Moderní válka je rychlá a pomíjivá. Často v bojovém střetu vyhrává ten, kdo jako první odhalí potenciální hrozbu a adekvátně na ni zareaguje. K hledání nepřítele na souši, moři i ve vzduchu se již více než sedmdesát let používá radarová metoda založená na vyzařování rádiových vln a zaznamenávání jejich odrazů od různých objektů. Zařízení, která vysílají a přijímají takové signály, se nazývají radarové stanice (RLS) nebo radary.
Termín "radar" je anglická zkratka(radiová detekce a dosah), který byl uveden do oběhu v roce 1941, ale již dávno se stal samostatným slovem a dostal se do většiny jazyků světa.
Vynález radaru je samozřejmě přelomovou událostí. Moderní svět Je těžké si to představit bez radarových stanic. Používají se v letectví, v námořní dopravě, pomocí radaru předpovídají počasí a identifikují porušovatele pravidel provoz, probíhá skenování povrch Země. Radarové systémy (RLC) našly své uplatnění v kosmickém průmyslu a v navigačních systémech.
Nicméně většina široké uplatnění radary byly nalezeny ve vojenských záležitostech. Je třeba říci, že tato technologie byla původně vytvořena pro vojenské potřeby a do stadia praktické realizace se dostala těsně před vypuknutím druhé světové války. Všechny největší země účastnící se tohoto konfliktu aktivně (a nikoli bezvýsledně) využívaly radarové stanice k průzkumu a detekci nepřátelských lodí a letadel. Lze s jistotou konstatovat, že použití radarů rozhodlo o výsledku několika přelomových bitev jak v Evropě, tak v pacifickém dějišti operací.
Dnes se radary používají k řešení extrémně široké škály vojenských úkolů, od sledování startu mezikontinentálních balistických raket až po dělostřelecký průzkum. Každé letadlo, vrtulník a válečná loď má svůj vlastní radarový komplex. Radary jsou páteří systému protivzdušné obrany. Na slibném ruském tanku Armata bude nainstalován nejnovější radarový systém s fázovým polem. Obecně je rozmanitost moderních radarů úžasná. To je absolutně různá zařízení, které se liší velikostí, vlastnostmi a účelem.
Můžeme s jistotou říci, že dnes je Rusko jedním z uznávaných světových lídrů ve vývoji a výrobě radarů. Než však budeme hovořit o trendech ve vývoji radarových systémů, je třeba říci pár slov o principech fungování radarů a také o historii radarových systémů.
Jak funguje radar?
Poloha je metoda (nebo proces) určování polohy něčeho. V souladu s tím je radar metodou detekce objektu nebo objektu ve vesmíru pomocí rádiových vln, které jsou vysílány a přijímány zařízením nazývaným radar nebo radar.
Fyzikální princip fungování primárního nebo pasivního radaru je zcela jednoduchý: vysílá rádiové vlny do prostoru, které se odrážejí od okolních objektů a vracejí se do něj v podobě odražených signálů. Jejich analýzou je radar schopen detekovat objekt v určitém bodě prostoru a také ukázat jeho hlavní charakteristiky: rychlost, nadmořskou výšku, velikost. Jakýkoli radar je komplexní rádiové zařízení skládající se z mnoha součástí.
Každý radar se skládá ze tří hlavních prvků: vysílač signálu, anténa a přijímač. Všechny radarové stanice lze rozdělit do dvou velkých skupin:
- puls;
- nepřetržité působení.
Pulzní radarový vysílač vysílá elektromagnetické vlny po krátkou dobu (zlomky sekundy), další signál je odeslán až poté, co se první impuls vrátí zpět do přijímače. Frekvence opakování pulzu je jednou z nejdůležitější vlastnosti Radar. Nízkofrekvenční radary vysílají několik stovek pulzů za minutu.
Pulzní radarová anténa funguje jak pro příjem, tak pro vysílání. Po vyslání signálu se vysílač na chvíli vypne a přijímač se zapne. Po odběru nastává opačný proces.
Pulzní radary mají své nevýhody i výhody. Dokážou určit dosah více cílů najednou, takový radar si snadno vystačí s jednou anténou; Signál vydávaný takovým radarem však musí mít dost vysoký výkon. Můžete také dodat, že všechny moderní sledovací radary jsou vyrobeny pomocí pulzního obvodu.
V pulzních radarových stanicích se jako zdroj signálu obvykle používají magnetrony nebo trubice s postupnou vlnou.
Anténa radaru zaostří a usměrní elektromagnetický signál, zachytí odražený puls a přenese jej do přijímače. Existují radary, ve kterých je signál přijímán a vysílán různými anténami a mohou být umístěny ve značné vzdálenosti od sebe. Radarová anténa je schopna vysílat elektromagnetické vlny v kruhu nebo pracovat v určitém sektoru. Radarový paprsek může být směrován ve spirále nebo ve tvaru kužele. V případě potřeby může radar sledovat pohybující se cíl tím, že na něj pomocí speciálních systémů neustále míří anténou.
Funkce přijímače zahrnují zpracování přijatých informací a jejich přenos na obrazovku, ze které je operátor čte.
Kromě pulsních radarů existují i kontinuální radary, které neustále vysílají elektromagnetické vlny. Takové radarové stanice využívají při své práci Dopplerův jev. Spočívá v tom, že frekvence elektromagnetické vlny odražené od objektu, který se blíží ke zdroji signálu, bude vyšší než od vzdalujícího se objektu. V tomto případě zůstává frekvence emitovaného impulsu nezměněna. Radary tohoto typu nedetekují stacionární objekty, jejich přijímač pouze zachycuje vlny s frekvencí vyšší nebo nižší, než je frekvence vyzařovaná.
Typický Dopplerův radar je radar používaný dopravní policií k určení rychlosti vozidel.
Hlavním problémem radarů se spojitou vlnou je jejich neschopnost určit vzdálenost k objektu, ale při jejich provozu nedochází k rušení stacionárních objektů mezi radarem a cílem nebo za ním. Navíc Dopplerovy radary jsou docela jednoduchá zařízení, které ke své činnosti vyžadují signály s nízkým výkonem. Je třeba také poznamenat, že moderní radarové stanice se spojitými vlnami mají schopnost určit vzdálenost k objektu. To se provádí změnou frekvence radaru během provozu.
Jedním z hlavních problémů při provozu pulzních radarů je rušení, které pochází od stacionárních objektů - zpravidla to jsou zemský povrch, hory a kopce. Při provozu palubních pulzních radarů letadel jsou všechny objekty umístěné pod nimi „zakryty“ signálem odraženým od zemského povrchu. Pokud mluvíme o pozemních nebo lodních radarových systémech, pak se u nich tento problém projevuje při odhalování cílů létajících v malých výškách. K odstranění takové interference se používá stejný Dopplerův efekt.
Kromě primárních radarů existují i tzv. sekundární radary, které se v letectví používají k identifikaci letadel. Mezi takové radarové systémy patří kromě vysílače, antény a přijímače také letecký odpovídač. Při ozáření elektromagnetickým signálem poskytuje transpondér další informace o nadmořské výšce, trase, čísle letadla a národnosti.
Radarové stanice lze také rozdělit podle délky a frekvence vlny, na které pracují. Například pro studium zemského povrchu a pro práci na velké vzdálenosti se používají vlny 0,9-6 m (frekvence 50-330 MHz) a 0,3-1 m (frekvence 300-1000 MHz). Pro řízení letového provozu se používá radar s vlnovou délkou 7,5-15 cm a nadhorizontové radary detekčních stanic odpalů raket pracují na vlnách o délce 10 až 100 metrů.
Historie radaru
Myšlenka radaru vznikla téměř okamžitě po objevení rádiových vln. V roce 1905 vytvořil Christian Hülsmeyer, zaměstnanec německé společnosti Siemens, zařízení, které dokázalo detekovat velké kovové předměty pomocí rádiových vln. Vynálezce navrhl nainstalovat jej na lodě, aby se mohly vyhnout srážkám za podmínek špatné viditelnosti. Lodní společnosti však o nové zařízení neměly zájem.
Experimenty s radarem byly prováděny také v Rusku. Ještě na konci 19. století ruský vědec Popov zjistil, že kovové předměty narušují šíření rádiových vln.
Na začátku 20. let se americkým inženýrům Albertu Taylorovi a Leo Youngovi podařilo pomocí rádiových vln detekovat projíždějící loď. Stav radiotechnického průmyslu byl však v té době takový, že bylo obtížné vytvořit průmyslové vzorky radarových stanic.
První radarové stanice, které bylo možné použít k řešení praktických problémů, se objevily v Anglii kolem poloviny 30. let. Tato zařízení byla velmi velká a mohla být instalována pouze na zemi nebo na palubě velkých lodí. Teprve v roce 1937 vznikl prototyp miniaturního radaru, který bylo možné nainstalovat na letadlo. Na začátku druhé světové války měli Britové rozmístěný řetězec radarových stanic s názvem Chain Home.
V Německu jsme se vydali novým slibným směrem. A musím říct, že ne bez úspěchu. Již v roce 1935 byl funkční radar s katodovým displejem předveden vrchnímu veliteli německého námořnictva Raederovi. Později na jeho základě vznikly sériové modely radarů: Seetakt pro námořní síly a Freya pro protivzdušnou obranu. V roce 1940 se do německé armády začal dostávat radarový systém řízení palby Würzburg.
Navzdory zjevným úspěchům německých vědců a inženýrů v oblasti radaru však německá armáda začala radary používat později než Britové. Hitler a říšská špička považovali radary za výhradně obranné zbraně, které vítězná německá armáda zvlášť nepotřebovala. Z tohoto důvodu Němci na začátku bitvy o Británii rozmístili pouze osm radarových stanic Freya, ačkoli jejich vlastnosti byly přinejmenším stejně dobré jako jejich anglické protějšky. Obecně lze říci, že právě úspěšné použití radaru do značné míry rozhodlo o výsledku bitvy o Británii a následné konfrontaci mezi Luftwaffe a spojeneckým letectvem na evropském nebi.
Později Němci na základě systému Würzburg vytvořili linii protivzdušné obrany, která se nazývala „Kammhuberova linie“. Pomocí jednotek speciálních sil se spojencům podařilo odhalit tajemství německých radarů, což umožnilo jejich účinné rušení.
Navzdory tomu, že Britové vstoupili do „radarového“ závodu později než Američané a Němci, dokázali je v cíli předjet a přiblížit se k začátku 2. světové války s nejmodernějším leteckým radarovým detekčním systémem.
Již v září 1935 začali Angličané budovat síť radarových stanic, která před válkou zahrnovala již dvacet radarových stanic. Zcela zablokoval přístup k Britským ostrovům z evropského pobřeží. V létě 1940 britští inženýři vytvořili rezonanční magnetron, který se později stal základem pro palubní radarové stanice instalované na amerických a britských letadlech.
Práce v oblasti vojenského radaru probíhaly i v Sovětském svazu. První úspěšné experimenty s detekcí letadel pomocí radarových stanic v SSSR byly provedeny již v polovině 30. let. V roce 1939 byl první radar RUS-1 přijat Rudou armádou a v roce 1940 - RUS-2. Obě tyto stanice byly uvedeny do sériové výroby.
Druhý Světová válka jasně ukázal vysoká účinnost použití radarových stanic. Proto se po jeho dokončení stal vývoj nových radarů jednou z prioritních oblastí vývoje vojenské vybavení. Postupem času všechny vojenské letouny a lodě bez výjimky dostaly palubní radary a radary se staly základem systémů protivzdušné obrany.
Během Studená válka USA a SSSR mají nové ničivé zbraně – mezikontinentální balistické střely. Detekce odpálení těchto raket se stala otázkou života a smrti. Sovětský vědec Nikolaj Kabanov navrhl myšlenku použití krátkých rádiových vln k detekci nepřátelských letadel na velké vzdálenosti (až 3 tisíce km). Bylo to docela jednoduché: Kabanov zjistil, že rádiové vlny dlouhé 10-100 metrů se mohou odrážet od ionosféry a ozařovat cíle na zemském povrchu a vracet se stejnou cestou k radaru.
Později byly na základě této myšlenky vyvinuty radary pro detekci odpalů balistických střel přes horizont. Příkladem takových radarů je Darjal, radarová stanice, která byla několik desetiletí základem sovětského systému varování před odpálením raket.
V současné době jeden z nejvíce slibné směry rozvoj radarové technologie je považován za vytvoření radaru s fázovaným anténním polem (PAR). Takové radary mají ne jeden, ale stovky zářičů rádiových vln, jejichž činnost řídí výkonný počítač. Rádiové vlny vysílané různými zdroji ve sfázovaném poli se mohou navzájem zesílit, pokud jsou ve fázi, nebo se naopak navzájem oslabit.
Sfázovaný radarový signál může mít libovolný požadovaný tvar, může se pohybovat v prostoru bez změny polohy samotné antény a může pracovat s různými frekvencemi záření. Sfázovaný radar je mnohem spolehlivější a citlivější než radar s klasickou anténou. Takové radary však mají i nevýhody: velkým problémem je chlazení sfázovaných radarů, navíc jsou náročné na výrobu a drahé.
Na stíhačky páté generace se instalují nové radary s fázovým polem. Tato technologie se používá v americkém systému včasného varování proti raketovým útokům. Radarový systém s fázovaným polem bude instalován na nejnovějším ruském tanku Armata. Je třeba poznamenat, že Rusko je jedním ze světových lídrů ve vývoji sfázovaných radarů.
Pokud máte nějaké dotazy, zanechte je v komentářích pod článkem. My nebo naši návštěvníci je rádi zodpovíme
Trochu pozadí:
____________________________________________________________
16. ledna 1934 se v Akademii věd konala historická schůzka o radarových problémech, které předsedal akademik A.F. Ioffe. Jako první promluvil P.K. Oshchepkov, zaměstnanec Leningradského elektrofyzikálního institutu (LEFI). Představil své schéma pro vyslání elektromagnetického paprsku k objektu a příjem paprsku odraženého od objektu. Mladý vědec publikoval svůj vývoj v článku „Moderní problémy protivzdušné obrany“ v roce 1934.
Na počátku 30. let v SSSR pracovalo několik skupin vědců na myšlence radaru: v Central Radio Laboratory, v závodě č. 209 pojmenovaném po. Kominterna, skupina LFTI pracovala pod vedením Oshchepkova před jeho zatčením v srpnu 1937. Stalo se, že jeho laboratoř podpořil maršál Tuchačevskij, známý nadšenec do technického přezbrojování armády. Komunikace s utlačovaným generálem nemohla ovlivnit Oshchepkovův osud...
V červenci 1934 u Leningradu byly při tajných zkouškách experimentálního zařízení detekovány letouny v deštivém počasí na vzdálenost 70 km! V roce 1938 se na LFTI objevily první sériové radary „RUS-1“, poté pulzní radar „RUS-2“.
Po válce W. Churchill oznámil světu, že radary jsou „darem Anglosasů světové kultuře“. Je pravda, že ve stejné době, v roce 1946, Američané E. Raymond a D. Hucherton napsali do jednoho z nejpopulárnějších amerických časopisů „Look“ následující: „Sovětští vědci úspěšně vyvinuli teorii radaru několik let před vznikem radaru. vynalezeno v Anglii"
________________________________________________________
(zdroj je samozřejmě pop, takže si nejsem úplně jistý magazínem Look)
Více:
______________________________________________
3. ledna 1934 byl v SSSR úspěšně proveden experiment na detekci letadla pomocí radarové metody. Letoun letící ve výšce 150 metrů byl detekován ve vzdálenosti 600 metrů od radarové instalace. Experiment zorganizovali zástupci Leningradského institutu elektrotechniky a Centrální rádiové laboratoře. V roce 1934 napsal maršál Tuchačevskij v dopise vládě SSSR: „Experimenty s detekcí letadel pomocí elektromagnetického paprsku potvrdily správnost základního principu. První experimentální instalace "Rapid" byla testována ve stejném roce v roce 1936, sovětská centimetrová radarová stanice "Storm" detekovala letoun ze vzdálenosti 10 kilometrů.
#1 Polyakov V. T. „Initiation into radio electronics“, M., RiS, ISBN 5-256-00077-2
#2 vysílač byl instalován na střeše domu 14 na ulici Krasnokazarmennaja v Moskvě, přijímač byl instalován v oblasti obce Novogireevo; Přítomni byli M. N. Tuchačevskij, N. N. Nagornyj, M. V. Šulejkin. Zařízení předvedl P.K.
#3 Testy v Jevpatorii, skupina B. K. Shembel
___________________________________________________________________
Nutno říci, že tam jsou určité nesrovnalosti (možná zdánlivé).
Poněkud mě mate data na rok 1934 - zdá se, že úspěšné první testy proběhly téměř před zasedáním Akademie...
Více:
_____________________________________________________________
Se zvyšujícími se rychlostmi letadel a jejich letovou výškou se směr příletu zvuku a směr k letadlu začal natolik lišit, že se systém „prozhzvuk“ ukázal jako zcela neúčinný. Potřeba vytvořit zásadně nové prostředky pro detekci letadel se stala zřejmou. Takže na konci roku 1932. mladý inženýr P.K. Oshchepkov byl přidělen k práci v expertním a technickém sektoru ředitelství protivzdušné obrany Rudé armády. Díky jeho energii a přesvědčení si myšlenka elektronické detekce letadel začala získávat na popularitě mezi armádou. V počátečním období vývoje radarové techniky se zásadní námitky některých specialistů, včetně radiotechniků, scvrkávaly především k tomu, že bylo považováno za nemožné s jistotou izolovat signál odražený od letadla kvůli jeho extrémně nízkému výkonu. V tomto ohledu měl mimořádný význam praktický důkaz možnosti rádiové detekce letadel mnoho kilometrů od radiační stanice.
Na pokyn ředitelství protivzdušné obrany Rudé armády napsal P.K. Oshchepkov článek „Moderní problémy ve vývoji techniky protivzdušné obrany“, publikovaný v čísle 2 časopisu „Air Defence“ za rok 1934. Článek analyzuje existující prostředky detekce vzdušných cílů a zdůvodňuje myšlenku detekce letadel pomocí elektromagnetických vln poměrně krátké délky. Rozvíjí také myšlenku, že využití elektromagnetických vln k určování směrů a vzdáleností bude možné nejen při průzkumu nepřátelského vzduchu, ale i při jiných typech bojové činnosti vojsk, jakož i v národní ekonomika. Tento článek v podstatě formuluje základní principy radaru, definuje délky rádiových vln – ultrakrátké, decimetrové a centimetrové a ukazuje nutnost jejich koncentrace do paprsku při nasměrování na cíl.
Jedna z částí článku uvedla, že problém detekce letadel ve velkých výškách (do 10 km a více) a na značné vzdálenosti (asi 50 km a více), bez ohledu na stav atmosféry a denní dobu, bude nepochybně řešit pomocí elektromagnetických vln. V polovině roku 1933 byla pozitivně vyřešena otázka potřeby výzkumných prací na testování návrhu P. K. Oshchepkova, projednávaného v UPVO Rudé armády. Náměstek Lidový komisař obrany M.I. Tuchačevskij, který měl tehdy na starosti problematiku vyzbrojování Rudé armády a námořnictva, iniciativu okamžitě schválil, promluvil o nevhodnosti detektorů zvuku do budoucna a umožnil organizaci široké škály výzkumných prací. Dal si také za úkol vypracovat podrobný plán výzkumných a experimentálních prací, vypracovat taktická a technická data pro budoucí rádiovou detekční stanici a zvážit, které instituce by se mohly podílet na vývoji stanice a provádění experimentálních prací. Od této doby začala nová etapa ve vývoji myšlenky rádiové detekce. Už se to stalo skutečně státní myšlenkou.
Jako zástupce UPVO se P.K. Oshchepkov obrátil na prezidenta Akademie věd SSSR A.P. Karpinského s žádostí o pomoc při provádění prací na rádiové detekci letadel. Prezident ho poslal A.F. Ioffeovi, řediteli Leningradského fyzikálního a technologického institutu, který ochotně reagoval na jakýkoli nový nápad. 16. ledna 1934 Abram Fedorovič svolal kompetentní setkání, které se nakonec vyslovilo pro proveditelnost takového výzkumu. Na jeho návrh jako první vystoupil P.K. Oshchepkov, který nejprve podrobně analyzoval existující optické a akustické prostředky používané leteckými pozorovacími, výstražnými a komunikačními stanovišti k detekci a identifikaci letadel, zjištění jejich výšky letu, směru pohybu a přesné polohy v. prostor.
S vědomím, že použití optických, infračervených a akustických prostředků nemůže uspokojivě vyřešit problém detekce letadel v podmínkách špatné viditelnosti, v obtížné oblačnosti, v noci, ve vysokých nadmořských výškách a v požadovaných vzdálenostech, P. K. Oshchepkov dospěl k závěru, že je správné problém detekce letadel v blízké budoucnosti na základě použití elektromagnetických vln. Hovořil o schématu, kterým by měl být elektromagnetický paprsek vyslán na cíl a od něj odražený paprsek by měl být přijímán, a o principech určování souřadnic cíle pomocí rádiových vln, včetně výšky jeho letu. jako rychlost a směr pohybu.
Akademik S.I. Vavilov, který si všiml důležitosti problému rádiové detekce letadel, rozvedl jeho podstatu a řešení, přičemž zdůraznil možnost získat v budoucnu úzké směrované paprsky elektromagnetických vln velmi krátké délky. Akademik A.A Chernyshev, ředitel LEFI, poukázal na prioritu vytvoření experimentálního zařízení schopného provozu na nejkratších vlnách a nabídl služby institutu, který vedl, k vývoji experimentálního vzorku zařízení.
Práce pro UPVO podle pokynů a odsouhlasených P.K. Oshchepkovem na LEFI byly zahájeny velmi rychle. Již na začátku července proběhly u Leningradu první úspěšné experimenty se zařízením pracujícím v nepřetržitém režimu na vlně cca 5 m. Po testování u Leningradu bylo experimentální zařízení odesláno do Moskvy k předvedení vrchnímu velení Rudé armády. 22. října 1934 Rudá armáda UPVO uzavřela dohodu s rádiovým závodem pojmenovaným po. Kominterna v Leningradu, kontrakty na vývoj první série experimentálních rádiových detekčních stanic pro letadla pod kódovými názvy „Vega“ a „Konus“. Tedy již v polovině roku 1934. V SSSR byl realizován první projekt na světě na vytvoření radaru - od nápadu až po testování experimentálního radaru v plném rozsahu. V letech 1934-1936. několik jich bylo vyvinuto a testováno efektivní systémy radarová detekce letadel v Central Radio Laboratory od Yu.K Korovin, v LEFI od A.A. 209 pojmenovaný po. Kominterna přímo P.K. Oshchepkov. První návrh P.K. Oshchepkova na použití pulzní metody pochází z konce roku 1934. Popis tohoto návrhu („Proporcionální záření a model č. 2“) ze 4. ledna 1935 stanoví principy činnosti pulzního leteckého rádiového detekčního zařízení. O něco později, v březnu 1935, vědecký výzkum na pulzní obvody. Jeho vědeckými spolupracovníky byli inženýři Yu.B Kobzarev, P.A.
Po smrti D.A. Rozhanského v roce 1936. Laboratoř vedl Yu.B. Generální koordinaci těchto prací v té době provádělo Ředitelství protivzdušné obrany Rudé armády. Téměř 5 let to byl P.K. Oshchepkov, kdo určoval hlavní politiku ve vývoji radarových metod pro detekci letadel. V roce 1937 P.K. Oshchepkov byl vystaven neoprávněným represím, ale v prosinci 1939. na žádost některých vědců a Marshalla Sovětský svaz K.E. Vorošilova byla propuštěna a pokračovala v práci na radaru jako vojenská inženýrka 3. hodnosti ve Vědeckém zkušebním ústavu spojů a speciálního vybavení Rudé armády. Nicméně s vypuknutím války v létě 1941. byl znovu potlačován až do roku 1947. V tomto období jeho následovníci intenzivně pokračovali v práci na radaru. V letech 1937-1939 ve výzbroji Rudé armády se objevily první kontinuální akční stanice zvané RUS-1 (letadlové radiostanice) a poté pulzní RUS-2, přijaté rozkazem lidového komisaře obrany 26. července 1940. Stanice RUS-2 vedly k taktické a technické revoluci ve službě leteckého dohledu a radikálně ovlivnily efektivitu protivzdušné obrany země neustále rostla potřeba vojáků. Do konce války bylo vyrobeno několik stovek stanic, které hrály obrovskou roli při obraně Moskvy, Leningradu a dalších velkých měst. 4. července 1943 Byl podepsán výnos Státního obranného výboru SSSR o vytvoření Rady pro radary a Radarového institutu, budoucího federálního státního jednotného podniku „TsNIRTI“.
Prvním vedoucím tohoto ústavu se stal akademik A.I. O mnoho let později byla publikována práce věnovaná P.K. Oshchepkovovi od váženého veterána TsNIRTI B.D. Sergievsky, který ukázal, že článek P.K. Jeden ze zakladatelů sovětské školy radaru, Yu.B. Kobzarev, později napsal, že „v roce 1932. P.K. Oshchepkov správně naznačil způsoby vývoje radaru. Naše radarová technologie vděčí za své první úspěchy do značné míry jeho iniciativě.“ A dále: „Je politováníhodné, že do týmu nebyl zařazen iniciátor práce P.K. Oshchepkov, který organizoval obě laboratoře v systému UPVO a speciální cvičiště u Moskvy (o udělení Státní ceny za radar. - Poznámka autora). Jeho úsilí také zajistilo testování první instalace pulzního radaru na tomto testovacím místě. V.A Kotelnikov, autor světoznámé teorie potenciální hlukové imunity, akademik, ředitel IRE AS SSSR, napíše v článku k 50. výročí. domácí radar: „Jak ukazují dokumenty, myšlenku možnosti praktického zavedení radaru v naší zemi vyjádřil P.K.
______________________________________________________
Během experimentů na radiové komunikaci mezi loděmi objevil fenomén odrazu rádiových vln od lodi. Rádiový vysílač byl instalován na horním můstku transportu „Evropa“, který kotvil, a rádiový přijímač byl instalován na křižníku „Afrika“. Ve zprávě komise jmenované k provedení těchto experimentů A. S. Popov napsal:
Vliv prostředí lodi se projevuje následovně: všechny kovové předměty (stožáry, potrubí, soukolí) musí rušit činnost přístrojů jak na vysílací, tak na přijímací stanici, protože když se dostanou do cesty elektromagnetickému vlnu, narušují její správnost, částečně podobně jako vlnolam působí na běžnou vlnu šířící se po hladině vody, částečně vlivem interference vln v nich vybuzených s vlnami zdroje, tedy nepříznivě ovlivňují.
...Byl také pozorován vliv mezilehlé nádoby. Během experimentů se tedy křižník „poručík Ilyin“ dostal mezi „Evropu“ a „Afriku“, a pokud se to stalo na velké vzdálenosti, interakce nástrojů se zastavila, dokud lodě neopustily stejnou přímku.
Během Operace Bruneval, kterou provedla anglická komanda na francouzském pobřeží v provincii Seine-Maritime (Haute-Normandie), bylo odhaleno tajemství německých radarů. Spojenci k rušení radarů používali vysílače, které vydávaly rušení v určitém frekvenčním pásmu s průměrnou frekvencí 560 megahertzů. Zpočátku byly bombardéry vybaveny takovými vysílači. Když se němečtí piloti naučili navádět stíhačky na rušící signály, jako na rádiové majáky, byly podél jižního pobřeží Anglie umístěny obrovské americké vysílače Tuba ( Projekt Tuba), vyvinuté v Harvard University Radio Laboratory. Jejich silné signály oslepily německé stíhačky v Evropě a spojenecké bombardéry, které se zbavily svých pronásledovatelů, klidně odletěly domů přes kanál La Manche.
V SSSR
V Sovětském svazu vedlo vědomí potřeby detekčních prostředků letadel bez nevýhod zvukového a optického sledování k rozvoji výzkumu v oblasti radaru. Nápad, který navrhl mladý dělostřelec Pavel Oshchepkov, získal souhlas vrchního velení: lidového komisaře obrany SSSR K. E. Vorošilova a jeho zástupce M. N. Tuchačevského.
V roce 1946 američtí experti Raymond a Hacherton napsali: „Sovětští vědci úspěšně vyvinuli teorii radaru několik let předtím, než byl radar v Anglii vynalezen.
Velká pozornost v systému protivzdušné obrany je věnována řešení problému včasné detekce nízko letících vzdušných cílů (Angličtina).
Klasifikace
Primární radar
Vysílač(vysílací zařízení) je zdrojem elektromagnetického signálu vysoký výkon. Může to být výkonný pulzní generátor. U pulzních radarů s centimetrovým dosahem je to obvykle magnetron nebo pulzní generátor pracující podle následujícího schématu: hlavní oscilátor je výkonný zesilovač využívající jako generátor nejčastěji trubici s putující vlnou (TWT) a u radarů s metrovým dosahem často se používá triodová lampa. Radary, které využívají magnetrony, jsou na rozdíl od radarů na bázi TWT nekoherentní nebo pseudokoherentní. V závislosti na konstrukci vysílač pracuje buď v pulzním režimu, generujícím opakující se krátké silné elektromagnetické pulzy, nebo vysílá nepřetržitý elektromagnetický signál. Anténa provádí zaostření signálu vysílače a vytvoření vyzařovacího diagramu, jakož i příjem signálu odraženého od cíle a vysílání tohoto signálu do přijímače. V závislosti na provedení může být odražený signál přijímán buď stejnou anténou, nebo jinou, která může být někdy umístěna ve značné vzdálenosti od vysílacího zařízení. Pokud je vysílání a příjem spojeno v jedné anténě, provádějí se tyto dvě akce střídavě, a aby silný signál unikající z vysílacího vysílače do přijímače neoslepoval slabý přijímač ozvěny, umístí se před přijímač speciální zařízení, které zavře vstup přijímače v okamžiku vysílání snímacího signálu. Přijímač(přijímací zařízení) provádí zesílení a zpracování přijímaného signálu. V nejjednodušším případě je výsledný signál přiváděn do paprskové trubice (obrazovky), která zobrazuje obraz synchronizovaný s pohybem antény. Různé radary jsou založeny na různé metody měření parametrů odraženého signálu: Frekvenční metodaMetoda měření frekvenčního rozsahu je založena na využití frekvenční modulace vysílaných spojitých signálů. Při této metodě je frekvence vysílána po dobu, která se lineárně mění od f1 do f2. Odražený signál bude přicházet modulovaný lineárně v časovém okamžiku předcházejícím přítomnosti o dobu zpoždění. Že. frekvence odraženého signálu přijatého radarem bude záviset úměrně na čase. Doba zpoždění je určena prudkou změnou frekvence rozdílového signálu. výhody:
nedostatky:
Fázová metodaMetoda fázového (koherentního) radaru je založena na izolaci a analýze fázového rozdílu mezi vyslaným a odraženým signálem, který vzniká v důsledku Dopplerova jevu při odrazu signálu od pohybujícího se objektu. V tomto případě může vysílací zařízení pracovat jak nepřetržitě, tak v pulzním režimu. Hlavní výhodou této metody je, že „umožňuje pozorovat pouze pohybující se objekty, a to eliminuje rušení od stacionárních objektů umístěných mezi přijímacím zařízením a cílem nebo za ním“. Protože se používají ultrakrátké vlny, jednoznačný rozsah měření dosahu je v řádu několika metrů. Proto se v praxi používají složitější obvody, ve kterých jsou přítomny dvě a více frekvencí. výhody:
nedostatky:
Pulzní metodaModerní sledovací radary jsou stavěny jako pulzní radary. Pulzní radar vysílá vysílací signál pouze velmi krátkou dobu, v krátkém pulzu (obvykle asi mikrosekundu), po kterém přejde do režimu příjmu a poslouchá echo odražené od cíle, zatímco se vyzařovaný pulz šíří prostorem. Protože se puls pohybuje daleko od radaru konstantní rychlostí, existuje přímá úměra mezi časem, který uplynul od okamžiku odeslání pulsu do přijetí odezvy na echo, a vzdáleností k cíli. Další puls lze vyslat až po nějaké době, a to až po návratu pulsu (závisí to na dosahu radarové detekce, výkonu vysílače, zisku antény, citlivosti přijímače). Pokud je puls odeslán dříve, ozvěna předchozího pulsu ze vzdáleného cíle může být zaměněna s ozvěnou druhého pulsu z blízkého cíle. Časový interval mezi pulzy se nazývá interval opakování pulzu(Angličtina) Interval opakování pulzu, PRI), jeho inverzní je důležitý parametr tzv frekvence opakování tepu(ChPI, angličtina) Pulzní opakovací frekvence, PRF). Nízkofrekvenční radary s dlouhým dosahem mají typicky interval opakování několik stovek pulzů za sekundu. Opakovací frekvence pulzů je jednou z charakteristických vlastností, pomocí kterých je možné vzdálené určení modelu radaru. Výhody metody měření pulsního rozsahu:
nedostatky:
Odstranění pasivního rušeníJedním z hlavních problémů pulzních radarů je zbavování se signálu odraženého od stacionárních objektů: zemského povrchu, vysokých kopců atd. Pokud je v pozadí např. letadlo vysoký kopec, odražený signál z tohoto kopce zcela zablokuje signál z letadla. U pozemních radarů se tento problém projevuje při práci s nízko letícími objekty. U palubních pulzních radarů je vyjádřena tím, že odrazem od zemského povrchu jsou zakryty všechny objekty ležící pod letadlem s radarem. Metody pro eliminaci rušení využívají tak či onak Dopplerův jev (frekvence vlny odražené od přibližujícího se objektu se zvyšuje a od odlétajícího se snižuje). Nejjednodušší radar, který dokáže detekovat cíl v interferenci, je radar s výběrem pohyblivého cíle(PDS) - pulzní radar, který porovnává odrazy z více než dvou nebo více intervalů opakování pulzů. Jakýkoli cíl, který se pohybuje vzhledem k radaru, způsobí změnu parametru signálu (stupeň v sériovém SDS), přičemž rušení zůstává nezměněno. K odstranění rušení dochází odečtením odrazů od dvou po sobě jdoucích intervalů. V praxi lze eliminaci rušení provádět v speciální zařízení- kompenzátory nebo algoritmy v průběhu období v softwaru. Fatální nevýhodou SDC pracujících s konstantní PRF je neschopnost detekovat cíle se specifickými kruhovými rychlostmi (cíle, které produkují fázové změny přesně o 360 stupňů). Rychlost, při které se cíl stane pro radar neviditelný, závisí na provozní frekvenci stanice a PRF. K odstranění tohoto nedostatku vysílají moderní SDC několik pulzů s různými PRF. PRF jsou vybírány tak, aby počet „neviditelných“ rychlostí byl minimální. Pulzní-Dopplerovy radary, na rozdíl od radarů s SDC používají jiné, více těžká cesta zbavit se rušení. Přijatý signál, obsahující informace o cílech a interferenci, je přenášen na vstup bloku Dopplerova filtru. Každý filtr propouští signál o určité frekvenci. Na výstupu filtrů jsou vypočteny derivace signálů. Metoda pomáhá najít cíle s danou rychlostí, lze ji implementovat hardwarově nebo softwarově a neumožňuje (bez úprav) určit vzdálenosti k cílům. Chcete-li určit vzdálenosti k cílům, můžete rozdělit interval opakování pulzu na segmenty (nazývané segmenty vzdálenosti) a během tohoto segmentu vzdálenosti přivést signál na vstup banky Dopplerových filtrů. Vzdálenost je možné vypočítat pouze s vícenásobným opakováním pulzů na různých frekvencích (cíl se objeví v různých segmentech vzdálenosti při různých PRF). Důležitou vlastností pulzně-dopplerovských radarů je koherence signálu, fázová závislost vysílaných a přijímaných (odražených) signálů. Pulzní-dopplerovské radary jsou na rozdíl od radarů s SDC úspěšnější při detekci nízko letícího cíle. Na moderních stíhacích letounech se tyto radary používají pro vzdušné zachycování a řízení palby (radary AN/APG-63, 65, 66, 67 a 70). Moderní implementace jsou především softwarové: signál je digitalizován a odeslán ke zpracování do samostatného procesoru. Často se digitální signál převádí do formy vhodné pro jiné algoritmy pomocí rychlé Fourierovy transformace. Použití softwarové implementace ve srovnání s hardwarem má řadu výhod:
Uvedené výhody spolu s možností ukládat data do ROM) umožňují v případě potřeby rychle se přizpůsobit technice rušení nepřítele. Eliminace aktivního rušeníVětšina účinná metoda Bojem proti aktivnímu rušení je použití digitálního anténního pole v radaru, které umožňuje vytváření mezer v vyzařovacím diagramu ve směrech rušiček. . . Sekundární radarSekundární radar se v letectví používá k identifikaci. Hlavním rysem je použití aktivního transpondéru na letadlech. Princip činnosti sekundárního radaru je poněkud odlišný od principu primárního radaru. Srdcem zařízení Sekundární radarová stanice Komponenty jsou: vysílač, anténa, generátory značek azimutu, přijímač, signálový procesor, indikátor a letadlový transpondér s anténou. Vysílač slouží ke generování požadavkových impulsů v anténě na frekvenci 1030 MHz. Anténa slouží k vysílání požadavkových impulsů a přijímání odraženého signálu. Podle standardů ICAO pro sekundární radar anténa vysílá na frekvenci 1030 MHz a přijímá na frekvenci 1090 MHz. Generátory značek azimutu sloužit k generování azimutové značky(angl. Azimuth Change Pulse, ACP) a Severní značky(angl. Azimuth Reference Pulse, ARP). Na jedno otočení radarové antény se vygeneruje 4096 značek nízkého azimutu (u starších systémů) nebo 16384 vylepšených značek nízkého azimutu (anglicky). Vylepšený pulz změny azimutu, IACP- pro nové systémy), stejně jako jednu severní značku. Severní značka pochází z generátoru značek azimutu, když je anténa v takové poloze, když je nasměrována na sever, a malé značky azimutu se používají k počítání úhlu natočení antény. Přijímač slouží k příjmu impulsů o frekvenci 1090 MHz. Signální procesor slouží ke zpracování přijatých signálů. Indikátor slouží k zobrazení zpracovaných informací. Letecký transpondér s anténou slouží k přenosu pulzního rádiového signálu obsahujícího další informace zpět do radaru na vyžádání. Principem činnosti sekundárního radaru je využití energie odpovídače letadla k určení polohy letadla. Radar ozařuje okolní prostor dotazovacími impulsy P1 a P3 a také potlačovacím impulsem P2 o frekvenci 1030 MHz. Letadlo vybavené odpovídačem umístěným v oblasti pokrytí dotazovacím paprskem, po přijetí dotazovacích pulzů, pokud platí podmínka P1,P3>P2, odpoví na požadující radar sérií kódovaných pulzů o frekvenci 1090 MHz , které obsahují dodatečné informace o čísle desky, výšce a tak dále. Odezva odpovídače letadla závisí na režimu požadavku radaru a režim požadavku je určen časovým intervalem mezi impulsy požadavku P1 a P3, například v módu požadavku A (režim A), časovým intervalem mezi požadavkem stanice. pulsů P1 a P3 je 8 mikrosekund a po obdržení takové žádosti odpovídač zakóduje letadlo číslo svého letadla do impulzů odezvy. V režimu požadavku C (režim C) je časový interval mezi impulsy požadavku stanice 21 mikrosekund a po přijetí takového požadavku odpovídač letadla zakóduje svou výšku do impulsů odpovědi. Radar může také odeslat požadavek ve smíšeném režimu, například režim A, režim C, režim A, režim C. Azimut letadla je určen úhlem natočení antény, který je zase určen výpočtem malé azimutové značky. Rozsah je určen zpožděním přijaté odpovědi. Pokud je letadlo v dosahu postranních laloků, a ne hlavního paprsku, nebo je umístěno za anténou, pak odpovídač letadla při přijetí požadavku z radaru přijme na svém vstupu podmínku, že pulzuje P1, P3 Signál přijatý z transpondéru je zpracován radarovým přijímačem, poté jde do signálového procesoru, který signály zpracovává a poskytuje informace koncovému uživateli a (nebo) kontrolce. Výhody sekundárního radaru: Radarová stanice Požadavek „radar“ je přesměrován sem; o registru léky viz Registr léčiv. Radarová stanice(radar) popř radar(Angličtina) radar z R.A. dio D elekce A nd R rybaření- rádiová detekce a měření vzdálenosti) - systém pro detekci vzdušných, námořních a pozemních objektů, jakož i pro stanovení jejich dosahu, rychlosti a geometrických parametrů. Využívá metodu založenou na vyzařování rádiových vln a zaznamenávání jejich odrazů od objektů. Anglický akronym se objevil v roce 1941, následně v jeho pravopisu velká písmena byly nahrazeny malými písmeny. V Sovětském svazu vedlo vědomí potřeby detekčních prostředků letadel bez nevýhod zvukového a optického sledování k rozvoji výzkumu v oblasti radaru. Nápad, který navrhl mladý dělostřelec Pavel Oshchepkov, získal souhlas vrchního velení: lidového komisaře obrany SSSR K. E. Vorošilova a jeho zástupce M. N. Tuchačevského. V roce 1946 američtí specialisté - Raymond a Hacherton, bývalý zaměstnanec Velvyslanectví USA v Moskvě napsalo: „Sovětští vědci úspěšně vyvinuli teorii radaru několik let předtím, než byl radar v Anglii vynalezen. Primární (pasivní) radar slouží především k detekci cílů tak, že je osvětlí elektromagnetickou vlnou a následně přijímá odrazy (ozvěny) této vlny od cíle. Protože rychlost elektromagnetických vln je konstantní (rychlost světla), je možné určit vzdálenost k cíli na základě měření různých parametrů šíření signálu. Radarová stanice se skládá ze tří částí: vysílač, anténa a přijímač. Vysílač(vysílací zařízení) je zdrojem vysoce výkonného elektromagnetického signálu. Může to být výkonný pulzní generátor. U radarů s pulzním centimetrovým dosahem je to obvykle magnetron nebo pulzní generátor pracující podle následujícího schématu: hlavní oscilátor je výkonný zesilovač využívající jako generátor nejčastěji lampu s postupnou vlnou a u radarů s metrovým dosahem je to triodová lampa. často používaný. V závislosti na konstrukci vysílač pracuje buď v pulzním režimu, generujícím opakující se krátké silné elektromagnetické pulzy, nebo vysílá nepřetržitý elektromagnetický signál. Anténa provádí zaostření signálu vysílače a vytvoření vyzařovacího diagramu, jakož i příjem signálu odraženého od cíle a vysílání tohoto signálu do přijímače. V závislosti na provedení může být odražený signál přijímán buď stejnou anténou, nebo jinou, která může být někdy umístěna ve značné vzdálenosti od vysílacího zařízení. Pokud je vysílání a příjem kombinováno v jedné anténě, provádějí se tyto dvě akce střídavě, a aby silný signál unikající z vysílacího vysílače do přijímače neoslepoval přijímač slabé ozvěny, umístí se před přijímač speciální zařízení který uzavře vstup přijímače v okamžiku emise snímacího signálu. Přijímač(přijímací zařízení) provádí zesílení a zpracování přijímaného signálu. V nejjednodušším případě je výsledný signál přiváděn do paprskové trubice (obrazovky), která zobrazuje obraz synchronizovaný s pohybem antény. Různé radary jsou založeny na různých metodách měření odraženého signálu: Metoda měření frekvenčního rozsahu je založena na využití frekvenční modulace vysílaných spojitých signálů. Při této metodě je frekvence vysílána po dobu, která se lineárně mění od f1 do f2. Odražený signál bude přicházet modulovaný lineárně v časovém okamžiku, který předchází přítomnosti o dobu zpoždění. Že. frekvence odraženého signálu přijatého radarem bude záviset úměrně na čase. Doba zpoždění je určena prudkou změnou frekvence rozdílového signálu. výhody: nedostatky: To jsou jeho hlavní nevýhody. Metoda fázového (koherentního) radaru je založena na izolaci a analýze fázového rozdílu mezi vyslaným a odraženým signálem, který vzniká v důsledku Dopplerova jevu při odrazu signálu od pohybujícího se objektu. V tomto případě může vysílací zařízení pracovat jak nepřetržitě, tak v pulzním režimu. Hlavní výhodou této metody je, že „umožňuje pozorovat pouze pohybující se objekty, a to eliminuje rušení od stacionárních objektů umístěných mezi přijímacím zařízením a cílem nebo za ním“. Protože se používají ultrakrátké vlny, jednoznačný rozsah měření dosahu je v řádu několika metrů. Proto se v praxi používají složitější obvody, ve kterých jsou přítomny dvě a více frekvencí. výhody: nedostatky: Moderní sledovací radary jsou stavěny jako pulzní radary. Pulzní radar vysílá vysílací signál pouze velmi krátkou dobu, v krátkém pulzu (obvykle asi mikrosekundu), po kterém přejde do režimu příjmu a poslouchá echo odražené od cíle, zatímco se vyzařovaný pulz šíří prostorem. Vzhledem k tomu, že puls se pohybuje daleko od radaru konstantní rychlostí, je doba, která uplyne od okamžiku odeslání pulsu do obdržení odezvy echa, přímou závislostí na vzdálenosti k cíli. Další puls lze vyslat až po nějaké době, a to až po návratu pulsu (závisí to na dosahu radarové detekce, výkonu vysílače, zisku antény, citlivosti přijímače). Pokud je puls odeslán dříve, ozvěna předchozího pulsu ze vzdáleného cíle může být zaměněna s ozvěnou druhého pulsu z blízkého cíle. Výhody metody měření pulsního rozsahu: nedostatky: Jedním z hlavních problémů pulzních radarů je zbavit se signálu odraženého od stacionárních objektů: zemského povrchu, vysokých kopců atd. Pokud je například letadlo umístěno na pozadí vysokého kopce, odražený signál od tohoto kopec zcela zablokuje signál z letadla. U pozemních radarů se tento problém projevuje při práci s nízko letícími objekty. U palubních pulzních radarů je vyjádřena tím, že odrazem od zemského povrchu jsou zakryty všechny objekty ležící pod letadlem s radarem. Metody pro eliminaci rušení využívají tak či onak Dopplerův jev (frekvence vlny odražené od přibližujícího se objektu se zvyšuje a od odlétajícího se snižuje). Nejjednodušší radar, který dokáže detekovat cíl v interferenci, je radar s výběrem pohyblivého cíle(PDS) - pulzní radar, který porovnává odrazy z více než dvou nebo více intervalů opakování pulzů. Jakýkoli cíl, který se pohybuje vzhledem k radaru, způsobí změnu parametru signálu (stupeň v sériovém SDC), přičemž rušení zůstává nezměněno. K odstranění rušení dochází odečtením odrazů od dvou po sobě jdoucích intervalů. V praxi lze eliminaci šumu provádět ve speciálních zařízeních - kompenzátorech průchozích period nebo algoritmech v softwaru. Operační systémy CRT mají zásadní slabinu: jsou slepé k cílům se specifickými kruhovými rychlostmi (které produkují fázové změny přesně o 360 stupňů) a takové cíle se nezobrazují. Rychlost, s jakou cíl zmizí z radaru, závisí na provozní frekvenci stanice a frekvenci opakování pulsů. Moderní PRF vysílají více pulsů při různých opakovacích frekvencích – tak, že neviditelné rychlosti při každé frekvenci opakování pulsů jsou zachyceny jinými PRF. Další způsob, jak se zbavit rušení, je implementován v pulzní dopplerovské radary, které využívají podstatně složitější zpracování než radary s SDC. Důležitou vlastností pulzně-dopplerovských radarů je koherence signálu. To znamená, že vysílané signály a odrazy musí mít určitou fázovou závislost. Pulzní dopplerovské radary jsou obecně považovány za lepší než MDT radary při zjišťování nízko letícího cíle ve vícenásobném nepořádku na zemi a jsou preferovanou technikou používanou v moderních stíhacích letounech pro vzdušné zachycování/řízení palby (příklady jsou AN/APG-63, 65, 66, 67 a 70 radary). V moderním Dopplerově radaru se většina zpracování provádí digitálně samostatným procesorem pomocí digitálních signálových procesorů, typicky pomocí vysoce výkonného algoritmu rychlé Fourierovy transformace k převodu digitálních dat odrazových vzorů na něco, co je lépe zvládnutelné jinými algoritmy. Digitální signálové procesory jsou velmi flexibilní, protože algoritmy v nich používané lze rychle nahradit jinými, měnit pouze program v paměti zařízení („firmware“ ROM), čímž se v případě potřeby rychle přizpůsobí technice rušení nepřítele. „Sekundární radar“ se v letectví používá k identifikaci letadel. Hlavním rysem je použití aktivního transpondéru na letadlech. Princip činnosti sekundárního radaru je poněkud odlišný od principu primárního radaru. Sekundární radarová stanice je založena na následujících komponentech: vysílač, anténa, generátory značek azimutu, přijímač, signálový procesor, indikátor a letadlový transpondér s anténou. Vysílač- slouží k vysílání požadavkových impulsů do antény na frekvenci 1030 MHz Anténa- slouží k vysílání a příjmu odraženého signálu. Podle standardů ICAO pro sekundární radar anténa vysílá na frekvenci 1030 MHz a přijímá na frekvenci 1090 MHz. Generátory značek azimutu- slouží k generování azimutové značky (Pulz změny azimutu nebo ACP) a generace Severní značky (Referenční puls azimutu nebo ARP). Na jednu otáčku radarové antény připadá 4096 malých azimutových značek (u starých systémů) nebo 16384 malých azimutových značek (u nových systémů se jim také říká vylepšené malé azimutové značky (Improved Azimuth Change pulse nebo IACP), stejně jako jedna značka severu jsou generovány Severní značka pochází z generátoru značek azimutu v takové poloze antény, kdy je směrována na sever, a malé značky azimutu se používají k počítání úhlu natočení antény. Přijímač- slouží k příjmu impulsů na frekvenci 1090 MHz. Signální procesor- slouží ke zpracování přijatých signálů. Indikátor- slouží k označení zpracovávaných informací. Letecký transpondér s anténou- slouží k přenosu pulsního rádiového signálu obsahujícího další informace zpět do radaru po přijetí požadavku rádiového signálu. Principem činnosti sekundárního radaru je využití energie odpovídače letadla k určení polohy letadla. Radar ozařuje okolní prostor dotazovacími impulsy na frekvencích P1 a P3 a také potlačovacím impulsem P2 na frekvenci 1030 MHz. Letadlo vybavené transpondéry umístěnými v oblasti pokrytí dotazovacím paprskem, po přijetí dotazovacích pulzů, pokud platí podmínka P1,P3>P2, odpoví na požadující radar sérií kódovaných pulzů o frekvenci 1090 MHz , které obsahují další informace o čísle letadla, výšce atd. Odezva odpovídače letadla závisí na režimu požadavku radaru a režim požadavku je určen časovým intervalem mezi impulsy požadavku P1 a P3, například v módu požadavku A (režim A), časovým intervalem mezi požadavkem stanice. pulsů P1 a P3 je 8 mikrosekund a po obdržení takové žádosti odpovídač zakóduje letadlo číslo svého letadla do impulzů odezvy. V režimu požadavku C (režim C) je časový interval mezi impulsy požadavku stanice 21 mikrosekund a po přijetí takového požadavku odpovídač letadla zakóduje svou výšku do impulsů odpovědi. Radar může také odeslat požadavek ve smíšeném režimu, například režim A, režim C, režim A, režim C. Azimut letadla je určen úhlem natočení antény, který je zase určen výpočtem malé azimutové značky. Rozsah je určen zpožděním přijaté odpovědi. Pokud je letadlo v dosahu postranních laloků, a ne hlavního paprsku, nebo je umístěno za anténou, pak odpovídač letadla při přijetí požadavku z radaru přijme na svém vstupu podmínku, že pulzuje P1, P3 Signál přijatý z transpondéru je zpracován radarovým přijímačem, poté jde do signálového procesoru, který signály zpracovává a poskytuje informace koncovému uživateli a (nebo) kontrolce. Výhody sekundárního radaru: V Sovětském svazu a Rusku byly první domácí radarové stanice skutečně vytvořeny v roce 1939. První experimentální instalace pro rádiovou detekci letadel byla vytvořena na Leningradském institutu fyziky a technologie. Byl instalován na dvacetimetrové věži v obci Toksovo. Otestoval konstrukční možnosti řady funkčních zařízení vznikajících radarových stanic. Ve stejném období vznikla ve stejném ústavu mobilní verze našeho prvního tuzemského radaru. Dostalo kódové označení „RUS-2“ a bylo odesláno do Moskvy na státní zkoušky... Stalo se tak přibližně v polovině roku 1938. Co tomu předcházelo? Tomu předcházel vznik v letech 1937-1938. rádiové detekční systémy pro letadla typu "RUS-1" - "RHUBARB". Zkratka znamená: „Radio Catcher of Aircraft“. Systém RUS-1 v podstatě a ve svých základních rysech nebyl radar. Analogicky k lapačům zvuku, které v té době existovaly, byl systém rádiové detekce nazýván Aircraft Radio Catcher. Není to moc dobré jméno, protože... Je možné zachytit zvuk, ale není možné letadlo jakkoli „chytit“. Systém RUS-1 je rádiový detekční systém pro letadla létající nad konvenční linií tvořenou dlouhým řetězcem stanic, jako jsou RGO a RPO. …RPO-RPO<- РГО ->RPO-RPO<- РГО ->RPO-RPO<- РГО ->RPO-RPO… Vysvětlení zkratek: RGO - Radio Generator-Detector, RPO - Radio Receiver-Detector. Stanice RGO pracovala v režimu kontinuálního vyzařování vysokofrekvenčních kmitů. Každý RGO byl vybaven dvěma směrovými anténními systémy. K němu byly připojeny dvě stanice RPO, jejichž anténní systémy byly nasměrovány na „jejich“ RGO. Kombinace stanic RGO - RPO instalovaných v linii tvořila v chráněném vzdušném prostoru jakoby „rádiový plot“ – něco podobného jako „trail strip“, který se v té době stavěl podél celé linie státní hranice. Sovětského svazu - z jedné pohraniční základny do druhé. Člověk by si neměl myslet, že tento „rádiový plot“ by měl mít striktně přímočarý design. „Radiový plot“ mohl mít podobu i jakési „lomené čáry“, opakující čáru státní hranice. Vše záviselo na nastaveném směrovém úhlu anténních systémů odpovídajícího sdruženého RGO a RPO. Za tímto účelem byly zejména stanice RPO instalovány ve dvojicích. Skutečnost, že jakékoli letadlo překročilo „rádiový plot“ mezi kteroukoli z RGS – RPO, byla zaznamenána na odpovídající RPO při výskytu dopplerovských úderů v přijímacím zařízení přímého rádiového signálu přijatého z „jeho“ RGS a rádiového signálu. se odráží od létajícího letadla a přijímá zde přijímací zařízení. Skutečnost překročení hraniční linie byla zjištěna objevením se audiofrekvenčního signálu na výstupu přijímacího zařízení příslušné stanice RPO. Tyto zvukové vibrace lze také zaznamenat na papírovou pásku automatického zapisovače. Stanice RPO nemohly zjistit žádné údaje o letadlech, které porušily pravidla (počet letadel, výška, kurz atd.). Všechny stanice systému RUS-1, které se v Leningradském vojenském okruhu začaly instalovat podél hraniční linie s Finskem v dubnu 1941, měly předávat svá hlášení prostřednictvím telefonních linek nebo rádiem přímo státnímu podniku VNOS sídlícímu v Leningradu. Systém RUS-1 byl určen k ochraně pevné linie státní hranice. Při překročení státní hranice SSSR na stanici RPO příslušného úseku chráněné pohraniční linie nepřátelské letadlo mělo tuto skutečnost letu zachytit a ohlásit vysílačkou Hlavní poště VNOS dle své příslušnosti. Všechny stanice systému RUS-1, které se v Leningradském vojenském okruhu začaly instalovat podél hranice s Finskem v dubnu 1941, měly předávat svá hlášení prostřednictvím telefonních linek a rádia státnímu podniku VNOS se sídlem v Leningradu. Skutečnost překročení hraniční linie byla zjištěna objevením se audiofrekvenčního signálu na výstupu přijímacího zařízení příslušné stanice RPO. Tyto zvukové vibrace lze také zaznamenat na papírovou pásku automatického zapisovače. Stanice RPO nedokázaly zjistit žádné údaje o porušujícím letadle (počet letadel, výška, kurz atd.). Prvním tuzemským pulzním radarem byla radiolokační stanice typu RUS-2, jejíž zkratka byla neprávem zděděna ze systému RUS-1. Jednalo se o vůbec první domácí pulzní radar, uvedený do provozu na konci léta 1940. Právě na prvním prototypu tohoto radaru, který byl po absolvování státních zkoušek u Moskvy odeslán k 28. rádiovému pluku VNOS v Baku, se autor těchto řádků naučil práci vyššího operátora. Zde, ve 28. radio pluku VNOS, ve výcvikové rotě plukovní školy, byli vyškoleni specialisté na obsluhu systémů RUS-1. Pro výcvik v obsluze radarů typu RUS-2 byla ve výcvikové rotě vytvořena speciální četa. Veškeré informace o radarech typu RUS-2 byly přísně utajovány. V těchto letech byl výcvikový proces v této speciální četě organizován tak, že o radaru typu RUS-2 v jiných četách výcvikové roty nemohl nikdo nic vědět. Koncem března 1941 byl autor těchto linek certifikován jako vedoucí operátor stanice RUS-2. Začátkem dubna 1941 byla celá naše výcviková rota převezena vlakem do Leningradského vojenského okruhu. 13. dubna 1941 byly v Sovětském svazu vytvořeny síly protivzdušné obrany. V Leningradském vojenském okruhu byl zároveň vytvořen 72. samostatný radiotechnický prapor VNOS, který měl přijímat stanice systému RUS-1 a následně radiolokátory typu RUS-2. Stanice RGO a RPO systému RUS-1 začaly k naší jednotce přicházet v druhé polovině dubna 1941. Okamžitě byly vybaveny bojovými posádkami a odeslány k nasazení na místa nasazení podél sovětsko-finské hraniční linie. První dva sériové radary typu RUS-2 obdržel náš 72. samostatný radiotechnický prapor VNOS přímo od výrobce 5-6 dní po začátku 2. světové války. Radiolokátor typu RUS-2 se skládal ze dvou výstrojních kabin. Dvě malé kabiny (přijímací a vysílací) byly namontovány na podvozku vozidla typu ZIS-5 s možností kruhového otáčení. Na střeše každé kabiny byl instalován anténní systém. V kabině vysílače byl umístěn vysokofrekvenční pulzní vysílač. Přijímací kabina obsahovala přijímač a indikační zařízení. Veškeré práce na detekci cíle probíhaly v přijímací kabině. Vysílací kabina ve své rotaci sledovala přijímací kabinu přísně synchronně a fázově jako pes na vodítku, takže její anténní systém směřoval vždy stejným směrem jako anténní systém přijímací kabiny. V přijímací kabině byla dvě pracovní místa. Pracoviště telefonisty se nacházelo u levého okna, které bylo při práci vždy zakryto plátěným závěsem. Pracoviště vedoucího operátora bylo uprostřed kabiny nad sběračem proudu. Malá kabina byla trochu stísněná. Pokud radarový inženýr vstoupil do kabiny během práce, musel nehybně stát za vedoucím operátorem u vstupních dveří kabiny. Bylo těžké stát dlouho v nepohodlné pozici. Když se ujistil, že zařízení funguje správně, rychle odešel. Ne každý operátor dokázal vydržet téměř nepřetržité kroužení a vybočení kabiny při hledání cílů během dlouhých čtyř hodin služby. Toto kruhové otáčení kabiny mě nijak neovlivnilo a zcela jsem se věnoval práci. Mým asistentem telefonisty byl v té době Pavel Shakalov. Při práci se cítil špatně – dostal kinetózu. Po směně, po čtyřech hodinách nepřetržitého kruhového otáčení (jedna otáčka kabiny za minutu), jsem ho musel vzít do zemljanky, aby si lehl... Dosah radaru RUS-2 nepřesáhl 120-150 km. Obrazovka indikačního zařízení byla vyrobena na katodové trubici s bílou září. Obrazovku bylo nutné pozorovat úzkou podélnou štěrbinou v předním panelu ovládacího panelu. Cíle na obrazovce indikátorového zařízení vypadaly jako bílý úzký svislý proužek na tmavém pozadí skenovací linky. (modulace jasu!). Souřadnice cíle byly určeny v systému azimut-vzdálenost. Podle charakteru osvětlení cílového pulzu a jeho blikání bylo možné určit jeden letoun, dvojici a trojici. Dále by se dalo definovat „hodně“. Koncem července nebo začátkem srpna 1941 byl přímo na bojovém postavení u Narvy vyměněn radar RUS-2 za nejnovější radar typu REDUT, který k nám byl dovezen přímo z továrny doslova ihned po dokončení jeho výroby. To byl úplně, úplně první radar typu „REDUT“! Radar typu Radut ve své technické podstatě je to náš první plnohodnotný domácí pulzní radar dlouhého dosahu. Svou novostí, kombinací nových technických řešení v něm použitých, skladbou vybavení, technickými možnostmi a vzhledem se v žádném případě nejednalo o vylepšenou verzi prvního tuzemského pulzního radaru typu RUS-2. Vytvoření radaru typu „REDUT“ v roce 1941 a jeho praktické využití v počátečním období Vlastenecké války vyneslo tehdejší Rusko do popředí ve světě v oblasti vytváření radarů včasné výstrahy pro letadla. Z důvodu zachování nejpřísnějšího utajení se však nehledaly patenty na naše nejnovější technická řešení, a proto je nyní evidentně nemožné právně prokázat prioritu Ruska při vytváření a praktickém použití tohoto typu zbraní. Někdy se v příslušné literatuře objevuje názor, že radar typu REDUT je mírně vylepšenou verzí radaru typu RUS-2. To je chybný názor! Pokud jde o skladbu funkčních zařízení, řadu nových progresivních technických řešení implementovaných do radaru typu „REDUT“, z hlediska spolehlivosti, jednoduchosti použití a dosahu spolehlivé detekce cíle je třeba předpokládat, že v té době (v r. 1941) na světě nebylo sobě rovného! Radar REDUT byl v podstatě novou, vyšší úrovní ve vývoji domácího radaru. Právě proto, že cílové signály na mezifrekvenci nebyly detekovány v přijímacím zařízení, ale po zesílení byly přiváděny přímo do katodové trubice (amplitudová modulace!), ukázalo se, že je to možné na radaru REDUT, a to posouzením struktury pulsy a povaha jejich pulsací na obrazovce, přesně určují počet letadel - jeden, dva, tři. Domnívám se, že tento způsob zobrazování cílů na obrazovce radaru byl v Rusku implementován poprvé na světě, ale nemám o tom žádné důkazy. USA se vydaly trochu jinou cestou. V této době již měli ve svých radarech indikátory viditelnosti. Stanovení počtu letadel pro skupinové účely developer neuvedl. Podle provozních pokynů, pokud byla ve skupině více než tři letadla, měl by být počet letadel ve skupině nazýván "Mnoho". Metoda pro přesné určení počtu letadel ve skupinách se mi v hlavě zrodila doslova hned v prvních dnech poté, co jsem usedl na své pracoviště za obrazovku radarového indikátorového zařízení REDUT. Zřejmě se v tom odrážely rozsáhlé zkušenosti získané v reálných bojových podmínkách na radaru RUS-2. Koncem července 1941 byl radar typu REDUT, zprovozněný v našem „bodu“, který nahradil radar RUS-2, prvním a jediným na celé Leningradské frontě. Od té doby se našemu „bodu“ začalo říkat „REDUT-3“. Od té doby byl na věži v obci instalován stacionární radar. Toksovo dostalo jméno „REDUT-1“. O něco později radar typu RUS-2, umístěný na Karelské šíji ve vesnici. Agalatovo byl také nahrazen radarem Redut a dostal kódové označení „REDUT-2“. . Když jsem poprvé usedl k obrazovce REDOUT po RUS-2, okamžitě jsem cítil, že tato nová technologie je úžasná! S RUS-2 to nebylo možné ani srovnávat! V té době jsem již měl jako starší radarový operátor značné zkušenosti s bojovou prací. S velkým nadšením jsem začal určovat přesný počet letadel pro skupinové účely. Doslova hned v prvních dnech po praktickém seznámení s "REDUT" jsem v něm viděl možnost přesného určení počtu letadel pro skupinové účely. Vyvinout vhodnou metodiku a prakticky vyzkoušet její účinnost mi trvalo 7-10 dní. Přirozeně jsem se touto svou technikou netajil. Řekl jsem o tom svým přátelům a kamarádům - směnovým vedoucím operátorům naší "REDUTA-3". To vše se stalo začátkem srpna 1941 poblíž Narvy. Od té doby jej úspěšně používáme v naší každodenní práci. V následujících dnech velká skupina německých jednotek z blízkosti Kotly a Kingisepp, překonávající zarputilý odpor našich jednotek, zahájila rychlý postup k Leningradu. Abychom my a naše nejtajnější zařízení neskončili poblíž Narvy v hlubokém německém týlu, na příkaz velení našeho 72. ORB VNOS jsme uzavřeli naši stanici a přesunuli se směrem na Leningrad... Od prvních zářijových dnů jsme radar REDUT-3 byl již umístěn na "Oranienbaum patch" ve vesnici. Velká Izhora. Naše zprávy o pohybu nepřátelských letadel jsme předávali rádiem na hlavní stanoviště VNOS v Leningradu a přímým drátem přímo na velitelské stanoviště protivzdušné obrany KBF. Při nepřátelských náletech na lodě a Kronštadt ve dnech 21. – 23. září 1941 jsem tuto techniku úspěšně použil a přesně (+-2 letouny ve skupině 70 letounů) určil počet letounů ve všech skupinách. Později, po bitvě u Kronštadtu, se o této mé metodě doslechli v Leningradu, na velitelství našeho praporu. Proto se na samém konci října nebo dokonce na začátku listopadu 1941 rozhodli mě z REDUTY-3 odvolat k praporu, abych s touto technikou seznámil ostatní vedoucí operátory našeho praporu. Nevěděl jsem o tom nic a nechápal jsem, proč jsem byl najednou povolán z bojového „bodu“ do Leningradu. Dostat se z „Oranienbaum patch“ do Leningradu v té době nebylo vůbec jednoduché. Abych to udělal, z Bolshaya Izhora, kde jsme se nacházeli, jsem jel projíždějícím transportem do Oranienbaumu a poté lodí do Kronštadtu. Odtud se v noci vydala karavana lodí do Leningradu. Před ním byl ledoborec Tazuya. Byl jsem na jiné lodi (jméno si nepamatuji) někde blíže k hlavě karavany. U Peterhofu byla plavební dráha prostřílena Němci. Řeknu pravdu - hodně jsem se bál. Bylo to velmi děsivé. Všude kolem je led. Neuměl jsem plavat a nevím jak... Opravdu jsem se nechtěl utopit... Než jsme sem včera dorazili, Němci potopili remorkér a člun. Nemocnice byla převezena na člunu z „záplaty“ do Leningradu... Mnoho zraněných lidí a nemocničního personálu zemřelo. Ještě teď (cítím mráz!!!) se bojím na to všechno vzpomenout. Jedna věc je zemřít v bitvě. Něco jiného je, když vás zastřelí neviditelný nepřítel a utopíte se v ledové vodě, aniž byste mohli střílet směrem k nepříteli... Měsíc jasně zářil, ale ještě než se přiblížil k paprsku Peterhofu, Měsíc zapadl pod obzor. Stmívalo se. Němci rozsvítili světlomet a umístili jeho paprsek na vodu tak, aby přešel plavební dráhu. Nebylo možné proklouznout bez povšimnutí. Náhle se ale nad světlometem objevila naše U-2 Kukuruznik a paprsek světlometu se zvedl nahoru. Z letadla byl vypálen světlomet a jeho paprsek zhasl. V této době projela hlava našeho karavanu nebezpečný úsek silnice. Když pak Němci znovu rozsvítili světlomet, poslední lodě naší karavany již opouštěly nebezpečnou zónu. Němci na ně zahájili palbu z velkorážných děl, ale naše karavana neutrpěla výraznější ztráty. Tak jsem bezpečně dojel do Leningradu. Až tady, na velitelství našeho praporu, jsem zjistil, proč jsem vlastně byl povolán do Leningradu. Velitel našeho praporu, kapitán B.K. Blank chtěl, abych se podělil o své zkušenosti s ostatními vyššími operátory v našem praporu. Toto „chtění“ velitele praporu mě mohlo klidně stát život!... Do listopadu 1941. náš prapor již vytvořil „REDOUTY“ č. 4, č. 5. Na velitelství praporu jsem v listopadu 1941 vedl několik rozhovorů se staršími operátory „REDOUTS“ č. 1, č. 2, č. 4 a č. 5. , kteří byli speciálně jmenováni pro tyto Tazatelé byli jeden po druhém povoláni na velitelství praporu. Během těchto rozhovorů hovořil o své metodě určování počtu letadel ve skupinách a kreslil obrázky impulsů různých cílů na papír, odpovídal na všechny dotazy vyšších operátorů. Velitel praporu kapitán B.K. Blank ze mě měl velkou radost a před formací mi poděkoval. Moji metodu přesné identifikace letadel pro skupinové účely tak od listopadu 1941 začali používat téměř všichni vedoucí operátoři našeho praporu a jméno autora této metody, jak bylo tehdy u nás zvykem, bylo zapomenuto. Moje technika se stala majetkem celého praporu a žila po svém... Bral jsem to jako samozřejmost. „Operátoři Reduty si rychle osvojili techniky určování počtu letadel ve skupině podle povahy pulsací odražených impulsů Vzpomínám si na vojína G.I. Gelfenshteina z Reduty-9, který se v této choulostivé záležitosti osvědčil málokdy se mýlí“... Koncem ledna 1942 jsem byl na nějakou dobu zařazen do bojové posádky nového radiolokátoru – „REDUT-9“. Tuto stanici vzal po Cestě života na Volchovskou frontu, do Volchovské divizní protivzdušné obrany, velitel roty, mladý starší poručík Sergej Nikolajevič Skvorcov... Pamatuji si, jak za mnou někdy dlouho mlčky stál, hodinu a půl a sledoval mě při práci. Pak mě tiše poplácal po rameni a odešel z řídící místnosti. Nikdy tehdy nezjistil, že jsem to byl já, kdo byl autorem metody přesné identifikace letadel pro skupinové účely... Na konci léta 1942 jsem byl rozhodnutím velení našeho praporu odvolán z REDUTY-9 do Leningradu. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Veškeré vybavení na "REDUTA" bylo umístěno v jedné standardní stacionární dodávce namontované na podvozku nákladního automobilu ZIS-5. Během provozu se otáčel pouze jeden anténní systém na střeše dodávky. Pro vysílač a přijímač byl použit stejný anténní systém. Přijímač byl odpojen od antény, zatímco vysílač generoval pomocí speciálního vysokofrekvenčního jiskřiště silný snímací rádiový puls. Poloměr spolehlivé detekce cíle radarem REDUT dosahoval 200 - 210 km. Jednou (v roce 1942) radar REDUT-7 sledoval ustupující cíl až na 270 km. Radar typu „REDUTA“ stejně jako radar RUS-2 ještě neměl indikátor všestranné viditelnosti. Obraz vzdušné situace v pozorovacím prostoru se utvářel v hlavě vrchního operátora při krouživém otáčení anténního systému. Senior operátor musí mít schopnost prostorového myšlení a dobrou paměť. Když pozoroval cílové impulsy na obrazovce, musel si v duchu představit skutečnou vzdušnou situaci. Dobrý starší operátor si dokázal zapamatovat souřadnice (azimut - vzdálenost) 4 - 5 cílů, počet letadel v každém z cílů, směr jejich pohybu a případně některé jednotlivé charakteristiky cílů. Pokud bylo cílů více než 4 - 5, museli jste se pravidelně dívat na tablet s mapou. Na tabletu pod plátem průhledného plexiskla byla mapa oblasti - Leningrad a jeho okolí. Mapa byla rozdělena na čtverce s kódovanými čísly Na ploše plexiskla telefonista označil cíle obyčejným inkoustem a obyčejným plnicím perem. V té době nebyly fixy.
Obrazovka katodové trubice indikačního zařízení na "REDUTA" byla zcela otevřena vedoucímu operátorovi. Cíle na obrazovce byly pozorovány v zelené záři ve formě vertikálních pulzujících pulzů protínajících horizontální skenovací linii (amplitudová modulace!), Zelená záře obrazovky byla lépe vnímána očima vyšších operátorů.
G. Gelfenstein
