Migogoro ya kisasa ya ndani, hata katika nchi za kiwango cha chini kabisa cha maendeleo ya vikosi vya jeshi (Syria, Ukraine), inaonyesha jinsi jukumu la upelelezi na vifaa vya kugundua vya elektroniki ni kubwa. Na ni faida gani chama kinaweza kupokea, kwa kutumia, kwa mfano, mifumo ya betri dhidi ya chama ambacho hakina mifumo kama hiyo.
Hivi sasa, ukuzaji wa mifumo yote ya redio-elektroniki inaenda pande mbili: kwa upande mmoja, kuongeza mifumo yao ya kudhibiti na mawasiliano, mifumo ya ukusanyaji wa ujasusi, mifumo ya udhibiti wa silaha kwa kushirikiana na mifumo na mifumo yote iliyoorodheshwa hapo awali.
Mstari wa pili ni ukuzaji wa mifumo ambayo inaweza kuifanya iwe ya hali ya juu iwezekanavyo kuzuia utendaji wa njia zote zilizo hapo juu kutoka kwa adui na lengo rahisi la kutomruhusu adui kusababisha uharibifu na madhara kwa vikosi vyake.
Inafaa pia kuzingatia hapa kazi juu ya uwezekano na njia za kuficha vitu kwa kupunguza saini yao ya rada kupitia utumiaji wa vifaa vya hivi karibuni vya kunyonya redio na mipako yenye mali ya kutafakari.
Labda inafaa kutafsiri: hatutaweza kufanya tank isiwe kwenye wigo wa redio, lakini tunaweza kupunguza uonekano wake iwezekanavyo, kwa mfano, kwa kuifunika na vifaa ambavyo vitatoa ishara iliyopotoka kama kitambulisho kuwa ngumu sana.
Na ndio, bado tunaendelea kutoka kwa ukweli kwamba ndege, meli na mizinga isiyoonekana kabisa haipo. Kwa sasa, angalau. Ikiwa hila na ngumu kuona malengo.
Lakini, kama wanasema, kila lengo lina rada yake mwenyewe. Swali la mzunguko wa ishara na nguvu. Lakini hapa ndipo shida ilipo.
Vifaa vipya, haswa mipako ya kunyonya redio, aina mpya za kuhesabu nyuso za kutafakari, hii yote hufanya viwango vya kulinganisha vya nyuma vya vitu vilivyohifadhiwa kuwa ndogo. Hiyo ni, kiwango cha tofauti kati ya mali ya umeme ya kitu cha kudhibiti au kasoro ndani yake kutoka kwa mali ya mazingira inakuwa ngumu kutofautisha, kitu hicho kinaungana na mazingira, ambayo inafanya ugunduzi wake kuwa shida.
Kwa wakati wetu, viwango vya chini vya utofautishaji wa asili ni kweli karibu na maadili yaliyokithiri. Kwa hivyo, ni wazi kuwa kwa rada (haswa kwa maoni ya duara), ambayo hufanya kazi kwa kulinganisha, ni muhimu tu kuongeza ongezeko la ubora wa habari iliyopokelewa. Na haiwezekani kabisa kufanya hivyo kupitia kuongezeka kwa kawaida kwa kiwango cha habari.
Kwa usahihi zaidi, inawezekana kuongeza ufanisi / ubora wa upelelezi wa rada, swali pekee ni kwa gharama gani.
Ikiwa unachukua rada ya kudhani, bila kujali kusudi lake, tu rada ya duara iliyo na anuwai ya, kwa mfano, km 300 (kama "Sky-SV") na uweke jukumu la kuzidisha safu yake, basi itabidi utatue kazi ngumu sana. Sitatoa hapa hesabu za hesabu, hii ni fizikia ya maji safi kabisa, sio siri.
Kwa hivyo, ili kuzidisha upeo wa kugundua rada, inahitajika:
- kuongeza nishati ya mionzi kwa mara 10-12. Lakini fizikia tena haijafutwa, mionzi inaweza kuongezeka sana tu kwa kuongeza nishati inayotumiwa. Na hii inajumuisha kuonekana kwa vifaa vya ziada vya uzalishaji wa umeme katika kituo. Na kisha kuna kila aina ya shida na kujificha sawa.
- kuongeza unyeti wa kifaa kinachopokea mara 16. Ghali kidogo. Lakini je! Inaweza kutambulika kabisa? Hii tayari ni swali kwa teknolojia na maendeleo. Lakini mpokeaji nyeti zaidi, shida zaidi na usumbufu wa asili ambao huibuka wakati wa operesheni. Kuingiliwa kutoka kwa vita vya elektroniki vya adui kunastahili kuzungumziwa kando.
- kuongeza saizi ya laini ya antena kwa mara 4. Rahisi, lakini pia inaongeza ugumu. Ngumu zaidi kusafirisha, inayoonekana zaidi …
Ingawa, tunakubali kwa uaminifu kwamba rada ina nguvu zaidi, ni rahisi kugundua, kuainisha, kuiletea kuingiliwa kwa kibinafsi na sifa za busara zaidi na kuituma. Na kuongezeka kwa saizi ya antena ya rada hucheza mikononi mwa wale ambao lazima waigundue kwa wakati.
Kimsingi, duara mbaya kama hiyo inageuka. Ambapo watengenezaji wanapaswa kusawazisha kando ya kisu, kwa kuzingatia kadhaa, ikiwa sio mamia ya nuances.
Wapinzani wetu wanaowezekana kutoka ng'ambo ya bahari wana wasiwasi juu ya shida hii kama sisi. Kuna muundo wa Idara ya Ulinzi ya Merika idara kama DARPA - Wakala wa Mradi wa Utafiti wa Juu, ambao unahusika katika utafiti wa kuahidi tu. Hivi karibuni, wataalam wa DARPA wameelekeza nguvu zao katika ukuzaji wa rada ambazo zinatumia ishara za Ultra-wideband (UWB).
UWB ni nini? Hizi ni kunde fupi-fupi, na muda wa nanosecond au chini, na upana wa wigo wa angalau 500 MHz, ambayo ni, zaidi ya ile ya rada ya kawaida. Nguvu ya ishara iliyotolewa kulingana na mabadiliko ya Fourier (kwa kawaida, sio Charles, mtaalam ambaye hupitia historia shuleni, lakini Jean Baptiste Joseph Fourier, muundaji wa safu ya Fourier, ambaye kanuni za mabadiliko ya ishara zilitajwa) inasambazwa juu ya upana wote wa wigo uliotumiwa. Hii inasababisha kupungua kwa nguvu ya mionzi katika sehemu tofauti ya wigo.
Ni ngumu zaidi kugundua rada inayofanya kazi kwenye UWB wakati wa operesheni kuliko ile ya kawaida haswa kwa sababu ya hii: ni kana kwamba hakuna ishara moja yenye nguvu ya boriti inayofanya kazi, lakini kama nyingi dhaifu, zimepelekwa kwa mfano wa brashi. Ndio, wataalam watanisamehe kwa kurahisisha kama hii, lakini hii ni kwa "uhamishaji" kwa kiwango rahisi cha mtazamo.
Hiyo ni, rada "shina" sio na pigo moja, lakini na kile kinachoitwa "kupasuka kwa ishara za ultrashort". Hii inatoa faida zaidi, ambayo itajadiliwa hapa chini.
Usindikaji wa ishara ya UWB, tofauti na mkanda mwembamba, inategemea kanuni za upokeaji bila upelelezi, ili idadi ya milipuko katika ishara isizuiliwe kabisa. Ipasavyo, hakuna kizuizi chochote kwenye bandwidth ya ishara.
Hapa swali la muda mrefu linaibuka: fizikia hii yote inatoa nini, ni faida gani?
Kwa kawaida, wako. Rada zinazotegemea UWB zinatengenezwa na kutengenezwa haswa kwa sababu ishara ya UWB inaruhusu zaidi ya ishara ya kawaida.
Rada kulingana na ishara ya UWB zina uwezo bora wa kugundua, kutambua, kuweka nafasi na ufuatiliaji wa vitu. Hii ni kweli haswa kwa vitu ambavyo vina vifaa vya kuficha anti-rada na upunguzaji wa saini ya rada.
Hiyo ni, ishara ya UWB haijali ikiwa kitu kinachozingatiwa ni cha kile kinachoitwa "vitu vya siri" au la. Vifuniko dhidi ya rada pia huwa na masharti, kwani hawawezi kutafakari / kunyonya ishara nzima, sehemu fulani ya pakiti "itakamata" kitu.
Rada kwenye UWB hutambua malengo, yote moja na kikundi. Vipimo vilivyo sawa vya malengo vimeamua kwa usahihi zaidi. Ni rahisi kwao kufanya kazi na malengo ya ukubwa mdogo yenye uwezo wa kuruka kwa urefu wa chini na wa chini, ambayo ni UAV. Rada hizi zitakuwa na kinga ya juu zaidi ya kelele.
Kando, inaaminika kuwa UWB itaruhusu utambuzi bora wa malengo ya uwongo. Hii ni chaguo muhimu sana wakati wa kufanya kazi, kwa mfano, na vichwa vya vita vya makombora ya baisikeli ya bara.
Lakini usitundike kwenye rada za ufuatiliaji wa hewa, kuna chaguzi zingine za kutumia rada kwenye UWB, sio chini, na labda inafaa zaidi.
Inaweza kuonekana kama ishara ya upana-pana ni suluhisho kwa kila kitu. Kutoka kwa ndege zisizo na rubani, kutoka kwa ndege za siri na meli, kutoka kwa makombora ya kusafiri.
Kwa kweli, la hasha. Teknolojia ya UWB ina hasara dhahiri, lakini pia kuna faida za kutosha.
Nguvu ya rada ya UWB ni usahihi wa juu na kasi ya kugundua na kutambua lengo, uamuzi wa kuratibu kwa sababu ya ukweli kwamba operesheni ya rada inategemea masafa anuwai ya anuwai ya kufanya kazi.
Hapa, "zest" ya UWB kwa ujumla imefichwa. Na iko kwa ukweli kwamba anuwai ya uendeshaji wa rada kama hiyo ina masafa mengi. Na anuwai hii hukuruhusu kuchagua safu hizo ndogo katika masafa ambayo uwezo wa kutafakari wa vitu vya uchunguzi unaonyeshwa vizuri iwezekanavyo. Au - kama chaguo - hii inaweza kukataa, kwa mfano, mipako ya anti-rada, ambayo pia haiwezi kufanya kazi katika masafa yote kwa sababu ya kwamba mipako ya ndege ina vizuizi vya uzani.
Ndio, leo njia za kupunguza saini ya rada hutumiwa sana, lakini neno kuu hapa ni "kupunguzwa". Sio mipako moja, hata aina moja ya hila ya mwili inaweza kulinda dhidi ya rada. Punguza kujulikana, toa nafasi - ndio. Hakuna zaidi. Hadithi za ndege za siri ziliwekwa wazi huko Yugoslavia katika karne iliyopita.
Hesabu ya rada ya UWB itaweza kuchagua (na, haraka, kulingana na data kama hiyo) kifurushi cha masafa ambayo ita "wazi" kitu cha uchunguzi katika utukufu wake wote. Hapa hatutazungumza juu ya saa, teknolojia ya kisasa ya dijiti inafanya uwezekano wa kusimamia kwa dakika.
Na, kwa kweli, uchambuzi. Rada kama hiyo inapaswa kuwa na tata nzuri ya uchambuzi ambayo itaruhusu kusindika data iliyopatikana kutoka kwa umeme wa kitu kwa masafa anuwai na kulinganisha na maadili ya kumbukumbu kwenye hifadhidata. Linganisha nao na upe matokeo ya mwisho, ni aina gani ya kitu kilichokuja kwenye uwanja wa maoni wa rada.
Ukweli kwamba kitu hicho kitapigwa mionzi kwa masafa anuwai kitachukua jukumu nzuri katika kupunguza kosa katika utambuzi, na kuna uwezekano mdogo wa usumbufu wa uchunguzi au upingamizi kupitia kitu hicho.
Kuongezeka kwa kinga ya kelele ya rada kama hizo hupatikana kwa kugundua na kuchagua mionzi ambayo inaweza kuingiliana na operesheni sahihi ya rada. Na, ipasavyo, marekebisho ya tata ya kupokea kwa masafa mengine ili kuhakikisha athari ya chini ya kuingiliwa.
Kila kitu ni nzuri sana. Kwa kweli, pia kuna hasara. Kwa mfano, molekuli na vipimo vya rada kama hiyo vinazidi sana vituo vya kawaida. Hii bado inachanganya sana maendeleo ya rada za UWB. Karibu sawa na bei. Yeye ni zaidi ya transcendental kwa prototypes.
Walakini, watengenezaji wa mifumo kama hiyo wana matumaini makubwa juu ya siku zijazo. Kwa upande mmoja, bidhaa inapoanza kuzalishwa kwa wingi, hupunguza gharama kila wakati. Kwa suala la molekuli, wahandisi wanategemea vifaa vya elektroniki kulingana na nitridi ya galliamu ambayo inaweza kupunguza uzito na saizi ya rada kama hizo.
Na, kwa hakika itatokea. Kwa kila mwelekeo. Na kama matokeo, pato litakuwa rada iliyo na kunde zenye nguvu, fupi-fupi katika masafa anuwai, na kiwango cha juu cha kurudia. Na - muhimu sana - usindikaji wa data ya kasi ya dijiti, inayoweza "kuchimba" idadi kubwa ya habari iliyopokelewa kutoka kwa wapokeaji.
Ndio, tunahitaji Teknolojia na herufi kubwa hapa. Transistors ya Banguko, diode za uhifadhi wa malipo, semiconductors ya nitridi ya gallium. Transistors ya Banguko kwa ujumla sio vifaa vya kudharauliwa, ni vifaa ambavyo bado vitajionyesha. Kwa nuru ya teknolojia za kisasa, siku zijazo ni zao.
Rada zinazotumia mapigo ya nanosecond ya ultrashort zitakuwa na faida zifuatazo juu ya rada za kawaida:
- uwezo wa kupenya vizuizi na kutafakari kutoka kwa malengo yaliyo nje ya mstari wa macho. Kwa mfano, inaweza kutumika kugundua watu na vifaa nyuma ya kikwazo au ardhini;
- usiri mkubwa kwa sababu ya wiani mdogo wa ishara ya UWB;
- usahihi wa kuamua umbali hadi sentimita kadhaa kwa sababu ya kiwango kidogo cha anga cha ishara;
- uwezo wa kutambua mara moja na kuainisha malengo na ishara iliyoonyeshwa na maelezo ya juu ya lengo;
- kuongeza ufanisi katika suala la ulinzi dhidi ya aina zote za usumbufu wa kimya unaosababishwa na hali ya asili: ukungu, mvua, theluji;
Na hizi ni mbali na faida zote ambazo rada ya UWB inaweza kuwa nayo ikilinganishwa na rada ya kawaida. Kuna wakati ambao wataalam na watu ambao wanajua sana mambo haya wanaweza kufahamu.
Mali hizi hufanya rada ya UWB kuahidi, lakini kuna shida kadhaa ambazo zinashughulikiwa na utafiti na maendeleo.
Sasa ni muhimu kuzungumza juu ya hasara.
Mbali na gharama na saizi, rada ya UWB ni duni kwa rada ya kawaida ya mkanda mwembamba. Na duni sana. Rada ya kawaida na nguvu ya kunde ya 0.5 GW ina uwezo wa kugundua lengo kwa umbali wa kilomita 550, halafu rada ya UWB katika km 260. Kwa nguvu ya kunde ya 1 GW, rada nyembamba-bendi hutambua shabaha kwa umbali wa km 655, rada ya UWB katika umbali wa km 310. Kama unavyoona, karibu mara mbili.
Lakini kuna shida nyingine. Hii ni kutabirika kwa sura ya ishara iliyoonyeshwa. Rada nyembamba inaendesha kama ishara ya sinusoidal ambayo haibadiliki wakati inapita kwenye nafasi. Amplitude na mabadiliko ya awamu, lakini badilika kwa utabiri na kulingana na sheria za fizikia. Ishara ya UWB inabadilika katika wigo, katika uwanja wake wa masafa, na kwa wakati.
Leo, viongozi wanaotambulika katika ukuzaji wa rada za UWB ni Merika, Ujerumani na Israeli.
Nchini Merika, jeshi tayari lina kigunduzi cha mgodi kinachoweza kubebeka AN / PSS-14 kwa kuchunguza aina anuwai ya migodi na vitu vingine vya chuma kwenye mchanga.
Kigundua hiki cha mgodi pia kinapewa na Mataifa kwa washirika wake wa NATO. AN / PSS-14 hukuruhusu kuona na kuchunguza kwa kina vitu kupitia vizuizi na ardhi.
Wajerumani wanafanya kazi kwenye mradi wa rada ya UWB Ka-band "Pamir" na bandwidth ya ishara ya 8 GHz.
Waisraeli wameunda kwa kanuni za UWB "stenovisor", kifaa chenye kompakt "Haver-400", chenye uwezo wa "kutazama" kupitia kuta au ardhi.
Kifaa kiliundwa kwa vitengo vya kupambana na ugaidi. Kwa ujumla hii ni aina tofauti ya rada ya UWB, inayotekelezwa na Waisraeli kwa uzuri sana. Kifaa kinauwezo wa kusoma hali ya kiutendaji kupitia vizuizi kadhaa.
Na maendeleo zaidi, "Haver-800", ambayo inajulikana na uwepo wa rada kadhaa tofauti na antena, hairuhusu kusoma tu nafasi nyuma ya kikwazo, lakini pia kuunda picha ya pande tatu.
Kwa muhtasari, ningependa kusema kuwa maendeleo ya rada za UWB katika mwelekeo anuwai (ardhi, bahari, ulinzi wa anga) itaruhusu nchi hizo ambazo zinaweza kuhimili teknolojia ya usanifu na utengenezaji wa mifumo kama hiyo kuongeza uwezo wao wa kiintelijensia.
Baada ya yote, idadi ya waliotekwa, iliyotambuliwa kwa usahihi na kuchukuliwa kwa kusindikizwa na uharibifu unaofuata wa malengo ni dhamana ya ushindi katika mapambano yoyote.
Na ikiwa tutazingatia kuwa rada za UWB haziathiriwa na kuingiliwa kwa mali anuwai …
Matumizi ya ishara za UWB zitaongeza sana ufanisi wa kugundua na kufuatilia vitu vya aerodynamic na ballistic wakati wa kuangalia anga, kutazama na kuchora ramani ya uso wa dunia. Rada ya UWB inaweza kutatua shida nyingi za kukimbia na kutua kwa ndege.
Rada ya UWB ni fursa halisi ya kutazama kesho. Sio bure kwamba Magharibi inashiriki sana katika maendeleo katika mwelekeo huu.
