Загоризонтный радиолокатор

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Принцип действия загоризонтных радиолокаторов OTH-B. Схематично изображено ионосферное отражение (англ.)русск. лучей от ионосферы (области земной атмосферы на высотах 60-150 км).

Загоризо́нтная радиолокационная станция (ЗГРЛС; англ. Over-the-horizon radar, OTHR) — радиолокационная станция, осуществляющая наблюдение воздушного пространства на больших расстояниях, вплоть до тысяч км («за горизонтом»). Несколько систем ЗГ РЛС были созданы в 1950-ые - 1960-ые годы как часть систем предупреждения о ракетном нападении (СПРН).

Технология[править | править вики-текст]

Радиоволны коротковолновых диапазонов, пригодных для радиолокации неспособны огибать за счёт дифракции кривизну поверхности планеты. Из-за этого радиус действия классических радиолокационных станций (РЛС) ограничен радиогоризонтом[en][1] (такие РЛС иногда называют надгоризонтными). Например, для радара, установленного на мачте высотой 10 метров, горизонт составляет около 13 км[2] (с учетом рефракции атмосферы). Для целей, находящихся на некоторой высоте над поверхностью земли, радиус радара увеличивается, к примеру, цель, находящуюся на высоте 10 метров будет обнаружена тем же радаром на расстоянии около 26 км. На практике, наземные надгоризонтные РЛС проектируют для обнаружения атмосферных целей на расстояниях не более нескольких сотен км. Загоризонтные радары используют несколько технологий для обнаружения целей за радиогоризонтом, что делает их применение особенно эффективным в роли РЛС системы предупреждения о ракетном нападении.

Радиолокационная станция ВМС США "Relocatable Over-the-Horizon Radar" (ROTHR)

Чаще всего загоризонтные радиолокаторы используют эффект отражения коротких радиоволн (от 3 до 30 МГц; декаметровые волны) от ионосферы. Такие радиолокаторы называются ЗГ РЛС пространственной волны. Для заданных условий атмосферы часть радиосигналов, излученных в ионосферу, испытывает отражение и изменяет направление. Достигнув земли, отраженные радиосигналы рассеиваются, при этом их малая доля может аналогичным образом отразиться от ионосферы и вернуться к РЛС. В зависимости от состояния атмосферы лишь часть диапазона коротких волн будет испытывать отражение, поэтому для ЗГ РЛС требуется постоянный мониторинг состояния ионосферы и подстройка частот. Из-за значительных потерь сигнала при распространении ЗГ РЛС практически не развивались до 1960-ых, когда начали производиться серийные малошумящие усилители. Также возникает проблема "мертвых зон", из-за которых ЗГ РЛС неэффективны на небольших расстояниях.

Поскольку сигнал, отраженный от поверхности (земли или воды), значительно мощнее, чем сигнал отраженный от цели, в ЗГ РЛС применяются системы, позволяющие выделять полезный сигнал. Наиболее простые системы используют эффект Доплера, при котором движущийся объект изменяет частоту отраженных радиоволн. Фильтрацией полученного сигнала с оригинальной частотой в РЛС возможно выделение подвижных целей. Такой принцип используется практически во всех РЛС (в том числе надгоризонтных), но в случае загоризонтной радиолокации он значительно усложнен из-за движения самой ионосферы.

Иногда применяется "многоскачковая" загоризонтная радиолокация, при которой радиосигнал несколько раз отражается от ионосферы и земли.[3]

Также существуют ЗГ РЛС, использующие эффект поверхностной электромагнитной волны (ПЭВ, ground wave), которая распространяется вдоль поверхности воды на расстояниях до 200-400 км. Такие РЛС работают на частотах от 3 до 18 МГц и часто выполняются в виде бистатического радара. Применяются для контроля прибрежных районов, в том числе 200-мильных эксклюзивных экономических зон, а также для изучения метеорологической обстановки.

История[править | править вики-текст]

В 1946 году советский учёный и конструктор Николай Кабанов предложил идею раннего (загоризонтного) обнаружения самолётов в диапазоне коротких волн на удалении до 3000 километров. Он обнаружил, что зондирующие лучи при длине волны 10-100 м способны, отразившись от ионосферы, облучить цель и возвратиться по тому же пути к РЛС.

Сейчас в России есть два основных предприятия, разрабатывающих ЗГРЛС: Научно-исследовательский институт дальней радиосвязи (НИИДАР) и Научно-исследовательский институт радиофизики им. А. А. Расплетина НИИРФ.[4]

В 1960 году в США радар AN/FPS-49 (разработка Д. К. Бартона) для системы предупреждения о ракетном нападении был поставлен на боевое дежурство на Аляске и в Великобритании (заменены только спустя 40 лет службы на более новые радары)[5].

В СССР/России[править | править вики-текст]

  • Дуга (РЛС; с 1980; 3 экз.) - эксплуатация закончилась в 1986, 1989 и 1991 годах.
  • Телец (250 км; 1999)
  • Волна (3000 км; с начала 90-х)
  • Подсолнух (450 км; с начала 2000-х; радар поверхностной волны)
  • Лагуна (Береговая РЛС, радар поверхностной волны[6])
  • Контейнер (НИИ ДАР)[7][8]

В США[править | править вики-текст]

  • WARF (Wide Aperture Research Facility)
  • MADRE (Magnetic-Drum Radar Equipment)
  • ROTHR (Relocatable Over-the-Horizon Radar)
  • WACS (White Alice Communications System (англ.)русск.) — система загоризонтной связи.

См. также[править | править вики-текст]

Примечания[править | править вики-текст]

  1. "МОРСКОЙ ЭНЦИКЛОПЕДИЧЕСКИЙ СЛОВАРЬ" в двух томах, том 2 - "РАДИОГОРИЗОНТ"
  2. Приближенная формула: горизонткм = 3.57 * sqrt (высотам), см. Горизонт
  3. ПРО: СИСТЕМЫ РАННЕГО ОБНАРУЖЕНИЯ // Владимир Мейлицев, 31 Января 2006
  4. Суперрадары для стратегической обороны // ng.ru
  5. Nicholas J. Willis, Hugh D. Griffiths. Advances in bistatic radar. — SciTech Publishing, 2007. — P. 482. — 494 p. — ISBN 1891121480, 9781891121487.
  6. Береговая загоризонтная радиолокационная станция поверхностной волны (РЛС ПВ) "Лагуна"
  7. Минобороны намерено развернуть сеть загоризонтных радаров в России, ВЗГЛЯД, 2013-06-10
  8. От РЛС «Контейнер» не спрячешься // ОРУЖИЕ РОССИИ, Информационное агентство

Литература[править | править вики-текст]

  • Мищенко Ю. А., Загоризонтная радиолокация - Воениздат, 1972
  • В.А. Алебастров, Э.Ш. Гойхман, И.М. Заморин, Основы загоризонтной радиолокации, Радио и связь, 1984

Ссылки[править | править вики-текст]

  • Gary S. Sales, OTH-B radar system: System summary. // 05/1992 (ADA261727), 56 страниц, [1]  (англ.)
  • Взгляд за горизонт. Загоризонтная радиолокация в информационных системах – современное прочтение // Воздушно-космическая оборона : Печатный орган Вневедомственного совета по проблемам воздушно-космической обороны. — М.: Издательский дом «ВПК-Медиа». - архивная копия
  • В. Петров. Современное состояние и перспективы развития загоризонтных радиолокационных станций зарубежных стран // Зарубежное военное обозрение №10 2008 С.27-31
  • The Development of Over-the-Horizon Radar in Australia // D.H. Sinnott
  • Юрий Давыдов. К истории загоризонтной радиолокации(недоступная ссылка — история). Воздушно-космическая оборона. Проверено 27 сентября 2013.
  • Обзор сигналов загоризонтных радиолокаторов, активность которых замечена в радиолюбительских коротковолновых диапазонах / В материале: Wolf Hadel. Radar Systems on Shortwave. IARUMS Region 1, August 2013