Доложил президенту, что Воздушно-космические силы в соответствии с программой перевооружения армии и флота, принятой в 2012 году, уже получили 74 новые радиолокационные станции. Это немало, и на первый взгляд состояние радиолокационной разведки воздушного пространства страны выглядит благополучно. Однако в этой сфере в России остаются серьезные нерешенные проблемы.
Эффективная радиолокационная разведка и контроль воздушного пространства — непременные условия обеспечения военной безопасности любой страны и безопасности воздушного движения в небе над ней.
В России решение этой задачи возложено на РЛС Минобороны и .
До начала 1990-х годов системы военного и гражданского ведомств развивались самостоятельно и практически самодостаточно, что требовало серьезных финансовых, материальных и других ресурсов.
Однако условия контроля воздушного пространства все больше усложнялись из-за возрастающей интенсивности полетов, особенно иностранных авиакомпаний и летательных аппаратов малой авиации, а также из-за внедрения уведомительного порядка использования воздушного пространства и низкого уровня оснащения гражданской авиации ответчиками единой системы государственного радиолокационного опознавания.
Резко усложнился контроль за полетами в «нижнем» воздушном пространстве (зоне G по международной классификации), в том числе над мегаполисами и особенно в Московской зоне. При этом активизировалась деятельность террористических организаций, способных организовывать теракты с использованием летательных аппаратов.
Влияние на систему контроля воздушного пространства оказывает и появление качественно новых средств наблюдения: новые РЛС двойного назначения, загоризонтные РЛС и средства автоматического зависимого наблюдения (АЗН), когда помимо вторичной радиолокационной информации с борта наблюдаемого воздушного судна диспетчеру передаются параметры непосредственно с навигационных приборов самолета, и т.п.
Чтобы упорядочить все имеющиеся средства наблюдения, в 1994 году было решено создать объединенную систему радиолокационных средств Минобороны и Минтранса в рамках федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства Российской Федерации (ФСР и КВП).
Первым нормативным документом, положившим начало созданию ФСР и КВП, стал соответствующий указ от 1994 года.
Согласно документу, речь шла о межведомственной системе двойного назначения. Целью создания ФСР и КВП объявлялось объединение усилий Минобороны и Минтранса для эффективного решения задач противовоздушной обороны и управления движением в воздушном пространстве России.
По мере выполнения работ по созданию такой системы с 1994 по 2006 год было издано еще три президентских указа и несколько постановлений правительства. Этот период времени был потрачен в основном на создание нормативных правовых документов о принципах согласованного применения гражданских и военных РЛС (Минобороны и Росавиации).
С 2007 по 2015 год работа над ФСР и КВП шла по линии Госпрограммы вооружений и отдельной федеральной целевой программы (ФЦП) «Совершенствование федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства Российской Федерации (2007-2015 годы)». Головным исполнителем работ по реализации ФЦП был утвержден . По мнению специалистов, объем выделенных для этого средств был на уровне минимально допустимого, однако работа наконец началась.
Господдержка позволила преодолеть негативные тенденции 1990-х и начала 2000-х годов по сокращению радиолокационного поля страны и создать несколько фрагментов единой автоматизированной радиолокационной системы (ЕРЛС).
До 2015 года площадь контролируемого Вооруженными силами России воздушного пространства стабильно росла, а требуемый уровень безопасности воздушного движения сохранялся.
Все основные мероприятия, предусмотренные ФЦП, были выполнены в пределах установленных показателей, но она не предусматривала завершения работ по созданию единой радиолокационной системы (ЕРЛС). Такая система разведки и контроля воздушного пространства была развернута только в отдельных частях России.
По инициативе Минобороны и при поддержке Росавиации были разработаны предложения по продолжению действий начатой, но не доведенной до конца программы в целях полномасштабного развертывания единой системы контроля разведки и контроля воздушного пространства над всей территорией страны.
При этом «Концепция воздушно-космической обороны Российской Федерации на период до 2016 года и дальнейшую перспективу», утвержденная президентом России еще 5 апреля 2006 года, предполагает полномасштабное развертывание единой федеральной системы до конца прошлого года.
Однако действие соответствующей ФЦП заканчивалось уже в 2015 году. Поэтому еще в 2013 году по итогам совещания по вопросу выполнения Государственной программы вооружения на 2011-2020 годы президент России дал поручение Минобороны и Минтрансу совместно с и представить предложения по внесению изменений в ФЦП «Совершенствование федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства Российской Федерации (2007-2015 годы)» с продлением срока действия этой программы до 2020 года.
Соответствующие предложения должны были быть готовы к ноябрю 2013 года, однако поручение Владимира Путина так и не было выполнено, а работы по совершенствованию федеральной системы разведки и контроля воздушного пространства с 2015 года не финансируются.
Принятая ранее ФЦП закончила свое действие, а новая так и не была утверждена.
Ранее координация соответствующих работ между Минобороны и Минтрансом возлагалась на образованную указом президента Межведомственную комиссию по использованию и контролю воздушного пространства, которая была упразднена еще в 2012 году. После ликвидации этого органа заниматься анализом и разработкой необходимой нормативно-правовой базы стало попросту некому.
Более того, в 2015 году в федеральной системе разведки и контроля воздушного пространства не стало должности генерального конструктора. Координация органов ФСР и КВП на государственном уровне фактически прекратилась.
При этом сейчас компетентными специалистами признается необходимость совершенствования этой системы путем создания перспективной интегрированной РЛС двойного назначения (ИРЛС ДН) и объединения ФСР и КВП с системой разведки и предупреждения о воздушно-космическом нападении.
Новая система двойного назначения должна обладать прежде всего преимуществами единого информационного пространства, а это возможно только на основе решения множества технических и технологических проблем.
О необходимости таких мер свидетельствуют и усложнение военно-политической обстановки, и усиление угроз из воздушно-космического пространства в современной войне, которые уже привели к созданию нового вида вооруженных сил — Воздушно-космических.
В системе воздушно-космической обороны требования к ФСР и КВП будут только расти.
Среди них — обеспечение эффективного непрерывного контроля в воздушном пространстве госграницы на всем ее протяжении, особенно на вероятных направлениях удара средств воздушно-космического нападения — в Арктике и на южном направлении, включая полуостров Крым.
Для этого в обязательном порядке требуется новое финансирование ФСР и КВП по линии соответствующей федеральной целевой программы или в другой форме, воссоздание координационного органа между Минобороны и Минтрансом, а также утверждение новых программных документов, например до 2030 года.
Причем если ранее основные усилия были направлены на решение задач контроля воздушного пространства в мирное время, то в предстоящий период приоритетными станут задачи предупреждения о воздушном нападении и информационного обеспечения боевых действий по отражению ракетных и воздушных ударов.
— военный обозреватель «Газеты.Ru», полковник в отставке.
Окончил Минское высшее инженерное зенитное ракетное училище (1976),
Военную командную академию ПВО (1986).
Командир зенитного ракетного дивизиона С-75 (1980-1983).
Заместитель командира зенитного ракетного полка (1986-1988).
Старший офицер главного штаба Войск ПВО (1988-1992).
Офицер главного оперативного управления Генерального штаба (1992-2000).
Выпускник Военной академии (1998).
Обозреватель « » (2000-2003), главный редактор газеты «Военно-промышленный курьер» (2010-2015).
Надежная ВКО страны невозможна без создания эффективной системы разведки и контроля воздушного пространства. Важное место в ней занимает маловысотная локация. Сокращение подразделений и средств радиолокационной разведки привело к тому, что над территорией РФ сегодня существуют открытые участки государственной границы и внутренних районов страны. ОАО «НПП «Кант», входящее в состав госкорпорации «Ростехнологии», ведет НИОКР по созданию опытного образца многопозиционной разнесенной радиолокационной системы полуактивной локации в поле излучения систем сотовой связи, радиовещания и телевидения наземного и космического базирования (комплекс «Рубеж»).
Сегодня многократно возросшая точность наведения систем вооружения более не требует массового применения средств воздушного нападения (СВН), а ужесточившиеся требования электромагнитной совместимости, а также санитарных норм и правил не позволяют в мирное время «загрязнять» населенные территории страны применением сверхвысокочастотного излучения (СВЧ-излучения) высокопотенциальных радиолокационных станций (РЛС). В соответствии с федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 года № 52-ФЗ установлены нормы излучений, которые носят обязательный характер на всей территории России. Мощность излучения любой из известных РЛС ПВО многократно превышает эти нормы. Проблема усугубляется и высокой вероятностью применения низколетящих малозаметных целей, что требует уплотнения боевых порядков РЛС традиционного парка и увеличения затратности содержания сплошного маловысотного радиолокационного поля (МВРЛП). Для создания сплошного дежурного круглосуточного МВРЛП высотой от 25 метров (высота пролета крылатой ракеты или самолета сверхлегкой авиации) по фронту всего 100 километров требуется не менее двух РЛС типа КАСТА-2Е2 (39Н6), потребляемая мощность каждой из которых составляет 23 кВт. С учетом средней стоимости электроэнергии в ценах 2013 года только стоимость поддержания этого участка МВРЛП составит не менее трех миллионов рублей в год. Притом что протяженность границ РФ – 60 900 000 километров.
Кроме того, с началом военных действий в условиях активного применения радиоэлектронного подавления (РЭП) противником традиционные дежурные средства локации могут быть в значительной степени подавлены, поскольку передающая часть РЛС целиком демаскирует ее местоположение.
Сохранить дорогостоящий ресурс РЛС, нарастить их возможности в мирное и военное время, а также повысить помехозащищенность МВРЛП возможно путем применения систем полуактивной локации со сторонним источником подсвета.
Для обнаружения воздушных и космических целей
За рубежом широко проводятся исследования по использованию источников стороннего излучения в системах полуактивной локации. Пассивные радарные системы, анализирующие отраженные от целей сигналы ТВ-вещания (эфирного и спутникового), FM-радио и сотовой телефонии, КВ радиосвязи, за последние 20 лет стали одной из самых популярных и многообещающих областей изучения. Считается, что наибольших успехов здесь достигла американская корпорация Lockheed Martin со своей системой Silent Sentry («Тихий часовой»).
Собственные версии пассивных радаров разрабатывают фирмы Avtec Systems, Dynetics, Cassidian, Roke Manor Research, а также французское космическое агентство ONERA. Активно работы по данной тематике ведутся в Китае, Австралии, Италии, Великобритании.
Аналогичные работы по обнаружению целей в поле подсвета телецентров проводились в Военной инженерной радиотехнической академии противовоздушной обороны (ВИРТА ПВО) имени Говорова. Однако полученный более четверти века назад весомый практический задел по использованию подсвета источников аналоговых излучений для решения задач полуактивной локации оказался невостребованным.
С развитием цифровых вещательных и связных технологий возможности использования систем полуактивной локации со сторонним подсветом появились и в России.
Разрабатываемый ОАО «НПП «Кант» комплекс многопозиционной разнесенной радиолокационной системы полуактивной локации «Рубеж» предназначен для обнаружения воздушных и космических целей в поле стороннего подсвета. Такое поле подсвета отличается рентабельностью мониторинга воздушного пространства в мирное время и устойчивостью к радиоэлектронному противодействию во время войны.
Наличие большого числа высокостабильных источников излучения (вещания, связи) как в космосе, так и на Земле, образующих сплошные электромагнитные поля подсвета, дает возможность их использования в качестве источника сигнала в полуактивной системе для обнаружения различного типа целей. При этом не требуется затрачивать средства на излучения собственных радиосигналов. Для приема отраженных от целей сигналов используются многоканальные разнесенные на местности приемные модули (ПМ), которые совместно с источниками излучений создают комплекс полуактивной локации. Пассивный режим работы комплекса «Рубеж» позволяет обеспечить скрытность данных средств и использовать структуру комплекса в военное время. Расчеты показывают, что скрытность полуактивной системы локации по коэффициенту маскировки как минимум в 1,5–2 раза выше, чем РЛС с традиционным совмещенным принципом построения.
Применение более рентабельных средств локации дежурного режима позволит существенно сохранить ресурс дорогостоящих боевых систем за счет экономии установленного лимита расходования ресурса. Помимо дежурного режима предлагаемый комплекс может выполнять задачи и в условиях военного времени, когда все источники излучения мирного периода будут выведены из строя или отключены.
В этой связи дальновидным стало бы решение о создании специализированных ненаправленных передатчиков скрытого шумового излучения (100–200 Вт), которые можно было бы забрасывать или устанавливать на угрожаемых направлениях (в секторах) с целью создания поля стороннего подсвета в особый период. Это позволит на базе оставшихся с мирного времени сетей приемных модулей создать скрытую многопозиционную активно-пассивную систему военного времени.
Аналогов нет
Комплекс «Рубеж» не является аналогом ни одного из известных образцов, представленных в Государственной программе вооружения. Вместе с тем передающая часть комплекса уже существует в виде густой сети базовых станций (БС) сотовой связи, наземных и спутниковых передающих центров радиовещания и телевидения. Поэтому центральной задачей для «Канта» стало создание приемных модулей отраженных от целей сигналов стороннего подсвета и системы обработки сигналов (программно-алгоритмического обеспечения, реализующего системы обнаружения, обработки отраженных сигналов и борьбы с проникающими сигналами).
Современное состояние электронно-компонентной базы, систем передачи данных и синхронизации делает возможным создание приемных модулей компактными, с небольшими массогабаритными размерами. Такие модули могут располагаться на мачтах сотовой связи, используя линии питания данной системы и не оказывая из-за своего незначительного энергопотребления какого-либо влияния на ее работу.
Достаточно высокие вероятностные характеристики обнаружения позволяют использовать данное средство в качестве необслуживаемой, автоматической системы установления факта пересечения (пролета) определенного рубежа (например государственной границы) маловысотной целью с последующей выдачей предварительного целеуказания специализированным средствам наземного или космического базирования о направлении и рубеже появления нарушителя.
Так, расчеты показывают, что поле подсвета базовых станций с разносом между БС 35 километров и мощностью излучения от 100 Вт способно обеспечить обнаружение маловысотных аэродинамических целей с ЭПР 1м2 в «просветной зоне» с вероятностью правильного обнаружения 0,7 и вероятностью ложной тревоги 10-4. Количество сопровождаемых целей определяется производительностью вычислительных средств. Основные характеристики системы были проверены серией практических экспериментов по обнаружению маловысотных целей, проведенных ОАО «НПП «Кант» при содействии ОАО «РТИ им. академика А. Л. Минца» и участии сотрудников ВА ВКО им. Г. К. Жукова. Результаты испытаний подтвердили перспективность применения систем маловысотной полуактивной локации целей в поле подсвета БС систем сотовой связи стандарта GSM. При удалении приемного модуля на расстоянии 1,3–2,6 километра от БС с мощностью излучения 40 Вт цель типа Як-52 уверенно обнаруживалась под различными ракурсами наблюдения как в переднюю, так и заднюю полусферу в первом элементе разрешения.
Конфигурация существующей сети сотовой связи позволяет строить гибкое предполье мониторинга маловысотного воздушного и приземного пространства в поле подсвета БС сети GSM связи в приграничной полосе.
Систему предлагается строить в несколько рубежей обнаружения на глубину 50–100 километров, по фронту в полосе 200–300 километров и по высоте до 1500 метров. Каждый рубеж обнаружения представляет последовательную цепь зон обнаружения, располагаемых между БС. Зона обнаружения формируется однобазовой разнесенной (бистатической) допплеровской РЛС. Данное принципиальное решение основано на том, что при просветном обнаружении цели ее эффективная отражающая поверхность многократно возрастает, что позволяет обнаруживать малозаметные цели, выполненные по технологии «Стелс».
Наращивая возможности ВКО
От рубежа к рубежу обнаружения происходит уточнение количества и направления пролетающих целей. При этом становится возможным алгоритмическое (расчетное) определение дальности до цели и ее высоты. Количество одновременно регистрируемых целей определяется пропускной способностью каналов передачи информации по линиям сотовых сетей связи.
Информация с каждой зоны обнаружения поступает по сетям GSM в Центр сбора и обработки информации (ЦСОИ), который может располагаться за много сотен километров от системы обнаружения. Отождествление целей осуществляется по пеленгационным, частотным и временным признакам, а также при установке видеорегистраторов – по изображению целей.
Таким образом, комплекс «Рубеж» позволит:
- создать сплошное маловысотное радиолокационное поле с многократным многочастотным перекрытием зон излучения, создаваемых различными источниками подсвета;
- обеспечить средствами контроля воздушного и наземного пространства слабооборудованную традиционными средствами радиолокации государственную границу и другие территории страны (нижняя граница контролируемого радиолокационного поля менее 300 метров создана лишь вокруг диспетчерских узлов крупных аэропортов. Над остальной территорией РФ нижняя граница определяется только потребностями сопровождения гражданских воздушных судов вдоль магистральных авиалиний, которые не опускаются ниже 5000 метров);
- существенно снизить затраты на размещение и ввод в эксплуатацию по сравнению с любыми аналогичными системами;
- решать задачи в интересах практически всех силовых ведомств РФ: МО (наращивание дежурного маловысотного радиолокационного поля на угрожаемых направлениях), ФСО (в части обеспечения безопасности объектов государственной охраны – комплекс можно располагать в пригородных и городских районах для мониторинга воздушных террористических угроз или контроля использования приземного пространства), УВД (контроль над полетами легких летательных аппаратов и беспилотных средств на малых высотах, включая воздушные такси, – по прогнозам Минтранса ежегодный прирост летательных аппаратов малой авиации общего назначения составляет 20 процентов ежегодно), ФСБ (задачи антитеррористической защиты стратегически важных объектов и охраны государственной границы), МЧС (мониторинг пожарной безопасности, поиск потерпевших аварию летательных аппаратов и т. д.).
Радиолокационным полем называется область пространства с заданной высотой нижней граница, в пределах которого группировка РЛС обеспечивает надежное обнаружение, определение координат воздушных целей и непрерывное их сопровождение.
Радиолокационное поле образуется из зон видимости РЛС.
Зоной видимости (обнаружения) называется область пространства вокруг РЛС в пределах которой станция может обнаруживать и сопровождать воздушные цели с заданной вероятностью.
Каждый тип РЛС свою имеет зону видимости, она определяется конструкцией антенны РЛС и её тактико-техническими характеристиками (длиной волны, мощностью передатчика и другими параметрами).
Отмечены следующие важные особенности зон обнаружения РЛС, которые необходимо учитывать при создании группировки подразделений разведки:
Граница зон видимости РЛС показывают дальность обнаружения целей в зависимости от высоты полета цели.
На формирование диаграммы направления РЛС особенно метрового и дециметрового диапазона оказывает существенное влияние земная поверхность.
Следовательно, местность будет оказывать существенное влияние на зоны видимости РЛС. Причем, влияние местности в различных направлениях от точки стояния РЛС различно. Следовательно, дальности обнаружения однотипных воздушных целей на одной и той же высоте на различных направлениях могут быть разными.
РЛС обнаружения используются для ведения разведки воздушного противника в режиме кругового поиска. Ширина диаграммы направленности такой РЛС в вертикальной плоскости ограничена и обычно составляет 20-30°. Это обуславливает наличие в зоне видимости РЛС так называемых "мертвых воронок", где наблюдение воздушных целей невозможно.
На возможность непрерывного сопровождения воздушных целей в зоне видимости РЛС оказывает влияние и отражения от местных предметов, в результате чего около центра экрана индикатора появляется засвеченная область. Сопровождение целей в зоне местных предметов затруднено. Если даже РЛС развернуты на позиции отвечающей предъявляемым к ней требованиям, на среднепересеченной местности радиус зоны местных предметов достигает 15-20 км относительно центра позиции. Включение аппаратуры защиты от пассивных помех (системы селекции движущейся цели) не полностью "снимает" с экранов РЛС отметки от местных предметов и при большой интенсивности отражений от местных предметов наблюдение целей в этой зоне затруднено. Кроме того при работе РЛС с включенной аппаратурой СДЦ на 10-15% уменьшается дальность обнаружения воздушных целей.
Сечение зоны видимости РЛС в горизонтальной плоскости на данной высоте условно можно принять за кольцо с центром в точке стояния РЛС. Внешний радиус кольца определяется максимальной дальностью обнаружения воздушной цели данного типа на заданной высоте. Внутренний радиус кольца определяется радиусом "мертвой воронки" РЛС.
При создании группировки РЛП в системе разведки должно быть обеспечено выполнение следующих требований:
Максимально возможный вынос уверенного обнаружения в наиболее вероятном направлении налетов авиации противника (перед передним краем).
Сплошное радиолокационное поле должно перекрывать пространство над всей территорией оперативного построения войск, на всех возможных высотах полета воздушного противника.
Вероятность обнаружения целей в любой точке сплошного поля должна быть не ниже 0.75.
Радиолокационное поле должно обладать высокой устойчивостью.
Максимальная экономия средств радиолокационной разведки (количества РЛС).
Следует остановиться на выборе оптимального значения высоты нижней границы сплошного радиолокационного поля, так как это является одним из важнейших условий выполнения перечисленных требований.
Две соседние станции обеспечивают сплошное радиолокационное поле только начиная с некоторой минимальной высоты (H min), причем чем меньше расстояние между РЛС, тем ниже нижняя граница сплошного поля.
То есть чем меньше задана высота нижней границы поля, тем ближе требуется располагать РЛС, тем больше потребуется РЛС для создания поля (что противоречит вышеуказанным требованиям).
Кроме того, чем меньше высота нижней граница поля, тем меньше вынос зоны уверенного обнаружения на этой высоте перед передним краем.
Состояние и тенденции развития СВН уже в настоящее время требует создания радиолокационного поля в диапазоне высот от нескольких десятков метров (50-60 м.).
Однако для создания поля с такой высотой нижней границы потребуется огромное количество радиолокационных средств. Расчеты показывают, что при понижении высоты нижней границы поля с 500 м до 300 м потребность количества РЛС возрастает в 2,2 раза, а при понижении с 500 м до 100 м. – в 7 раз.
Кроме того нет острой необходимости в едином сплошном радиолокационном поле с такой малой высотой.
В настоящее время рациональным считается создание сплошного поля в полосе действия фронта (армии) наземными РЛС с высотой нижней границы З00-500 метров перед передним краем и в тактической глубине.
Высота верхней границы радиолокационного поля, как правило, не задается и определяется возможностями РЛС, состоящих на вооружении ртп.
Для выработки общей методики расчета величин интервалов и дистанций между подразделениями радиолокационной разведки подразделениями радиолокационной разведки в единой их группировке примем следующие допущения:
1. Все подразделение вооружены однотипными РЛС, в каждом подразделении одна РЛС;
2. Характер местности не оказывает существенного влияния на зоны видимости РЛС;
Условие: Пусть требуется создать сплошное РЛ поле с высотой нижней границы «Н min». Радиус зоны видимости (дальность обнаружения) РЛС на «Н min» известен и равен «Д».
Задача может быть решена расположением РЛС двумя способами:
В вершинах квадратов;
В вершинах равносторонних треугольников (в шахматном порядке).
При этом РЛ поле на «Н min» будет иметь вид (Приложение 4 и 5)
Расстояние между РЛС будет равно:
При первом способе d=Д =1,41 Д;
При втором d=Д =1,73 Д;
Из сравнения этих рисунков можно сделать вывод о том, что создание РЛ поля способом расположения РЛС в вершинах равносторонних треугольников (в шахматном порядке) экономически более выгодно так как при этом требуется меньшее количество станций.
Группировку средств разведки, расположенных по углам равностороннего треугольника назовем группировкой типа «А».
Будучи выгодной с точки зрения экономии средств, группировка типа «А» не обеспечивает других важнейших требований. Так например выход из строя любой из РЛС приводит к образованию больших провалов в РЛ поле. Потери воздушных целей при проводке будут наблюдаться даже при исправной работе всех РЛС, так как не перекрыты «Мертвые воронки» в зонах видимости РЛС.
Группировка типа «А» имеет неудовлетворительные характеристика поля перед передним краем. На участках, занимающих в общей сложности свыше 20 % ширины полосы фронта вынос зоны разведки перед передним краем на 30-60 % меньше возможного. Если учесть еще искажение зон видимости РЛС за счет влияния характера местности вокруг позиций, то в целом можно сделать вывод группировка типа «А» может применяться только в исключительных случаях при остром недостатке средств и на второстепенных направлениях в глубине оперативного построения войск фронта, но не вдоль линии фронта
В приложении представлена группировка РЛС, которую условно назовем группировкой типа «Б». Здесь РЛС расположены также в аршинах равносторонних треугольников, но со сторонами равными дальности обнаружения «Д» на высоте нижней границы поля в несколько линий. Интервалы между РЛС в линиях d=Д, а дистанция между линиями
С= Д = 0,87 Д.
В любой точке поля, создаваемого группировкой типа «Б» пространство просматривается одновременно тремя РЛС, а на некоторых участках даже семью. Благодаря этому достигается высокая устойчивость РЛ поля и надежность проводки воздушных целей при вероятности обнаружения близкой к единице. Эта группировка обеспечивает перекрытие «мертвых воронок» РЛС и зон местных предметов (что может быть достигнуто только при d=Д), а такжеисключает возможные провалы в поле за счет искажения зон видимости РЛС из-за влияния местности вокруг позиции.
Для обеспечения непрерывности РЛ поля во времени каждая РЛС, участвующая в создании поля должна работать круглосуточно. Практически это не выполнимо. Поэтому в каждой точке должна быть развернута не одна, а две или несколько РЛС, которые и образуют РЛП.
Обычно каждый РЛП развертывается одной РЛР из состава ортб.
Для создания сплошного РЛ поля рлп целесообразно располагать в несколько линий в шахматном порядке (в вершинах равносторонних треугольников),
Интервалы между постами необходимо выбирать исходя из заданной высоты нижней границу РЛ поля (Н min).
Интервалы между рлп целесообразно выбирать равными дальности обнаружения воздушных целей «Д» на высоте «Н min» нижней граница поля в этом районе (d=Д)
Дистанция между линиями РЛП должна быть в пределах 0,8-0,9 дальности обнаружения на высоте нижней границ поля «Н min».
Невозможна без создания эффективной системы разведки и контроля воздушного пространства. Важное место в ней занимает маловысотная локация. Сокращение подразделений и средств радиолокационной разведки привело к тому, что над территорией России сегодня существуют открытые участки государственной границы и внутренних районов страны .
ОАО «НПП «Кант», входящее в состав госкорпорации «Ростехнологии», ведет НИОКР по созданию опытного образца многопозиционной разнесенной радиолокационной системы полуактивной локации в поле излучения систем сотовой связи, радиовещания и телевидения наземного и космического базирования (комплекс «Рубеж» ).
Сегодня многократно возросшая точность наведения систем вооружения более не требует массового применения средств воздушного нападения (СВН), а ужесточившиеся требования электромагнитной совместимости, а также санитарных норм и правил не позволяют в мирное время «загрязнять» населенные территории страны применением сверхвысокочастотного излучения (СВЧ-излучения) высокопотенциальных радиолокационных станций (РЛС).
В соответствии с федеральным законом «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения» от 30 марта 1999 года № 52-ФЗ установлены нормы излучений, которые носят обязательный характер на всей территории России. Мощность излучения любой из известных РЛС ПВО многократно превышает эти нормы. Проблема усугубляется и высокой вероятностью применения низколетящих малозаметных целей, что требует уплотнения боевых порядков РЛС традиционного парка и увеличения затратности содержания сплошного маловысотного радиолокационного поля (МВРЛП).
Для создания сплошного дежурного круглосуточного МВРЛП высотой от 25 метров (высота пролета крылатой ракеты или самолета сверхлегкой авиации) по фронту всего 100 километров требуется не менее двух РЛС типа КАСТА-2Е2 (39Н6), потребляемая мощность каждой из которых составляет 23 кВт. С учетом средней стоимости электроэнергии в ценах 2013 года только стоимость поддержания этого участка МВРЛП составит не менее 3 млн. рублей в год. Притом что протяженность границ РФ – 60 900 000 километров.
Кроме того, с началом военных действий в условиях активного применения радиоэлектронного подавления (РЭП) противником традиционные дежурные средства локации могут быть в значительной степени подавлены, поскольку передающая часть РЛС целиком демаскирует ее местоположение.
Сохранить дорогостоящий ресурс РЛС, нарастить их возможности в мирное и военное время, а также повысить помехозащищенность МВРЛП возможно путем применения систем полуактивной локации со сторонним источником подсвета.
Для обнаружения воздушных и космических целей
За рубежом широко проводятся исследования по использованию источников стороннего излучения в системах полуактивной локации. Пассивные радарные системы, анализирующие отраженные от целей сигналы ТВ-вещания (эфирного и спутникового), FM-радио и сотовой телефонии, КВ радиосвязи, за последние 20 лет стали одной из самых популярных и многообещающих областей изучения. Считается, что наибольших успехов здесь достигла американская корпорация Lockheed Martin со своей системой Silent Sentry («Тихий часовой»).
Собственные версии пассивных радаров разрабатывают фирмы Avtec Systems, Dynetics, Cassidian, Roke Manor Research, а также французское космическое агентство ONERA. Активно работы по данной тематике ведутся в Китае, Австралии, Италии, Великобритании.
Аналогичные работы по обнаружению целей в поле подсвета телецентров проводились в Военной инженерной радиотехнической академии противовоздушной обороны (ВИРТА ПВО) им. Говорова. Однако полученный более четверти века назад весомый практический задел по использованию подсвета источников аналоговых излучений для решения задач полуактивной локации оказался невостребованным.
С развитием цифровых вещательных и связных технологий возможности использования систем полуактивной локации со сторонним подсветом появились и в России.
Разрабатываемый ОАО «НПП «Кант» комплекс многопозиционной разнесенной радиолокационной системы полуактивной локации «Рубеж» предназначен для обнаружения воздушных и космических целей в поле стороннего подсвета. Такое поле подсвета отличается рентабельностью мониторинга воздушного пространства в мирное время и устойчивостью к радиоэлектронному противодействию во время войны.
Наличие большого числа высокостабильных источников излучения (вещания, связи) как в космосе, так и на Земле, образующих сплошные электромагнитные поля подсвета, дает возможность их использования в качестве источника сигнала в полуактивной системе для обнаружения различного типа целей. При этом не требуется затрачивать средства на излучения собственных радиосигналов. Для приема отраженных от целей сигналов используются многоканальные разнесенные на местности приемные модули (ПМ), которые совместно с источниками излучений создают комплекс полуактивной локации.
Пассивный режим работы комплекса «Рубеж» позволяет обеспечить скрытность данных средств и использовать структуру комплекса в военное время . Расчеты показывают, что скрытность полуактивной системы локации по коэффициенту маскировки как минимум в 1,5–2 раза выше, чем РЛС с традиционным совмещенным принципом построения.
Применение более рентабельных средств локации дежурного режима позволит существенно сохранить ресурс дорогостоящих боевых систем за счет экономии установленного лимита расходования ресурса. Помимо дежурного режима предлагаемый комплекс может выполнять задачи и в условиях военного времени, когда все источники излучения мирного периода будут выведены из строя или отключены.
В этой связи дальновидным стало бы решение о создании специализированных ненаправленных передатчиков скрытого шумового излучения (100–200 Вт), которые можно было бы забрасывать или устанавливать на угрожаемых направлениях (в секторах) с целью создания поля стороннего подсвета в особый период. Это позволит на базе оставшихся с мирного времени сетей приемных модулей создать скрытую многопозиционную активно-пассивную систему военного времени.
Аналогов комплексу «Рубеж» нет
Комплекс «Рубеж» не является аналогом ни одного из известных образцов, представленных в Государственной программе вооружения. Вместе с тем передающая часть комплекса уже существует в виде густой сети базовых станций (БС) сотовой связи, наземных и спутниковых передающих центров радиовещания и телевидения . Поэтому центральной задачей для «Канта» стало создание приемных модулей отраженных от целей сигналов стороннего подсвета и системы обработки сигналов (программно-алгоритмического обеспечения, реализующего системы обнаружения, обработки отраженных сигналов и борьбы с проникающими сигналами).
Современное состояние электронно-компонентной базы, систем передачи данных и синхронизации делает возможным создание приемных модулей компактными, с небольшими массогабаритными размерами. Такие модули могут располагаться на мачтах сотовой связи, используя линии питания данной системы и не оказывая из-за своего незначительного энергопотребления какого-либо влияния на ее работу.
Достаточно высокие вероятностные характеристики обнаружения позволяют использовать данное средство в качестве необслуживаемой, автоматической системы установления факта пересечения (пролета) определенного рубежа (например, государственной границы) маловысотной целью с последующей выдачей предварительного целеуказания специализированным средствам наземного или космического базирования о направлении и рубеже появления нарушителя.
Так, расчеты показывают, что поле подсвета базовых станций с разносом между БС 35 километрови мощностью излучения от 100 Вт способно обеспечить обнаружение маловысотных аэродинамических целей с ЭПР 1м 2 в «просветной зоне» с вероятностью правильного обнаружения 0,7 и вероятностью ложной тревоги 10 -4 . Количество сопровождаемых целей определяется производительностью вычислительных средств.
Основные характеристики системы были проверены серией практических экспериментов по обнаружению маловысотных целей, проведенных ОАО «НПП «Кант» при содействии ОАО «РТИ им. академика А.Л. Минца» и участии сотрудников ВА ВКО им. Г.К. Жукова. Результаты испытаний подтвердили перспективность применения систем маловысотной полуактивной локации целей в поле подсвета БС систем сотовой связи стандарта GSM.
При удалении приемного модуля на расстоянии 1,3–2,6 километра от БС с мощностью излучения 40 Вт цель типа Як-52 уверенно обнаруживалась под различными ракурсами наблюдения как в переднюю, так и заднюю полусферу в первом элементе разрешения.
Конфигурация существующей сети сотовой связи позволяет строить гибкое предполье мониторинга маловысотного воздушного и приземного пространства в поле подсвета БС сети GSM связи в приграничной полосе.
Систему предлагается строить в несколько рубежей обнаружения на глубину 50–100 км, по фронту в полосе 200–300 км и по высоте до 1500 метров.
Каждый рубеж обнаружения представляет последовательную цепь зон обнаружения, располагаемых между БС. Зона обнаружения формируется однобазовой разнесенной (бистатической) допплеровской РЛС. Данное принципиальное решение основано на том, что при просветном обнаружении цели ее эффективная отражающая поверхность многократно возрастает, что позволяет обнаруживать малозаметные цели, выполненные по технологии «Стелс».
Наращивая возможности ВКО
От рубежа к рубежу обнаружения происходит уточнение количества и направления пролетающих целей. При этом становится возможным алгоритмическое (расчетное) определение дальности до цели и ее высоты. Количество одновременно регистрируемых целей определяется пропускной способностью каналов передачи информации по линиям сотовых сетей связи.
Информация с каждой зоны обнаружения поступает по сетям GSM в Центр сбора и обработки информации (ЦСОИ), который может располагаться за много сотен километров от системы обнаружения. Отождествление целей осуществляется по пеленгационным, частотным и временным признакам, а также при установке видеорегистраторов – по изображению целей.
Таким образом, комплекс «Рубеж» позволит :
1. создать сплошное маловысотное радиолокационное поле с многократным многочастотным перекрытием зон излучения, создаваемых различными источниками подсвета;
2. обеспечить средствами контроля воздушного и наземного пространства слабооборудованную традиционными средствами радиолокации государственную границу и другие территории страны (нижняя граница контролируемого радиолокационного поля менее300 метров создана лишь вокруг диспетчерских узлов крупных аэропортов. Над остальной территорией РФ нижняя граница определяется только потребностями сопровождения гражданских воздушных судов вдоль магистральных авиалиний, которые не опускаются ниже5000 метров);
3. существенно снизить затраты на размещение и ввод в эксплуатацию по сравнению с любыми аналогичными системами;
4. решать задачи в интересах практически всех силовых ведомств РФ :
— МО (наращивание дежурного маловысотного радиолокационного поля на угрожаемых направлениях);
— ФСО (в части обеспечения безопасности объектов государственной охраны – комплекс можно располагать в пригородных и городских районах для мониторинга воздушных террористических угроз или контроля использования приземного пространства);
— УВД (контроль над полетами легких летательных аппаратов и беспилотных средств на малых высотах, включая воздушные такси, – по прогнозам Минтранса ежегодный прирост летательных аппаратов малой авиации общего назначения составляет 20 % ежегодно);
— ФСБ (задачи антитеррористической защиты стратегически важных объектов и охраны государственной границы);
— МЧС (мониторинг пожарной безопасности, поиск потерпевших аварию летательных аппаратов и т. д.).
Предложенные средства и способы решения задач маловысотной радиолокационной разведки ни в коем случае не отменяют созданные и состоящие на снабжении Вооруженных сил России средства и комплексы, а лишь наращивают их возможности.
/Андрей Демидюк, доктор военных наук, доцент;
Евгений Демидюк, кандидат технических наук, vpk-news.ru
/
Надежная ВКО страны невозможна без создания эффективной системы разведки и контроля воздушного пространства. Важное место в ней занимает маловысотная локация. Сокращение подразделений и средств радиолокационной разведки привело к тому, что над территорией РФ сегодня существуют открытые участки государственной границы и внутренних районов страны. ОАО "НПП "Кант", входящее в состав госкорпорации "Ростехнологии", ведет НИОКР по созданию опытного образца многопозиционной разнесенной радиолокационной системы полуактивной локации в поле излучения систем сотовой связи, радиовещания и телевидения наземного и космического базирования (комплекс "Рубеж").
Сегодня многократно возросшая точность наведения систем вооружения более не требует массового применения средств воздушного нападения (СВН), а ужесточившиеся требования электромагнитной совместимости, а также санитарных норм и правил не позволяют в мирное время "загрязнять" населенные территории страны применением сверхвысокочастотного излучения (СВЧ-излучения) высокопотенциальных радиолокационных станций (РЛС). В соответствии с федеральным законом "О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения" от 30 марта 1999 года № 52-ФЗ установлены нормы излучений, которые носят обязательный характер на всей территории России. Мощность излучения любой из известных РЛС ПВО многократно превышает эти нормы. Проблема усугубляется и высокой вероятностью применения низколетящих малозаметных целей, что требует уплотнения боевых порядков РЛС традиционного парка и увеличения затратности содержания сплошного маловысотного радиолокационного поля (МВРЛП). Для создания сплошного дежурного круглосуточного МВРЛП высотой от 25 метров (высота пролета крылатой ракеты или самолета сверхлегкой авиации) по фронту всего 100 километров требуется не менее двух РЛС типа КАСТА-2Е2 (39Н6), потребляемая мощность каждой из которых составляет 23 кВт. С учетом средней стоимости электроэнергии в ценах 2013 года только стоимость поддержания этого участка МВРЛП составит не менее трех миллионов рублей в год. Притом что протяженность границ РФ - 60 900 000 километров.
Кроме того, с началом военных действий в условиях активного применения радиоэлектронного подавления (РЭП) противником традиционные дежурные средства локации могут быть в значительной степени подавлены, поскольку передающая часть РЛС целиком демаскирует ее местоположение.
Сохранить дорогостоящий ресурс РЛС, нарастить их возможности в мирное и военное время, а также повысить помехозащищенность МВРЛП возможно путем применения систем полуактивной локации со сторонним источником подсвета.
Для обнаружения воздушных и космических целей
За рубежом широко проводятся исследования по использованию источников стороннего излучения в системах полуактивной локации. Пассивные радарные системы, анализирующие отраженные от целей сигналы ТВ-вещания (эфирного и спутникового), FM-радио и сотовой телефонии, КВ радиосвязи, за последние 20 лет стали одной из самых популярных и многообещающих областей изучения. Считается, что наибольших успехов здесь достигла американская корпорация Lockheed Martin со своей системой Silent Sentry ("Тихий часовой").
Собственные версии пассивных радаров разрабатывают фирмы Avtec Systems, Dynetics, Cassidian, Roke Manor Research, а также французское космическое агентство ONERA. Активно работы по данной тематике ведутся в Китае, Австралии, Италии, Великобритании.
Аналогичные работы по обнаружению целей в поле подсвета телецентров проводились в Военной инженерной радиотехнической академии противовоздушной обороны (ВИРТА ПВО) имени Говорова. Однако полученный более четверти века назад весомый практический задел по использованию подсвета источников аналоговых излучений для решения задач полуактивной локации оказался невостребованным.
С развитием цифровых вещательных и связных технологий возможности использования систем полуактивной локации со сторонним подсветом появились и в России.
Разрабатываемый ОАО "НПП "Кант" комплекс многопозиционной разнесенной радиолокационной системы полуактивной локации "Рубеж" предназначен для обнаружения воздушных и космических целей в поле стороннего подсвета. Такое поле подсвета отличается рентабельностью мониторинга воздушного пространства в мирное время и устойчивостью к радиоэлектронному противодействию во время войны.
Наличие большого числа высокостабильных источников излучения (вещания, связи) как в космосе, так и на Земле, образующих сплошные электромагнитные поля подсвета, дает возможность их использования в качестве источника сигнала в полуактивной системе для обнаружения различного типа целей. При этом не требуется затрачивать средства на излучения собственных радиосигналов. Для приема отраженных от целей сигналов используются многоканальные разнесенные на местности приемные модули (ПМ), которые совместно с источниками излучений создают комплекс полуактивной локации. Пассивный режим работы комплекса "Рубеж" позволяет обеспечить скрытность данных средств и использовать структуру комплекса в военное время. Расчеты показывают, что скрытность полуактивной системы локации по коэффициенту маскировки как минимум в 1,5-2 раза выше, чем РЛС с традиционным совмещенным принципом построения.
Применение более рентабельных средств локации дежурного режима позволит существенно сохранить ресурс дорогостоящих боевых систем за счет экономии установленного лимита расходования ресурса. Помимо дежурного режима предлагаемый комплекс может выполнять задачи и в условиях военного времени, когда все источники излучения мирного периода будут выведены из строя или отключены.
В этой связи дальновидным стало бы решение о создании специализированных ненаправленных передатчиков скрытого шумового излучения (100-200 Вт), которые можно было бы забрасывать или устанавливать на угрожаемых направлениях (в секторах) с целью создания поля стороннего подсвета в особый период. Это позволит на базе оставшихся с мирного времени сетей приемных модулей создать скрытую многопозиционную активно-пассивную систему военного времени.
Аналогов нет
Комплекс "Рубеж" не является аналогом ни одного из известных образцов, представленных в Государственной программе вооружения. Вместе с тем передающая часть комплекса уже существует в виде густой сети базовых станций (БС) сотовой связи, наземных и спутниковых передающих центров радиовещания и телевидения. Поэтому центральной задачей для "Канта" стало создание приемных модулей отраженных от целей сигналов стороннего подсвета и системы обработки сигналов (программно-алгоритмического обеспечения, реализующего системы обнаружения, обработки отраженных сигналов и борьбы с проникающими сигналами).
Современное состояние электронно-компонентной базы, систем передачи данных и синхронизации делает возможным создание приемных модулей компактными, с небольшими массогабаритными размерами. Такие модули могут располагаться на мачтах сотовой связи, используя линии питания данной системы и не оказывая из-за своего незначительного энергопотребления какого-либо влияния на ее работу.
Достаточно высокие вероятностные характеристики обнаружения позволяют использовать данное средство в качестве необслуживаемой, автоматической системы установления факта пересечения (пролета) определенного рубежа (например государственной границы) маловысотной целью с последующей выдачей предварительного целеуказания специализированным средствам наземного или космического базирования о направлении и рубеже появления нарушителя.
Так, расчеты показывают, что поле подсвета базовых станций с разносом между БС 35 километров и мощностью излучения от 100 Вт способно обеспечить обнаружение маловысотных аэродинамических целей с ЭПР 1м2 в "просветной зоне" с вероятностью правильного обнаружения 0,7 и вероятностью ложной тревоги 10-4. Количество сопровождаемых целей определяется производительностью вычислительных средств. Основные характеристики системы были проверены серией практических экспериментов по обнаружению маловысотных целей, проведенных ОАО "НПП "Кант" при содействии ОАО "РТИ им. академика А. Л. Минца" и участии сотрудников ВА ВКО им. Г. К. Жукова. Результаты испытаний подтвердили перспективность применения систем маловысотной полуактивной локации целей в поле подсвета БС систем сотовой связи стандарта GSM. При удалении приемного модуля на расстоянии 1,3-2,6 километра от БС с мощностью излучения 40 Вт цель типа Як-52 уверенно обнаруживалась под различными ракурсами наблюдения как в переднюю, так и заднюю полусферу в первом элементе разрешения.
Конфигурация существующей сети сотовой связи позволяет строить гибкое предполье мониторинга маловысотного воздушного и приземного пространства в поле подсвета БС сети GSM связи в приграничной полосе.
Систему предлагается строить в несколько рубежей обнаружения на глубину 50-100 километров, по фронту в полосе 200-300 километров и по высоте до 1500 метров. Каждый рубеж обнаружения представляет последовательную цепь зон обнаружения, располагаемых между БС. Зона обнаружения формируется однобазовой разнесенной (бистатической) допплеровской РЛС. Данное принципиальное решение основано на том, что при просветном обнаружении цели ее эффективная отражающая поверхность многократно возрастает, что позволяет обнаруживать малозаметные цели, выполненные по технологии "Стелс".
Наращивая возможности ВКО
От рубежа к рубежу обнаружения происходит уточнение количества и направления пролетающих целей. При этом становится возможным алгоритмическое (расчетное) определение дальности до цели и ее высоты. Количество одновременно регистрируемых целей определяется пропускной способностью каналов передачи информации по линиям сотовых сетей связи.
Информация с каждой зоны обнаружения поступает по сетям GSM в Центр сбора и обработки информации (ЦСОИ), который может располагаться за много сотен километров от системы обнаружения. Отождествление целей осуществляется по пеленгационным, частотным и временным признакам, а также при установке видеорегистраторов - по изображению целей.
Таким образом, комплекс "Рубеж" позволит:
- создать сплошное маловысотное радиолокационное поле с многократным многочастотным перекрытием зон излучения, создаваемых различными источниками подсвета;
- обеспечить средствами контроля воздушного и наземного пространства слабооборудованную традиционными средствами радиолокации государственную границу и другие территории страны (нижняя граница контролируемого радиолокационного поля менее 300 метров создана лишь вокруг диспетчерских узлов крупных аэропортов. Над остальной территорией РФ нижняя граница определяется только потребностями сопровождения гражданских воздушных судов вдоль магистральных авиалиний, которые не опускаются ниже 5000 метров);
- существенно снизить затраты на размещение и ввод в эксплуатацию по сравнению с любыми аналогичными системами;
- решать задачи в интересах практически всех силовых ведомств РФ: МО (наращивание дежурного маловысотного радиолокационного поля на угрожаемых направлениях), ФСО (в части обеспечения безопасности объектов государственной охраны - комплекс можно располагать в пригородных и городских районах для мониторинга воздушных террористических угроз или контроля использования приземного пространства), УВД (контроль над полетами легких летательных аппаратов и беспилотных средств на малых высотах, включая воздушные такси, - по прогнозам Минтранса ежегодный прирост летательных аппаратов малой авиации общего назначения составляет 20 процентов ежегодно), ФСБ (задачи антитеррористической защиты стратегически важных объектов и охраны государственной границы), МЧС (мониторинг пожарной безопасности, поиск потерпевших аварию летательных аппаратов и т. д.).
Справка "ВПК"
Научно-производственное предприятие "Кант" более 28 лет разрабатывает, производит и проводит техническое обслуживание современных средств специальной связи и передачи данных, радиомониторинга и радиоэлектронной борьбы, комплексов защиты информации и информационных каналов. Изделия предприятия стоят на снабжении практически всех силовых структур Российской Федерации и используются при решении оборонных и специальных задач.
ОАО "НПП "Кант" обладает современной лабораторной и производственной базой, высокопрофессиональным коллективом ученых и инженерно-технических специалистов, что позволяет ему выполнять полный комплекс научно-производственных задач: от НИОКР, серийного производства до ремонта и сервисного обслуживания техники, находящейся в эксплуатации.
