Введение

Радар с низкой вероятностью перехвата (LPIR) – это радар, использующий средства для предотвращения обнаружения пассивными средствами радиолокационного обнаружения (такими как приемник радиолокационного предупреждения (RWR) или средства радиоэлектронной разведки) во время поиска цели или сопровождения цели. Эта характеристика важна для радара, поскольку позволяет обнаруживать и сопровождать противника, не выдавая своего присутствия. Это также обеспечивает защиту радиолокационной станции от противорадиационных ракет (АРМ). Меры, обеспечивающие низкую вероятность перехвата (LPI), включают:

Управление мощностью и высокий рабочий цикл, то есть передатчик включен большую часть времени (длительное время накопления)
Широкая полоса частот (или сверхширокополосная)
Частотная гибкость и выбор частоты
Усовершенствованные/нерегулярные схемы сканирования
Кодированные импульсы (когерентное обнаружение)
Высокий коэффициент усиления обработки
Антенны с низким уровнем боковых лепестков.

Обоснование

Радарные системы работают, посылая сигнал и затем принимая его отражение от удалённых объектов. Каждый из этих путей – к цели и обратно – подчиняется обратному квадрату закона распространения как для передаваемого, так и для отражённого сигнала. Это означает, что получаемая радаром энергия уменьшается пропорционально четвёртой степени расстояния, поэтому радиолокационным системам требуется высокая мощность, часто в диапазоне мегаватт, для эффективной работы на больших дистанциях. Испускаемый радарный сигнал представляет собой простой радиосигнал, который можно принять с помощью обычного радиоприёмника. Военные самолёты и корабли оснащены защитными приёмниками, называемыми радиолокационными станциями предупреждения (РЛСП), которые обнаруживают попадание на них вражеского радиолокационного луча, тем самым раскрывая местоположение противника. В отличие от радиолокатора, который должен излучать импульс и затем принимать его отражение, приёмник цели не нуждается в отражении, поэтому сигнал затухает пропорционально квадрату расстояния. Это означает, что приёмник всегда имеет преимущество [не принимая во внимание разницу в размерах антенн] перед радаром по дальности – он всегда сможет обнаружить сигнал раньше, чем радар увидит отражение от цели. Поскольку местоположение радара – крайне полезная информация при атаке на эту платформу, радары обычно должны отключаться на продолжительные периоды времени, если они находятся под угрозой; это обычная практика на кораблях, например. В отличие от радара, который знает направление излучения сигнала, приёмник просто получает импульс энергии и должен его интерпретировать. Поскольку радиоспектр заполнен шумом, сигнал приёмника интегрируется в течение короткого промежутка времени, что позволяет периодическим источникам, таким как радар, выделяться на фоне случайных помех. Приблизительное направление можно определить с помощью вращающейся антенны или аналогичного пассивного массива, использующего сравнение фаз или амплитуд. Обычно РЛСП сохраняют обнаруженные импульсы в течение короткого времени и сравнивают их несущую частоту и частоту повторения импульсов с базой данных известных радаров. Направление на источник обычно комбинируется с символикой, указывающей на предполагаемое назначение радара – радиолокационное управление и предупреждение в воздухе, ракета класса «земля-воздух» и т.д. Этот метод гораздо менее эффективен против радаров с гибко перестраиваемой частотой (твердотельными) передатчиками. Гибкие радары, такие как AESA (или PESA), могут изменять свою частоту с каждым импульсом (за исключением случаев использования доплеровской фильтрации) и обычно делают это, используя случайную последовательность, поэтому интеграция во времени не помогает отделить сигнал от фонового шума. Кроме того, радар может быть спроектирован так, чтобы увеличивать длительность импульса и снижать его пиковую мощность. AESA или современные PESA часто имеют возможность изменять эти параметры во время работы. Это не влияет на общую энергию, отражённую от цели, но снижает вероятность обнаружения импульса системой РЛСП. Кроме того, AESA не имеет фиксированной частоты повторения импульсов, которую также можно изменять, тем самым скрывая любое периодическое усиление сигнала во всём спектре. РЛСП старых поколений практически бесполезны против радаров AESA, поэтому AESA также известны как радиолокационные станции с малой вероятностью перехвата. Современные РЛСП должны быть высокочувствительными (малые углы и полосы пропускания для отдельных антенн, низкие потери при передаче и уровень шума).

Методы

Способы снижения заметности радара включают использование большей полосы пропускания (широкополосная, ультраширокополосная), частотное переключение, использование FMCW и применение только минимальной мощности, необходимой для решения задачи. Использование импульсной компрессии также уменьшает вероятность обнаружения, так как пиковая передаваемая мощность снижается, при этом дальность и разрешение остаются прежними. Конструкция радара с минимальными боковыми и задними лепестками также может снизить вероятность перехвата, когда радар не направлен на приемник радиоэлектронной разведки (РЭР). Однако, при просмотре радаром большого пространства для обнаружения целей, велика вероятность, что главная лепестка будет неоднократно направлена на РЭР. Современные фазированные антенные решетки не только контролируют боковые лепестки, но и используют очень узкие, быстро перемещающиеся лучи энергии в сложных схемах поиска. Этого может быть достаточно, чтобы дезориентировать РЭР, не позволяя ему распознать радар как угрозу, даже если сам сигнал обнаружен. Помимо требований к малозаметности, уменьшение боковых и задних лепестков желательно, поскольку это затрудняет определение характеристик радара. Это может усложнить определение его типа (скрывая информацию о платформе-носителе) и значительно затруднить постановку помех. Системы, оснащенные LPIR, включают современные радары с активным электронным сканированием (AESA), такие как на F/A 18E/F Super Hornet, и радары с пассивным электронным сканированием (PESA) в составе зенитной ракетной системы С-300ПМУ-2.

Список радарных аппаратов LPI

Радар Производитель Тип Платформа AN/APG 77 Northrop Grumman F 22 Raptor AN/APG 79 Raytheon F/A 18E/F AN/APG 81 Northrop Grumman F 35 Lightning II AN/APG 85 Northrop Grumman F 35 Lightning II (Блок 4) AN/APQ 181 Hughes Aircraft (ныне Raytheon) B 2A Spirit AN/APS 147 Telephonics Corporation Радар с обратной синтетической апертурой (ISAR) MH60R AN/APG 78 Northrop Grumman Миллиметровый радар управления огнем (FCR) AH 64 Apache APAR Thales Nederland Многофункциональный трехмерный радар (MFR) LANTIRN Lockheed Martin F 16 Fighting Falcon SCOUT Thales Nederland FMCW SMART L Thales Nederland FMCW RBS 15 MK3 ASCM Saab FMCW, SAR SQUIRE Thales Nederland FMCW HARD 3D (см. ASRAD R) Ericsson Microwave Systems (ныне Saab) EAGLE Fire Control Radar Ericsson Microwave Systems (ныне Saab) POINTER Radar System Ericsson Microwave Systems (ныне Saab) CRM 100 Przemyslowy instytut telekomunikacji FMCW с 10 переключаемыми частотами JY 17A (Китай) Цифровая фазовая кодировка, случайная ЧМ и импульсно-доплеровская обработка (см. Импульсно-доплеровская обработка сигнала) PAGE (Portable Air defence Guard Equipment) FMCW ЗСУ 23-4 Uttam AESA Radar Electronics and Radar Development Establishment, DRDO, India Твердотельный AESA радар на основе арсенида галлия HAL Tejas CAPTOR E Hensoldt, BAE Systems, Leonardo S. p. A., Thales Group, Airbus Defence and Space AESA радар на основе GaAs HEMT (Mk.0, Mk.1) или GaAs и GaN HEMT (Mk.2) Eurofighter Typhoon