Тактические задачи, возлагаемые на КРЭП на борту истребителя-перехватчика

В процессе ведения боя истребители-перехватчики должны эффективно противодействовать на всех стадиях подготовки, пуска и наведения ракет противника, включая этапы обнаружения объекта его бортовыми информационными средствами, измерение параметров, сопровождение объекта, наведение ракеты. Эти этапы отличаются решаемыми задачами, алгоритмами работы, временем обработки информации и ее количеством. Переход от одного этапа работы к другому, как правило, сопровождается изменением параметров зондирующего сигнала, периода и длительности облучения объекта, видом модуляции, а следовательно, изменением информационных параметров сигнала. Этапы работы бортовых информационных средств противника можно определить, измерив параметры зондирующего сигнала. Затем путем создания помех необходимо исказить закон распределения плотности вероятности информационных параметров отраженного сигнала таким образом, чтобы количество полезной информации в измерителе на каждом этапе его работы было минимальным. На этапе подготовки противником пуска ракет, когда он производит обнаружение, измерение параметров и сопровождение, на КРЭП возлагается решение следующих задач:
• задержка обнаружения истребителя-перехватчика как объекта атаки для самолетов противника;
• маскировка истинного объекта на фоне ложных;
• затруднение измерения дальности до объекта, его скорости и углового положения;
• ухудшение характеристик режима сопровождения "на проходе" при сканировании луча антенны БРЛС;
• увеличение времени и затруднение захвата объекта при переходе в режим непрерывной пеленгации;
• ухудшение характеристик точности сопровождения при непрерывной пеленгации.
Наиболее ответственной среди тактических задач КРЭП является определение факта пуска противником ракет по нашему истребителю. Дополнительная информация о дальности пуска и типе пущенной ракеты позволяет оценить момент захвата истребителя как цели головкой ракеты противника. С этого момента формируемое КРЭП противодействие БРЛС должно происходить одновременно с подавлением ГСН ракет противника. Для этого им должны решаться следующие новые задачи:
• перенацеливание пущенных ракет противника на ложные цели, подстилающую поверхность либо вынесенный помехопостановщик;
• ухудшение точности сопровождения ГСН в случае захвата ею истребителя как цели;
• организация срыва сопровождения ГСН с совмещением выключения помех и интенсивного маневрирования истребителя на этапе обратного перехода ГСН на сопровождение не прикрытой помехами цели;
• постановка помех радиовзрывателю ракеты в ожидаемый момент подлета ракеты противника к нашему истребителю.
Постановка помех не должна исключать применение собственных ракет по противнику, особенно на этапе подготовки их пуска. Это может оказаться наиболее эффективным способом борьбы с воздушной целью, уклоняющейся от ракетной угрозы и принимающей пассивную тактику ведения боя. Такое тактическое преимущество достигается использованием КРЭП, обеспечивающим упреждающее обнаружение излучающей цели и ее идентификацию. Одним из тактических требований к информационному каналу КРЭП является обеспечение пассивного обнаружения излучения радиоэлектронного средства противника на дальности, превышающей дальность активного обнаружения им истребителя. Пассивное обнаружение должно дополняться определением типа цели. Раннее обнаружение и идентификация цели позволяют истребителю занять более выгодное положение для ее атаки. При нахождении во взаимном активном информационном контакте с целью пассивный информационный канал КРЭП должен обеспечивать определение фазы атаки цели. Фиксация перехода БРЛС цели в режим прицельного сопровождения истребителя и включение ею канала подсвета являются одним из тактических требований к информационному каналу КРЭП. В случае нескольких излучающих целей КРЭП производит ранжирование их по степени опасности, выделяет из них наиболее опасную цель и обеспечивает отображение излучающих целей на экранах индикаторов кабины экипажа. Определение непосредственно угрожающей цели и фиксация пуска с ее стороны ракет по истребителю также являются одним из основных тактических требований к информационному каналу комплекса радиоэлектронного противодействия. При обнаружении непосредственно угрожающей цели для обеспечения своего выживания в воздушном бою истребитель-перехватчик вынужден использовать все оборонительные возможности КРЭП. Здесь в полной мере должны реализовываться перечисленные выше задачи, относящиеся к этапу обнаружения пущенной противником ракеты.

Состав оборудования современных КРЭП

При оптимизации состава КРЭП будем опираться на информационный подход к задаче противодействия. Как уже было сказано выше, анализ работы радиолокатора с точки зрения его информационных характеристик показывает, что существуют следующие этапы: обнаружение объекта, измерение его параметров, сопровождение объекта, наведение ракеты. Этапы отличаются параметрами зондирующего сигнала, периодом и длительностью облучения объекта, видом сигнала, информационными параметрами и параметрами селекции отраженного сигнала. На этой основе разработан алгоритм определения этапа работы радиолокатора противника, основанный на факте наличия или отсутствия зондирующего сигнала, анализе длительности периода повторения пачек и периода изменения параметров зондирующего сигнала. Снижение количества полезной информации об измеряемых параметрах (которые считаются случайными величинами) можно оценивать в соответствии с информационным критерием, в котором показателем качества является величина полезной информации Уменьшение полезной информации, например на этапе обнаружения, приводит к сокращению времени, располагаемого для проведения подготовки к пуску ракет, а сокращение этого времени на величину, превышающую необходимый для проведения этих операций минимум, исключает применение ракет.
Применение информационного подхода позволяет:
• оценить потенциальные характеристики конкретного КРЭП в реальных условиях;
• сопоставить количество информации, получаемой противником при действии на него помех и без них;
• оценить изменение количества информации, получаемой противником в реальных условиях последовательно на каждом этапе работы, в том числе при поочередном воздействии различных видов помех;
• сформировать алгоритм действия помех, при котором количество полезной информации на всех этапах работы будет максимально снижено.
Этот информационный критерий позволил не только получить виды и параметры помех, но и разработать алгоритм построения структуры КРЭП, обеспечивающей в радиолокаторе противника максимум уменьшения полезной информации о параметрах цели, и обосновать необходимость применения новых функциональных элементов: измерителя этапа работы РЛС и контура сопровождения измеряемых параметров зондирующего сигнала. Комплекс радиоэлектронного противодействия содержит:
• информационный канал;
• исполнительный канал;
• вычислительную систему, обеспечивающую взаимодействие элементов КРЭП, совместную работу с другими системами самолета и представление информации на экранах индикаторов кабины.
В состав информационного канала КРЭП входят приемные устройства и датчики различного спектра электромагнитных колебаний, в том числе станция предупреждения об облучении (радиоволны), теплопеленгатор (инфракрасное и ультрафиолетовое излучение), устройство обнаружения лазерного облучения. В КРЭП поступают также данные от устройств сопряжения с бортовым оборудованием самолета и устройств широкополосного информационного обмена с КРЭП других самолетов группы. В состав исполнительного канала входят:
• станция активных помех в диапазоне радиоволн;
• станция помех инфракрасного диапазона;
• станция помех лазерного диапазона;
• устройства выброса ложных тепловых и радиолокационных целей;
• буксируемые ловушки.

Обнаружение и идентификация целей

Информационный канал комплекса радиоэлектронного противодействия первоначально развивался как автономное устройство в виде системы предупреждения об облучении (СПО) самолета. Массовое внедрение СПО на отечественных самолетах началось с 70-х годов как ответ на события во Вьетнаме. Первые СПО обеспечивали предупреждение о радиолокационном облучении самолетов с угловой точностью до квадранта без определения типа цели. Далее была проведена доработка этой станции в части повышения точности определения направления на облучающую цель, фиксации непрерывного подсвета самолета и возможности селекции нескольких обобщенных типов целей (СПО-М). Различные модификации СПО-М отражали улучшения станции в части повышения чувствительности приемников, введения цифровых блоков селекции целей и уменьшения массы аппаратуры. Чувствительность приемников СПО последних модификаций позволяет обнаруживать современные радиоэлектронные системы противника на дальности, превышающей дальность активного обнаружения защищаемого самолета. Такие СПО-М в облегченном исполнении ("Береза") установлены на самолетах МиГ-31 и Су-27. Применение СПО в сложном информационном поле затруднено из-за использования приемников прямого усиления без селекции по несущей частоте излучения. Частично недостаток устраняется введением специализированного процессора для обработки большого количества текущих данных, поступающих от приемников СПО. Для радикального решения этого вопроса необходимо дополнительно использовать селекцию по частоте излучения, что обеспечивает, в частности, супергетеродинный прием и связанную с ним новую концепцию построения аппаратуры станции предупреждения. В конце 80-х годов была создана и прошла лабораторную отработку СПО супергетеродинного приема при импульсной перестройке несущей частоты. Реализация на борту нового поколения СПО вплотную приближала отечественные разработки к лучшим мировым образцам приемников систем радиотехнической разведки. Появилась возможность создания современной отечественной станции радиотехнической разведки для истребителей, по массога-баритным характеристикам близкой к СПО первых поколений. Кроме радиодиапазона для обнаружения и идентификации целей, в КРЭП используется инфракрасный участок спектра электромагнитных колебаний. В этом участке спектра работает устройство обнаружения пуска ракет "Мак". В связи с большой вероятностью ложных тревог в дополнение к такому устройству для этих же целей используются датчики ультрафиолетового и лазерного излучения. В перспективе информационный канал дополняется пассивным или активным датчиком обнаружения приближающегося к истребителю объекта (ракеты).

Потенциальные возможности формирования силовых помех

Создание техники радиоэлектронного противодействия начиналось с формирования простых шумовых помех. Использование таких помех актуально и в настоящее время, если требуется силовое по энергетике подавление отраженных от обшивки самолетов зондирующих сигналов радиоэлектронных средств противника. В силу основных соотношений радиолокации на больших дальностях до цели совмещенные с ней шумовые помехи всегда превосходят по мощности отраженные зондирующие сигналы. На малых дальностях более мощные по энергетике зондирующие сигналы могут превосходить шумовые помехи, что определяет для РЛС понятие "вскрытие" цели. Энергетическая характеристика шумовой помехи определяется мощностью передатчика Р выходного блока станции активных помех (САП), коэффициентом усиления его антенны G и полосой частот излучения помех AF. Так, например, при средней мощности непрерывного излучения передатчиков КРЭП, равной Р = 100 Вт, энергетический потенциал САП при использовании широкоугольных антенн (60x60°) может составлять в среднем PG = 500 Вт, а при применении узконаправленных антенн (10x10°) PG =10 кВт. Широкоугольные антенны использовались в САП "Гардения" (главный конструктор И. Я. Альтман), устанавливаемой на первых серийных самолетах Су-27. В дальнейшем эти самолеты стали оснащаться САП "Сорбция" (главный конструктор А. Н. Денисов). Постановка заградительных прицельных помех радиоэлектронных систем уменьшает плотность мощности излучения относительно располагаемого энергетического потенциала САП. Использование приемного канала, настраиваемого по частоте подавляемого радиоэлектронного средства, позволяет сузить полосу частот излучения помех, что существенно расширяет область применения рассматриваемых выходных блоков САП. Максимально допустимое сужение полосы постановки шумовых помех в генераторном режиме работы станции активных помех обеспечивается использованием цифровой линии запоминания импульсов зондирующего сигнала радиоэлектронной системы с заполнением паузы между ними копиями запомненного импульса с модуляцией их фазы с равномерным законом распределения. Однако излучаемые САП шумовые помехи значительно перекрывают полосу приема систем с импульсно-доплеровской обработкой отраженного сигнала. Так, для радиоэлектронных систем с квазинепрерывным излучением полоса приема составляет величину порядка 100 Гц, что обусловливает при полосе постановки помех 1 МГц дополнительное ослабление ее мощности на 40 дБ. Для оценки воздействия такого уровня мощности шумовой помехи оценим дальность "вскрытия" цели для БРЛС типа APG-63. Полагая, что на дальности "вскрытия" цели мощность отраженного сигнала равна мощности помехи САП на выходе приемника БРЛС, из совместного решения соотношений (6.1.1) и (6.1.2) определяется искомое значение дальности вскрытия DBu. для полосы частот формируемых помех AF при высокой частоте повторения зондирующих импульсов БРЛС (рис. 6.1.1). Для AF = 1 МГц из этих соотношений имеем DBu = 6,9 км. Однако на такой дальности более естествен режим работы БРЛС квазинепрерывного излучения со средней частотой повторения зондирующих импульсов. Этот режим в силу использования фазокодовой модуляции обладает за счет сжатия импульсов лучшей энергетикой. Такое улучшение энергетики, в частности, за счет использования для нее 13-разрядного кода Баркера, парируется САП посредством согласованного с длительностью импульсов сужения полосы постановки шумовых помех. В результате при переходе на среднюю частоту повторения импульсов незначительно изменяется дальность "вскрытия" цели. Для САП с антеннами типа линзы Люнеберга при энергетическом потенциале PG= 10 кВт дальность "вскрытия" цели для рассматриваемой гипотетической БРЛС, как следует из рис. 6.1.1, составит около 1,5 км. В простых метеоусловиях - это визуальная видимость цели и переход к ближнему воздушному бою, в котором шумовые активные помехи САП имеют второстепенное значение. Сравнение потенциально возможных величин плотности мощности помех выходных блоков САП с отмеченным выше необходимым ее значением для помехового прикрытия самолета вплоть до визуальной его видимости показывает некоторый резерв мощности помех. Для САП с антеннами типа линзы Люнеберга это многократный резерв, а для САП специализированного поме-хопостановщика с многолучевой антенной решеткой, обеспечивающей энергетический потенциал 1 МВт, он составляет три порядка. Соответственно для типовой волноводно-щелевой антенной решетки БРЛС самолета в первом случае появляется возможность влияния на модулирование мощности излучения помех в области главного лепестка диаграммы направленности антенны, а во втором случае — воздействия по дальним боковым лепесткам. На больших дальностях до цели возможность влияния помех по боковым лепесткам диаграммы направленности антенны может быть использована для помехового прикрытия помехопостановщика.

Формирование имитационных помех

Для создания ответных имитационных помех радиоэлектронным системам в аппаратуре первых поколений использовался ретрансляционный канал станции активных помех. Характерной его особенностью являлась возможность создания для РЛС непрерывного излучения спектра помех шириной несколько десятков герц при традиционных схемах построения канала на лампах бегущей волны. Сигнал САП с таким спектром воспринимался приемным каналом РЛС как отраженный сигнал от цели. Несложное управление лампой бегущей волны позволяло создать линейчатый спектр излучения САП в полосе доплеровских частот (несколько десятков килогерц) и даже сделать его изменяемым. Доплеровские радиоэлектронные средства, в частности РГС ракеты с непрерывным подсветом цели, следящие за одной составляющей спектра, на фоне перемещающихся аналогичных составляющих спектра помехи могут потерять истинный отраженный от цели сигнал. Последующее отключение таких имитационных помех приводит к необходимости организации повторного захвата радиоэлектронной системой отраженного сигнала цели. Недостатком ретрансляционного тракта является отсутствие формирования имитационных помех по дальности. Частичное решение этой проблемы реализовалось на основе использования аналоговой линии задержки. Приемлемые результаты на ее базе были получены для организации противодействия РЛС с импульсным излучением зондирующих импульсов. Для появившихся позже РЛС с квазинепрерывным излучением использование аналоговых линий задержки оказалось затруднительным. Решение проблемы создания имитационных помех для РЛС с квазинепрерывным излучением стало возможным при использовании цифровых линий задержки. В процессе проведения летных испытаний САП с цифровой линией задержки для формирования шумовых помех со спектром, согласованным с длительностью зондирующих импульсов электронных систем, наблюдались случаи с трудно объяснимыми явлениями работы устройств. Отдельные режимы работы САП приводили к формированию нерегулярных последовательностей импульсов. Испытуемая БРЛС с КНИ не воспринимала такую помеху как шумовую и продолжала работать как по "чистой" цели. В результате нарушалась вся система обработки радиолокационной информации и в ряде случаев на экране индикатора летчика приближающаяся цель с некоторого момента времени формировалась как удаляющаяся. Подобные явления, наблюдаемые в летных экспериментах, определили направление исследовательских работ и создание идеологии построения САП нового поколения. Реализация этой идеологии в летном комплекте была осуществлена в Челябинском политехническом институте. Летный макет цифровой САП был установлен на летающей лаборатории Ту-134. Проведенные летные испытания показали ее высокую эффективность. Параллельно исследования новых видов имитационных помех на базе использования информационного критерия их качества и создание малогабаритных программируемых цифровых линий задержки для оснащения легких самолетов стали проводить в ГосЦНИРТИ (г. Москва) и Ярославском государственном университете. В результате проведения этих работ в мае 1984 г. был создан и успешно испытан на летающей лаборатории макет САП с имитационными помехами. В начале 90-х годов САП с такой цифровой линией задержки вышла на летные испытания. Детальное исследование этой малогабаритной станции показало возможным проведение интеллектуализации имитационных помех, в частности введение адаптации видов и параметров помех в соответствии с параметрами обнаруженных зондирующих сигналов и этапом работы радиоэлектронных средств противника.

Формирование многоточечных помех

Создание помех угломерным каналам радиоэлектронных средств из одной точки затруднено, поэтому широкое распространение получили помехи, создаваемые из нескольких точек пространства. К многоточечным помехам относятся все виды мерцающих помех, помехи подсвета подстилающей поверхности, помехи, формируемые различными активными отстреливаемыми, выстреливаемыми вперед и буксируемыми ловушками. При мерцании размещенные на нескольких летательных аппаратах САП излучают активные помехи поочередно, находясь в пределах углового сектора, равного ширине главного лепестка диаграммы направленности антенны РГС ракеты. Время излучения каждой САП должно быть не менее постоянной времени контура наведения ракеты, тогда РГС ракеты будет перенацеливаться с одного самолета на другой. Ракета при этом теряет дальность полета и при разрешении источников излучения из-за ограниченной располагаемой перегрузки не успевает выбрать возникшие ошибки наведения. В результате промах может превысить радиус поражения боевой части. Помеха является эффективным средством подавления ГСН как со сканирующей, так и с моноимпульсной системами пеленгации. Для организации поочередного излучения (мерцания) необходимо произвести обмен информацией между самолетами, участвующими в организации формирования многоточечной помехи. Если между самолетами имеется широкополосный информационный канал обмена (например, созданный на основе передатчиков самой станции помех), то возможна организация синхронной мерцающей помехи. При наличии только узкополосной (речевой) линии связи возможна организация несинхронной мерцающей помехи. При таких помехах повышаются требования к идентичности энергетических параметров САП, участвующих во взаимной защите. При наличии связи с другими объектами с помощью широкополосного информационного канала обмена каждая САП этих объектов становится частью распределенной в пространстве системы радиоэлектронного противодействия. Алгоритмы работы каждой станции по выбору вида защиты и формирования помех становятся взаимозависимыми от работы САП соседних объектов. При этом каждая САП в этой системе может одновременно создавать помехи индивидуальной зашиты другим радиоэлектронным средствам противника. По результатам проведенного совместно ГосНИИАС и ГосЦНИРТИ теоретического исследования процессов мерцания на основе информационного подхода к этим помехам получены аналитические выражения требуемых законов модуляции мощностей помех. Анализ этих законов и оценка передаваемой при этом полезной информации позволили выбрать оптимальный закон, дающий минимально возможное значение угловой информации о самоприкрываемой помехами цели. Большой объем проведенного затем в ГосНИИАС математического и полунатурного моделирования подтвердил теоретические выводы и позволил обосновать требования к параметрам аппаратуры, создающей помехи взаимной защиты. Принципиальным моментом при создании многоточечных помех является наличие достаточной мощности излучения помех, проникающего, как минимум, по скатам главного лепестка диаграммы направленности антенны на вход приемника противника. Проникновение помех по дальним лепесткам приводит к такому существенному воздействию на радиоэлектронные средства противника, что исключает их работу без специальных средств помехоза-щиты. Использование для этой цели компенсационных каналов электронных систем уменьшает чувствительность по основному каналу приема. На больших дальностях до цели такое снижение в ряде случаев недопустимо. В режиме обзора радиоэлектронных систем при отключенном компенсационном канале эффект многоточечной помехи может обеспечить одна САП посредством воздействия на приемник РЛС на разных углах отклонения оси антенны относительно направления на самолет с САП. Использование здесь помех типа многократных имитационных, как показывают эксперименты, приводит к изображению на экране РЛС "звездного неба". При этом отметка от радиолокационной цели ведет себя так же, как и ложные: появляется и вновь пропадает, что затрудняет распознавание ситуации и выделение ее для перехода в режим атаки.

Оценка влияния фонового излучения САП на БРЛС самолета

Фоновые составляющие излучения помех образуются за счет шумов выходного каскада передатчика САП и неидеальности модуляции формируемых помех. Они носят характер дискретных спектральных составляющих, величина которых зависит от способа модуляции, и могут находиться как в допле-ровском диапазоне, так и вне его. Для передатчиков САП на лампах бегущей волны фоновое излучение имеет порядок 1.. .2 мВт/ГГц. Представляет интерес оценить величину наведенного шума САП на входе приемника БРЛС. Примем, что расстояние между антеннами этих устройств 5 м, коэффициент усиления антенны САП G = 5, а ослабление сигнала антенны БРЛС по задним лепесткам в зоне несформированной ее диаграммы направленности антенны составляет —40...-50 дБ. При этих данных для рассматриваемой БРЛС имеем интервальную оценку мощности шумов САП на входе приемника -150...-160 дБВт.

Организация постановки перспективных помех против радиоэлектронных систем

Развитие средств радиоэлектронного противодействия прямо связано с состоянием и развитием радиоэлектронных систем, основными тенденциями которого можно считать:
• переход на многоканальные (моноимпульсные), многодатчиковые (разной физической природы) методы измерения угловых координат;
• объединение информации от всех датчиков для управления функционированием ГСН;
• адаптацию видов и параметров зондирующих сигналов к конкретным условиям применения в сочетании с методами пространственно-временной обработки отраженных сигналов;
• применение режима повышенной скрытности и работы при сканировании на нескольких несущих частотах;
• применение комбинированных методов наведения ракет.
Перечисленные выше основные тенденции развития радиоэлектронных систем в ближайшей перспективе предполагают адекватную реакцию в развитии средств КРЭП.
Наиболее важными и общими направлениями совершенствования практически всех типов средств являются следующие:
• "дозированное" по мощности излучение помех и обеспечение практически мгновенного наведения диаграмм направленности антенн передатчиков помех;
• резкое повышение качества адаптации параметров помех к каналам подавляемых РЭС по несущей частоте, поляризации, спектру и задержке в реальном времени;
• расширение рабочих диапазонов волн КРЭП и освоение новых участков диапазона волн.
Наряду с этим перспективной является также интеграция радиоэлектронных устройств различного назначения в составе бортового радиоэлектронного комплекса (радиолокации, радиолокационного опознавания, радионавигации, связи и радиопротиводействия) в интересах обобщения и совместной обработки информации о радиоэлектронной обстановке и координатах самолета, решения проблем электромагнитной совместимости, осуществления диагностики и контроля исправности всех радиоэлектронных устройств бортового комплекса. Другим важным направлением развития КРЭП является создание активных расходуемых средств радиоэлектронного противодействия: передатчиков и ретрансляторов одноразового использования, выстреливаемых и буксируемых ловушек- во всем диапазоне волн работы РЛС управления оружием и ГСН ракет.

Современные тенденции в разработке бортовых средств радиоэлектронного противодействия

Общие тенденции в разработке бортовых средств РЭП ведущих стран мира нашли свое отражение в опубликованных материалах по созданию системы индивидуальной защиты тактических самолетов ALQ-165 программы AJPS. Разработка этой системы началась в 70-е годы. Система ALQ-165 проектировалась как унифицированная для размещения на самолетах США (А-6Е, AV-8E, ЕА-6В, F-14, F/A-18, F-16, F-111, FB-111) и защиты их от атакующих радиоэлектронных средств в ближайшие 20 лет. Основу системы составляют специально разработанные устройства СВЧ и вычислительная техника новейшей элементной базы. По программе ASPJ были созданы запоминающие устройства типа MIPS, которые позволяют обрабатывать сигналы на промежуточной частоте приемника. При тактовой частоте 200...400 МГц это определяет почти одновременный ввод и считывание информации с задержкой менее 20 не. Высокое быстродействие системы обработки информации способно обеспечить когерентное переизлучение ответных помех РЛС, отселектированных по степени их опасности для обороняющегося самолета. Бортовую систему РЭП ALQ-165 планировалось установить более чем на 2500 самолетах. Однако таких систем по причине высокой стоимости было закуплено около 100. К тому же во время испытаний ALQ-165 не были подтверждены заявленные технические характеристики и особенно труднодостижимой задачей оказалось создание ее программного обеспечения. С 1992 г. в США стали рассматривать различные технические аспекты создания бортовой интегрированной системы IDECM. Основным требованием, предъявляемым к ее конструкции, стало выполнение наилучшего соотношения "эффективность-стоимость". Анализ и летные испытания показали, что этому требованию отвечают буксируемые ловушки как элемент будущей интегрированной системы. Бортовая система РЭП с распределенной архитектурой совместно с вне-бортовой буксируемой ловушкой при управлении с борта через волоконно-оптический кабель позволяет значительно расширить возможности по формированию помех, эффективно защищающих ЛА от управляемых ракет противника. Распределенная архитектура способна обеспечить скоординированное взаимодействие бортовых и внебортовых средств РЭП. Применение подобных бортовых систем РЭП в сочетании с буксируемыми ловушками позволяет более эффективно перенацеливать современные моноимпульсные радиолокационные средства противника благодаря организации большой угловой базы между помеховыми излучателями. Наибольшим преимуществом усовершенствованной бортовой системы с распределенной архитектурой является ее способность осуществлять любые комбинации бортовых средств РЭП. Это позволяет значительно расширить возможности эффективного противодействия разнообразным угрозам, благодаря применению любой комбинации помех по дальности, скорости и углу в сочетании с координированными действиями между двумя источниками помех, разнесенных по углу. Система TADS, создавая специальные эффекты в угловом канале, как бы производит "модуляцию" в контуре углового сопровождения ГСН ракеты или в угловых каналах РЛС. Комбинация "растягивания", смещения и "покачивания" импульса, изменения его доплеровской частоты, а также модуляции по амплитуде и скважности сигналов от двух источников излучения позволяет обеспечить при различных скоростях полета разнообразные виды имитации движения за счет создания эффектов сглаживания, ускорения, отскока или перенацеливания. Для системы TADS требуется небольшая выходная мощность по сравнению с другими методами постановки помех угловому каналу. Постановка помех из двух источников излучения обеспечивает эффекты противодействия моноимпульсным РЛС, которые сравнимы с аналогичными воздействиями от более сложных и дорогих передатчиков помех. В системе TADS используется широкополосный оптический канал связи, позволяющий как бы перенести электронику на ловушку и тем самым обеспечить постановку помех более сложными методами. При этом ловушка может быть невозвращаемой, либо возвращаться на борт с помощью лебедки. Другой метод- CAJ- представляет собой также кооперативный метод постановки помех. В этом случае вместо применения буксирующей ловушки участвуют два самолета, у которых излучение помех по главным лепесткам скоординировано с помощью межсамолетной линии передачи данных. По этой линии связи передается информация о координатах самолетов, определяемых с помощью спутниковой системы навигации GPS, и данные о необходимом разделении параметров передатчиков помех. Излучаемые помеховые сигналы в системе CAJ модулируются по амплитуде или по задержке сигналов между самолетами для того, чтобы сделать две "кажущиеся" перемещающиеся цели. Этот метод применим для больших угловых баз, но имеет ограничение по геометрии расположения двух самолетов в пределах главного луча. В этом случае можно достичь большого значения промаха и регулярного срыва сопровождения. В комбинированном методе TADS/CAJ обеспечивается практически полная защита при всех геометриях расположения обороняющихся самолетов. Эта система по своей структуре является модульной и может работать как автономно, так и с существующими системами РЭП. Она способна работать с любыми ловушками, имеющими волоконно-оптический кабель, но была разработана и испытана с ловушками ALE-50. Последняя выполнена так, что внутри нее размещаются только простой оптический преобразователь, усилитель на миниатюрной лампе бегущей волны и антенна. Однако такая буксируемая ловушка не позволяет организовать помеховое прикрытие самолета на ракурсах к атакуемому средству, близких к нулю. Для противодействия по курсу самолета современным моноимпульным ГСН ракет особенно эффективна когерентная помеха. Она формируется двумя ответчиками, у каждого из которых имеется свой приемник, передатчик и ВЧ-аппаратура. Антенные посты ответчиков располагаются на концах крыльев самолета, но при этом приемная антенна одного ответчика по высокочастотному кабелю связана с передающей антенной другого ответчика. В одном из каналов связи ответчиков установлен фазоинвертор, благодаря которому на входе радиолокационного приемника создается интерферометрический нуль и возникает неопределенность в сигнале углового канала ГСН. Типичная реализация когерентной помехи имеет малую угловую базу, поэтому система TADS с увеличенной базой между бортовым излучателем и излучателем на ловушке потенциально имеет большую эффективность. Но при этом усложняется задача подстройки по амплитуде и фазе сигналов для устранения их различия при переизлучении разнесенными ответчиками. Еще в большей степени эта задача усложняется в комбинированном методе TADS/CAJ с участием двух самолетов и организацией взаимодействия излучения их САП с помощью межсамолетной линии передачи данных. Поэтому решение данной задачи для обеспечения надежной защиты самолетов с использованием таких принципов в системе TADS/CAJ возможно лишь в отдаленном будущем.

Перспективы развития бортовых средств радиоэлектронной борьбы с учетом опыта ведения локальных войн

Перспективы развития бортовых средств радиоэлектронной борьбы истребительной авиации прослеживаются в опубликованных материалах, посвященных оснащению новыми средствами РЭБ самолетов тактической авиации и тактике ведения радиоэлектронной борьбы. Круг этих задач с отражением опыта локальных войн последнего десятилетия значительно расширился - от традиционных методов помехового подавления радиоэлектронных средств противника до ведения информационной войны. Локальные войны последнего десятилетия стали боевыми полигонами, на которых США и страны НАТО приобрели большой опыт по оценке эффективности авиационного вооружения и тактики его применения. Выявленные недостатки послужили основанием для дальнейшего технического совершенствования и поводом для получения дополнительного финансирования. Отмечена тенденция снижения количества закупаемых истребителей при увеличении стоимости каждого из них, но с расширением их функций. Это показательно для супердорогих американских самолетов, созданных по технологии "стеле". По расчетам западных экспертов, доля авионики и программного обеспечения достигает 50% стоимости нового истребителя, в то время как десять лет назад этот показатель был вдвое меньше. В бюджетах западных стран предусматриваются большие расходы на приобретение техники, использующей сложные и дорогостоящие технологии. Важным преимуществом бортовых систем самолета, которое с каждым годом усиливается, является значительно большая возможность повышения информированности об окружающей обстановке по сравнению с бортом ракеты. Помимо информации, поступающей от многочисленных бортовых дат-чиков, существуют еще внешние источники: самолеты группы, передающие друг другу дополнительную информацию; спутники; беспилотные летательные аппараты и т. д. Для сбора и оперативной обработки всей поступающей информации на борту истребителя должна существовать интегрированная информационная система, составной частью которой является система радиоэлектронной защиты. Помимо обработки поступающей информации на борту защищающегося самолета проводится ускоренный анализ текущей ситуации, идентификация угроз, высокоскоростное моделирование с целью прогнозирования развития ситуации, а по результатам сверхбыстрых вычислений принимаются меры противодействия (постановка наиболее эффективных в текущей ситуации помех, выполнение противоракетного маневра и др.). Известно, что примерно каждые 10 лет появляются новые боевые самолеты или модификации предыдущих конструкций. Оснащение этих самолетов, в частности истребителей, производится также новыми бортовыми радиоэлектронными средствами, технические характеристики которых улучшаются прежде всего за счет прогресса в области бортовой вычислительной техники, совершенствования СВЧ и ИК-устройств, а также возрастающей интеллектуализации алгоритмического обеспечения бортовых систем. Все это находит отражение и в создании более эффективных систем радиоэлектронной защиты летательных аппаратов. Аналогичные процессы происходят и в развитии бортовых радиоэлектронных средств управляемого оружия.

Современные бортовые радиоэлектронные средства и информационные датчики

Заметный рост числа боевых задач, которые должны оперативно решать летчик и бортовые системы, требует повышения роли радиоэлектронных средств. Одной из сторон этой тенденции является создание бортовых оперативно-советующих систем, таких, как, например, «Помощник летчика» (США), «Помощник выполнения боевой задачи» (Великобритания), «Электронный второй летчик» (Франция), CASSY (Германия), БОСЭС (Россия). Для достижения превосходства в воздухе предполагается заменить или дополнить дорогостоящую систему AWACS радиолокационной системой совместного наблюдения за атакующими целями (Joint-STARS), предназначенной для выявления РЛС противника, и разместить ее на боевых самолетах; при этом надежность обнаружения источников излучения будет заметно увеличена за счет оперативного обмена информацией между самолетами атакующей группы. Тенденциями в развитии бортовых радиоэлектронных систем стали повышение ситуационной осведомленности летчика и бортовых информационных систем; совершенствование бортовых систем, обслуживающих атакующие и оборонительные функции боевого самолета. Решение этих проблем должно помочь успешному решению боевой задачи и снизить информационную нагрузку на летчика. Помимо развития БРЛС, решающих свой круг боевых задач, для повышения информированности об окружающей обстановке ведется интенсивная разработка оптико-электронных, лазерных и радиолокационных систем/ Все датчики можно разделить на три большие группы: приемники предупреждения о радиолокационном облучении; ИК-системы предупреждения о пуске и приближении ракет противника и системы радиолокационного обзора ближней зоны. Разработка приемников предупреждения о радиолокационном облучении имеет более чем двадцатилетнюю историю, в течение которой они постоянно совершенствовались и продолжают модернизироваться. Причины такой непрерывной технической эволюции характерны для всех бортовых радиоэлектронных средств. Тактико-технические требования заказчика всегда опережают текущие возможности разработчиков и производителей. Так приемники предупреждения, производимые в США под аббревиатурой AN/ALR, хотя и разрабатываются давно, но обеспечить их эффективную работу в насыщенной радиолокационной обстановке до сих пор остается актуальной задачей. Остаются также актуальными требования по расширению диапазонности и повышению быстродействия обработки принимаемой информации, что заставляет искать компромисс между этими противоречивыми требованиями. Наибольший интерес представляет информация о разработке нового приемника с рабочим обозначением ADR (Advanced Digital Reciver). В опубликованных материалах отмечается, что в приемнике применены новейшие методы обнаружения источников излучения, а их идентификация основана на оценке степени корреляции принимаемых импульсных сигналов относительно эталонной импульсной последовательности, формируемой от высокостабильных кварцевых часов. В результате использования последних технических достижений в приемнике ADR обеспечиваются следующие точности измерений: до-плеровской частоты ДР=10Гц, времени прихода импульса Ах = 2нс, дальности AD = 1,2%D, углового положения источника излучения - порядка 0,1°. Таким образом, на примере разработки приемника ADR просматривается тенденция создания широкополосного радиолокационного несканирующего пеленгатора, способного выдавать с высокой точностью координаты всех попадающих в "поле зрения" (по частоте и углу) радиоизлучающих источников. Такой датчик полностью соответствует концепции необходимого повышения информированности бортовых систем об окружающей обстановке. Сложность внешней обстановки заключается в том, что угроза может исходить не только от источников радиоизлучения противника (БРЛС, РЛС ЗРК, активные ГСН радиоуправляемых ракет и др.), но и от неизлучающих объектов - ракет с пассивными ГСН, ракет на участке инерциального наведения, ракет с полуактивным наведением и ракет с ИК ГСН. Поэтому были созданы более дорогие, но и более универсальные системы предупреждения об атакующих ракетах - системы радиолокационного обзора ближней зоны самолета: импульсно-доплеровские станции типа ALQ. Их основной задачей стало обнаружение в широком секторе углов наблюдения приближающихся ракет противника по отраженным от них радиолокационным сигналам. Фактически такие системы представляют собой радиолокационные станции с ограниченным радиусом действия (порядка 10 км). Широкое распространение получают также ИК-системы предупреждения о пуске и приближении ракет противника. Система AAR-44(v) обнаружения ИК-излучения с углом обзора ±120 , размещаемая на истребителе F-16, обеспечивает точность измерения углового положения атакующей ракеты, позволяющую наводить на нее луч лазерного излучателя. Характерными направлениями разработок ИК-систем предупреждения о ракетных атаках являются повышение вероятности обнаружения ракеты и точности определения ее координат. Борьба с ложными срабатываниями от естественных или искусственных ложных ИК-излучений заставляет переходить в диапазон УФ-излучений. Требование повышения быстродействия ИК-пеленгаторов привело к созданию турельной конструкции с поворотом ИК-датчиков по трем осям.

Бортовые системы постановки радиоэлектронных помех

В последнее десятилетие за рубежом появился целый ряд программ по созданию современных и перспективных систем индивидуальной защиты как в радио-, так и в ИК-диапазонах. Большинство из новых систем являются интегрированными, т. е. в них реализуется комплексирование средств радиоэлектронной борьбы и других бортовых радиоэлектронных средств. Такой подход объясняется прежде всего необходимостью использования информации от датчиков различной физической природы, работающих в радиодиапазоне, в области ИК-, УФ- и лазерных излучений. Высокоэффективная индивидуальная оборона самолета должна максимально исключать как ложные срабатывания системы постановки помех, так и пропуск атакующей цели, а при обнаружении атакующей ракеты ей должны быть поставлены эффективные помехи в той части спектра, в котором работает ее ГСН. Поэтому разрабатываемые датчики в большинстве случаев входят в различных сочетаниях в новые интегрированные системы РЭБ. Большое внимание уделяется созданию помех ракетам, наводящимся по ИК-излучению. Опыт последних локальных войн показал, что 60-70% боевых самолетов было сбито ракетами с ИК ГСН. Ведутся интенсивные работы по созданию интегрированной системы DIRCM, предназначенной для обнаружения приближающейся ракеты с выдачей целеуказания подсистеме остронаправленных ИК-помех. Основу этой системы составит информационный датчик AAR-54(v) и подсистема постановки ИК-помех AAQ-24(v). В качестве эффективного средства защиты самолета от ракет с ИК ГСН остаются отстреливаемые ИК-трассеры, хотя учитывается тот факт, что их эффективность необходимо поддерживать на должном уровне из-за постоянного совершенствования средств помехозащиты в ИК ГСН. В радиочастотной области разработки средств радиоэлектронного противодействия произошел заметный пересмотр отношения к бортовым станциям активных помех. Так, с 1992 г. ВМС США начали рассматривать различные аспекты создания интегрированной бортовой системы РЭБ IDECM для новой модернизации самолета F/A-18 E/F. Основным требованием к конструкции системы стало достижение высокого соотношения "эффективность-стоимость". Летные испытания показали, что наилучшим средством радиоэлектронного противодействия для будущей интегрированной системы является буксируемая ловушка. При их использовании вся информация о внешней обстановке, получаемая на борту самолета, пройдя обработку в бортовых вычислителях и превратившись в необходимый вид модуляции, передается на вынесенный источник излучения с целью срыва ракетной атаки.

Совершенствование средств радиоэлектронного противодействия на основе опыта ведения локальных войн

ВВС США после анализа боевых действий в Ираке и Югославии пришли к выводу о необходимости пересмотра отношения к радиоэлектронной борьбе. Военное ведомство признало важность ведения радиоэлектронной войны и стоит перед необходимостью повышения роли средств РЭБ при проведении локальных военных операций.
Организацию ведения радиоэлектронной борьбы можно разделить на несколько основных направлений:
• подавление радиоэлектронных средств системы ПВО противника;
• внешнее помеховое прикрытие группы самолетов;
• обеспечение индивидуальной радиоэлектронной защиты боевых самолетов;
• нарушение работы средств коммуникации в комплексах ПВО;
• ведение информационной войны в каналах связи, обеспечивающих командование и управление.
На основе анализа действий авиации в Косово приводятся некоторые основные рекомендации, которые предлагается реализовать:
• осуществление перехода от концепции кратковременного подавления радиоэлектронных средств ПВО противника ракетами с маломощными БЧ к концепции длительного разрушения этих средств за счет применения управляемых планирующих бомб с мощными фугасными БЧ;
• проведение модернизации системы обнаружения РЛС, установленной на самолете F-16CJ с целью повышения точности определения координат источников излучения за счет применения усовершенствованных оптико-электронных и ИК-датчиков, а также глобальной спутниковой навигационной системы "Навстар";
• продолжение совершенствования технологии "стеле" в радиолокационном и ИК-диапазонах с рациональным сочетанием малозаметности с применением активных средств РЭБ;
• совершенствование методов оперативного использования коммуникационной системы с тем, чтобы по ней можно было бы передавать боевым самолетам текущую информацию о наиболее важных объектах противника.
К рекомендациям, выработанным на основе опыта боевых действий в Югославии, относится поддержка работ по снижению заметности боевых самолетов в радиолокационном и ИК-диапазонах. В рамках этих исследований планируется решить проблемы оперативного применения смешанных сил малозаметных и обычных самолетов. Другим важным фактором является необходимость создания замкнутой системы связи для боевых воздушных операций с целью обеспечения наиболее эффективного использования новейших самолетов и оружия.