Радиолокация

Дальность действия РЛС

Максимальная дальность действия РЛС зависит от ряда параметров и характеристик как антенной системы станции, мощности излучаемого сигнала, и чувствительности приёмника системы.
В общем случае без учёта потерь мощности в атмосфере, помех и шумов дальность действия системы можно определить следующим образом:

Dmax=PnDaSaσ(4π)2Pn.min4{\displaystyle D_{max}={\sqrt{\frac {P_{n}D_{a}S_{a}\sigma }{\left(4\pi \right)^{2}P_{n.min}}}}},

где:

Pn{\displaystyle \;P_{n}} — мощность генератора;

Da{\displaystyle \;D_{a}} — коэффициент направленного действия антенны;

Sa{\displaystyle \;S_{a}} — эффективная площадь антенны;

σ{\displaystyle \;\sigma } — эффективная площадь рассеяния цели;

Pn.min{\displaystyle \;P_{n.min}} — минимальная чувствительность приёмника.

При наличии шумов и помех дальность действия РЛС уменьшается.

Влияние помех

Работа нескольких РЛС в одном частотном диапазоне

На загруженных участках, где одновременно используются многочисленные РЛС (например, морские порты) вероятны совпадения частотных диапазонов. Это приводит к приему РЛС сигнала другой РЛС. В результате на экране появляются дополнительные точки, бросающиеся в глаза из-за своей геометрической правильности. Эффект может быть убран переходом на другую рабочую частоту.

Мнимое изображение

При отражении радиосигнала от массивного объекта возможно дальнейшее распространение к меньшим объектам с последующим отражением и попаданием в РЛС. Таким образом, путь, который прошел сигнал становится больше и на экране появляется мнимое изображение объекта, который на самом деле находится в другом месте

Такой эффект должен приниматься во внимание при нахождении вблизи крупных отражающих объектов, таких как мосты, гидротехнические сооружения и крупные суда.

Многократное отражение

При размещении РЛС на большом судне возможен эффект многократного отражения сигнала. Сигнал РЛС отражается от близкого объекта, частично попадает обратно в РЛС, а частично отражается от корпуса суда. Таких отражений может быть много, амплитуда при каждом отражении уменьшается и сигнал будет восприниматься до тех пор, пока не будет достигнута пороговая чувствительность приемника. На экране радара будут видны несколько уменьшающихся с каждым разом объектов. Расстояние между ними пропорционально расстоянию от РЛС до объекта.

Атмосферные потери особенно велики в сантиметровом и миллиметровом диапазонах и вызываются дождем, снегом и туманом, а в миллиметровом диапазоне также кислородом и парами воды.
Наличие атмосферы приводит к искривлению траектории распространения радиоволн (явление рефракции). Характер рефракции зависит от изменения коэффициента преломления атмосферы при изменении высоты. Из-за этого траектория распространения радиоволн искривляется в сторону поверхности земли.

Классификация

Выделяют два вида радиолокации:

• Пассивная радиолокация основана на приёме собственного излучения объекта;
• При активной радиолокации радар излучает свой собственный зондирующий сигнал и принимает его отражённым от цели. В зависимости от параметров принятого сигнала определяются характеристики цели.

Активная радиолокация бывает двух видов:

Активная радиолокация с пассивным ответом

• С активным ответом — на объекте предполагается наличие радиопередатчика (ответчика), который излучает радиоволны в ответ на принятый сигнал. Активный ответ применяется для опознавания объектов (свой-чужой), дистанционного управления, а также для получения от них дополнительной информации (например, количество топлива, тип объекта и т. д.);
• С пассивным ответом — запросный сигнал отражается от объекта и воспринимается в пункте приёма как ответный.

Для просмотра окружающего пространства РЛС использует различные способы обзора за счёт перемещения направленного луча антенны РЛС:

• круговой;
• секторный;
• обзор по винтовой линии;
• конический;
• по спирали;
• «V» обзор;
• линейный (самолёты ДРЛО типа Ан-71 и А-50 (Россия) или американские с системой Авакс).

В соответствии с видом излучения РЛС делятся на:

• РЛС непрерывного излучения;
• Импульсные РЛС.

Гражданское применение

В сельском и лесном хозяйстве радиолокационные устройства незаменимы при получении информации о распределении и плотности растительных массивов, изучении структуры, параметров и видов почв, своевременном обнаружении очагов возгораний. В географии и геологии радиолокация используется для выполнения топографических и геоморфологических работ, определения структуры и состава пород, поиска месторождений полезных ископаемых. В гидрологии и океанографии радиолокационными методами осуществляется контроль состояния главных водных артерий страны, снегового и ледяного покрова, картографирование береговой линии.

Радиолокация — это незаменимый помощник метеорологов. РЛС легко выяснит состояние атмосферы на удалении десятков километров, а по анализу полученных данных составляется прогноз изменения погодных условий в той или иной местности.

Легкий бронеавтомобиль ФАИ 1933 года

Диапазоны РЛС

Основная статья: Диапазон частот

ОбозначениеIEEE / ITU	Этимология	Частоты	Длина волны	Примечания
HF	англ. high frequency	3—30 МГц	10—100 м	Радары береговой охраны, «загоризонтные» РЛС
P	англ. previous		> 1 м	Использовался в первых радарах
VHF	англ. very high frequency	50—330 МГц	0,9—6 м	Обнаружение на больших дальностях, исследования Земли
UHF	англ. ultra high frequency	300—1000 МГц	0,3—1 м	Обнаружение на больших дальностях (например, артиллерийского обстрела), исследования лесов, поверхности Земли
L	англ. Long	1—2 ГГц	15—30 см	наблюдение и контроль над воздушным движением
S	англ. Short	2—4 ГГц	7,5—15 см	управление воздушным движением, метеорология, морские радары
C	англ. Compromise	4—8 ГГц	3,75—7,5 см	метеорология, спутниковое вещание, промежуточный диапазон между X и S
X		8—12 ГГц	2,5—3,75 см	управление оружием, наведение ракет, морские радары, погода, картографирование среднего разрешения; в США диапазон 10,525 ГГц ± 25 МГц используется в РЛС аэропортов
Ku	англ. under K	12—18 ГГц	1,67—2,5 см	картографирование высокого разрешения, спутниковая альтиметрия
K	нем. kurz — «короткий»	18—27 ГГц	1,11—1,67 см	использование ограничено из-за сильного поглощения водяным паром, поэтому используются диапазоны Ku и Ka. Диапазон K используется для обнаружения облаков, в полицейских дорожных радарах (24,150 ± 0,100 ГГц).
Ka	англ. above K	27—40 ГГц	0,75—1,11 см	Картографирование, управление воздушным движением на коротких дистанциях, специальные радары, управляющие дорожными фотокамерами (34,300 ± 0,100 ГГц)
mm		40—300 ГГц	1—7,5 мм	миллиметровые волны, делятся на два следующих диапазона
V		40—75 ГГц	4,0—7,5 мм	медицинские аппараты КВЧ, применяемые для физиотерапии
W		75—110 ГГц	2,7—4,0 мм	сенсоры в экспериментальных автоматических транспортных средствах, высокоточные исследования погодных явлений

Двигатель — агрегат, приводящий автомобиль в движение

Принцип действия

Радиолокация основана на следующих физических явлениях:

• Радиоволны рассеиваются на встретившихся на пути их распространения электрических неоднородностях (объектами с другими электрическими свойствами, отличными от свойств среды распространения). При этом отражённая волна, также, как и собственно, излучение цели, позволяет обнаружить цель.
• На больших расстояниях от источника излучения можно считать, что радиоволны распространяются прямолинейно и с постоянной скоростью, благодаря чему имеется возможность измерять дальность и угловые координаты цели (Отклонения от этих правил, справедливых только в первом приближении, изучает специальная отрасль радиотехники — Распространение радиоволн. В радиолокации эти отклонения приводят к ошибкам измерения).
• Частота принятого сигнала отличается от частоты излучаемых колебаний при взаимном перемещении точек приёма и излучения (эффект Доплера), что позволяет измерять радиальные скорости движения цели относительно РЛС.
• Пассивная радиолокация использует излучение электромагнитных волн наблюдаемыми объектами, это может быть тепловое излучение, свойственное всем объектам, активное излучение, создаваемое техническими средствами объекта, или побочное излучение, создаваемое любыми объектами с работающими электрическими устройствами.

См. также

Уничтожение ответчика

Аппаратура государственного опознавания является секретным изделием, и специалисты, работающие с ней, имеют соответствующий допуск по гостайне. Попадание рабочего ответчика к вероятному или потенциальному противнику создаёт большую проблему. Так, например, угон 6 сентября 1976 года самолёта МиГ-25 в Японию послужил толчком к экстренной замене системы «Кремний» на новую систему «Пароль». Замена системы опознавания является достаточно трудоёмким и дорогостоящим производственным процессом, а в масштабах всей страны это мероприятие растянулась на десятилетие. В связи с распадом СССР гражданские самолёты были переоборудованы лишь частично.

На летательных аппаратах обычно предусмотрено автоматическое либо принудительное физическое уничтожение блока с информацией методом подрыва пиропатроном. Принудительный подрыв включается лётчиком или членом экипажа. Автоматический подрыв срабатывает от инерционного датчика при падении (ударе) ЛА или от концевого выключателя при выстреле катапультного кресла.

Принцип радиотелефонной связи

Первую передачу информации на расстоянии осуществил русский ученый Александр Степанович Попов (рис. 1).

Рис. 1. Александр Степанович Попов (Источник)

Для этой цели А.С. Попов использовал известную всем азбуку Морзе. Именно ему удалось осуществить радиосвязь, то есть передачу информации при помощи электромагнитных волн. Она заключалась в том, что при помощи точек и тире сообщалась некая информация.

Чем же отличается телефонная радиосвязь от радиосвязи?

Радиотелефонной связью мы называем передачу информации, речи, музыки на большие расстояния при помощи электромагнитных волн. Принцип радиотелефонной связи заключается в следующем: в передающей антенне создается высокочастотный переменный электрический ток, этот ток вокруг передающей антенны создает переменное электромагнитное поле, которое распространяется в виде электромагнитных волн. Такая волна, попадая на приемную антенну, возбуждает в приемной антенне ток той же частоты, что и был произведен при излучении, и таким образом осуществляется радиосвязь, то есть при помощи электромагнитных волн. Для того чтобы обеспечить такую связь, нужны специальные устройства. Во времена А.С. Попова и Генриха Герца, который впервые осуществил излучение электромагнитной волны и ее прием, источники электромагнитных колебаний были очень слабы, и поэтому на большие расстояния электромагнитная волна распространяться не могла. Тем не менее А.С. Попову удалось осуществить связь на расстоянии более 70 километров.

В наше время радиосвязь осуществляется по всему земному шару, даже за его пределами. Вопрос с производством высокочастотных колебаний был решен в 1913 году, когда был создан генератор незатухающих электромагнитных колебаний (рис. 2).

Рис. 2. Генератор незатухающих электромагнитных колебаний (Источник)

Главной частью генератора является трехэлектродная лампа – триод, которая состоит из трех частей: анод, сетка и катод. Вот такая лампа является основной частью любого генератора незатухающих колебаний.

Рассмотрим схему устройства передатчика электромагнитных волн или передающего устройства (рис. 3):

Рис. 3. Передатчик электромагнитных волн (Источник)

В первую очередь это генератор высокой частоты (ГВЧ), соединенный с модулятором (М), на который поступает звук от микрофона. В микрофоне механические колебания, звуковые колебания преобразуются в электрические колебания низкой частоты, и эти колебания от генератора высокой частоты и микрофона соединяются в модуляторе.

После усилителя (У) промодулированный сигнал поступает  на передающую антенну, и уже этот сигнал выходит в эфир.   

Слово «модуляция» означает «размеренность». Рассмотрим, как осуществляется модуляция в передающей части и из чего она состоит (рис. 4).

Рис. 4. Модуляция в передающей части (Источник)

На первой части рисунка изображены высокочастотные колебания, по вертикали расположено напряжение (U₁), которое изменяется синусоидально и за очень маленький промежуток времени проходит очень много колебаний.

Вторая часть рисунка соответствует электрическим сигналам, которые поступают на модулятор от микрофона, это низкочастотные сигналы.

Когда в модуляции происходит объединение этих сигналов, мы наблюдаем высокочастотную составляющую, которая меняется по амплитуде в соответствии сигналам низких частот.

Этот процесс называется амплитудная модуляция.  

Сегодня амплитудная модуляция – хорошо изученный и отработанный элемент, поэтому очень часто используется в радиосвязи, то есть когда мы слушаем радио, мы используем амплитудно-модулированный сигнал.

Существуют и другие способы модуляции: частотная модуляция или фазовая модуляция, они тоже нашли свое применение.

Преимущества и недостатки

Главным преимуществом Об.277 является то, что эта машина в своем роде универсальна. Он может выполнять и задачи по подсвету противника, когда надо прорваться к позициям ПТ в кустах, и стоять в позиционке, и рашить, вываливаясь на противника и размениваясь с ним по ХП, и стрелять по чужим разведданным со средней дистанции.

Еще одним его недостатком можно назвать сравнительно небольшое количество очков прочности. Благодаря этому он не способен уверенно размениваться и должен их беречь по мере сил, не подставляясь лишний раз под выстрел, особенно под крупные калибры.

Преимущества:

1. Универсальность;
2. Мобильность;
3. Хорошее орудие.
4. Крепкая башня

Недостатки:

1. Броня хуже, чем у одноклассников;
2. Малое количество ХП;
3. Малые УВН;

Системы опознавания

• Кремний-2 — оригинальная советская система опознавания, разработанная в 50-х годах, которая до сих пор находится на вооружении многих государств мира
• 60 (Пароль) — имитостойкая система, разработана в 1977 году Казанским НИИ радиоэлектроники. В настоящее время находится на вооружении в Российской Федерации.
• 60Р — экспортный вариант системы Пароль
• 40Р — модернизация системы 60Р, имеет улучшенные характеристики
• 40Д — работает в режимах системы Mk-XA (Mk XII), применяемой странами НАТО, и международной системы управления воздушным движением ICAO ATC RBC
• Mark XA (Mk XA) — система стран НАТО
• Mark XII (Mk XII) — система стран НАТО

Загрязнение космоса

Космическое пространство постепенно становится своеобразной частью среды обитания и деятельности человека, происходит расширение содержания понятия «окружающая природная среда» с включением в это понятие околоземного космического пространства. Возрастает антропогенная «нагрузка» на околоземное космическое пространство. Космическая техника способна также вызывать определенные возмущения в окружающей космической среде. Околоземное пространство в целом представляет собой весьма динамичную и нестабильную систему, которая под влиянием внешних воздействий может переходить в неустойчивое состояние.

Проблема космического мусора

Подобно тому как при малом количестве автомобилей несколько десятков лет назад не стоял остро вопрос о загрязнении воздуха их выхлопными газами, и очень незначительной была опасность столкновений автомобилей друг с другом, так и относительно малое (до настоящего времени) количество запусков космических аппаратов не вызывает пока серьезных опасений по поводу космических «дорожно-транспортных происшествий». Однако в будущем – при строительстве и эксплуатации околоземных производственных комплексов, при промышленном освоении Луны – ситуация может сильно измениться. Потребуется организация широкомасштабных грузовых перевозок на трассе «земля-космос», на орбитах появятся крупногабаритные объекты, заметно возрастет число искусственных объектов в околоземном космическом пространстве. Поэтому и основы рационального решения будущих космических транспортных проблем, включая их экологический аспект, должны закладываться уже сейчас.

Воздействие запусков космических ракет

Уже в 60-е годы XX в

исследователи, проводившие наблюдения ионосферы во время запусков мощных ракет-носителей, обратили внимание на необычные явления в ионосфере: после запуска ионосфера, казалось бы, исчезает вблизи следа ракеты, но через час-другой картина нормальной ионосферы восстанавливалась. Было высказано предположение, что газы, выбрасываемые в ионосферу при полете ракеты, «выталкивают» разреженную ионосферную плазму

В результате в ионосфере образуется область с пониженной плотностью плазмы – «дыра», которая после расплывания облака газа снова затягивается. Толчком к дальнейшему исследованию явлений в ионосфере, сопровождающих запуски ракетоносителей, стало обнаружение так называемого «Скайлэб-эффекта», который был выявлен при запуске в мае 1973 г. мощной ракеты-носителя «Сатурн-5», выводившей в космос станцию «Скайлэб».

Двигатели ракеты-носителя работали до высот 300–400 км, т. е. в F-области ионосферы, где располагается максимум ионизации ионосферы. Сопоставление же данных по концентрации электронов в ионосфере при запуске станции «Скайлэб» и за сутки до того показало, что эта концентрация после запуска ракеты-носителя уменьшилась на 50%, причем площадь возмущения в ионосфере по данным наблюдений радиомаяков достигла приблизительно 1 млн км2. Данные по ионосферным возмущениям при запусках мощных ракет-носителей подтвердили необходимость тщательного и всестороннего исследования воздействий существующих и перспективных транспортных космических систем на околоземную среду.

Так, частицы аэрозоля, выброшенные двигателями ракет-носителей, могут существовать в стратосфере до года и более, что может сказаться на тепловом балансе атмосферы. Кроме того, такие продукты сгорания, как соединения хлора, азота и водорода, являются катализаторами реакций с участием молекул озона, и их роль в фотохимическом цикле озона велика, несмотря на их относительно малые концентрации в стратосфере.

В результате быстрого развития технологий и вторжения человека в космос, появилась проблема, которая ранее вызвала бы просто смех. Все началось с 70-ых, когда после взрыва спутников: советского — «Космос» и американского — «Транзит», в космосе стартовала эстафета по его загрязнению различным мусором, которая продолжается и по сей день.

В результате многочисленных исследований, учеными было доказано, что весь космический мусор скапливается в области 900 — 1100 км от земли. И довольно часто этот мусор падает обратно на землю. Большая его часть сгорает в земной атмосфере, но иногда его части все же долетают до земли. В качестве защиты, супердержавы ввели системы контроля околоземного пространства, которые оснащены радарами дальнего действия.

Сейчас эти службы отслеживают больше чем 10 тыс. объектов.

Пути решения космического мусора

· формирование технологий и конструкций, приводящих к минимизации отходов;
· разработка конструкций космического оборудования, включая служебные системы и научную аппаратуру, приспособленных для использования в космосе после истечения своего ресурса;
· выбор наиболее эффективных направлений применения в космическом полете отходов, образующихся в результате функционирования оборудования и жизнедеятельности экипажа;
· необходимо заранее продумать меры по, ликвидации космического мусора;
· важно сократить число выводимых в космос аппаратов и использования многоцелевых спутников;
· после выработки ресурса уводить их в плотные слои атмосферы, где они сгорят, или на менее «заселенные» орбиты;
· формирование интерьера жилых отсеков, формирование дополнительных средств радиационной защиты, формирование оборудования, используемого на других небесных телах

Похожие статьи

Первые советские радары

В 1920-е годы ученые в СССР создали импульсную радиолокационную установку и смогли с помощью отраженного радиосигнала измерить расстояние до ионосферы. В 1925 году физики Введенский, Симанов, Халезов и Аренберг указали на возможность применения для радиолокации ультракоротких радиоволн. А в 1934 году в Ленинграде начались первые полноценные опыты с аппаратурой радиообнаружения – в январе радиолокационным методом на расстоянии 600 метров был найден самолет, летящий на высоте 150 метров.

Оборудование было создано в Центральной радиолаборатории группой Ю.К. Коровина при поддержке Ленинградского электротехнического института. Руководил экспериментом военный инженер М.М. Лобанов, который сыграл ключевую роль в становлении радиолокационного направления в промышленности. В том же 1934 году на Ленинградском радиозаводе были выпущены опытные образцы радиолокационных станций (РЛС) «Вега» и «Конус» для системы радиообнаружения самолетов «Электровизор» ученого П.К. Ощепкова. Таким образом, 1934 год можно считать годом рождения первого отечественного радара.

РЛС дальнего обнаружения «РУС-2»

В 1938 году начинается серийное производство РЛС РУС-1 и РУС-2 «Редут», которые станут основой противовоздушной обороны в начале Великой Отечественной войны. Благодаря установленной на крейсере «Молотов» радиолокационной станции были отражены первые атаки немецких бомбардировщиков на Севастополь 22 июня 1941 года. А месяц спустя комплекс РУС-2, расположенный в 100 км от Москвы, обнаружил 200 самолетов, летящих бомбить столицу. Тогда атака была отражена, немцы развернулись, потеряв 22 машины. 

В работе над первыми станциями РУС-1 принимал участие выдающийся физик А.А. Пистолькорс, создатель научной школы радиоэлектроники. Станция РУС-2 «Редут» выпускалась на заводе №339 и стала самой массовой РЛС времен войны.  

Первые радиолокационные устройство

Идея радиолокации немногим моложе идеи радиосвязи. 30 апреля 1904 года немецкий инженер Кристиан Хюльсмайер из Дюссельдорфа получил от Императорского бюро по патентам удостоверение на своё изобретение, названное телемобильскопом. Хюльсмайер предложил двухантенное устройство для обнаружения кораблей на большом расстоянии. Излучённый прибором сигнал отражался от объекта, принимался обратно и соответствующим образом обрабатывался. В состав аппарата входили радиопередатчик, вращающиеся антенны направленного действия, радиоприёмник со световым или звуковым индикатором, воспринимавший отражённые предметами волны.

При всём своем несовершенстве устройство Хюльсмайера содержало в себе основные элементы современного локатора. И уже 18 мая 1904 года аппарат был впервые испытан на кельнском железнодорожном мосту, а 10 июня — в роттердамской гавани.

Идея развивалась и в других заявках, многие из которых очень интересны. Так, в 1919 г. был выдан патент Л. Махтсу, в котором описывалось устройство со спиральной развёрткой и визуальной индикацией положения обнаруживаемого с помощью радиоволн объекта. Однако из-за несовершенcтва излучающих и принимающих устройств того времени возможностей практического осуществления предложенных идей не было.

В сентябре 1922 г. в США два экспериментатора, служившие в ВМФ, — Хойт Э. Тейлор и Лео К. Янг проводили опыты по радиосвязи на декаметровых волнах (3-30 МГц) через реку Потомак. В это время по реке прошёл корабль, и связь прервалась. Это натолкнуло их на мысль о применении радиоволн для обнаружения движущихся объектов. Несмотря на предположение Тейлора, что этот метод может быть использован в темноте и при плохой видимости, флот не сразу продолжил работу в этом направлении. В США именно Х. Тейлору и Л. Янгу приписывают открытие явления отражения радиоволн.

Спустя два года английские физики Э. Эпплтон и М. Барнетт по отражённому непрерывному сигналу измерили высоту слоя Хэвисайда. В этих опытах производилось измерение высоты ионосферы (слоя Кеннели-Хевисайда) путём наблюдения интерференции радиоволн, распространяющихся вдоль поверхности Земли, и волн, отражённых от ионосферы. Их работа считается первой публикацией описания опытов по определению положения отражающего радиоволны объекта.

Ещё через год американцы Г. Брейт и М. Тьюв провели эти измерения импульсным методом, а советские учёные Н. Мандельштам и Л. Папалекси к 1930 г. разработали теорию радиоинтерференционного измерения расстояний.

Классификация

Выделяют два вида радиолокации:

• Пассивная радиолокация основана на приёме собственного излучения объекта;
• При активной радиолокации радар излучает свой собственный зондирующий сигнал и принимает его отражённым от цели. В зависимости от параметров принятого сигнала определяются характеристики цели.

Активная радиолокация бывает двух видов:

Активная радиолокация с пассивным ответом

• С активным ответом — на объекте предполагается наличие радиопередатчика (ответчика), который излучает радиоволны в ответ на принятый сигнал. Активный ответ применяется для опознавания объектов (свой-чужой), дистанционного управления, а также для получения от них дополнительной информации (например, количество топлива, тип объекта и т. д.);
• С пассивным ответом — запросный сигнал отражается от объекта и воспринимается в пункте приёма как ответный.

Для просмотра окружающего пространства РЛС использует различные способы обзора за счёт перемещения направленного луча антенны РЛС:

• круговой;
• секторный;
• обзор по винтовой линии;
• конический;
• по спирали;
• «V» обзор;
• линейный (самолёты ДРЛО типа Ан-71 и А-50 (Россия) или американские с системой Авакс).

В соответствии с видом излучения РЛС делятся на:

• РЛС непрерывного излучения;
• Импульсные РЛС.

Литература

• Erickson, John; «Radiolocation and the air defense problem: The design and development of Soviet Radar 1934-40», Social Studies of Science, vol. 2, pp. 241—263, 1972
• Ширман Я. Д., Голиков В. Н., Бусыгин И. Н., Костин Г. А. Теоретические основы радиолокации / Ширман Я. Д.. — М.: Советское радио, 1970. — 559 с.
• Справочник по радиолокации / Сколник М.И.. — М., 2014. — 1352 с. — ISBN 978-5-94836-381-3.
• Справочник по радиолокации / Сколник М.И.. — М., 2014. — 1352 с. — ISBN 978-5-94836-381-3.
• Бакут П. А., Большаков И. А., Герасимов Б. М., Курикша А. А., Репин В. Г., Тартаковский Г. П., Широков В. В. Вопросы статистической теории радиолокации. — М.: Советское радио, 1963. — 423 с.

История

Корабль в качестве радиолокационного дозора впервые применён в начале Великой Отечественной войны на Черноморском флоте в районе Севастополя. Опытная РЛС Редут-К была установлена на крейсере «Молотов». С 22 июня по 1 ноября 1941 года крейсер базировался в Севастополе, участвуя в ПВО Черноморского флота. 24 июня установлена телефонная связь между кораблём, штабом флота и командным пунктом ПВО, благодаря которой данные станции «Редут-К» сообщались в штаб флота по кабелю. Станция работала иногда по 20 часов в сутки, но ни разу не выходила из строя. В судовом журнале крейсера записано:

С августа 1942 года и по конец 1943 года, в связи с повреждением «Молотова», РЛС работала в Поти в качестве берегового поста наблюдения. С 1 июля 1941 по 18 декабря 1943 года «Редут-К» за 1269 включений обнаружил 9383 самолёта. Командир отряда лёгких сил Черноморского флота Басистый Н. Е. в воспоминаниях упоминает «Редут-К»:

Но несмотря на известное несовершенство, «Редут-К» принёс немалую пользу флоту. Крейсер «Молотов» не раз заблаговременно оповещал корабли в Севастополе и других базах о приближении самолётов противника. Мы не зря гордились этой технической новинкой.

Массово корабли радиолокационного дозора впервые применены во Второй мировой войне в военно-морских силах США (ВМС США), чтобы помочь союзникам подойти к Японии. Количество радиолокационных дозоров значительно увеличено после первого большого участия японских самолётов-камикадзе в октябре 1944 года в сражении в заливе Лейте. В первую очередь в радиолокационных дозорах, с некоторыми изменениями, применены эскадренные миноносцы типов «Флетчер» и «Аллен М. Самнер». Позже на них установлены дополнительные радары и средства наведения истребителей, вместе с более мощным зенитным вооружением малого калибра для самообороны, как правило, жертвуя торпедными аппаратами, чтобы освободить место для нового вооружения, особенно для радаров обнаружения целей на больших высотах. Развёртываемые на расстоянии от своих сил, которые должны были быть предупреждены с вероятных направлений атак японцев, радиолокационные дозоры кораблей на направлениях ближайших японских аэродромов. Так они обычно из судов первыми обнаруживали подходящие группы камикадзе и часто были ими атакованы с тяжёлыми последствиями.

Наибольшее количество англо-американских корабельных радиолокационных дозоров было в битве за Окинаву. Из 15 РЛС радиолокационного дозора вокруг Окинавы было создано кольцо, чтобы перехватить все возможные подходы к острову и к союзному флоту у острова. Из 101 эскаденных миноносцев, назначенных для радиолокационного дозора, от атак камикадзе 10 потоплены и 32 повреждены. На 88 LCS(L) назначеных пикет станции 2 потоплены и 11 повреждены камикадзе, а из 11 LSM(R) три потопленных и два повреждённых.

Немецкие и японские Второй мировой войны

С 1943 года в Кригсмарине (германский военно-морской флот Третьего рейха) действовало несколько судов наведения ночных истребителей с РЛС обнаружения (Nachtjagdleitschiffe), в том числе второе судно наведения ночных истребителей NJL Togo, которое было с РЛС обнаружения FuMG А1 (Фрейя), с радаром наведения Вюрцбург-Ризе и с оборудованием связи с ночными истребителями. С октября 1943 года NJL Togo в Балтийском море в оперативном подчинении Люфтваффе (германских военно-воздушных сил 1930-х — 40-х годов). В марте 1944 года оно прибыло в Финский залив, чтобы обеспечить прикрытия Таллина и Хельсинки ночной истребительной авиацией, после трёх сильных советских бомбардировок Хельсинки. Кроме того, императорский флот Японии второй мировой войны в первой половине 1945 года немного изменил две подводные лодки типа ha-101 (Sen-Yuso-Sho) для использования как средство радиолокационного обнаружения, но в июне 1945 года снова изменил их в ещё более важные подводные лодки-танкеры[источник не указан 189 дней].

Вторичный радиолокатор

Вторичная радиолокация используется в авиации для опознавания. Основная особенность — использование активного ответчика на самолётах.

Принцип действия вторичного радиолокатора несколько отличается от принципа первичного радиолокатора.
В основе устройства Вторичной радиолокационной станции лежат компоненты: передатчик, антенна, генераторы азимутальных меток, приёмник, сигнальный процессор, индикатор и самолётный ответчик с антенной.

Передатчик служит для формирования импульсов запроса в антенне на частоте 1030 МГц.

Антенна служит для излучения импульсов запроса и приёма отражённого сигнала. По стандартам ICAO для вторичной радиолокации антенна излучает на частоте 1030 МГц и принимает на частоте 1090 МГц.

Генераторы азимутальных меток служат для генерации азимутальных меток (англ. Azimuth Change Pulse, ACP) и метки Севера (англ. Azimuth Reference Pulse, ARP). За один оборот антенны РЛС генерируется 4096 малых азимутальных меток (для старых систем) или 16384 улучшенных малых азимутальных меток (англ. Improved Azimuth Change pulse, IACP — для новых систем), а также одна метка Севера. Метка севера приходит с генератора азимутальных меток при таком положении антенны, когда она направлена на Север, а малые азимутальные метки служат для отсчёта угла разворота антенны.

Приёмник служит для приёма импульсов на частоте 1090 МГц.

Сигнальный процессор служит для обработки принятых сигналов.

Индикатор служит для отображения обработанной информации.

Самолётный ответчик с антенной служит для передачи содержащего дополнительную информацию импульсного радиосигнала обратно в сторону РЛС по запросу.

Принцип действия вторичного радиолокатора заключается в использовании энергии самолётного ответчика для определения положения воздушного судна. РЛС облучает окружающее пространства запросными импульсами P1 и P3, а также импульсом подавления P2 на частоте 1030 МГц. Оборудованные ответчиками воздушные суда, находящиеся в зоне действия луча запроса, при получении запросных импульсов, если действует условие P1,P3>P2, отвечают запросившей РЛС серией кодированных импульсов на частоте 1090 МГц, в которых содержится дополнительная информация о номере борта, высоте и так далее. Ответ самолётного ответчика зависит от режима запроса РЛС, а режим запроса определяется интервалом времени между запросными импульсами P1 и P3, например, в режиме запроса А (mode A) интервал времени между запросными импульсами станции P1 и P3 равен 8 микросекундам и при получении такого запроса ответчик воздушного судна кодирует в импульсах ответа свой номер борта.

В режиме запроса C (mode C) интервал времени между запросными импульсами станции равен 21 микросекунде и при получении такого запроса ответчик воздушного судна кодирует в импульсах ответа свою высоту.
Также РЛС может посылать запрос в смешанном режиме, например, Режим А, Режим С, Режим А, Режим С.
Азимут воздушного судна определяется углом поворота антенны, который, в свою очередь, определяется путём подсчёта малых азимутальных меток.

Дальность определяется по задержке пришедшего ответа. Если воздушное судно находится в зоне действия боковых лепестков, а не основного луча, или находится сзади антенны, то ответчик воздушного судна при получении запроса от РЛС получит на своём входе условие, что импульсы P1,P3<P2, то есть импульс подавления больше импульсов запроса. В этом случае ответчик запирается и не отвечает на запрос.

Принятый от ответчика сигнал обрабатывается приёмником РЛС, затем поступает на сигнальный процессор, который проводит обработку сигналов и выдачу информации конечному потребителю и (или) на контрольный индикатор.

Плюсы вторичной РЛС:

• более высокая точность;
• дополнительная информация о воздушном судне (номер борта, высота);
• малая по сравнению с первичными РЛС мощность излучения;
• большая дальность обнаружения.