, el ratio es mayor, donde D MAKCi es el alcance máximo del i-ésimo radar externo, D FACTi es la distancia del i-ésimo radar externo a la sección vista de la zona;

Para visualizar una sección de la zona, se seleccionan aquellos radares externos para los cuales, ceteris paribus, los ángulos de difracción son los más pequeños;

Para visualizar una sección de la zona, se seleccionan radares externos con fondo ancho en el plano de elevación;

A partir de las coordenadas angulares almacenadas β i , ε i , y la distancia D FACTi para i=1,...,n radares externos, se calculan los valores y ángulos de difracción y se elabora un mapa de correspondencia de secciones de la zona controlada a los parámetros de las estaciones de radar externas que se utilizarán en el seguimiento de estas secciones.

El problema también se resuelve por el hecho de que en una estación de radar que contiene un canal pasivo, que incluye una antena receptora y un receptor conectados en serie, y un canal activo, que incluye una antena conectada en serie, un conmutador de antena, un receptor y un medidor de distancia. dispositivo, así como un sincronizador y un transmisor, cuya salida está conectada con la entrada del interruptor de antena, y la primera y segunda salida del sincronizador están conectadas respectivamente a la entrada del transmisor y la segunda entrada del dispositivo para calcular el alcance, según la invención, la segunda entrada del receptor, la entrada del sincronizador y la unidad de control de canal que contiene la memoria, y la calculadora conectada a su salida, cuya salida está conectada con la segunda entrada de el receptor, y su segunda entrada está conectada a la tercera salida del sincronizador, así como la segunda calculadora, cuya entrada y salida están conectadas respectivamente a la salida del receptor y la entrada del sincronizador.

La esencia de las soluciones técnicas propuestas es la siguiente.

Para resolver la tarea, se requiere información sobre los parámetros de RES externos que irradian el campo de visión del radar, que proviene de la inteligencia electrónica, se almacena y actualiza regularmente, es decir. se compila y mantiene un mapa de la RES. Dicha información contiene datos sobre la ubicación de la RES, los intervalos de tiempo para la operación de la RES para la radiación, las longitudes de onda de las señales emitidas, la potencia de la radiación y su cambio según los ángulos en los que se analizan las secciones del área de visualización. irradiado.

La información disponible a priori sobre todos los (n) RES que irradian la zona se analiza antes de inspeccionar cada dirección del área de cobertura del radar en el modo pasivo y se elige el RES externo que mejor se adapte a su uso en el paso actual del operación de radares

Se selecciona un RES externo (k-e de i=1,...,n) que tiene:

El tiempo de espera más corto para la irradiación de la sección analizada de la zona, que no exceda el t DOP permitido, que se determina en función del tiempo permitido para aumentar el período de revisión:

El valor más grande de la relación entre el alcance máximo del RES y la distancia del RES a la sección vista de la zona:

Ángulos de difracción más pequeños:

El haz más ancho (Δθi) en el plano de elevación:

Al mismo tiempo, el criterio (3) es el más importante y, por lo tanto, obligatorio. Para su implementación, se requiere acercar lo más posible el momento de inspección de la dirección del radar en el modo pasivo al momento de irradiación de esta dirección con un RES externo, es decir. reducir el tiempo de espera para la irradiación por un RES externo de la dirección del radar inspeccionado. Para reducir al máximo este tiempo de espera, la invención reivindicada utiliza una red de antenas en fase (PAR). HEADLIGHT permite cambiar la posición del haz en el sector de escaneo electrónico en cualquier orden. Esta capacidad de la matriz en fase permite en cada momento elegir entre una variedad de direcciones en el sector de escaneo electrónico para la inspección en modo pasivo esa dirección cuyo tiempo de espera para la irradiación por cualquier RES externo es el más corto. El uso de un orden arbitrario de selección de dirección para la inspección en el modo pasivo, en lugar de una transición secuencial de una dirección a otra, puede reducir significativamente el tiempo de espera para la irradiación de una dirección. Es obvio que el mejor efecto se logra cuando se utiliza una matriz en fase bidimensional.

La posición de recepción, que es un radar pasivo con matriz en fase, cuenta con equipos sintonizables en frecuencia para recibir y procesar señales de dispositivos electrónicos de radio externos, en particular radares activos externos, incluidos los ubicados en el territorio de los estados vecinos. En función de los resultados de seleccionar un RES externo, se sintoniza el equipo del canal de recepción.

Después de seleccionar el RES, la señal es recibida por el canal pasivo. Si, al mismo tiempo, la señal reflejada del RES externo se detecta dentro del tiempo de espera aceptable, es decir, se cumplen las condiciones:

significa que hay un objeto en esa dirección. Para detectar un objeto y medir sus coordenadas en esta dirección, el canal activo emite una señal.

Si, durante el tiempo de espera permitido por el canal pasivo, el nivel de radiación RES recibida no superó el valor umbral, es decir, (7) no se cumple, esto significa que no hay ningún objeto en esta dirección. La señal de sondeo no se emite en esta dirección. El haz de la antena del canal pasivo se mueve a la siguiente dirección del área controlada, no examinada previamente, y el proceso se repite.

Para el caso de utilizar radares activos como FER externos, incluidos los ubicados en el territorio de los estados vecinos, el criterio para elegir un radar externo es el tamaño angular total del haz principal y los lóbulos laterales, en el que el nivel de radiación recibida tiene un relación señal/ruido Q no inferior al umbral Q POR. Dichos radares incluyen, en primer lugar, radares cuya distancia desde el área que se está viendo (D FACT) es significativamente menor que el alcance máximo del radar (D MAX).

Así, por ejemplo, si la relación , entonces el nivel de energía del radar externo que incide en la sección examinada de la zona será suficiente para detectar un objeto no solo en la región del lóbulo principal, sino también en el lóbulo lateral (cuyo nivel en este caso es - 13 dB con una distribución de amplitud uniforme del campo sobre el lienzo de la antena), y cuando se produce un aumento adicional en la relación indicada, y en la región de fondo, es decir, donde y ti →0.

Este criterio también se cumplirá para aquellos utilizados como radares externos de aeródromo y de ruta, cuya densidad, por regla general, es bastante alta y por tanto la probabilidad de cumplir la condición es elevada. . Además, los radares de aeródromos modernos tienen amplios patrones de radiación en el plano de elevación, lo que asegura que iluminan simultáneamente una gran área de la zona.

También se logran condiciones favorables para los radares externos cuando el radar externo irradia la sección analizada de la zona con ángulos de difracción pequeños. Entonces, con un ángulo de difracción de no más de ±10 °, el EPR de un objeto aumenta en decenas y cientos de veces (Blyakhman A.B., Runova I.A. Área efectiva biestática de dispersión y detección de objetos en el radar de transmisión. "Ingeniería de radio and electronics", 2001, 46, No. 4, p. 424-432), lo que conduce a una disminución del tiempo de espera para la irradiación ti, ya que la detección de un objeto se hace posible cuando es irradiado con lóbulos laterales y el fondo del haz de radar.

La elección de un radar externo se realiza sobre la base de datos a priori actualizados regularmente sobre los parámetros y la ubicación del radar. Estos datos permiten elaborar un mapa digital de la correspondencia de las secciones del espacio controlado con las estaciones de radar para ser utilizadas como externas en el seguimiento de estas áreas. El mapa especificado permite proporcionar una reestructuración automática de los parámetros del canal de recepción para revisar secciones de la zona en el modo pasivo.

Por lo tanto, se logra una disminución en el tiempo de espera para la irradiación por un RES externo de la dirección inspeccionada en el campo de visión y se proporciona la solución de la tarea: un aumento en el tiempo de funcionamiento del radar en el modo pasivo.

Las invenciones se ilustran en los siguientes dibujos.

la figura 1 es un diagrama de bloques del radar más cercano;

Fig.2 - diagrama de bloques del radar propuesto.

La estación de radar inventiva (figura 2) contiene un canal pasivo 1, un canal activo 2 y una unidad de control de canal 3, mientras que el canal pasivo 1 incluye una antena receptora 4 conectada en serie y un receptor 5, el canal activo 2 incluye una serie -antena conectada 6, un interruptor de antena 7, receptor 8 y calculadora de distancia 9, así como sincronizador 10 y transmisor 11, cuya salida está conectada a la entrada del interruptor de antena 7, estando conectadas la primera y segunda salidas del sincronizador 10 respectivamente a la entrada del transmisor 11 y la segunda entrada del dispositivo de cálculo de distancia 9, la unidad de control de canal 3 incluye una memoria 12 y una calculadora 13 conectada a su salida, cuya salida está conectada a la segunda entrada del receptor 5, y su segunda entrada está conectada a la tercera salida del sincronizador 10, así como la calculadora 14, cuya entrada y salida están conectadas respectivamente a la salida del receptor 5 ya la entrada del sincronizador 10.

La estación de radar inventiva se puede realizar usando los siguientes elementos funcionales.

Antena receptora 4 y antena 6 - FAROS con escaneo electrónico en azimut y elevación y con rotación mecánica circular en azimut (Handbook of radar, ed. M. Skolnik, vol. 2, M., "Sov. Radio", 1977, pp. 132-138).

Receptores 5 y 8 - tipo superheterodino (Handbook on the basics of radar technology. M., 1967, pp. 343-344).

Conmutador de antena 7: conmutador de antena equilibrado basado en el circulador (A.M. Pedak et al. Manual sobre los conceptos básicos de la tecnología de radar. Editado por V.V. Druzhinin. Editorial militar, 1967, págs. 166-168).

El dispositivo de cálculo de distancia 9 es una calculadora digital que calcula la distancia al objeto por la magnitud del retraso de la señal reflejada (Fundamentos teóricos del radar. /Editado por Ya.D.Shirman, M., "Sov. radio", 1970, pág. 221).

Sincronizador 10 - Dispositivos de radar (teoría y principios de construcción). ed. V. V. Grigorina-Ryabov, págs. 602-603.

El transmisor 11 es un transmisor de impulsos de múltiples etapas en el klystron (A.M. Pedak et al. Handbook on the basics of radar technology. Editado por V.V. Druzhinin. Military Publishing House, 1967, pp. 277-278).

Memoria 12 - dispositivo de almacenamiento (Circuitos integrados. Manual, editado por T.V. Tarabrin, - M .: "Radio and Communication", 1984).

La calculadora 13 es una calculadora digital que implementa la elección de RES de acuerdo con los criterios (3)-(6).

La calculadora 14 es una calculadora digital que implementa el control de canal activo de acuerdo con el criterio (7).

El radar propuesto funciona de la siguiente manera.

Los datos sobre la ubicación del RES, los intervalos de tiempo para el funcionamiento del RES para la radiación, las longitudes de onda de las señales RES emitidas, la potencia de radiación y su cambio según los ángulos en los que se irradian las secciones del área de visualización, provienen de electrónica inteligencia y se registran en la memoria 12, donde se almacenan y se actualizan periódicamente.

Durante el funcionamiento del radar, se realiza un análisis de las direcciones del área de visión para determinar la necesidad de emitir una señal de sondeo desde el canal activo para medir las coordenadas de un objeto. Para cada dirección del área de visión, se determina el RES más adecuado para su uso. La elección de RES se lleva a cabo en la calculadora 13 verificando los criterios (3)-(6) para todos los RES externos, cuyos parámetros se registran en la memoria 12.

Después de seleccionar el RES, el receptor 5 se configura para recibir señales de este RES. Para ello, desde la salida de la calculadora 13 al receptor 5 se alimentan los parámetros de las señales de la RES seleccionada. Luego, utilizando la antena receptora 4 y el receptor 5, se recibe la señal del RES seleccionado.

Si, al recibir en la dirección analizada, se detecta una señal reflejada de un RES externo que cumple las condiciones (7), entonces para detectar un objeto y medir sus coordenadas, se suministra una señal de control desde la salida de la calculadora 14 a la entrada del sincronizador 10, según la cual el transmisor 11 genera una señal de sondeo de alta frecuencia. Desde la salida del transmisor 11, una señal de alta frecuencia se alimenta a la antena 6 a través de un conmutador de antena y se radia. La señal reflejada por el objeto es recibida por la antena 6 y, por medio del conmutador de antena 7, se alimenta al receptor 8, donde se convierte a una frecuencia intermedia, se filtra, se amplifica y se alimenta al dispositivo de cálculo de alcance 9. En el dispositivo de cálculo de alcance 9, el alcance al objeto R se calcula a partir del tiempo de retardo de la señal reflejada. El acimut y el ángulo de elevación del objeto (ε 0 y β 0 respectivamente) están determinados por la posición del haz de la antena 6.

Si durante el tiempo de espera permitido por el canal pasivo 1 el nivel de la radiación recibida del RES no excedió el valor umbral, es decir no se cumplen las condiciones (7), entonces la señal del canal 2 activo no se emite en esta dirección. El haz de la antena receptora 4 del canal pasivo 1 se mueve a la siguiente dirección del área controlada, que no ha sido examinada antes, y se repite el proceso.

1. Un método para monitorear el espacio aéreo irradiado por fuentes externas de radiación, que consiste en inspeccionar el espacio mediante una estación de radar (RLS) en modo pasivo, en recibir la energía de un medio radioelectrónico (RES) externo reflejado por un objeto , en la determinación de los límites de la zona dentro de la cual la relación entre la energía reflejada por el objeto de la RES y el ruido es mayor que el valor umbral, y en la emisión de señales de radar en el modo activo solo en aquellas direcciones de la zona en que se detecta la energía reflejada de la RES, que se diferencia en que reciben la energía de esa RES externa, cuyo tiempo de espera para la irradiación cuya dirección inspeccionada es la más pequeña y no excede la permisible, determinada sobre la base de la permisible aumento en el período de la encuesta de radar, mientras que la información utilizada sobre los intervalos de tiempo de la operación de la RES para la radiación de inteligencia electrónica se almacena y actualiza periódicamente para cada dirección del área de encuesta de radar.

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque los radares terrestres, incluidos los radares de estados vecinos, se seleccionan como RES externos, mientras que sus parámetros se determinan con base en información a priori de inteligencia electrónica.

3. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque para visualizar una sección de la zona, se seleccionan aquellos radares externos para los cuales, ceteris paribus, el ratio es mayor, donde D maxi es el alcance máximo del i-ésimo externo. radar, D real es la distancia desde i-ésimo radar externo hasta la sección vista de la zona.

4. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque para visualizar una sección de la zona, se seleccionan aquellos radares externos para los cuales, ceteris paribus, los ángulos de difracción son los menores.

5. El método según la reivindicación 2, caracterizado porque para visualizar una sección de la zona se seleccionan radares externos con fondo ancho en el plano de elevación.

6. El método de acuerdo con la reivindicación 2, o 3, o 4, o 5, caracterizado porque con base en la información almacenada y actualizada de las herramientas de inteligencia electrónica sobre la ubicación del RES, los intervalos de tiempo para la operación del RES para la radiación, las longitudes de onda de las señales emitidas, la potencia de radiación y sus cambios en función de los ángulos en los que se irradian las secciones analizadas del área de visión, conforman un mapa de la correspondencia de las secciones de la zona controlada a los parámetros de exterior estaciones de radar que se utilizarán en el seguimiento de estas secciones.

7. Una estación de radar que contiene un canal pasivo, que incluye una antena receptora y un receptor conectados en serie, y un canal activo, que incluye una antena conectada en serie, un conmutador de antena, un receptor y un dispositivo de cálculo de alcance, así como un sincronizador y un transmisor, cuya salida está conectada a la entrada del conmutador de antena, además la primera y segunda salida del sincronizador están conectadas, respectivamente, a la entrada del transmisor y la segunda entrada del dispositivo de cálculo de distancia, caracterizado porque que se introduce una unidad de control de canal en el canal pasivo, que contiene una memoria y una calculadora conectada a su salida, que implementa la elección de una instalación de radar (RES), y también se introduce una calculadora, que implementa el control de canal activo, mientras que el La salida de la calculadora que implementa la selección de RES está conectada a la segunda entrada del receptor de canal pasivo, y la segunda entrada de la calculadora que implementa la selección de RES está conectada a la tercera salida del sincronizador de canal activo, la La entrada de la calculadora que implementa el control del canal activo está conectada a la salida del receptor del canal pasivo, y la salida está conectada a la entrada del sincronizador del canal activo.

La invención se refiere a las mediciones geodésicas que utilizan sistemas de radionavegación por satélite, principalmente cuando se trabaja en condiciones de fuerte influencia de las señales reflejadas, en particular cuando se trabaja en áreas boscosas, así como en condiciones urbanas estrechas.

Un método para monitorear el espacio aéreo irradiado por fuentes externas de radiación y una estación de radar para su implementación.

Este problema se puede resolver con medios asequibles, rentables y seguros desde el punto de vista sanitario. Estas instalaciones se basan en los principios del radar semiactivo (SAL) utilizando la iluminación de los transmisores que la acompañan. Redes de comunicación y difusión. Hoy, casi todos los desarrolladores conocidos de equipos de radar están trabajando en el problema.

La tarea de crear y mantener un campo de control del espacio aéreo de servicio continuo las 24 horas del día a altitudes extremadamente bajas (LMA) es compleja y costosa. Las razones de ello radican en la necesidad de consolidar los órdenes de las estaciones de radar (RLS), la creación de una extensa red de comunicaciones, la saturación del espacio superficial con fuentes de radioemisiones y reflexiones pasivas, la complejidad de las condiciones ornitológicas y meteorológicas, densa población, alta intensidad de uso e inconsistencia de los actos jurídicos relativos a esta área.

Además, se dividen los límites de responsabilidad de varios ministerios y departamentos en el control del espacio de superficie. Todo esto complica enormemente la posibilidad de organizar el monitoreo por radar del espacio aéreo en la Primera Guerra Mundial.

¿Por qué necesitamos un campo de monitoreo continuo del espacio aéreo de superficie?

¿Para qué fines es necesario crear un campo continuo para monitorear el espacio aéreo de superficie en la Primera Guerra Mundial en tiempos de paz? ¿Quién será el principal consumidor de la información recibida?

La experiencia de trabajar en esta dirección con varios departamentos indica que nadie está en contra de la creación de tal campo, pero cada departamento interesado necesita (por varias razones) su propia unidad funcional limitada en objetivos, tareas y características espaciales.

El Ministerio de Defensa necesita controlar el espacio aéreo en la Primera Guerra Mundial alrededor de los objetos defendidos o en ciertas direcciones. Servicio de Guardia de Fronteras- por encima de la frontera estatal, y a no más de 10 metros del suelo. Un sistema unificado de gestión del tráfico aéreo - sobre aeródromos. Ministerio del Interior: solo aeronaves que se preparan para despegar o aterrizar fuera de las áreas de vuelo permitidas. FSB: el espacio alrededor de las instalaciones sensibles.

Ministerio de Situaciones de Emergencia: áreas de desastres naturales o provocados por el hombre. FSO - áreas de estancia de personas protegidas.

Esta situación indica la ausencia de un enfoque unificado para resolver los problemas y amenazas que nos esperan en el entorno superficial de baja altitud.

En 2010, el problema del control del uso del espacio aéreo en la Primera Guerra Mundial pasó de la responsabilidad del Estado a la responsabilidad de los propios operadores de aeronaves.

De acuerdo con las reglas Federales vigentes para el uso del espacio aéreo, se estableció un procedimiento de notificación para el uso del espacio aéreo para vuelos en espacio aéreo clase G (pequeña aviación). A partir de ahora, los vuelos en esta clase de espacio aéreo se pueden realizar sin obtener una autorización del control de tránsito aéreo.

Si consideramos este problema a través del prisma de la aparición de vehículos aéreos no tripulados en el aire, y en un futuro próximo, las "motocicletas voladoras" de pasajeros, entonces surge toda una gama de tareas relacionadas con garantizar la seguridad del uso del espacio aéreo a altitudes extremadamente bajas. arriba asentamientos, áreas industrialmente peligrosas.

¿Quién controlará el tráfico en el espacio aéreo de baja altitud?

Las empresas de muchos países del mundo están desarrollando estos asequibles vehículos de baja altitud. Por ejemplo, la empresa rusa Aviaton planea crear su propio cuadricóptero de pasajeros para 2020 para vuelos (¡atención!) fuera de los aeródromos. Es decir, donde no está prohibido.

La reacción a este problema ya se ha manifestado en forma de la adopción por parte de la Duma Estatal de la ley "Sobre las Enmiendas al Código Aéreo de la Federación Rusa con respecto al uso de aeronaves no tripuladas". De acuerdo con esta ley, todos los vehículos aéreos no tripulados (UAV) que pesen más de 250 g están sujetos a registro.

Para registrar un UAV, es necesario presentar una solicitud a la Agencia Federal de Transporte Aéreo en cualquier formulario, indicando los detalles del dron y su propietario. Sin embargo, a juzgar por cómo van las cosas con el registro de aviones ligeros y ultraligeros tripulados, parece que los problemas con los aviones no tripulados serán los mismos. Ahora, dos organizaciones diferentes son responsables de registrar aeronaves ligeras (ultraligeras) tripuladas y no tripuladas, y nadie puede organizar el control sobre las reglas para su uso en el espacio aéreo clase G en todo el territorio del país. Esta situación contribuye a un aumento descontrolado de casos de violaciones de las reglas para el uso del espacio aéreo a baja altitud y, como resultado, un aumento en la amenaza de desastres provocados por el hombre y ataques terroristas.

Por otro lado, la creación y mantenimiento de un amplio campo de seguimiento en la Primera Guerra Mundial en tiempos de paz por los medios tradicionales de radar de baja altitud se ve obstaculizada por las limitaciones de los requisitos sanitarios para la carga electromagnética de la población y la compatibilidad de RES. La legislación existente regula estrictamente los regímenes de radiación de las FER, especialmente en zonas pobladas. Esto se tiene estrictamente en cuenta al diseñar nuevas fuentes de energía renovables.

Entonces, ¿qué hay en el resultado final? La necesidad de monitoreo del espacio aéreo de superficie en PMA permanece objetivamente y solo aumentará.

Sin embargo, la posibilidad de su implementación está limitada por el alto costo de crear y mantener un campo en la Primera Guerra Mundial, la inconsistencia del marco legal, la falta de un solo organismo responsable interesado en un campo de gran escala las 24 horas, como así como las restricciones impuestas por los organismos de control.

Es urgente comenzar a desarrollar medidas preventivas de carácter organizativo, legal y técnico encaminadas a crear un sistema de monitoreo continuo del espacio aéreo PMA.

La altura máxima de la frontera del espacio aéreo de clase G varía hasta 300 metros en la región de Rostov y hasta 4,5 mil metros en las regiones de Siberia Oriental. EN últimos años La aviación civil rusa está experimentando un crecimiento intensivo en el número de instalaciones registradas y operadores de aviación general (GA). A partir de 2015, se registraron más de 7000 aviones en el Registro Estatal de Aeronaves Civiles de la Federación Rusa. Cabe señalar que, en general, no más del 20-30% del número total de aeronaves (AC) de personas jurídicas, asociaciones públicas y propietarios privados de aeronaves que utilizan aeronaves están registrados en Rusia. El 70-80% restante vuela sin licencia de operador aéreo o sin ningún registro de aeronave.

Según estimaciones de NP GLONASS, las ventas de pequeños sistemas aéreos no tripulados (UAS) en Rusia aumentan anualmente entre un 5 y un 10%, y para 2025 se comprarán 2,5 millones de ellos en la Federación Rusa. Se espera que el mercado ruso en términos de Los pequeños UAS civiles comerciales y de consumo pueden representar alrededor del 3-5% del global.

Monitorización: económica, asequible, respetuosa con el medio ambiente

Si adoptamos un enfoque imparcial de los medios para crear un monitoreo continuo de la Primera Guerra Mundial en tiempos de paz, entonces este problema puede resolverse por medios asequibles, rentables y seguros desde el punto de vista sanitario. Tales instalaciones se construyen sobre los principios del radar semiactivo (SAL) utilizando la iluminación de acompañamiento de los transmisores de las redes de comunicación y radiodifusión.

Hoy, casi todos los desarrolladores conocidos de equipos de radar están trabajando en el problema. Grupo de investigacion SNS Research ha publicado el informe "Military & Civil Aviation Passive Radar Market: 2013-2023" (Mercado de radar pasivo militar y de aviación civil: 2013-2023) y espera que para 2023, las inversiones en ambos sectores en el desarrollo de tecnologías para tales radares alcancen más de 10 mil millones de dólares americanos, con crecimiento anual en el periodo 2013-2023. será casi el 36%.

La versión más simple de un radar multiposición semiactivo es un radar de dos posiciones (biestático), en el que el transmisor de luz de fondo y el receptor del radar están separados por una distancia que excede el error de medición del rango. Un radar biestático consiste en un transmisor de iluminación satelital y un receptor de radar separados por una distancia base.

Como iluminación complementaria, se puede utilizar la radiación de los transmisores de las estaciones de comunicación y radiodifusión, tanto terrestres como espaciales. El transmisor de luz de fondo genera un campo electromagnético omnidireccional de baja altitud, siendo en el que los objetivos

Con una cierta superficie de dispersión efectiva (ESR), reflejan energía electromagnética, incluso en la dirección del receptor de radar. El sistema de antena del receptor recibe una señal directa de la fuente de iluminación y una señal de eco del objetivo, retrasada con respecto a ella.

En presencia de una antena de recepción direccional, se miden las coordenadas angulares del objetivo y el alcance total relativo al receptor de radar.

La base para la existencia de PAL son las amplias áreas de cobertura de las señales de radiodifusión y comunicación. Por lo tanto, las zonas de varios operadores celulares se superponen casi por completo, complementándose mutuamente. Además de las zonas de iluminación de comunicación celular, el territorio del país está cubierto por campos de radiación superpuestos de transmisores de transmisión de TV, estaciones de transmisión de TV satelital VHF FM y FM, etc.

Para crear una red de monitoreo de radar de múltiples posiciones en la Primera Guerra Mundial, se requiere una extensa red de comunicación. Los APN seguros dedicados tienen tales capacidades: canales de transmisión de datos en paquetes basados ​​en tecnología "telemática" M2M. Las características típicas de ancho de banda de dichos canales en carga máxima no son peores que 20 Kb/s, pero según la experiencia de la aplicación, casi siempre son mucho más altas.

JSC "SPE "KANT" está trabajando en el estudio de la posibilidad de detectar objetivos en el campo de la iluminación de redes celulares. En el curso de la investigación, se descubrió que la cobertura más amplia del territorio de la Federación Rusa se lleva a cabo mediante una señal de comunicación del estándar GSM 900. Este estándar de comunicación proporciona no solo suficiente energía para el campo de iluminación, sino también una tecnología para la transmisión de paquetes de datos de comunicación inalámbrica GPRS a una velocidad de hasta 170 Kb/s entre elementos de un radar multiposición espaciados a distancias regionales.

El trabajo llevado a cabo como parte de I+D mostró que una planificación de frecuencia territorial típica fuera de la ciudad de una red de comunicación celular permite construir un sistema activo-pasivo de múltiples posiciones de baja altitud para detectar y rastrear tierra y aire ( hasta 500 metros) objetivos con una superficie reflectante efectiva de menos de 1 metro cuadrado. metro.

La alta altura de suspensión de las estaciones base en las torres de antena (de 70 a 100 metros) y la configuración de la red de los sistemas de comunicación celular permiten resolver el problema de la detección de objetivos de baja altitud realizados con tecnología STELS de baja observabilidad utilizando métodos de ubicación espaciada.

Como parte de la I+D para la detección de blancos aéreos, terrestres y de superficie en el campo de las redes celulares, se desarrolló y probó un detector de un módulo receptor pasivo (PRM) de una estación de radar semiactiva.

Como resultado de las pruebas de campo del modelo RPM dentro de los límites de la red de comunicación celular GSM 900 con una distancia entre estaciones base de 4-5 km y una potencia de radiación de 30-40 W, la posibilidad de detectar un avión Yak-52 , un dron - un quadcopter DJI Phantom 2 , un automóvil en movimiento y transporte fluvial así como personas.

Durante las pruebas, se evaluaron las características espaciales y energéticas de detección y las capacidades de la señal GSM para resolver objetivos. Se ha demostrado la posibilidad de transmitir información de detección de paquetes y mapeo remoto de información desde el área de prueba a un indicador de observación remota.

Por lo tanto, para crear un campo de ubicación continuo superpuesto de múltiples frecuencias las 24 horas del día en el espacio de superficie en el PMA, es necesario y posible construir un sistema de ubicación activo-pasivo de múltiples posiciones con la combinación de flujos de información. obtenido utilizando fuentes de iluminación de varias longitudes de onda: desde metro (TV analógica, VHF FM y transmisión de FM) hasta decímetro corto (LTE, Wi-Fi). Esto requiere los esfuerzos de todas las organizaciones que trabajan en esta dirección. La infraestructura necesaria y datos experimentales alentadores están disponibles para esto. Podemos decir con seguridad que la base de información acumulada, las tecnologías y el principio mismo de PAL encubierto encontrarán el lugar que les corresponde en tiempos de guerra.

En la figura: "Esquema de un radar biestático". Por ejemplo, el área de cobertura actual de las fronteras del Sur Distrito Federal señal del operador móvil "Beeline"

Para evaluar la escala de ubicación de los transmisores de luz de fondo, tomemos como ejemplo la región promedio de Tver. En ella, sobre un área de 84 mil metros cuadrados. km con una población de 1 millón 471 mil personas, hay 43 transmisores de radiodifusión para la transmisión de programas de sonido de estaciones VHF FM y FM con una potencia de radiación de 0,1 a 4 kW; 92 transmisores analógicos de estaciones de televisión con potencia de radiación de 0,1 a 20 kW; 40 transmisores digitales de estaciones de televisión con potencia de 0,25 a 5 kW; 1.500 instalaciones de radiocomunicaciones transmisoras de diversas afiliaciones (principalmente estaciones base celulares) con una potencia de radiación desde unos pocos mW en un área urbana hasta varios cientos de W en un área suburbana. La altura de suspensión de los transmisores de iluminación varía de 50 a 270 metros.

campo de radar llamado el área del espacio con una altura dada del límite inferior, dentro del cual la agrupación de radar proporciona detección confiable, determinación de las coordenadas de los objetivos aéreos y su seguimiento continuo.

El campo de radar se forma a partir de las zonas de visibilidad del radar.

zona de visibilidad(detección) es el área del espacio alrededor del radar dentro del cual la estación puede detectar y rastrear objetivos aéreos con una probabilidad determinada.

Cada tipo de radar tiene su propia área de visibilidad, está determinada por el diseño de la antena del radar y sus características de rendimiento (longitud de onda, potencia del transmisor y otros parámetros).

Se señalan las siguientes características importantes de las zonas de detección de radar, que deben tenerse en cuenta al crear una agrupación de unidades de reconocimiento:

El límite de las zonas de visibilidad del radar muestra el rango de detección del objetivo en función de la altitud de vuelo del objetivo.

La formación del diagrama de dirección del radar, especialmente para los rangos de metros y decímetros, está significativamente influenciada por la superficie terrestre.

En consecuencia, el terreno tendrá un impacto significativo en la visibilidad del radar. Además, la influencia del terreno en diferentes direcciones desde el punto de posición del radar es diferente. En consecuencia, los rangos de detección del mismo tipo de objetivos aéreos a la misma altura en diferentes direcciones pueden ser diferentes.

Los radares de detección se utilizan para realizar el reconocimiento de un enemigo aéreo en un modo de búsqueda circular. El ancho del patrón de radiación de un radar de este tipo en el plano vertical es limitado y suele ser de 20-30°. Esto provoca la presencia de los llamados "embudos muertos" en la zona de visibilidad del radar, donde la observación de objetivos aéreos es imposible.

La posibilidad de seguimiento continuo de objetivos aéreos en la zona de visibilidad del radar también está influenciada por los reflejos de los objetos locales, como resultado de lo cual aparece un área iluminada cerca del centro de la pantalla del indicador. El seguimiento de objetivos en la zona de objetos locales es difícil. Incluso si los radares se despliegan en una posición que cumple con los requisitos para ello, en terreno medio-áspero, el radio de la zona de objetos locales alcanza los 15-20 km con respecto al centro de la posición. La inclusión de equipos de protección contra interferencias pasivas (un sistema de selección de objetivos en movimiento) no "elimina" por completo las marcas de los objetos locales de las pantallas de radar, y con una alta intensidad de reflejos de los objetos locales, es difícil observar los objetivos en esta zona. Además, cuando el radar está funcionando con el equipo SDC encendido, el rango de detección de objetivos aéreos se reduce entre un 10 y un 15 %.

La sección de la zona de visibilidad del radar en el plano horizontal a una altura dada puede tomarse condicionalmente como un anillo con el centro en el punto de posición del radar. El radio exterior del anillo está determinado por el rango máximo de detección de un tipo dado de objetivo aéreo a una altura dada. El radio interior del anillo está determinado por el radio del "embudo muerto" del radar.

Al crear una agrupación de radares en el sistema de inteligencia, se deben cumplir los siguientes requisitos:

El desplazamiento máximo posible de detección confiable en la dirección más probable de los ataques aéreos enemigos (frente al borde de ataque).

Un campo de radar continuo debe cubrir el espacio sobre todo el territorio de la formación operativa de tropas, en todas las altitudes posibles de un vuelo aéreo enemigo.

La probabilidad de detectar objetivos en cualquier punto de un campo continuo debe ser de al menos 0,75.

El campo del radar debe ser muy estable.

Máximo ahorro en reconocimiento radar (número de radares).

Es necesario detenerse en la elección del valor óptimo de la altura del límite inferior del campo de radar continuo, ya que esta es una de las condiciones más importantes para cumplir con los requisitos anteriores.

Dos estaciones vecinas proporcionan un campo de radar continuo solo a partir de una cierta altura mínima (H min), y cuanto menor sea la distancia entre el radar, menor será el límite inferior del campo continuo.

Es decir, cuanto menor sea la altura del límite inferior del campo, cuanto más cerca se requiera ubicar el radar, más se requerirá el radar para crear el campo (lo que contradice los requisitos anteriores).

Además, cuanto menor sea la altura del límite inferior del campo, menor será el desplazamiento de la zona de detección fiable a esta altura frente al borde de ataque.

El estado y las tendencias en el desarrollo de SVN ya en la actualidad requieren la creación de un campo de radar en el rango de altitud de varias decenas de metros (50-60 m).

Sin embargo, para crear un campo con tal altura del límite inferior, se requeriría una gran cantidad de equipos de radar. Los cálculos muestran que cuando se reduce la altura del límite inferior del campo de 500 m a 300 m, la necesidad de la cantidad de radares aumenta 2,2 veces, y cuando se reduce de 500 m a 100 m, 7 veces.

Además, no existe una necesidad urgente de un solo campo de radar continuo con una altitud tan baja.

En la actualidad, se considera racional crear un campo continuo en la zona de acción del frente (ejército) mediante radares terrestres con una altura límite inferior de 300-500 metros frente al borde de ataque y en profundidad táctica.

La altura del límite superior del campo del radar, por regla general, no se establece y está determinada por las capacidades de los radares en servicio con el RTP.

Para desarrollar una metodología general para calcular los valores de intervalos y distancias entre unidades de reconocimiento de radar por unidades de reconocimiento de radar en su única agrupación, tomaremos las siguientes suposiciones:

1. Todas las unidades están armadas con el mismo tipo de radar, cada unidad tiene un radar;

2. La naturaleza del terreno no tiene un impacto significativo en la visibilidad del radar;

Condición: Deje que sea necesario crear un campo de radar sólido con la altura del borde inferior "Н min". El radio de la zona de visibilidad (rango de detección) del radar en "H min" es conocido e igual a "D".

El problema se puede resolver mediante la ubicación del radar de dos formas:

En la parte superior de los cuadrados;

En los vértices de triángulos equiláteros (al tresbolillo).

En este caso, el campo de radar en "H min" se verá como (Apéndice 4 y 5)

La distancia entre los radares será igual a:

Con el primer método d=D =1.41 D;

En el segundo d=D=1,73 D;

De una comparación de estas cifras, se puede concluir que la creación de un campo de radar disponiendo el radar en los vértices de triángulos equiláteros (en un patrón de tablero de ajedrez) es más ventajoso económicamente, ya que requiere un número menor de estaciones.

Una agrupación de medios de reconocimiento situada en los vértices de un triángulo equilátero se denominará agrupación de tipo "A".

Si bien es ventajoso en términos de ahorro de costos, el tipo de agrupación "A" no proporciona otros requisitos críticos. Por ejemplo, la falla de cualquiera de los radares conduce a la formación de grandes huecos en el campo del radar. Las pérdidas de objetivos aéreos durante el seguimiento se observarán incluso con el correcto funcionamiento de todos los radares, ya que los "embudos muertos" en las zonas de visibilidad del radar no están bloqueados.

El tipo de agrupación "A" tiene características insatisfactorias del campo frente al borde de ataque. En áreas que ocupan un total de más del 20% del ancho de la franja frontal, la eliminación de la zona de reconocimiento frente al borde frontal es un 30-60% menor de lo posible. Si también tenemos en cuenta la distorsión de las zonas de visibilidad del radar debido a la influencia de la naturaleza del terreno alrededor de las posiciones, entonces, en general, podemos concluir que la agrupación de tipo "A" puede usarse solo en casos excepcionales con un agudo escasez de fondos y en direcciones secundarias en la profundidad de la formación operativa de las tropas del frente, pero no a lo largo de las líneas del frente

El apéndice presenta la constelación de radar, que condicionalmente llamaremos constelación de tipo "B". Aquí, los radares también están ubicados en arshins de triángulos equiláteros, pero con lados iguales al rango de detección "D" a la altura del límite inferior del campo en varias líneas. Los intervalos entre los radares en las líneas d = D, y la distancia entre las líneas

C \u003d D \u003d 0.87 D.

En cualquier punto del campo creado por la agrupación tipo "B", el espacio es visto simultáneamente por tres radares, y en algunas áreas incluso por siete. Debido a esto, se logra una alta estabilidad del campo de radar y la confiabilidad de conducir objetivos aéreos con una probabilidad de detección cercana a uno. Esta agrupación proporciona la superposición de los "embudos muertos" del radar y las áreas de los objetos locales (lo que solo se puede lograr con d = D), y también elimina posibles caídas en el campo debido a la distorsión de las zonas de visibilidad del radar debido a la influencia del terreno alrededor de la posición.

Para garantizar la continuidad del campo de radar en el tiempo, cada radar involucrado en la creación del campo debe funcionar las 24 horas. En la práctica, esto no es factible. Por lo tanto, en cada punto se deben desplegar no una, sino dos o más estaciones de radar, que forman la estación de radar.

Por lo general, cada RLP es desplegado por un RLP del Ortb.

Para crear un RL continuo, es recomendable organizar los campos RLP en varias líneas en un patrón de tablero de ajedrez (en los vértices de triángulos equiláteros),

Los intervalos entre postes deben seleccionarse en función de la altura dada del límite inferior del campo de radar (H min).

Es recomendable elegir los intervalos entre estaciones de radar iguales al rango de detección de objetivos aéreos "D" a la altura "H min" del límite inferior del campo en esta área (d = D)

La distancia entre las líneas del radar debe estar dentro de 0,8-0,9 del rango de detección a la altura del límite inferior del campo "H min".

PENSAMIENTO MILITAR No. 4/2000 Pág. 30-33

Sistema federal de reconocimiento y control del espacio aéreo: problemas de mejora

Teniente General AV SHRAMCHENKO

Coronel V.P. SAUSHKIN, candidato de ciencias militares

Un componente IMPORTANTE para garantizar la seguridad nacional de la Federación Rusa y la seguridad del tráfico aéreo sobre el territorio del país es el reconocimiento por radar y el control del espacio aéreo. El papel clave en la solución de este problema pertenece a las instalaciones y sistemas de radar del Ministerio de Defensa y el Servicio Federal de Transporte Aéreo (FSVT).

En la etapa actual, cuando los temas de uso racional de los recursos materiales y financieros destinados a la defensa, conservación de los recursos armamentísticos y equipamiento militar, la dirección principal en el desarrollo de instalaciones y sistemas de radar debe considerarse no la creación de nuevos, sino la organización de un uso integrado más eficiente de los existentes. Esta circunstancia predeterminó la necesidad de concentrar los esfuerzos de varios departamentos en la integración de instalaciones y sistemas de radar en el Sistema Unificado de Radar Automatizado (EARLS) en el marco del Sistema Federal de Reconocimiento y Control del Espacio Aéreo (FSR y KVP) de la Federación Rusa. .

Desarrollado de acuerdo con el Decreto del Presidente de Rusia, el programa objetivo federal para mejorar el FSR y CVP para 2000-2010 proclama su objetivo de lograr la eficiencia y calidad requeridas para resolver los problemas de defensa aérea, protección de la frontera estatal de la Federación Rusa en el espacio aéreo, soporte de radar para vuelos de aviación y gestión del tráfico aéreo en las direcciones aéreas más importantes basado en el uso integrado de instalaciones y sistemas de radar del tipo de las Fuerzas Armadas de RF y el Servicio Federal de Transporte Aéreo en el contexto de una reducción en la composición total de fuerzas, medios y recursos.

La tarea principal de la primera etapa de mejora del FSR y CVP (2000-2005) es la creación de EARLS en las zonas de defensa aérea del Cáucaso Central y del Norte, en la región de defensa aérea de Kaliningrado (Flota Báltica), en ciertas áreas del Norte -Zonas de defensa aérea occidental y oriental sobre la base de equipos complejos de grupos de tropas y posiciones del FSVT con medios unificados de automatización de uso interespecífico.

Para ello, se prevé, en primer lugar, desarrollar conceptos para el desarrollo de equipos de detección de radar para equipar el EARLS y un sistema unificado de visualización de la situación submarina, superficial y aérea en los teatros marítimos. Se prestará especial atención a los problemas de ingeniería de sistemas de la construcción de un sistema de intercambio de información en tiempo real para FSR y KVP sobre la base de los medios existentes y futuros.

Durante este período, es necesario dominar la producción en masa de equipos de radar que hayan pasado las pruebas estatales, complejos unificados de equipos de automatización (KSA) para uso interespecífico en versiones estacionarias y móviles, y comenzar a equipar sistemáticamente grupos de tropas con ellos en de acuerdo con la estrategia de creación de los EARLS. Además, es necesario determinar la composición, la estructura organizativa y el armamento de la reserva móvil de la FSR y KBIT de preparación constante, así como la lista de unidades de ingeniería de radio del servicio de vigilancia costera de la Armada que se incluirán en la FSR y KVP, desarrollar propuestas y planes para su rearme escalonado. Es necesario llevar a cabo medidas para modernizar los equipos radioelectrónicos, extender su vida útil y mantener en buen estado la flota existente, I+D encaminada a crear modelos prioritarios prometedores de aplicación interespecífica, desarrollar normas (estándares y recomendaciones) para las opciones de equipos básicos para unidades del Ministerio de Defensa y posiciones del FS VT de doble uso, según las cuales fueron reacondicionadas.

El resultado del trabajo debería ser la prueba de secciones experimentales de fragmentos EARLS, su actualización con complejos de intercambio de información unificados y la difusión de la experiencia adquirida a otras zonas y regiones de defensa aérea.

En la segunda etapa(2006-2010) está previsto completar la formación de EARLS en las zonas de defensa aérea del noroeste y del este; creación de fragmentos EARLS en ciertas áreas de las zonas de defensa aérea de los Urales y Siberia; creación de una reserva móvil de FSR y KVP de disponibilidad constante, su equipamiento con radares móviles y KSA de uso interespecífico; finalización de la I+D sobre el desarrollo de modelos prometedores prioritarios de equipos radioelectrónicos para uso interespecífico y el comienzo del equipamiento sistemático de FSR y KVP con ellos; finalización de la construcción de un sistema de intercambio de información para el FSR y KVP en su conjunto; llevar a cabo investigación y desarrollo sobre el desarrollo de radares modulares de bloques unificados y KSA de aplicación interespecífica; creación de una reserva científica y técnica para el desarrollo y la mejora de FSR y KVP.

Cabe señalar que la estricta subordinación departamental de los equipos de radar de los tipos de las Fuerzas Armadas de RF y el Servicio Militar Federal, en combinación con el bajo nivel de automatización de los procesos de control de las fuerzas y medios de reconocimiento de radar, hace que sea difícil construir el FSR y KVP de acuerdo con un solo plan y plan, y especialmente la adopción de decisiones óptimas sobre su uso en interés de todos los consumidores de información de radar. Por lo tanto, los indicadores de la efectividad del uso de FSR y KVP para resolver problemas funcionales, regularidades y principios de gestión, poderes y límites de responsabilidad de los órganos de mando y control para gestionar las fuerzas y medios de reconocimiento de radar en tiempo de paz, durante el servicio de combate y en el proceso de uso de combate, no se han determinado.

La complejidad de identificar los patrones y principios de gestión de la FSR y la CVP se debe a la insuficiente experiencia en su uso. Se requiere crear una terminología adecuada con la elección de las definiciones más precisas de los conceptos básicos relacionados con el radar. Sin embargo, se han desarrollado ciertos puntos de vista sobre los principios de gestión de sistemas organizativos y técnicos complejos, la organización y los métodos de trabajo de los órganos de gestión, teniendo en cuenta las perspectivas para el desarrollo e implementación de sistemas de control automatizado. Se ha acumulado una gran experiencia en la resolución de problemas de control de instalaciones y sistemas de radar en las ramas de las Fuerzas Armadas de la Federación Rusa y el Servicio Militar Federal.

En nuestra opinión, la gestión de FSR y KVP debe ser un conjunto de medidas y acciones coordinadas de los órganos de gestión de FSR y KVP para mantener las fuerzas y medios subordinados en constante disposición para su uso y guiarlos en el desempeño de sus tareas. . Debe llevarse a cabo teniendo en cuenta los requisitos de todas las partes interesadas sobre la base de la automatización de los procesos de recopilación, procesamiento y distribución de información en todos los niveles.

Los estudios han demostrado que, en primer lugar, sólo control y planificacion centrales fuerzas y medios FSR Y STOL permitirá, a un nivel dado de eficiencia, preservar al máximo la reserva del recurso técnico de equipos radioelectrónicos, reducir el número de personal de mantenimiento, crear un sistema unificado de operación, reparación y logística, y reducir significativamente los costos operativos ; En segundo lugar, estructura organizativa y métodos de gestión deben ser aquellas en las que se utilicen al máximo las posibilidades de los medios técnicos para alcanzar los fines de la gestión; en tercer lugar, sólo automatización compleja de los procesos de gestión Y uso de modelos de optimización permiten lograr un aumento significativo en la eficiencia de la aplicación FSR Y STOL en comparación con los métodos heurísticos tradicionales de planificación y gestión.

Los principios fundamentales de la gestión de SRF y KVP, en nuestra opinión, debe ser la centralización y la unidad de mando. De hecho, el dinamismo y la fugacidad de los cambios en la situación aérea y electrónica, especialmente en las condiciones de guerra, han aumentado significativamente el papel del factor tiempo y la necesidad única toma de decisiones y ponerlo firmemente en práctica. Y esto solo puede lograrse con una estricta centralización de derechos en manos de una sola persona. La centralización del control permitirá en poco tiempo y de la mejor manera coordinar las acciones de fuerzas y medios heterogéneos FSR y CVP, aplicarlos con eficacia, concentrar rápidamente los esfuerzos en las direcciones principales, en la solución de las tareas principales. Al mismo tiempo, la gestión centralizada debe combinarse con la provisión de iniciativa a los subordinados para determinar cómo realizar las tareas que se les asignan.

La necesidad de unidad de mando y centralización de la gestión también se deriva de los objetivos mismos de crear FSR y KVP, que son la reducción de los costes totales del Ministerio de Defensa y FSVT para sostener I+D para el desarrollo de equipos de automatización y radar, para el mantenimiento y desarrollo de posiciones de instalaciones de radar; comprensión unificada de la situación del aire en los órganos de control de todos los niveles; asegurar la compatibilidad radioelectrónica de los medios de radar y comunicación de tipos Fuerzas Armadas RF y FSVT en áreas de base conjuntas; reducción en el tipo y unificación de las instalaciones de radar, KSA e instalaciones de comunicaciones, la creación de estándares uniformes para su interfaz.

Desde la fundación FSR Y STOL componen las tropas de ingeniería de radio Fuerza Aérea, dirección general creación y el uso de FSR y KVP, es recomendable asignar al Comandante en Jefe de la Fuerza Aérea, quien, como presidente de la Comisión Interdepartamental Central FSR Y STOL puede administrar FSR Y KVP. Las tareas de la comisión deben incluir: desarrollo de planes de desarrollo FSR Y STOL y coordinación de I+D en este ámbito, teniendo en cuenta las principales orientaciones para la mejora de las fuerzas y medios de reconocimiento radar de tipo Fuerzas Armadas RF y FSVT; implementación de una política técnica unificada con la creación escalonada FSR Y STOL, desarrollo de propuestas y recomendaciones a las ramas de las Fuerzas Armadas de la Federación Rusa y el Servicio Federal de Transporte Militar en las áreas de desarrollo de radar, automatización y comunicaciones, su estandarización y compatibilidad; desarrollo de programas y planes para equipar a FSR y KVP con medios técnicos que brinden una solución de alta calidad a las tareas en tiempos de paz y guerra, organizando el trabajo de certificación, atestación y licencia de medios técnicos; la armonización con las ramas de las Fuerzas Armadas y la FSMFT de los documentos normativos y legales en desarrollo que regulan el funcionamiento de la FSR y la CVP; planificación coordinada y formación de pedidos para producción en serie, compra de nuevos equipos para FSR y KVP y su implementación; planificación y organización del uso de FSR y KVP en interés de todos los consumidores interesados ​​de información de radar; coordinación con las ramas de las Fuerzas Armadas de la Federación de Rusia y el FSVT de cuestiones relacionadas con el despliegue y redespliegue de unidades de radar.

El Comandante en Jefe del Ejército del Aire puede ejercer control directo sobre la creación y perfeccionamiento de las FSR y CVP a través de la Dirección de Tropas de Radio Ingeniería del Ejército del Aire, que realiza las funciones del aparato de la Comisión Interdepartamental Central.

Orientación general sobre el uso de SRF y KVP en las zonas de defensa aérea es recomendable colocar sobre los comandantes de las formaciones de la Fuerza Aérea, en áreas de defensa aérea - sobre los comandantes de las formaciones de defensa aérea, quienes pueden administrar personalmente la FSR y la KVP, a través de las comisiones interdepartamentales zonales de la FSR y la KVP, los cuarteles generales de las formaciones de la Fuerza Aérea y las formaciones de defensa aérea, así como a través de sus adjuntos y jefes de las tropas de ingeniería de radio.

Las tareas de la comisión interdepartamental zonal de FSR y KVP, la sede de la formación de la Fuerza Aérea (formaciones de defensa aérea) deben incluir: planificación y organización del servicio de combate de una parte de las fuerzas y medios de FSR y KVP en la defensa aérea zona (región); coordinación de planes para el uso de FSR y KVP en la zona (área) de defensa aérea con todos los departamentos interesados; organizar y realizar la capacitación del personal y el equipo de FSR y KVP para el cumplimiento de las tareas asignadas; organización de reconocimiento de radar y control del espacio aéreo de FSR y KVP en la zona de defensa aérea (área); control sobre la calidad y estabilidad del suministro de información radar a las autoridades; organización de la interacción con las fuerzas y medios de reconocimiento y control del espacio aéreo, que no forman parte de la FSR y STOL; coordinación de los problemas de operación de los medios técnicos de la FSR y KVP.

Estructuralmente, el sistema de control de FSR y KVP debe incluir controles, puestos de control, un sistema de comunicación, complejos de equipos de automatización, etc. En nuestra opinión, puede basarse en el sistema de control de las tropas de ingeniería de radio de la Fuerza Aérea.

Inmediato control es conveniente producir por fuerzas y medios de reconocimiento radar y control del espacio aéreo desde los puestos de mando existentes de los servicios de las Fuerzas Armadas y del Servicio Federal de Transporte Aéreo (según afiliación departamental). Al mismo tiempo, deben organizar su trabajo y el trabajo de las fuerzas y medios subordinados de acuerdo con los requisitos de los consumidores de información de radar sobre la base de una planificación unificada para el uso de FSR y KVP en zonas y áreas. defensa aérea.

En el curso del uso de combate, las unidades de ingeniería de radio (posiciones de radar) del FSR y el KVP en temas de realización de reconocimiento de radar y emisión de información de radar deben subordinarse rápidamente a los cuerpos de comando y control de las tropas de ingeniería de radio de la Fuerza Aérea. a través de los puestos de mando de las ramas correspondientes de las Fuerzas Armadas.

En el contexto del dinamismo cada vez mayor de la situación aérea y electrónica y la influencia activa del lado opuesto en los activos y sistemas de radar, los requisitos para garantizar su control efectivo están aumentando considerablemente. Es posible resolver radicalmente el problema de aumentar la eficiencia del uso de FSR y KVP solo a través de automatización compleja de procesos de gestión basados ​​en la implementación nuevo tecnologías de la información. Una formulación clara de los objetivos del funcionamiento de FSR y KVP, tareas de gestión, definición de funciones objetivo, desarrollo de modelos adecuados a los objetos de gestión: estos son los principales problemas que deben resolverse al sintetizar la estructura de el sistema de gestión y los algoritmos para su funcionamiento, distribuyendo funciones por niveles del sistema de gestión y determinando su composición óptima.

pensamiento militar. 1999. Nº 6. S. 20-21.

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