Сусин Д.А., Попов С.Э.

Совершенствование систем обмена РЛИ радиотехнических

подразделений

Существующие способы защиты, основанные на использовании ДИИ,

не обеспечивают в полной мере защиту РЛС от современных ПРР.

Так, например, широко известен и применяемый способ защиты РЛС от

ПРР, предусматривающий выключение излучения РЛС при обнаружении ПРР

и включение ложного передатчика излучающего сигналы в направлении ПРР

(патент Германия № 3341069, Заявка Япония № 2-40193).

Недостатком данного способа является нарушение боевой работы РЛС.

Другой способ, основанный на перенацеливании ПРР на ДИИ, обеспе-

чивает непрерывную работу РЛС. Однако в этом случае не обеспечивается га-

рантированное перенацеливание ПРР на ДИИ. Это обусловлено тем, что го-

ловка самонаведения ракеты различает сигналы по времени их прихода и уг-

ловым координатам, т.е. осуществляет временную и угловую селекцию цели.

Способ

защиты

РЛС,

обеспечивающий

гарантированное

отвлечение

ПРР на один из ДИИ за счет использования ими импульсов, осуществляющих

прикрытие зондирующего сигнала в пространстве, (патент Великобритания

№ 2252464), имеет недостаток, заключающийся в неэффективной защите

РЛС при пуске нескольких ПРР, количество которых на одну больше количе-

ства ДИИ, осуществляющих прикрытие РЛС.

Существует множество других способов защиты РЛС от ПРР, которые

также имеют ряд серьезных недостатков.

Обзор существующих мер защиты РЛС от ПРР

Проведенные исследования показывают, что существующие РЛС обла-

дают недостаточной живучестью по следующим основным причинам:

а) низкая скрытность РЛС, вызванная большой средней мощностью их

излучения, большим уровнем боковых лепестков и фона излучения их ан-

тенн, наличием паразитного радиоизлучения;

б) отсутствие аппаратуры своевременного обнаружения средств воз-

душного нападения среди ложных целей и помех различного происхождения,

а особенно своевременного определения момента применения ПРР;

в) недостаточная дальность обнаружения ПРР даже в условиях отсут-

ствия помех;

г) недостаточно высокая вероятность поражения ПРР большинством

типов ЗРК (0,1…0,4), что обусловлено их большой средней скоростью;

д) низкая степень живучести элементов РЛС, особенно антенных си-

стем от поражающих факторов боевых частей ПРР (в силу конструктивных

особенностей);

2

е) низкая эффективность используемых на РЛС радиотехнических мер

защиты, основанных на регламентации излучения и перестройке параметров

излучаемых сигналов, в условиях применения современных и перспективных

ПРР.

Все меры (способы) защиты РЛС от ПРР можно разделить на две

большие группы (классы):

1) пассивные меры защиты;

2) активные меры защиты.

К пассивным мерам защиты РЛС от ПРР относятся:

а) меры, направленные на повышение временной и энергетической

скрытности РЛС;

б) скачкообразное изменение параметров сигналов, излучаемых защи-

щаемой РЛС;

в) повышение устойчивости аппаратуры РЛС к поражающим факторам

боевой части ПРР.

К активным мерам защиты РЛС относятся:

уничтожение самолетов-носителей ПРР на земле до их взлета с исполь-

зованием ракетных войск, артиллерии или авиации;

радиоэлектронное подавление или вывод из стоя системы управления и

прицелов самолетов-носителей ПРР и ГСН ПРР;

уничтожение самолетов-носителей и самих ПРР в воздухе с помощью

зенитных ракетных комплексов (ЗРК) и зенитной артиллерии.

Меры

защиты

РЛС

от

ПРР

целесообразно

рассматривать

по

двум

направлениям:

1) до ведения боевых действий элементами группировки ПВО (на этапе

ведения предварительной разведки СВН группировки ПВО и на этапе подго-

товки и планирования боевых действий СВН по ее подавлению);

2) в ходе ведения боевых действий элементами группировки ПВО.

На этапе ведения предварительной разведки СВН группировки ПВО

нападающая сторона устанавливает состав ее сил и средств, боевой порядок,

систему огня, а также определяет основные радиотехнические параметры и

режимы функционирования РЛС-целей.

Наиболее эффективным средством противодействия на этом этапе яв-

ляется маскировка. Маскировка должна проводиться непрерывно, во всех ви-

дах боя с широким применением подручных и табельных средств маскиров-

ки. Она проводится с учетом комплексного применения противником различ-

ных средств и способов ведения разведки.

На этапе подготовки и планирования боевых действий СВН по подавле-

нию группировки ПВО нападающая сторона по данным предварительной

разведки разрабатывает план боевых действий в форме авиационного удара, в

котором указываются последовательность взлета, районы сосредоточения,

маршруты полета обеспечивающих, отвлекающих и ударных групп СВН, ру-

бежи и объекты пуска ПРР каждым самолетом-носителем и порядок исполь-

зования средств радиоэлектронного подавления.

3

На этом этапе также формируется банк типовых «портретов» РЛС-

целей и их приоритеты, закладываемые в память бортовых ЭВМ каждого

самолета-носителя ПРР. Продолжительность этапа подготовки и планирова-

ния боевых действий может составлять от 3…5 до 10…15 суток. По времени

этот этап может частично совпадать с этапом ведения предварительной раз-

ведки.

К мероприятиям, проводимым в группировках ПВО, которые способны

резко снизить качество планирования боевых действий СВН следует отнести:

- периодический маневр РЛС-КО со сменой позиций и активную дезин-

формацию противника о реальном их составе;

- превращение оставленных позиций в ложные путем их оборудования

макетами и радиоимитаторами реальных РЛС-КО.

Все это в совокупности уже на этапе планирования боевых действий

СВН позволит отвлечь часть ударных средств, в том числе и носителей ПРР,

на их подавление, создать ложную картину дислокации средств группировки

и нарушить координацию действий ударных групп авиации.

На этапе боевых действий СВН и огневого поражения средств ПВО

нападающая

сторона

по

заранее

разработанному

плану

боевых

действий

производит формирование отвлекающих групп из ложных целей и ДПЛА

либо тактической авиации и осуществляет доразведку группировки ПВО спе-

циализированными самолетами радиоэлектронной разведки и дальнего ра-

диолокационного обнаружения.

С установленных рубежей производится пуск и наведение ПРР по зара-

нее намеченным для каждого самолета излучающим РЛС-целям. Наведение

ПРР на атакуемую цель по времени не будет превышать 2…3 минут [6].

На

этапе

ведения

боевых

действий

может

осуществляться

весь

комплекс пассивных и активных мер по защите РЛС-КО от ПРР. Однако сле-

дует учесть, что уничтожение самолетов-носителей ПРР на земле является

хотя и эффективной, но достаточно сложной задачей, так как:

- самолеты-носители ПРР располагаются в глубине территории против-

ника на удалении не менее 80 км от границы (линии непосредственного бое-

вого соприкосновения), что может превышать дальность действия опера-

тивно-тактических ракет класса «земля-земля» [5];

- использование ударной авиации для уничтожения аэродромов против-

ника может оказаться нецелесообразным в силу высокой эффективности его

системы ПВО.

Радиоэлектронное подавление бортовой аппаратуры самолетов-носи-

телей и ГСН ПРР является достаточно эффективной мерой защиты, однако

это требует применения большого количества станций (комплексов) радио-

электронного подавления и сложного управления ими в ходе отражения воз-

душного удара противника.

Уничтожение ПРР с помощью ЗРК затруднительно из-за их малых отра-

жающих поверхностей и больших скоростей их полета. Не все типы ЗРК, на-

ходящиеся на вооружении в странах мира, способны их поразить.

4

Сущность защиты РЛС от ПРР с использованием дополнительных

источников излучения

Суть данного способа защиты основана на повышении защищенности

ДИИ, состоящего из приемопередатчика и пассивного источника излучений,

обеспечивающего гарантированную защиту РЛС от ПРР.

При этом решение поставленной задачи осуществляется за счет того,

что для защиты РЛС от ПРР на основе пассивных источников излучения,

предусматривается

использование

дополнительных

источников

излучения,

осуществляющих прием сигнала от РЛС, его переизлучение на частоте зонди-

рующих сигналов с возможностью управления их временем излучения по ко-

мандам, поступающих с РЛС.

Для решения этой задачи необходимо приемопередатчик ДИИ устанав-

ливать на аэростате или воздушном шаре и размещать над ППИ.

Реализация способа защиты радиолокационных станций от противора-

диолокационных ракет на основе пассивных источников излучения представ-

лена на рисунке 1.

Рисунок 1. Способ защиты радиолокационных станций от противора-

диолокационных ракет на основе пассивных источников излучения: 1 – рас-

тяжка, 2 – радиолокационная станция, 3 – аэростат или воздушный шар с

приемопередатчиком ДИИ, 4 – пассивный переизлучатель (ППИ) ДИИ.

Обоснование эффективности способа защиты РЛС от ПРР основан-

ного на использовании дополнительных источников излучения

Время излучения сигналов приемопередатчика определяется по форму-

ле:

5

где t ï – время приема зондирующего сигнала приемопередатчиком

ДИИ;

Tï – период повторения РЛС;

a – расстояние между РЛС и приемопередатчиком ДИИ;

d – расстояние между РЛС и ППИ;

b – расстояние между приемопередатчиком ДИИ и ППИ;

ñ – скорость света.

При этом длительность импульса ДИИ равна длительности импульса

РЛС, увеличенного на время прохождения электромагнитной волной двойно-

го расстояния между РЛС и ППИ ( 2b ).

Аэростат или воздушный шар размещается на высоте ( d ), большей ра-

диуса поражения ПРР ( R ), что обеспечивает непоражение приемопередатчи-

ка ДИИ.

Фиксация

аэростата

или

воздушного

шара

на

одном

месте

осуще-

ствляется с помощью растяжек, а подведение питающего напряжения – по

этим растяжкам. Минимальное расстояние между ППИ и растяжками ( l )

определяется исходя из радиуса поражения ПРР.

ППИ изготавливается из материалов, не пробиваемых осколками бое-

вой части ПРР и способных выдержать воздействие фугасной составляющей,

возникающей при взрыве ПРР.

Данный способ защиты заключается в следующем: при излучении РЛС

зондирующего сигнала он принимается приемопередатчиком, задерживается

относительно принятых сигналов на период повторения, уменьшенный на

время прохождения электромагнитной волной расстояния РЛС – приемопере-

датчик и увеличенный на сумму расстояний приемопередатчик – ППИ и ППИ

– РЛС. Далее осуществляет формирование импульса ДИИ с длительностью,

равной длительности импульса РЛС, увеличенного на время прохождения

электромагнитной волной расстояния между РЛС и ППИ, усиление в усили-

теле, излучение в сторону ППИ и переизлучение им в пространство.

Из изложенного следует, что предложенный метод защиты обеспечива-

ет перенацеливание ПРР на ППИ и, таким образом, обеспечивает гарантиро-

ванную защиту РЛС при множественном пуске ПРР без выключения излуче-

ния РЛС.

Таким образом, размещение отвлекающих передатчиков на стационар-

ных наземных позициях приводит к двум основным недостаткам:

1) низкая защищенность самих передатчиков от поражения ПРР;

2) необходимость их размещения в относительной близи к РЛС, что в

свою очередь может приводить к поражению РЛС при определенных ракур-

сах подлета ПРР.

В значительной степени преодолеть эти недостатки можно путем раз-

мещения отвлекающих передатчиков на малоразмерном беспилотном лета-

тельном аппарате (БЛА) типа «Орлан-10» и «Мерлин-21».

6

Для обеспечения эффективной защиты РЛС и увода ПРР на достаточно

большие расстояния, отвлекатель, размещенный на базе БЛА, должен обла-

дать:

во-первых, достаточной энергетикой при малых габаритах, высокой за-

щищенностью от поражения ПРР;

во-вторых, обеспечивать условия электромагнитной совместимости с

прикрываемой РЛС;

в-третьих, иметь собственную высокую защищенность от поражения

ПРР.

Следует отметить, что рассматриваемые требования решаются не толь-

ко техническими параметрами БЛА и его передатчиков, но и алгоритмами

управления его пространственным положением и динамическими свойства-

ми.

Необходимый для отвлечения энергетический потенциал отвлекающего

передатчика определяется способом защиты РЛС от ПРР. Если при обнаруже-

нии ПРР предполагается выключение РЛС, то излучаемый отвлекателем сиг-

нал должен находиться на уровне чувствительности приемника ПРГСН. В

этом случае, движение БЛА должно происходить по кругу в азимутальной

плоскости над РЛС, как это показано на рисунке 2а.

(А)

(Б)

Рисунок 2. Алгоритмами управления пространственным положением и дина-

мическими свойствами БЛА

Радиус окружности располагается в точке стояния РЛС и составляет

150–500 метров. Высота 300–500 метров. При этих условиях, БЛА всегда (до

момента перенацеливания ПРР) будет находиться в системе углового строби-

рования ПРГСН.

При варианте боевого применения БЛА с работающей РЛС, исходя из

энергетических соображений, он должен находиться в некоторой зоне, при-

крывая направление 90° – 180° в азимутальной плоскости, как показано на

рисунке 2б.

7

При

варианте

прикрытия

работающей

РЛС

(рис.

2б),

отвлекающий

передатчик на определенном этапе наведения должен излучать сигнал срав-

нимый по мощности с сигналом РЛС на входе ПРГСН. Отношение мощности

сигнала на входе ПРГСН, изучаемого отвлекающим передатчиком, к мощно-

сти сигнала излучаемого РЛС описывается соотношением (без учета потерь

распространения электромагнитной энергии в атмосфере):

(1)

где Р

БЛА-ГСН

, Р

РЛС-ГСН

–мощность сигнала БЛА и РЛС на входе ПРГСН;

F

РЛС

, F

БЛА

–значение нормированных диаграмм направленности ан-

тенн БЛА и РЛС в направлении на ПРР (α

ПРР

,φ

ПРР

) по напряженности;

Р

БЛА

, G

БЛА

– импульсная мощность и максимальный коэффициент

направленного действия антенны БЛА;

Р

РЛС

, G

РЛС

– импульсная мощность и максимальный коэффициент

направленного действия антенны РЛС;

D

РЛС

, D

БЛА

– соответственно дальность от РЛС до ПРР и от БЛА до

ПРР.

В варианте представленном рисунок 2б необходимо точку выноса цен-

тра окружности, по которой движется БЛА, разместить так, чтобы после от-

влечения на помеховый передатчик и пролета БЛА ракета не смогла вновь

перенацелиться на РЛС.

При угловой разрешающей способности ПРГСН ±5º в каждой из плос-

костей наведения вынос центра окружности, по которой движется БЛА, выбе-

рем 500 метров в азимутальной плоскости и 300 метров по высоте.

Прикрываемый БЛА сектор в этом случае составляет от 20º до 70º в уг-

ломестной плоскости и ±50º в азимутальной (рис. 2б).

Для предварительных расчетов, можно принять, что наведение ПРР

происходит по боковым лепесткам диаграммы направленности РЛС, которые

в среднем составляют (-30) дБ. Вместе с тем, как видно из рисунка 2б рассто -

яние от ПРР до РЛС больше, чем расстояние от БЛА до ПРР. В связи с этим,

при наведении ПРР на РЛС, отношение квадратов дальностей, входящих в

(1), будет увеличиваться.

Рассчитаем энергетический потенциал РЛС, который в рассматривае-

мой ситуации может прикрыть БЛА при импульсной мощности 20 Вт и коэф-

фициентом направленного действия антенны БЛА 10 дБ.

Для осуществления отвлечения примем, что на удалении ПРР от РЛС

2500 метров мощность отвлекающего передатчика на входе ПРГСН должна

быть не менее 80% от входной мощности сигнала РЛС. В среднем на этом

расстоянии, отношение квадратов дальностей составляет 1,56. Если ПРР на-

ходится

в

основном

лепестке

диаграммы

направленности

антенны

БЛА,

то FБЛА



1.Подставляя в (1) получим:

(2)

8

При дальнейшем сближении ПРР и БЛА удельная входная мощность

отвлекающего передатчика возрастает. На рисунке 2 показано отношение

квадратов дальностей, входящих в (1), при движении БЛА по вынесенной от-

носительно РЛС окружности, расположенной в азимутальной плоскости, ра-

диусом 100 метров. Отношение квадратов дальностей показано в дБ.

Литература

1.

Радиолокационные системы : учеб. / В. П. Бердышев, Е. Н. Гарин, А. Н.

Фомин [и др.]; под общ. ред. В. П. Бердышева. – Красноярск : Сиб. федер. ун-

т . – 2011. – 400 с.