Средства воздушной радиотехнической разведки

Материал из Национальной библиотеки им. Н. Э. Баумана
Последнее изменение этой страницы: 01:46, 18 мая 2017.

Ведение боевых действий в современной войне немыслимо без самого широкого применения различных радиоэлектронных средств (РЭС) для управления войсками и оружием. Радиоэлектроника стала важнейшим военно-техническим фактором, оказы-вающим серьезное влияние на характер боевых действий. Радиоэлектронными средствами насыщены все виды вооруженных сил. Особенно возросло число используемых РЭС, их роль и значение в связи с оснащением войск ракетно-ядерным оружием и использованием космоса в военном деле. Характерной особенностью всех РЭС является излучение ими в свободное пространство электромагнитных волн, которые содержат в себе информацию об излучаю¬щих их радиоэлектронных средствах и объектах противника, в составе которых используются данные РЭС, а также очень важную информацию, передаваемую по радиокана¬лам связи. Получение данных о противнике путем перехвата и анализа сигналов его РЭС осуществляется с помощью средств радиотехнической разведки, входящих в состав разведывательного оборудования всех современных самолетов-разведчиков. В настоящем курсе средства радиоэлектронной разведки (РЭР) рассматриваются в двух аспектах:

  • Анализ средств РЭР на предмет информационной защиты соответствующего КПС от активного и пассивного противодействия.
  • Анализ средств активного и пассивного противодействия средствам РЭР.

Средства воздушной радиотехнической разведки (РТР) предназначены для обнаружения, распознавания и определения местоположения РЛС, радионавигационных систем и систем радиотелеуправления путем перехвата, пеленгования и анализа сигналов от этих средств. Средства РТР должны позволять:

  • определить параметры и характеристики сигналов (несущую частоту, длительность импульсов, период повторения, вид модуляции и др.);
  • установить режим работы РЭС и метод обзора пространства;
  • по измеренным параметрам сигнала распознать тип РЭС (или группу типов);
  • определить местоположение РЭС.

Задачи, решаемые с помощью средств воздушной радиотехнической разведки, условно можно разделить на две группы:

  • получение сведений о противнике путем добывания и обработки разведывательных данных о работе и характере излучений РЭС, используемых противником для управления войсками и оружием;
  • задачи, решаемые в интересах огневого поражения и радиоэлектронного подавления РЭС противника.

Получение разведывательных данных при решении задач первой группы основано на том, что РЭС, используемые противником, предназначены для обслуживания определенных органов управления войсками и оружием, вследствие чего они занимают определенное место в боевых порядках и оперативном построении войск, а характер работы РЭС отражает действия этих органов. Каждый военный объект (батареи ЗУРС, аэродромы, корабли и т.д.) характеризуется вполне определенным набором радиоэлектронных средств. Так, например, обнаружение РЛС AN/FPS-56, AN/MPQ-4, AN/MPQ-37 и др. свидетельствует о дислокации в районе разведки частей механизированной дивизии США; обнаружение РЛС AN/MPQ-50, AN/MPQ-51 — о наличии ЗРК "Усовершенствованный Хок", а многофункциональной РЛС AN/MPQ-53 — ЗРК "Пэтриот". Вторая группа задач радиотехнической разведки вытекает из того, что в современных армиях радиоэлектронные средства используются не только в системах управления войсками и оружием, но и являются неотъемлемой частью одного из новых видов оружия — радиоэлектронного оружия, составляющего материальную основу радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Данные, полученные с помощью средств РТР используются при организации и ведении борьбы с радиоизлучающими объектами противника. Объектами воздушной радиотехнической разведки являются излучающие радиоэлектронные средства связи, навигации, локации, управления и опознавания противника, предназначенные для обеспечения боевых действий войск и управления оружием. Опознавательными признаками объектов радиотехнической разведки (радио-электронных средств противника) являются характеристики и параметры излучаемых ими сигналов (тип сигнала: непрерывный или импульсный; режим работы: поиск, со-провождение; вид модуляции, длительность импульса, частота повторения, число им-пульсов в пачке и т.д.). Эти признаки являются косвенными и большинство из них может быть описано численно измеряемой величиной, т.е. они являются простыми. Средства воздушной радиотехнической разведки обладают следующими основными достоинствами:

  • являясь пассивными средствами воздушной разведки, они обладают высокой скрытностью применения;
  • большая дальность действия, обеспечивающая ведение воздушной разведки объектов на большом удалении от них (без захода в зоны их ПВО, без перелета линии фронта или государственной границы);
  • независимость применения от времени суток и погодных условий.

В качестве недостатков этих средств разведки можно отметить следующие:

  • не наглядность представляемых разведданных и сложность их обработки;
  • относительно большие ошибки определения местоположения вскрытых РЭС;
  • применение противником радиомаскировки и дезинформации существенно затрудняет работу средств радиотехнической разведки;

Виды РТР:

  • Станции общей РТР позволяют вскрывать общую обстановку на ТВД: получать информацию о насыщенности ТВД (зон, районов разведки) радиоэлектронными средствами, их распределении по типам (или классам), диапазону волн, ориентировочном их местоположении. В этих станциях при относительно грубом анализе параметров сигналов обеспечивается высокий процент вскрываемых РЭС на ТВД.
  • Станции детальной РТР обеспечивают более точный анализ перехваченных сигналов, на основе которого распознаются типы РЭС и определяется их местоположение. При высокой достоверности получаемых данных станции детальной РТР обладают низкой пропускной способностью. Процент вскрываемых ими РЭС противника существенно меньше, чем с помощью станций общей РТР. Поэтому перед применением средств детальной РТР, как правило, проводится общая радиотехническая разведка данного района.
  • Комплексирование станций общей и детальной РТР при решении задач воздушной разведки позволяет обеспечить большой процент вскрытия РЭС в районе разведки при высокой достоверности и точности получаемых о них данных.

Процесс получения разведывательной информации с помощью средств РТР независимо от их типа удобно представить обобщенной структурной схемой, показанной на рис. 1.

Рис. 1. Обобщенная структурная схема получения разведывательной информации с помощью средств радиотехнической разведки

Объектами радиотехнической разведки, как уже указывалось, являются радиолокационные, радионавигационные системы и системы радиотелеуправления противника. Все указанные радиоэлектронные средства образуют радиолокационное поле на ТВД (в районе разведки). Термин "радиолокационное поле" объединяет такие важные для РТР характеристики, как распределение РЭС по типам и в пространстве, их энергетические и информационные параметры, режимы работы и др. Характеристики радиолокационного поля оказывают существенное влияние на эффективность применения средств РТР. Вся информация о радиолокационном поле противника добывается с помощью средств РТР путем перехвата и анализа радиосигналов, излучаемых РЭС. Каждое радиоэлектронное средство характеризуется вполне определенной совокупностью пара-метров излучения, которые могут быть использованы как опознавательные признаки РЭС. Радиосигналы работающих в районе разведки РЭС противника одновременно воздействуют на входы приемных устройств станций РТР, образуя входной поток радиосигналов. Бортовая аппаратура средств РТР обеспечивает разделение (селекцию) сигналов РЭС, измерение и регистрацию их параметров и предварительную обработку результатов измерения в интересах классификации (распознавания) РЭС и определения их местоположения. Окончательная обработка результатов измерения параметров сигналов РЭС осуществляется в наземных условиях. Результаты обработки представляют¬ся в виде данных о типах РЭС, параметрах и характеристиках их сигналов, режимах работы и местоположении РЭС. Разделение сигналов РЭС в станциях РТР ведется по их параметрам, поэтому операции селекции сигналов и измерения их параметров в аппаратуре выполняются в основном одними и теми же системами (устройствами). В средствах воздушной РТР используются следующие виды селекции сигналов:

  • пространственная селекция сигналов;
  • селекция сигналов по их несущим частотам (частотная селекция);
  • временная селекция (селекция по временным параметрам сигналов: периоду следования, длительности импульсов и др.);
  • энергетическая селекция (селекция сигналов по их мощности).

Пространственная селекция сигналов основана на том, что источники сигналов (РЭС) распределены в пространстве и создают направленное излучение, а средства РТР обладают направленностью приема сигналов (пространственной селективностью). Пространственная селекция сигналов в аппаратуре РТР сопровождается определением направления (пеленга) на источник излучения. Несколько пеленгов на одно и то же РЭС, измеренных в одной (азимутальной) плоскости из различных пунктов маршрута самолета или измеренных в разных плоскостях (например в азимутальной и угломестной плоскостях) в одной точке маршрута позволяют определить местоположение РЭС. В современных станциях воздушной радиотехнической разведки используются амплитудные и фазовые методы пеленгования сигналов РЭС. При амплитудном пеленговании направление на источник излучения определяется или по максимуму принимаемого сигнала при обзоре пространства одноэлементной антенной, или путем сравнения сигналов от РЭС, принятых несколькими антенна¬ми с разнесенными в пространстве диаграммами направленности, при многоэлементных антенных системах. Обзор пространства при этом может осуществляться либо путем вращения диаграммы направленности антенны, либо с помощью неподвижно закрепленных антенн при поступательном движении самолета-разведчика (рис.2).

Рис. 2. Способы обзора пространства при радиотехнической разведке

подвижных антенн с несколькими разнесенными в пространстве диаграммами направленности обеспечивается определение нескольких пеленгов на РЭС в процессе однократного пролета его самолетом-разведчиком. При фазовых методах пеленгования (рис.3) направление на РЭС определяется по разности фаз сигналов, принятых на разнесенные (на расстояние 'd) по фюзеляжу самолета антенны или путем совместной обработки сигналов, принятых на неподвижную и вращающуюся в соответствующей плоскости антенны. Вращение антенны во втором случае производится с выносом ее относительно центра вращения на некоторое расстояние. В случае приема сигналов от РЭС на разнесенные по фюзеляжу самолета антенны разность сигналов на выходе этих антенн определяется направлением а на источник излучения (рис.3):

Путем обработки сигналов с выхода этих антенн можно выделить разность фаз и на основании (1) определить пеленг а на РЭС. При использовании вращающейся и неподвижной антенн напряжения, снимаемые с них, будут отличаться по фазе на величину

Если эти сигналы подать на фазовый детектор, то на его выходе можно выделить напряжение

в котором содержится информация о пеленге на РЭС. Определение пеленга а« осуществляется с помощью фазометра путем сравнения по фазе этого сигнала с опорным вырабатываемым специальным генератором опорного напряжения, устанавливаемым на вращающейся антенне.

В станциях общей РТР пространственная селекция осуществляется по максимуму сигналов (центру пачки сигналов), принятых на неподвижные антенны правого или левого бортов самолета. В станциях детальной РТР используется метод приема сигна-лов на подвижную (вращающуюся) и неподвижную антенны, а в дополнении к этому способу используется также метод сравнения фаз сигналов, принятых разнесенными в пространстве антеннами.

Рис. 3. К пояснению фазовых методов пеленгования

Частотная селекция и измерение частоты сигналов РЭС обеспечивается применением в средствах РТР частотно-избирательных элементов и устройств. Современное радиолокационное поле на ТВД характеризуется распределением РЭС в широком диапазоне частот от десятков килогерц до десятков гигагерц. В средствах воздушной РТР используются поисковые и беспоисковые способы селекции и измерения сигналов по частоте. Определение частоты поисковыми способами производится посредством перестраиваемых приемников, просматривающих рабочий диапазон А/р разведываемых частот узкой полосой А/п. Этот способ реализуется в аппаратуре РТР применением перестраиваемых супергетеродинных приемников (рис.4,а). Так как весь рабочий диапазон частот при этом способе просматривается последовательно во времени, то важной характеристикой таких приемников является скорость перестройки частоты, измеряемая обычно в МГц/с. Эта характеристика в значительной степени определяет пропускную способность средств РТР. Измерения частоты сигналов РЭС, обеспечивают прием радиосигналов в широком диапазоне рабочих частот без перестройки или коммутации гетеродинов и фильтров. Этот метод реализуется с помощью многоканальных приемных устройств (рис.4,б). Весь рабочий диапазон разведываемых частот при этом методе разбивается (квантуется) на ряд частотных каналов. Детальность разбиения всего рабочего диапазона на отдельные частотные каналы определяет точность измерения частоты сигнала:

где и средняя частота и полоса пропускания n-го канала соответственно.

В общем случае при ограниченном числе N каналов более высокая точность се¬лекции сигналов по частоте достигается при неравношаговом разбиении диапазона разведываемых частот, учитывающем распределение РЭС по этому диапазону.

Рис. 4. Схема построения приёмников станции радиотехнической разведки при различных способах анализа частоты принимаемых

Выбор числа частотных каналов ведется с учетом требований к точности измерения частот сигналов РЭС и возможностей аппаратурной реализации таких многоканальных приемных устройств в бортовых станциях РТР. Достоинство беспоискового способа анализа частоты сигналов высокое быстродействие. Поэтому этот способ ещё называют способом мгновенного измерения частоты сигнала РЭС. Однако способ обладает относительно низкой точностью измерения и селекции сигналов по частоте и большими аппаратурными затратами при реализации. Беспоисковый способ измерения частоты применяется в современных станциях общей РТР. В этих станциях в частотных каналах используются простейшие приемники прямого усиления (рис.4,6), включающие в себя фильтр (Ф), детектор (Д) и видеоусилитель (ВУ). Существенное снижение аппаратурных затрат и повышение точности измерения частоты при беспоисковом способе достигается применением многоканальных матричных приемников. Структурная схема такого приемника, представленная на рис.4.4,в, включает IV строк и М столбцов, (на рисунке М=3), Фильтры Фn1 первого столбца () делят весь рабочий диапазон частот на N полос: . С помощью гетеродинов Гn2 колебания на средних частотах фильтров каждой строки первого столбца преобразуются к одной частоте. Фильтры Фn2 второго столбца делят полосу снова на полос шириной . а гетеродины Гn2 второго столбца приводят их средние частоты к одной частоте и т.д. Полоса фильтров Фnm последнего столбца определяет точность измерения частоты сигнала РЭС:

где номера сработавших в каждом столбце индикаторов. Частота анализируемого сигнала при этом определяется показаниями сработавших в соответствующих элементах матричного приемника индикаторов Ипm. В матричном приемнике для реализации требуемой детальности селекции число избирательных элементов (фильтров) уменьшается по сравнению с обычным многоканальным приемником в раз, :где

Так, например, при и

При N =10 матричный приемник будет декадным и индикаторы будут фиксировать частоту сигнала в десятичной системе счисления. При (способ бинарного деления частоты) измерение частоты будет производиться в двоичной системе. Недостатком матричных приемников является сложность их наладки из-за влияния комбинационных частот. Временная селекция сигналов РЭС основана на различии временных характеристик сигналов. В качестве таких характеристик могут быть использованы период повторения и длительность зондирующих импульсов, число импульсов в коде (при сложных импульсных сигналах), период вращения антенны и т.п. Энергетическая селекция сигналов осуществляется управлением чувствительности приемников и применяется в станциях РТР в основном для грубого определения удаления РЭС от линии пути самолета. Так, например, в станции общей РТР прием сигналов от каждой РЭС производится при нормальной и загрубленной (на 9 дБ) чувствительности приемников. Непропадание сигнала на выходе приемника при загрубленной чувствительности свидетельствует о том, что РЭС находится не далее чем на 1/3 от дальности обнаружения этой РЭС станцией РТР. Максимальная дальность для средств РТР зависит от следующих факторов:

  • чувствительности приемников;
  • характеристик направленности антенн станций РТР и разведываемого РЭС;
  • времени анализа сигнала (интервала времени от момента поступления сиг¬нала на вход приемника до момента регистрации его параметров);
  • энергетического потенциала разведываемого РЭС;
  • затухания электромагнитных волн в атмосфере.

Для регистрации на борту самолета параметров сигналов и результатов их предварительной обработки в аппаратуре РТР используются устройства регистрации на фотопленке, на магнитной ленте, с использованием печати на бумажную ленту, а также устройства с электронной памятью. Наиболее перспективными являются регистраторы на магнитной ленте и с электронной памятью. Они обеспечивают удобство ввода данных в ЭВМ при их автоматической или автоматизированной обработке. Обработка результатов измерения и анализа сигналов РЭС в настоящее время проводится вручную или автоматически с использованием ЭВМ. В отличие от средств видовой разведки опознавательные признаки объектов разведки в средствах РТР являются простыми (численно измеряемыми), поэтому процесс распознавания РЭС до данным признакам достаточно несложно формализуется и может быть осуществлен автоматически с применением современных ЭВМ. При обработке данных измерения используется априорная информация о параметрах сигналов РЭС противника и информация о координатах самолета (рис.1).


Обработка материалов воздушной радиотехнической разведки

Ведение боевых действий в современной войне немыслимо без самого широкого применения различных радиоэлектронных средств (РЭС) для управления войсками и оружием. Радиоэлектроника стала важнейшим военно-техническим фактором, оказывающим серьезное влияние на характер боевых действий. Радиоэлектронными средствами насыщены все виды вооруженных сил. Особенно возросло число используемых РЭС, их роль и значение в связи с оснащением войск ракетно-ядерным оружием и использованием космоса в военном деле.

Характерной особенностью всех РЭС является излучение ими в свободное пространство электромагнитных волн, которые содержат в себе информацию об излучающих их радиоэлектронных средствах и объектах противника, в составе которых используются данные РЭС, а также очень важную информацию, передаваемую по радиоканалам связи. Получение данных о противнике путем перехвата и анализа сигналов его РЭС осуществляется с помощью средств радиотехнической разведки, входящих в со¬став разведывательного оборудования всех современных самолетов-разведчиков.

Средства воздушной радиотехнической разведки (РТР) предназначены для обнаружения, распознавания и определения местоположения РЛС, радионавигационных систем и систем радиотелеуправления путем перехвата, пеленгования и анализа сигналов от этих средств.

Средства РТР позволяют:

  • определить параметры и характеристики сигналов (несущую частому, длительность импульсов, период повторения, вид модуляции и др.);
  • установить режим работы РЭС и метод обзора пространства;
  • по измеренным параметрам сигнала распознать тип РЭС (или группу типов);
  • определить местоположение РЭС.

Задачи, решаемые с помощью средств воздушной радиотехнической разведки, условно можно разделить на две группы:

  • получение сведений о противнике путем добывания и обработки разведывательных данных о работе и характере излучений РЭС, используемых противником для управления войсками и оружием;
  • задачи, решаемые в интересах огневого поражения и радиоэлектронного подавления РЭС противника.

Получение разведывательных данных при решении задач первой группы основано на том, что РЭС, используемые противником, предназначены для обслуживания определенных органов управления войсками и оружием, вследствие чего они занимают определенное место в боевых порядках и оперативном построении войск, а характер работы РЭС отражает действия этих органов. Каждый военный объект (батареи ЗУРС, аэродромы, корабли и т.д.) характеризуется вполне определенным набором радиоэлектронных средств. Так, например, обнаружение РЛС AN/FPS-56, AN/MPQ-4, AN/MPQ-37 и др. свидетельствует о дислокации в районе разведки частей механизированной дивизии США; обнаружение РЛС AN/MPQ-50, AN/MPQ-51 — о наличии ЗРК "Усовершенствованный Хок", а многофункциональной РЛС AN/MPQ-53 — ЗРК "Пэтриот".

Вторая группа задач радиотехнической разведки вытекает из того, что в современных армиях радиоэлектронные средства используются не только в системах управления войсками и оружием, но и являются неотъемлемой частью одного из новых видов оружия — радиоэлектронного оружия, составляющего материальную основу радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Данные, полученные с помощью средств РТР используются при организации и ведении борьбы с радиоизлучаюшими объектами противника.

Объектами воздушной радиотехнической разведки являются излучающие радиоэлектронные средства связи, навигации, локации, управления и опознавания противника, предназначенные для обеспечения боевых действий войск и управления оружием.
Опознавательными признаками объектов радиотехнической разведки (радио-электронных средств противника) являются характеристики и параметры излучаемых ими сигналов (тип сигнала: непрерывный или импульсный; режим работы: поиск, сопровождение; вид модуляции, длительность импульса, частота повторения, число импульсов в пачке и т.д.). Эти признаки являются косвенными и большинство из них может быть описано численно измеряемой величиной, т.е. они являются простыми.

Средства воздушной радиотехнической разведки обладают следующими основными достоинствами:

  • являясь пассивными средствами воздушной разведки, они обладают высокой скрытностью применения;
  • большая дальность действия, обеспечивающая ведение воздушной разведки объектов на большом удалении от них (без захода в зоны их ПВО, без перелета линии фронта или государственной границы);
  • независимость применения от времени суток и погодных условий.

В качестве недостатков этих средств разведки можно отметить следующие:

  • не наглядность представляемых разведданных и сложность их обработки;
  • относительно большие ошибки определения местоположения вскрытых РЭС;
  • применение противником радиомаскировки и дезинформации существенно затрудняет работу средств радиотехнической разведки.

См. также