Радиолокация без формул, но с картинками - Размахин Михаил Константинович (читаем книги онлайн бесплатно полностью без сокращений .txt) 📗
Зарубежные эксперты высказывают мнение, что при приближении большого числа целей не приходится рассчитывать на то, что удастся уничтожить их все сразу. Значит надо стараться выделить лишь истинные боевые головки и сделать это необходимо в те считанные минуты, что остаются для принятия решения. Хорошо еще, если целей (и истинных и ложных) только 5 или 10. А если их значительно больше? Тут не то что оператор, наблюдающий за этим множеством мерцающих целей, а и современная быстродействующая вычислительная машина может не справиться. Обычно радиолокационная станция рассчитана на одновременное наблюдение какого-то определенного числа целей. Если целей больше, то происходит перегрузка станции и часть целей может быть потеряна. Именно к этому и стремится нападающая сторона, создавая большое число ложных целей. Ведь среди целей, потерянных станцией, может оказаться и боевая головка, которая незамеченной проскользнет оборонительный рубеж.
Эффективность современных радиолокационных станций в значительной мере определяется быстродействием и объемом памяти вычислительных машин, которые обрабатывают принимаемые станцией сигналы и анализируют их, отделяя истинные цели от ложных. Видимо, поэтому иностранные эксперты считают, что дальнейший прогресс противоракетной обороны зависит от совершенствования как радиоэлектронной аппаратуры РЛС, так и сопряженных с ними вычислительных машин.
Считают, что нападающая сторона может применять и другие средства для затруднения работы станции. Наряду с боевыми головками и ложными целями запускают, например, объекты, оборудованные станциями глушения, которые излучают шумовые сигналы в диапазоне частот, на которых по предположению должна работать РЛС противника. В этом случае принимать отраженные сигналы становится значительно труднее, а иногда и просто невозможно. Вот почему частоты, на которых работают РЛС, сохраняются в строгой тайне, а разведка нападающей стороны стремится всеми способами определить их хотя бы приблизительно.
Таковы лишь некоторые методы радиолокационной маскировки современных средств ракетного нападения. Разработаны, конечно, и другие методы, но познакомиться со всеми в одной книжке невозможно. В источниках, указанных в сносках, при желании можно найти значительно больше сведений о самых современных способах радиолокационной маскировки всевозможных объектов, от огромного авианосца или промышленного здания до винтовки.
И как их все-таки узнают?
Только что мы познакомились с иностранными данными о методах радиолокационной маскировки. Если рассказ был убедительным (автор во всяком случае к этому стремился), то читатель может подумать, что наблюдать за целями с помощью радиолокатора — задача бесперспективная. Ведь среди помех, шумов и ложных целей заметить полезный сигнал, отраженный от истинной цели, очень трудно, а узнать по этому сигналу, с какой именно целью мы имеем дело, по-видимому, просто невозможно.
Но превратив читателя в пессимиста, автор все-таки берется доказать, что дело обстоит не так уж плохо. И действительно, станции-то работают и обнаруживают цели. Сейчас мы и расскажем, используя и здесь данные зарубежной печати, о методах опознавания целей.
Как вы можете узнать при встрече человека, которого никогда раньше не видели? Лучше всего, если у Вас есть его портрет, фотокарточка или хотя бы словесный портрет, который умеют составлять криминалисты. В таком словесном портрете перечисляются основные черты разыскиваемого человека, например форма носа, разрез и цвет глаз, овал лица и т. д.
Вот и цели можно узнавать по их портретам. Правда, это не живописней портрет и даже не фотокарточка. Для опознания цели нам нужен специфический «радиолокационный портрет». Создают его следующим образом. Берут какую-нибудь цель и везут на специальный полигон. Там ее закрепляют на подставке и поворачивают в разные стороны. В каждом положении цели включают радиолокационную станцию и записывают отраженный сигнал. А его величина сильно зависит от угла, под которым мы облучаем цель. Для некоторых углов отраженный сигнал велик, для других мал. Самый слабый отраженный сигнал получается при наблюдении «с носа», когда цель повернута к нам своим заостренным концом. А если цель развернуть так, что ее боковая поверхность будет перпендикулярна направлению наблюдения, то отраженный сигнал будет максимальным.
Нарисуем теперь прямоугольную систему координат и будем откладывать по горизонтальной оси угол поворота цели, а по вертикальной — величину отраженного сигнала. Получим волнообразную кривую, у которой будут и широкие плавные подъемы, и узкие выбросы, и глубокие провалы. Это диаграмма обратного отражения цели, или ее радиолокационный портрет. Можно использовать и другую систему координат — круговую или полярную. Тогда угол поворота нужно откладывать по дуге окружности, а величину отраженного сигнала по радиусу, соответствующему этому углу. при этом мы получим круговую диаграмму обратного отражения, которая будет иметь вид замкнутой кривой. Однако чередование максимумов и минимумов на ней, характерное именно для этой цели, сохранится. Такая круговая диаграмма напоминает цветок. Если цель гладкая, как например головная часть ракеты, то диаграмма имеет 3–4 больших лепестка и похожа на цветок мака. У сложных целей, таких как самолет или спутник, которые имеют много выступающих элементов, антенн, острых граней и углов, радиолокационный портрет скорее всего напоминает ромашку.
Итак, портрет готов. Точно так же можно снять портреты и других радиолокационных целей. Если цель очень велика или ее нельзя привезти на полигон, то портрет можно снять и по модели. Делают точную уменьшенную копию цели и исследуют ее на полигоне. Правда, при этом и длина волны радиолокатора должна быть уменьшена во столько же раз, во сколько мы уменьшили цель. Тогда портрет получается точно таким же, как если бы мы наблюдали саму цель.
Теперь собираем все портреты в альбом и пишем на обложке: «Каталог наблюдаемых объектов для N-ской радиолокационной станции, работающей на частоте F0». А нельзя ли использовать этот каталог для станций, работающих на других частотах? К сожалению, нет. Попробуем изменить частоту зондирующего сигнала и посмотрим, что получится. Для гладкой цели характер радиолокационного портрета при небольшом изменении частоты практически не меняется. Число максимумов остается тем же, разве что их амплитуда и расположение слегка изменяется. А вот для целей сложной конфигурации даже незначительное изменение частоты радиолокационного сигнала может резко изменить портрет. И число максимумов, и их взаимное расположение, и их величина— все станет другим. Так что для каждой частоты приходится составлять свои каталоги.
А как представляют себе специалисты использование такого каталога, когда им нужно опознать цель? Иностранные специалисты различают два случая.
Пусть цель не стабилизирована, то есть кувыркается со скоростью, скажем, 10 оборотов в минуту. Тогда, фиксируя величину отраженного сигнала, за минуту можно записать 10 полных радиолокационных портретов. На ленте с устройства для записи сигнала получается цепочка последовательно записанных портретов. Эксперты рекомендуют выбрать тот портрет, который получился лучше всего [21], и затем обратиться к каталогу.
Если один из имеющихся в каталоге портретов точно совпадает с сигналом, то значит именно эта цель попала в поле зрения радиолокационной станции. Но так бывает не всегда. Точнее говоря, почти всегда бывает не так. Реально снятый портрет чаще всего не совпадает в точности ни с одним из эталонных. По общему характеру он очень похож вот на этот, но на нем три лишних пичка. Эти пички имеются на другом эталонном портрете, но зато его главный максимум уполз влево. В печати описывается несколько критериев идентификации эталонных реальных портретов, но все они допускают наличие неопределенности. Выбирая самый похожий портрет, можно допустить ошибку. В наихудшем случае реально снятый портрет одинаково похож на два эталона сразу. Тут остается сказать, что цель больше всего похожа на эталонный № 14 и № 27, а какой именно объект наблюдается неизвестно. Специалисты по теории вероятности предлагают в таких случаях бросать монетку или игральную кость. Эти беспристрастные судьи и определяют, какая цель наблюдается. А если будет ошибка? Ничего не поделаешь, приходится смириться.
