Введение
Радар раннего предупреждения PAVE PAWS (PAVE Phased Array Warning System) – сложная радарная и компьютерная система раннего предупреждения, разработанная в 1980 году в период холодной войны для "обнаружения и определения характеристик атаки баллистических ракет, запускаемых с моря, против Соединенных Штатов". Первый развернутый твердотельный фазированный антенный массив использовал пару радарных установок Raytheon AN/FPS 115 на каждом объекте. Первая буква трехбуквенного кода обозначает тип платформы, на которой размещено электронное устройство, где A = Самолет, F = Стационарный (наземный), S = Установленный на корабле, и T = Передвижной. Вторая буква указывает тип оборудования, где P = Радар (импульсный), Q = Гидролокатор, R = Радио, и Y = Обработка данных. Третья буква указывает функцию или назначение устройства, где G = Управление огнем, Q = Специального назначения, R = Прием, S = Поиск, и T = Передача. Таким образом, AN/FPS 115 представляет собой 115-ю конструкцию армейского и военно-морского "Стационарного, Радарного, Поискового" электронного устройства. Ядерный удар по США будет состоять из сотен МБР и БРПЛ, одновременно приближающихся к цели. Луч фазированного антенного массива отклоняется электронным способом без перемещения неподвижной антенны, поэтому его можно направить в другое направление за миллисекунды, что позволяет одновременно отслеживать множество приближающихся ракет.
PAVE PAWS (PAVE Phased Array Warning System) is a complex Cold War early warning radar and computer system developed in 1980 to "detect and characterize a sea launched ballistic missile attack against the United States". The first solid state phased array deployed used a pair of Raytheon AN/FPS 115 phased array radar sets at each site
The first letter of the three letter code denotes the type of platform hosting the electronic device, where A=Aircraft, F=Fixed (land based), S=Ship mounted, and T=Ground transportable. The second letter indicates the type of equipment, where P=Radar (pulsed), Q=Sonar, R=Radio, and Y=Data Processing
The third letter indicates the function or purpose of the device, where G=Fire control, Q=Special Purpose, R=Receiving, S=Search, and T=Transmitting. Thus, the AN/FPS 115 represents the 115th design of an Army Navy “Fixed, Radar, Search” electronic device. A nuclear strike on the US would consist of hundreds of ICBMs and SLBMs incoming simultaneously. The beam of the phased array radar is steered electronically without moving the fixed antenna, so it can be pointed in a different direction in milliseconds, allowing it to track many incoming missiles at the same time.
Описание
Радар AN/FPS 115 состоит из двух фазированных антенных решеток, установленных на двух наклонных сторонах здания передатчика высотой 105 футов, ориентированных с разницей в 120° по азимуту. Разработка началась 29 октября 1962 года (контракт с радиодивизионом Bendix на FPS 85 был подписан 2 апреля 1962 года). Для испытаний также были развернуты первые военные радары с фазированной антенной решеткой: Bendix AN/FPS 46, радар с электронным управлением лучом (ESAR) в Тоусоне, штат Мэриленд (введен в эксплуатацию в ноябре 1960 года), многофункциональный радар с антенной решеткой White Sands (1963) и радар ракетного полигона Кваджалейн (1967).
Система обнаружения и предупреждения баллистических ракет, запущенных с подводных лодок
Система обнаружения и предупреждения о пуске баллистических ракет с подводных лодок (SLBM) Avco 474N (SLBMD&W System) была развернута как "простая временная система прямой видимости" после одобрения в июле 1965 года для модификации некоторых радаров частотного разнесения Avco AN/FPS 26 командования ПВО в радары обнаружения SLBM Avco AN/FSS 7. Объекты 474N, запланированные на 1968 год, также должны были включать оборудование для обработки данных AN/GSQ 89 (для синтеза траекторий по отраженным от радаров сигналам), а также средства связи на объекте, запрошенные NORAD 10 мая 1965 года для обеспечения "двух выделенных каналов передачи данных полного периода" в систему Cheyenne Mountain 425L, которая была "полностью работоспособна" 20 апреля 1966 года. (Комплекс Cheyenne Mountain передавал данные 474N в "SAC, Национальный военный командный центр и альтернативный NMCC по каналам BMEWS" для отображения процессорами информации – эллипсы поражения и "сводную информацию об угрозе" с указанием количества приближающихся ракет и обратного отсчета "минут до первого удара"). К декабрю 1965 года NORAD решил использовать радар фазированной антенной решетки проекта Space Track на авиабазе Эглин для наблюдения за SLBM "по требованию" "при соответствующем уровне боевой готовности (DEFCON)". К июню 1966 года усовершенствованный план FPS 85 предусматривал, что он "должен иметь возможность работать в режиме обнаружения SLBM [с чередованием передач] совместно с режимами наблюдения и сопровождения Spacetrack". Реконструкция "отдельных излучающих и принимающих антенн" началась в 1967 году после того, как строящийся FPS 85 на авиабазе Эглин был "почти полностью уничтожен пожаром 5 января 1965 года". Начальная боевая готовность (IOC) FPS 85 была достигнута в 1969 году, временная эксплуатация 474N началась в июле 1970 года (IOC 474N – 5 мая 1972 года), а в 1972 году 20% возможностей наблюдения FPS 85 на авиабазе Эглин "были направлены на поиск SLBM", и в 1975 году было установлено новое программное обеспечение для обнаружения SLBM. (FPS 85 был расширен в 1974 году). Комплекс Стенли Р. Миккелсена с фазированными антенными решетками в Северной Дакоте (четырехсторонний радар площадки запуска ракет и односторонний радар GE Perimeter Acquisition Radar, PAR) начал функционировать в 1975 году в рамках программы Safeguard по защите от вражеских баллистических ракет.
Разработка
Радарная система SLBM Phased Array Radar System (SPARS) была программой ВВС США, инициированной в ноябре 1972 года Объединенным комитетом начальников штабов (JCS) в период строительства армейской системы ПАР. В 1974 году было представлено предложение SPARS о "двух новых радиолокационных станциях фазированной антенной решетки предупреждения о ракетном нападении" для замены радиолокационных станций обнаружения 474N на восточном и западном побережьях, которые имели "ограничения в обнаружении советских баллистических ракет подводных лодок, особенно ракет SS-N-8" на подводных лодках класса "Дельта" 1973 года выпуска. Разработка началась в августе 1973 года, 18 февраля 1975 года SPARS была переименована в PAVE PAWS, а 13 июня 1975 года был выпущен запрос предложений (RFP) о начале серийного производства системы. Римский центр разработки авиации (RADC) "отвечал за проектирование, изготовление, установку, интеграционные испытания и оценку" PAVE PAWS вплоть до 1980 года. Различная радиолокационная станция фазированной антенной решетки ВВС США AN/FPS 109 Cobra Dane, расположенная на Аляске, достигла начальной боевой готовности (IOC) 13 июля 1977 года для "получения разведывательной информации о советских испытательных ракетах, запускаемых с территории юго-западной России в направлении полуострова Камчатка". Алгоритмы управления лучом и импульсные графики PAVE PAWS от IBM, реализованные на дуплексных компьютерах CYBER 174 и передаваемые на дуплексные компьютеры управления радаром MODCOMP IV, были "основаны на" программах PARCS, установленных для анализа характера атак в 1977 году, когда ВВС США получили систему ПАР армии. Bell Labs модернизировала PARCS, начиная с декабря 1978 года, например, "увеличив дальность обнаружения" к 1989 году для конфигурации Enhanced PARCS (EPARCS).
Проблемы окружающей среды и здоровья
Экологические оценки ВВС США, проведенные в августе 1975 и марте 1976 года для системы PAVE PAWS, были дополнены анализом воздействия на окружающую среду, выполненным EPA в декабре 1977 года. Вопросы, связанные с воздействием на окружающую среду, рассматривались в окружном суде США в Бостоне. Правительство заявляло, что Pave Paws будет защищать американское побережье, умалчивая о том, что система не имела средств обороны в случае обнаружения приближающейся ракеты. ВВС США обратились в Национальный исследовательский совет (в мае 1978 года) и к подрядчику SRI International (в апреле 1978 года) для оценки излучения системы PAVE PAWS. Было подготовлено два отчета NRC (1979, будет уточнено), а заявление об экологическом воздействии SRI было рассмотрено на публичных слушаниях 22 января 1979 года в актовом зале средней школы Сандвича (присутствовало около 300 человек). Исследования не выявили повышенного риска развития рака, связанного с PAVE PAWS; например, повышенная заболеваемость саркомой Юинга не была подтверждена данными, доступными на 2005 год (в отчете Департамента здравоохранения штата Массачусетс за декабрь 2007 года было заключено, что "маловероятно, что PAVE PAWS сыграла основную роль в заболеваемости опухолями семейства Юинга на Кейп-Коде"). Последующее исследование отчета Школы аэрокосмической медицины ВВС 1978 года, завершенное в 2005 году, показало, что уровни мощности, превышающие определенные значения, оставались в пределах допустимых пределов воздействия. В соответствии с другими нормами, направленными на предотвращение помех в работе авиационных систем, FAA ограничивает полеты воздушных судов на высотах ниже 4500 футов (1372 м), требуя соблюдения дистанции не менее 1 морской мили (1,85 км) от фазированной антенной решетки SSPARS на Кейп-Коде.
Развертывание
23 мая 1975 года ВВС США объявили о заключении контракта с корпорацией Raytheon на строительство объекта на восточном побережье на авиабазе Otis и объекта на западном побережье на авиабазе Beale. 27 октября 1976 года на площадке Восточного побережья состоялась церемония закладки фундамента. Системные испытания на объекте Otis начались 3 апреля 1978 года и завершились 16 января 1979 года. Для снижения помех на станции FPS 115 на холме Flatrock Hill от Службы экстренной медицинской помощи Кейп-Код и островов (CIEMSS), 8 февраля 1979 года ESD установила шесть фильтров верхних частот, после чего 24 мая Raytheon получила контракт на перенос ретрансляционной станции EMS в Борн, штат Массачусетс (завершено 13 июля). После "окончательного обзора PAVE PAWS EIS на Восточном побережье", проведенного 5–7 марта в штабе AFSC, объект был принят ESD 12 апреля. "Первая радиочастотная передача" с Западного побережья состоялась 23 марта 1979 года (завершена в октябре 1979 года). "ADCOM хотела четыре площадки [PAVE PAWS], но к концу 1979 года финансирование было выделено только на две". Система Кейп-Код достигла начальной оперативной готовности (IOC) как станция предупреждения о ракетном нападении Кейп-Код 4 апреля 1981 года, завершив первоначальные оперативные испытания и оценку (IOT&E) 21 мая; авиабаза Beale достигла IOC 15 августа. Две РЛС PAVE PAWS, три РЛС BMEWS и РЛС PARCS & FPS 85 были переданы в Стратегическое авиационное командование (впоследствии Космическое командование) в 1983 году. К 1981 году Cheyenne Mountain обеспечивала передачу 6700 сообщений в час, включая сообщения, основанные на данных с PAVE PAWS и оставшихся 7 станций FSS. В 1981 году, в рамках Всемирной информационной системы военного командования и управления (WIS), Национальный военный командный центр Пентагона получал данные "непосредственно из Системы спутникового раннего предупреждения (SEWS) и непосредственно из сенсорных систем PAVE PAWS". В 1980-х годах на четырех радарах Кейп-Код и Beale были произведены замена блока управления лучом (BSU) и приемного формирователя луча (REX).
Расширение
Программа расширения ПЭВЭ ПАВС началась к февралю 1982 года для замены "устаревших РЛС FPS 85 и FSS 7, расположенных во Флориде, новой РЛС ПЭВЭ ПАВС, чтобы обеспечить улучшенное наблюдение за потенциальными районами пуска баллистических ракет подводных лодок к юго-востоку от Соединенных Штатов [и еще одной] – к юго-западу". После запроса предложений от 3 июня 1983 года, компания Raytheon получила контракт 10 ноября и провела проверку системного проекта для юго-восточных и юго-западных радаров 22–23 февраля 1984 года. Разработка и инженерные испытания расширения начались 3 февраля 1986 года на юго-восточном объекте (PAVE PAWS Site 3, авиабаза Робинс – завершены 5 июня) и 15 августа на юго-западном объекте (PAVE PAWS Site 4, авиабаза Эльдорадо). РЛС FPS 115, расположенные на побережье Мексиканского залива, были введены в эксплуатацию в 1986 году (Робинс). Другими центрами, получавшими данные с ПЭВЭ ПАВС, были Центр корреляции ракет 19xx года и Центр управления космическим пространством 19xx года. В период сокращения вооружений после окончания холодной войны радарные станции Эльдорадо и Робинс были закрыты в 1995 году. К октябрю 1999 года радары Кейп-Код и Бил передавали данные по каналам связи Jam Resistant Secure Communication (JRSC) в систему обработки и отображения командного центра в NMCC. Переход от BMEWS и ПЭВЭ ПАВС к SSPARS начался с замены четырех РЛС AN/FPS 50 BMEWS, расположенных вблизи базы Туле, на твердотельную фазированную антенную решетку Raytheon AN/FPS 120 на объекте Thule Site J (введена в эксплуатацию "2QFY87").
Служа на Тайване
Система AN/FPS 115 была продана Тайваню в 2000 году и установлена в Лошане или Лешань, Тай'ань, Мяоли в 2006 году. Введена в эксплуатацию в 2013 году. Система обошлась примерно в 1,4 миллиарда долларов США, а Raytheon являлась главным подрядчиком. Она обеспечивает до шести минут предупреждения о китайской баллистической ракетной атаке. Система большую часть времени использует для наблюдения за спутниками и космическим мусором; эта информация передается Соединенным Штатам. В 2016 году Raytheon Integrated Defense Systems получила контракт на 26,2 миллиона долларов на модернизацию радиолокационной системы Тайваня. Это последовало за контрактом на обеспечение работоспособности, заключенным с Raytheon в 2012 году на сумму 289,5 миллиона долларов. Сообщается, что в систему защиты тайваньской PAVE PAWS входит наземный комплекс Phalanx CIWS. Тайвань рассматривал возможность приобретения второго комплекта PAVE PAWS, но в 2012 году отказался от покупки, поскольку первый комплект PAVE PAWS значительно превысил бюджет и сроки реализации. Вторая система должна была быть расположена на юге, и вместе комплекты PAVE PAWS обеспечили бы Тайваню круговой обзор на 360 градусов. Радарная станция на Тайване расположена на вершине горы на высоте более 2600 м. Благодаря своему исключительному расположению тайваньский комплекс обладает уникальной способностью отслеживать надводные корабли. Считается, что данные об обнаружении и отслеживании передаются в Соединенные Штаты в режиме реального времени, однако это официально не подтверждено. Радарный объект изначально был занят радиолокационным постом командования морского наблюдения, который был перенесен на более высокую вершину в том же районе, чтобы освободить место для PAVE PAWS.
Замена
Радарная система с фазированной антенной решёткой на твердотельных элементах (SSPARS) начала заменять PAVE PAWS, когда первая позиция AN/FPS 115 была выведена из эксплуатации для модернизации радара. Новые радиолокационные станции раннего предупреждения Raytheon AN/FPS 123 вступили в строй в 19xx (Биль) и 19xx (Кейп-Код) в существующих "сканерных зданиях" PAVE PAWS на каждой базе. Радары RAF Fylingdales (Великобритания) и Clear Space Force Station (Аляска), ранее являвшиеся станциями BMEWS, стали радиолокационными станциями SSPARS, когда их соответствующие радары AN/FPS 126 (с тремя фазированными антенными решётками) и Raytheon AN/FPS 120 Solid State Phased Array Radar, введенные в эксплуатацию в 2001 году, начали функционировать. В 2007 году 100 владельцев/доверенных лиц ретрансляторов любительской радиосвязи в диапазоне 420–450 МГц, расположенных вблизи радаров AN/FPS 123, были уведомлены о необходимости снизить мощность передатчиков для уменьшения помех, а к 2009 году AN/FPS 123 стали частью Системы космического наблюдения ВВС. Радар Beale AN/FPS 123 был модернизирован до Raytheon AN/FPS 132 Upgraded Early Warning Radar (UEWR) примерно в 2012 году, получив возможность работы в наземной системе противоракетной обороны Midcourse Defense (GMD) – Beale UEWR включал в себя авионику, передающие и приемные модули. После дополнительных установок UEWR для GMD на объекте Thule Site J и в Великобритании (контракт заключен в 2003 году, а в 2013 году США объявили о планах продажи AN/FPS 132 Катару.