Форум » Дискуссии » АФАР,ПФАР and Cassegrain (продолжение) » Ответить
АФАР,ПФАР and Cassegrain (продолжение)
milstar: W zawisimosti ot zadach kazdaja iz antenn imeet swoi + i - ######################################## Руководитель НИИП отметил, что в перспективе АФАР они собираются выпускать не только для локаторов перспективных истребителей, но и для других видов вооружений. Технология производства антенных фазированных решеток должна и может быть унифицирована Я не мог, конечно, не спросить о том, кто принимал участие в создании новой АФАР и какое отношение к этой системе имеет та молодежь, которая, как мне рассказывал генеральный директор НИИП (см. «НВО» от 25 апреля 2008 года), пришла на работу в институт. – Эти ребята, – ответил Белый, – имеют самое непосредственное отношение к созданию АФАР. Я бы сказал, определяющее. Молодые радиоинженеры и конструкторы, которых мы набрали 4–5 лет тому назад из МАИ, Бауманки, Рязанского радиотехнического, Таганрогского университета, технологи из Тольятти, из Ивановского технологического (у нас широкая кооперация, стараемся набирать лучших, естественно), поработали, набрались опыта на пассивных фазированных решетках и занялись активными. В целом в нашем институте примерно 400 человек, которым еще нет 30 лет. А непосредственно проблемой АФАР занимались человек тридцать-сорок этого возраста. И когда надо было собрать антенну к определенному сроку, они даже ночевали у стенда, как в военное время, работали круглосуточно. Не вылезая. Самое главное, поскольку это новые технологии, новая техника, – это их среда, и молодежь очень здорово все это осваивает http://nvo.ng.ru/armament/2009-08-14/7_5generation.html foto rls s AFAR ,diametr apperturi primerno 980 mm , 2000 -2500 GaAS MMIC (po 10 watt ?)
milstar: Методика формирования облика радиолокационных станций перспективной системы вооружения войсковой ПВО С. В. Друзин, Б. Н. Горевич https://doi.org/10.38013/2542-0542-2020-2-6-31 Существующие РЛС (рис. 1) ис-пользуют пассивные ФАР и построены по тех-нологиям 80-х годов, в связи с чем не в полной мере удовлетворяют требованиям, предъявляе-мым к перспективному вооружению как по экс-плуатационным показателям, так и по показа-телям назначения. Рис. 1. Основные современные РЛС войсковой ПВО: 1 - РЛС Х-диапазона 9С19 «Имбирь»; 2 - РЛС S-диапазона 9С15 «Обзор-3»; 3 - РЛС S-диапазона 9С18М1 «Купол»; 4 - РЛС VHF-диапазона 1Л13 «Небо-СВ» (четыре транспортные единицы - аппаратная кабина, антенно-поворотное устройство, дизельная электростанция, прицеп с антенным устройством запросчика) В [1] на основе анализа летно-технических и отражательных харак-теристик целей и с учетом боевых порядков войск определена рациональная номенкла-тура создаваемых РЛС. Она включает РЛС разведки и целеуказания командных пунктов соединений ПВО и ЗРС, ведущие круговой и секторный обзор (РЛС КО-СО), РЛС сектор-ного обзора для обнаружения баллистических целей (БЦ) - РЛС СО зенитных ракетных си-стем и РЛС БЦ зенитных ракетных комплек-сов, а также РЛС обнаружения низколетящих целей (РЛС НЛЦ) ЗРК. В зависимости от сво-его предназначения и особенностей обнару-живаемых целей перечисленные типы РЛС перекрывают широкий диапазон длин волн активной радиолокации - от сантиметровых до метровых волн (поддиапазоны X, C, S, L, UHF и VHF). АФАР антенного поста в значительной мере определяет как показатели назначения РЛС, так и возможность удовлетворения на-кладываемым на создаваемый локатор огра-ничениям: анализ показал, что стоимость РЛС на 60-80 % определяется стоимостью АФАР (в метровом диапазоне, ввиду меньшего коли-чества элементов решетки - в меньшей степени, в сантиметровом - в большей); на АФАР при-ходится 70-80 % всей потребляемой локатором энергии; размеры антенны и время ее свертыва-ния существенно определяют мобильность РЛС. Исходя из величи-ны максимальной массы мобильных средств ПВО, на перспективном шасси может разме-щаться до 20 т полезной нагрузки. При этом, учитывая потенциальные массогабаритные характеристики аппаратного контейнера и дру-гого оборудования, унифицированного для раз-личных вариантов РЛС, а также аппаратуры антенного поста, масса АФАР ограничена ве-личиной mогр ≈ 8 т. На едином мобильном шасси, с уче-том массогабаритных характеристик, может размещаться САЭС мощностью до 400 кВт. При этом, с учетом характеристик энергопо-требления других видов аппаратуры и обору-дования РЛС, потребление АФАР ограничива-ется величиной Рогр ≈ 350 кВт. Анализ конструкций антенных систем перспективных РЛС позволяет сделать вывод, что максимальная площадь раскрыва антенны мобильной РЛС (в метровом диапазоне волн) ограничена величиной Sогр ≈ 130 м2. РЛС AN/TPY-2 является высокопотенци-альным локатором - максимальная дальность обнаружения ею цели с ЭПР 0.01 м2 оценива-ется в 870 км (при длительности сигнала 0,1 с) [4]. В состав этой РЛС входят 4 основные еди-ницы: антенный модуль с АФАР, электронный модуль, охлаждающее устройство для АФАР (кулер) и источник электроэнергии мощностью 1300 кВт, напряжением 4160 В (3×60 Гц). Антенный модуль представляет собой АФАР (рис. 2, 5) площадью 9,2 м2, построен-ную из 72 одинаковых блоков подрешеток, всего 25 344 канала. Средняя мощность из-лучения АФАР равна 81 кВт (средняя мощ-ность излучения одного передающего кана-ла - 3,2 Вт). ППК АФАР выполнены в виде твердотельных МИС на GaAs. Стоимость антенного модуля - 140 млн долл., масса - 24 т. Электронный модуль формирует управ-ляющие сигналы, выполняет обработку при-нятых сигналов, задает порядок работы АФАР при обзоре и сопровождении целей, форми-рует передающие сигналы, взаимодействует с системой управления комплекса ПРО. Сто-имость электронного модуля - 23 млн долл., масса - 16,4 т. Кулер и источник электроэнергии име-ют стоимости, соответственно, 7,5 и 15,5 млн долл. и массы - 18,6 и 28,6 т. В настоящее время реализуется програм-ма последовательной модернизации всех 12 имеющихся на вооружении Армии США РЛС AN/TPY-2 с заменой ППК на новые, выпол-ненные на основе GaN. Ориентировочная сто-имость модернизации одной РЛС составляет 63,0 млн долл. Модернизация позволит значи-тельно (предположительно на десятки процен-тов) повысить мощность излучения при преж-нем уровне энергопотребления РЛС. Каждая из 72 подрешеток (Transmit/Re-ceive element assembly - T/REA) АФАР AN/TPY- 2 состоит из 11 ППМ (Transmit/Receive (T/R) module). Каждый ППМ состоит из двух плат- субмодулей, включающих по 16 ППК. Два суб-модуля, смонтированные зеркально на едином металлическом основании, конструктивно со-ставляют единый 32-канальный ППМ. В со-став ППМ кроме 32 ППК входят 8 преобразо-вателей напряжения DC/DC, 4 микросхемы контроллера системы управления и 2 - фор-мирования луча. Основание ППМ служит для крепления субмодулей и одновременно выполняет роль радиатора с целью отвода выделяющегося теп-ла, для чего здесь расположены трубки с охла-ждающей жидкостью. Субмодули монтируются на основании со смещением по вертикали на четверть длины волны друг относительно друга для образова-ния гексагональной антенной решетки. В состав каждого блока подрешетки (T/REA) кроме 11 32-канальных ППМ входит блок из 352 излучателей, соединенных с соот-ветствующими приемо-передающими кана-лами, а также 2 модуля управления работой подрешетки (SAM) и 2 преобразователя напря-жения AC/DC. В результате блок подрешетки представ-ляет собой плотно упакованный функциональ-но законченный элемент АФАР, являющийся основным сменным элементом при оперативном ремонте. В состав АФАР кроме 72 блоков подрешеток входят также блоки управления подре- шетками и преобразования входного напряже-ния (4160/150 В).
milstar: Скажем, истребитель пятого поколения – его радиоло-каторы полностью сделаны из отечественных комплек-тующих, https://www.vega.su/upload/iblock/8ec/8ec620a28e954bb83066390674d52426.pdf
milstar: Receiver Design Considerations in Digital Beamforming Phased Arrays Lockheed https://www.mwrf.com/technologies/components/article/21845907/receiver-design-considerations-in-digital-beamforming-phased-arrays
milstar: The super-heterodyne receiver dates back to a 1918 invention by Edwin Armstrong.14,15 The term "heterodyning" sounds impressive, but is just the concept of mixing two signals together to create a lower beat frequency. In Armstrong’s concept the incoming RF is mixed with an LO to a lower intermediate frequency (IF). This intermediate frequency is filtered and sent to a detection circuit to extract the modulated information signal. Numerous variations and improvements have been made over the years, and this architecture became the standard for almost all radio and television receivers in the 20th Century. Figure 6 shows a high end super-heterodyne architecture. The variation shown is a dual down-conversion type with many features desirable in a high performance receiver. It is worth considering this implementation, the functions of each component, and the frequency plan impact. Once the approach is understood, components unnecessary in particular receiver design and requirements can be removed. The RF path starts with a filter bank consisting of overlapped filters covering the operating band. This frequency is mixed to an intermediate frequency and filtered. The intermediate frequency is chosen high enough that image rejection can be provided by the front end RF filters. When the intermediate frequency is too high to sample in the A/D directly an additional down-conversion is added to produce a 2nd intermediate frequency. An antialiasing filter is provided prior to A/D sampling. Gain control is provided at every frequency to allow programmable optimization of gain, noise figure (NF), and the input third order intercept (ITOI). Additional low pass filters are provided before every mixer to ensure the amplifier harmonics do not dominate the mixer spurious. Low pass filters are provided after every mixer to filter the image helping relax the ultimate broadband rejection of the band-pass filter. Limiting protection is provided prior to the LNA and protection is also provided before the A/D to prevent damage if the final amplifier saturates. Early in the receiver design the A/D operation is chosen. Sampling in the 2nd Nyquist zone has become popular. The primary benefits are that the 2nd IF harmonics produced either in the mixer or in amplifier non-linearities are out of band and can be filtered. Sampling in a higher Nyquist zone produces a digital downconversion and can be quite useful when frequency planning. The primary compromise of IF sampling is the A/D performance degrades as the input frequency increases. This concern must be balanced with other tradeoffs in the overall receiver design. For a phased array digital beam-forming the challenge becomes size, power, and cost constraints when many receivers are needed across the array. Peter Delos is lead RF/RFIC engineer for Lockheed Martin Corp https://www.mwrf.com/technologies/components/article/21845907/receiver-design-considerations-in-digital-beamforming-phased-arrays
milstar: The receiver had two down-conversion stages from the S-Band range input (2.7 GHz to 3.7 GHz) to 75 MHz for operation in the second Nyquist zone using a 14-bit ADC sampled at 100MHz. The second Nyquist zone was chosen as a good compromise between ADC frequency response and ease of anti-aliasing filtering. It also enables a frequency plan with better spurious performance. The instantaneous receiver bandwidth was about 15 MHz, set by an anti-aliasing filter placed at the ADC input. https://ieeexplore.ieee.org/document/4250284
milstar: http://www.spectrumsignal.com 1A Primer on Digital BeamformingToby Haynes, Spectrum Signal Processing http://spectrumsignal.com/resources/pdf/articles/Primer_on_Digital_Beamforming.pdf
milstar: https://training.weather.gov/nwstc/NEXRAD/RADAR/Section1-2.html Radar Basics
milstar: F-22 при весе около 29 400 килограммов может использовать мощный радар весом около 554 килограммов. https://vpk-news.ru/articles/60323
milstar: Расскажите подробней о станции "Яхрома", строительство которой в Крыму анонсировал министр обороны РФ Сергей Шойгу на годовой коллегии в декабре 2020 года? Работы по ее созданию уже начаты? — "Яхрома" — это новая версия РЛС "Воронеж" метрового диапазона волн. Она войдет в состав СПРН. Размещается между дециметровыми "Воронежами" — армавирским и калининградским, тем самым завершая построение двухдиапазонного радиолокационного поля https://www.niidar.ru/media/news/intervyu-s-sergeem-saprykinym-o-tom-kak-zarozhdalas-sovremennaya-sprn-i-na-chto-sposobna-seychas/
milstar: А какова история создания ФАР в США? - Бомбардировщик В-1В имел ФАР, разработанную примерно в то же время, что и "Заслон". По тем данным, которыми мы располагаем, ее удельная масса на 20% больше, чем у антенны "Заслона". При этом режимы работы РЛС бомбардировщика менее сложные, чем на истребителе. - Считается, что без АФАР как таковой у нас не будет будущего на международном авиационном рынке. Это действительно так? - Здесь есть несколько моментов, и не только технических. В ходе создания "Заслона", "Осы" для легкого истребителя (а там свои проблемы - чем меньше апертура, тем сложнее проектировать антенну) в пассивных ФАР удалось достичь очень многих качеств, которые первоначально откладывались на эпоху активных ФАР. Разговоры об активных ФАР начались в середине 70-х годов из-за того, что не удалось на борт истребителя поставить пассивную ФАР. Очень серьезные вложения в технологию активных ФАР начались со второй половины 70-х. Тогда на Западе был сделан вывод, что электронное управление лучом, безусловно, должно быть - за ним будущее, однако технология пассивных ФАР не позволит их ставить в истребители, поэтому необходимо как можно более эффективно развивать технологию АФАР. Но на самом деле, наш тридцатилетний опыт электронного управления лучом, в том числе и в тех сферах, до которых на Западе еще не дошли, говорит о том, что возможности ЭУЛ пока еще не исчерпаны. В первых станциях этот принцип использовался максимум на 5-6%. Между тем, в США, и не только там, в создание АФАР было вложено очень много. И только во второй половине 90-х годов началось производство приемлемой элементной базы для построения АФАР. Причина в том, что были переоценены возможности твердотельных технологий, не удавалось выйти на нужный уровень мощности луча, на нужный уровень чувствительности, широкополосности, надежности. Шло постоянное увеличение возможностей твердотельных технологий. В кремнии удалось пройти на тот уровень, который даже нельзя было прогнозировать в 70-х. Производительность, скорость вычислений, объемы оперативной памяти современных бортовых вычислительных систем значительно выше, чем у "Заслона". Практически по всему спектру параметров достигнут невероятный прогресс. А в части СВЧ-элементной базы таких успехов достигнуть не удалось. Мы, начиная с конца 70-х годов, в области АФАР ведем НИР, создаем экспериментальные образцы, очерчивая для себя уровень элементной базы, который должен быть реализован с тем, чтобы АФАР отвечала определенным требованиям. Сегодня ясно, что дальность работы станции должна быть не менее 200-300 км по определенному типу и количеству целей. И на рубеже ХХ-ХХI веков мы поняли, что могут быть созданы активные решетки, которые перекроют возможности наших современных станций с пассивными ФАР. - Мы можем реально говорить о том, что на истребителях ваши разработки обеспечат обзор 270 градусов? - Можно сказать даже больше - новые радары будут в состоянии обеспечить диапазон обзора пространства, близкий к круговому, и сразу в двух диапазонах: длинноволновом и коротковолновом. - Но это уже не будет радар в привычном сейчас понимании этого слова? - Да, это будет встроенная в борт интеллектуальная система - совокупность радаров, системы радиоэлектронного противодействия, госопознавания и многого другого. То есть, речь идет об интегрированном многофункциональном радиоэлектронном комплексе с очень широкой зоной обзора пространства и очень широким спектром режимов работы "воздух - воздух", "воздух - поверхность", классов режимов: поражение цели, сопровождение, опознавание, связь для работы в группе. Фактически, на F-35 американцы оборудование также уже не называют радиолокатором. - На концептуальном уровне все это уже прорисовано? - На сегодня не только создана концепция, но и отработан круг исполнителей. В кооперацию по элементной базе войдут такие предприятия, как "Исток", "Пульсар", "Светлана" и многие другие. Надо подчеркнуть, что сегодня ни одно предприятие в России, даже в мире, не сможет создать такую систему самостоятельно. Кооперация и сотрудничество разработчиков и производителей разного профиля необходимы. Классический пример тому - федеральная программа по АФАР, действовавшая в США в начале 90-х, в которой участвовало более 20 фирм. И нам тоже нужно научиться сотрудничать. Амбиции в таком вопросе неуместны. Лишь в этом случае мы оставим будущему поколению шанс строить и продавать свои самолеты, а не покупать американские, как это сейчас происходит в гражданской авиации. - Обсуждаете ли вы принципы построения АФАР с другими предприятиями, например, с "Фазотроном"? - Юрий Гуськов входит в совет главных конструкторов по проблемам АФАР, мы регулярно встречаемся, контактируем. - У вас присутствует общность научных подходов, или все-таки есть разногласия? - Несмотря на разногласия, в технике надо уметь сопоставлять различные варианты построения, бережно и внимательно относиться к альтернативным вариантам. В начале XXI века прошел конкурс по НИР "Поединок", который мы выиграли. В нем участвовали также "Фазотрон" и "Ленинец". В рамках работы по этой НИР мы привлекли ведущих специалистов из разных сфер, поскольку она должна была дать принципы построения и подходы к элементной базе, по возможности, унифицированной. Эта научная основа была нами создана совместно со специалистами ряда предприятий (НПО "Алмаз", "Ленинец" и другие). Мы доказали, что одиночные приемо-передающие модули бесперспективны. Очень много контактов, соединений, не учитывается возможность интеграции. Наш опыт разработки пассивных ФАР показал, что надо обязательно интегрироваться и делать многоканальные приемо-передающие устройства. Но для их создания нужно очень много поработать. Ведь одно дело выстроить структуру и последовательность действий, а другое - воплотить это в реальность. Сегодня имеет значение и экономическое состояние предприятий: где-то оснащение лучше, где-то оборудование прошлого века. Поэтому важно, чтобы вся система была организована на понятном уровне технологии, метрологии. Сегодня мы этим и занимаемся. - Какова стоимость этой программы? Существуют оценки, что она стоит 1,5-2 млрд. долларов. - Стоимость создания многофункциональной интегрированной радиоэлектронной системы действительно примерно равна стоимости клуба "Челси", укомплектованного хорошими футболистами. Для создания технологии, которая позволила бы свободно снабжать этим оборудованием и собственную авиацию и выходить на рынок, понадобится в полтора-два раза больше средств. Так что возникает желание обратиться к меценатам, не будем называть их олигархами: поддержите то, что определяет лицо страны, промышленность, дающую возможность защищать себя современным оружием. Кроме того, ведь это в дальнейшем принесет прибыль. - А у АФК "Система" не может быть интереса к этой программе? - Вряд ли. У них несколько другая сфера. И, кстати сказать, они, приватизируя Зеленоград, многого не учитывают. Здесь очень важно не порушить то, что есть. В России еще существуют на самом высоком уровне головы, которые могут проектировать технологии. Сегодня важно создать технологию для себя. Одно дело, технология для американца, другое - для россиянина. Она должна лечь на нашу психологию, на наш привычный круг обязанностей, на национальный менталитет и уровень подготовки инженерных кадров. Это так же, как политическая система, или система образования, которые невозможно взять, к примеру, из Дании и целиком пересадить на нашу почву. В этой работе будет очень высок удельный вес еще двух составляющих: разработки различных видов математического обеспечения и натурного, полунатурного, математического моделирования. Причем это достаточно существенный процент от стоимости всей разработки. Даже в АФАР уже колоссальный уровень программного обеспечения, моделирования. Ну а в целом для неспециалиста невозможно себе представить, сколько необходимо выполнить работ. И когда за рубежом пишут, что планировали поднять самолет еще в прошлом веке, а сейчас только еще делают систему, в которой, возможно, будет тот или иной режим, а возможно, и не будет, то становится понятно, что и там при высочайшем финансовом потенциале тоже есть трудности и с математическим обеспечением, и со многими функциональными режимами. - Кто будет писать математику для российской АФАР? - НИИП, "Ленинец", ГосНИИАС. Но дело не только в написании, но и в отработке. Ведь известен пример, что американцы после неудачного запуска спутника к Марсу лишь через 7 лет обнаружили ошибку в программном обеспечении, из-за которой этот аппарат улетел совсем не на Марс. А здесь уровень сложности даже выше, поскольку в авиационном БРЭО должны быть большее быстродействие и огромное количество боевых задач. И еще один момент, который имеет большую стоимость - отработка интеграции всего оборудования. Она требует очень длительной, высокотехнологичной, кропотливой и грамотной работы. И здесь также должна быть своя кооперация со своим лидером. Это ведь не та математика, которую можно писать, сидя за столом. Ее нужно дополнять моделированием на стенде, учитывать эксперименты, боевые полеты, ситуационные полеты. Это система, которая должна жить параллельно с создаваемым "железом". Нужны технологии, которые смогут все это производить. Технологии и для "железа", и для матобеспечения, и для отладки. Необходимо готовить специалистов и т. д. Сегодня у нас разработка аппаратуры - это бюджет Министерства обороны. В какой-то степени и математика и алгоритмы. Но разработка серийных технологий, оснащение производства - это обязанность Министерства промышленности и энергетики. А для каких-то задач нужно еще привлечь институты Академии наук. Есть еще та сторона дела, которая должна организовываться промышленностью, нашими министерствами. Раньше в ВПК регулярно собирался "круглый стол", и проекты рассматривались по всем составляющим. Сегодня этого органа нет. Но АФАР - крупнейший проект и он должен стать национальной программой. Есть люди, коллективы, которые готовы работать. Им надо помочь, подчеркнуть их авторитет, вложить средства в оборудование. Например, в системе РАН есть институт Мокерова, который быстро включился в работу, РАСУ его поддержало, и он уже в течение трех лет вместе с "Истоком" выстраивает технологическую цепочку. На "Светлане" появились специалисты, которые готовы создать необходимые материалы и технологии для мощных транзисторов. Своевременная поддержка их усилий позволит решить ключевые проблемы в АФАР. Нужно, чтобы мы все вместе показали возможность консолидироваться. И если это произойдет, мы сделаем самолет лучше, чем JSF. На основе сопоставительного анализа мы доказали, что мы не уступим или даже превысим те технологии, которые будут в США в 2012-2015 годах. - Вы знаете тех людей на Западе, кто реально проектирует, развивает технологии в области АФАР? - Да, мы их знаем, некоторых даже лично. Поскольку, несмотря на то, что иногда мы ругаем демократию, появилась возможность нормальных контактов, выстраивания отношений с разработчиками на Западе. Например, в 1993 г. группа специалистов во главе с бывшим тогда директором НИИП В.В. Матяшевым съездила в университет Джорджия Тэк в Атланте, в котором проводятся исследования зарубежной техники в интересах Министерства обороны США. Был день презентаций, когда мы все сделали доклады. Собрался весь цвет американских разработчиков в области антенн и радаров с электронным управлением лучом. Эффект был потрясающий. То есть, уровень их технологий, возможности проектирования мы достаточно хорошо представляем и по публикациям, и Интернет позволяет сегодня очень многое оценить. Мы участвуем в авиасалонах, где демонстрируются наиболее передовые разработки. Общение там чрезвычайно полезно. На Фарнборо в 2000 году была впервые представлена "Оса" - первая в мире РЛС с электронным управлением лучом для легких фронтовых самолетов, и система радиокоррекции "Эполет", позволяющая вооружать самолеты российскими ракетами и управлять ими вне зависимости от типа имеющегося радара. И через нас прошло несколько волн специалистов: сначала менеджеры низкого уровня, собиравшие информацию. Потом появлялись специалисты все более высокого уровня. В беседах с ними мы получили возможность оценить их возможности и направления развития конструкторской мысли. Очень показательным является наше взаимодействие с фирмой Thales. Это один из лидеров в области радиолокации. - А американские аналоги? На F-18 сейчас есть АФАР. - Да, есть, но однозначно нельзя провести сравнение, поскольку США еще не объявили о реализации ряда режимов. А "Барс" сегодня отработал все режимы: "воздух - воздух", "воздух - поверхность", которые подразделяются на массу подрежимов. Нельзя, конечно, сказать, мы лидируем в решении всех проблем. Но я думаю, что у нас есть паритет с F-22, F-18, F-16 bloc 60. И этот паритет мы сохраним или превысим в будущем. - Но мы отстаем в финансировании, в организации и немножко в технологиях? - В технологии мы отстаем в западном понимании. Те технологии, которые созданы под "Барс" и "Осу", - они высшего класса. Государственный Рязанский приборный завод может все сделать - и компоненты, и в целом систему. Фрагменты технологии есть на "Ленинце". - Какие у вас задачи в рамках Концерна ПВО? - Наиболее близкий мне срез - это технология и элементная база. Концерн ПВО сделал попытку проанализировать круг используемой элементной базы, разрешить вопросы для многих участников. Это относится и к разработке новой элементной базы. В Концерне ПВО есть специализированное управление. Долгое время совет главных конструкторов и рабочая группа по АФАР базировались на Концерне ПВО. Поэтому я очень положительно к нему отношусь и считаю, что любая интеграция может быть полезна, если она настроена на дело. https://www.vpk-news.ru/articles/1219
milstar: re: Убить беспилотник vpk-news https://www.vpk-news.ru/articles/61569 1. ....Важнейшим условием обеспечения стратегической стабильности обороны государства является гарантированное прикрытие стратегических ядерных сил от ударов сил воздушно-космического нападения противника Вадим Юрьевич ВОЛКОВИЦКИЙ генерал-лейтенант, начальник Главного штаба Военно-воздушных сил, заслуженный военный специалист, кандидат военных наук 2. регулярно идут антидиверсионные учения po прикрытию РВСН что предполагает использование противником мини БПЛА с минимальной отражающей способностью летящих с низкой скоростью над лесным массивом 3. стоимость поражения подобных бпла в данном случае без значения 4. Важнейшая задача -обнаружение ,дискриминация и сопровождение 5. при использовании РЛС воздушного базирования за точку отсчета можно взять хорошо описанную РЛС Ирбис Е самолета Су-35 апертура 900 миллиметров , средняя мощность 5 квт , две лампы челнок 2*2.5 kwt дальность обнаружения в идеальных условиях ( угол места 30 градусов и более , отсутствие снега ,дождя ,мешающих отражений и источников помех поставленных противником ) для цели с ЭПР = 2.5 квадратных метра - 350 километров для цели с ЭПР = 0.01 квадратных метра - 90 километров 6. в указанных выше условиях важнейшей одной из важнейших причин сокращения дальности будут мешающие отражения от неподвижного лесного массива для низкоскоростной цели 7. Именно за передачу данных po радиолокации в нижней полусфере Адольф Толкачев получил свой оперативный псевдоним «Sphere 8. сейчас это все не является секретом ,однако требует использование АФАР и высокой вычислительной мощности встроенной вычислительной системы ( embedded system) 3 терафлопса и более Пространственно-временная адаптивная обработка https://www.radartutorial.eu/20.airborne/ab11.ru.html https://www.eetimes.com/radar-basics-part-4-space-time-adaptive-processing/ https://archive.ll.mit.edu/publications/journal/pdf/vol09_no2/9_2spacetime.pdf https://www.intel.com/content/dam/www/programmable/us/en/pdfs/literature/wp/wp-01197-radar-fpga-or-gpu.pdf 9. при реализации одной вычислительной системы важна потребляемая мощность на один гигафлопс традиционно используются FPGA Altera,Xilinx ( и в разработках российского военно-промышленного комплекса ) , может быть специализированный процессор или заказная интегральная схема 10 . РЛС наземного базирования наиболее уместна концепция повсеместной РЛС ( более передовая чем стандартная АФАР ) Ubiquitous Radar Naval Research laboratory https://www.semanticscholar.org/paper/Systems-Aspects-of-Digital-Beam-Forming-Ubiquitous-Skolnik/2cf76259bfcfeff6cc013278024f050f42892f48?p2df Drone Detection and RCS Measurements with Ubiquitous Radar https://radar2018.org/abstracts/pdf/abstract_74.pdf 11. это потребует использования аналого-цифрового преобразователя в каждом элементе антенны при использовании наиболее уместного для данной цели диапазона L 750-1250 mgz антенны 3 метра*9 метров и полном заполнении из расчета h/2 15 sm 20*60 = 1200 аналого-цифровых преобразователей AD9625 стоимость каждого 1069 $ https://www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD9625.pdf 12. конечно будут использоваться и средствa радиоэлектронной борьбы http://www.ntc-reb.ru/index.html http://www.ntc-reb.ru/director.html АО «НТЦ РЭБ» «ПОЛЕ-21Э» http://www.ntc-reb.ru/pole.html Унифицированные модули радиопомех пространственно распределенной системы прикрытия объектов от прицельного применения высокоточного оружия #################### example 1 GHz l-band and 3 GHz s-band rf sources then atmospheric attenuation due to oxygen and water vapor in the atmosphere are on the order of (all data taken from "Radio Wave Propagation", Nat'l Defense Research Committee, Stephen Attwood): ~0.005 dB/km for l-band and ~0.0065 dB/km for s-band, this would mean that over a 400 km distance the l-band set would experience a one-way attenuation of ~2 dB while s-band set would experience a loss of ~2.6 dB... ####################### this attenuation corresponds to a radiated rf energy drop of around 37% for l-band and 45% for s-band over the 400 km distance... not a tremendously huge difference but it still shows that l-band would experience less of a loss due to atmospheric attenuation as compared to s-band... in inclement weather (ie. rain) two effects have to be considered, attenuation (similar to that due to atmospheric effects), and backscatter (ie. clutter) due to raindrops scattering the rf energy... for attenuation due to rainfall, the actual losses also depend on the rainfall rate (with it's attendant effect on raindrop size distribution), hence taking for example 4 mm/hr rainfall a 1 GHz l-band set would experience 1.08 x 10^-4 dB/km attenuation (yes that is 10 to the minus 4 power, it's that small), while a 3 GHz s-band set would experience 1.19 x 10^-3 dB/km attenuation (note that the total attenuation due to rainfall would be only over the distance the rf energy radiated into in which the rainfall is present)... here the diff is a factor of around 11 times greater attenuation per km for s-band than for l-band... ##################################################################### the second effect, that of rainfall backscatter is even more pronounced as rain clutter rf return is inversely proportional to the fourth power of the wavelength (ref: "Antennas and Radiowave Propagation", Robert Collin) hence the 3 GHz s-band set would experience approx 81 times greater clutter return strength due to rain than the 1 GHz l-band set... ################################################################ the greater clutter return would mean it would have to expend more processing to try and extract valid target return signals from the background clutter (ie. decorrelate the clutter, etc)... note we are not including use of polarization here to mitigate rain backscatter effects (specifically circular polarization)...
milstar: re:параллельный прием, множество каналов в приемнике LRASM,,повсеместная РЛС 1.B-1B может нести во внутренних отсеках до 24 таких ракет массой чуть более тонны каждая. Такого количества целей технически вполне достаточно для того, чтобы обеспечить корабельной ПВО, и даже не китайской, "перегрузку по входу". Роберт Уорк, в прошлом заместитель министра обороны США. https://vpk.name/news/292117_sovetskii_metod_zachem_aviacii_vms_ssha_nuzhny_dalnie_raketonoscy.html ################################################################## 2. a. главной особенностью ЗРС «Бук-М2», ее изюминкой, являются значительно расширенные возможности по борьбе с современными КР на предельно малых высотах. Так, при полете КР на высоте 15 м дальность ее поражения составляет до 30–35 км, Это достигается за счет введения в состав ЗРС радиолокатора подсвета и наведения (РПН)-9C36M , антенные системы и приемно-передающие устройства которого размещены на мобильном телескопическом подъемно-поворотном устройстве, поднимающем их на высоту более 22 м в течение 2 мин. Александр Григорьевич Лузан, доктор технических наук, лауреат Государственной премии, генерал-лейтенант в отставке, https://www.vesvks.ru/vks/article/tomagavki-byut-po-sirii-poleznye-uroki-16280 2.b http://bastion-karpenko.ru/viking-buk-m3/ антенна бук м3 9C36M Ku -38 db ,ширина луча 1 * 2 градуса , предположительно 7.6-8 ghz , 2500 -3000 элементов при полном заполнении из расчета h/2 ... возможно реализовать среднюю мощность 10 квт при PRF =1000 ,интеграции 20 импульсов реалистичнo получить дальность обнаружения 140 километров для RCS = 1 квадратный метр,35 километров для RCS = 0.004 квадратный метра ########################## 3.повсеместный радар,параллельный прием множеством приемников в АФАР с полностью цифровым формированием лучей Dr. Eli Brookner, Raytheon http://radarconf16.org/tutorial-c3.pdf Digital Beam Forming (DBF): Israel, Thales and Australia AESAs under development have an A/D for every element channel https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a403877.pdf Systems Aspects of Digital Beam Forming Ubiquitous Radar MERRILL SKOLNIK https://www.raytheon.com/sites/default/files/capabilities/rtnwcm/groups/public/documents/image/amdr-infographic-pdf.pdf 69 RMA ( каждый 61*61*61 сантиметр )provide SPY-1 +25 db capability can see a target of half the size at almost four times the distance 37 RMA (configuration for DDG 51 Flight 3) can see a target half the size at twice the distance of radar on today's navy destroyers Dual Axis multibeam scanning Thales http://tangentlink.com/wp-content/uploads/2014/12/4.-AESA-radars-using-Dual-axis-Multibeam-Scanning.pdf 4. один из возможных сценариев противник как в пункте 1 желает создать перегрузку po входу 96 ракет LRASM на высоте 2-5 метра в секторе 90 градусов равноудаленных от рлс на высотe 22 метра как в пункте 2 повсеместная РЛС 2500 -3000 элементов , средняя мощность передатчика = 10 квт ширина луча 2 градуса пo вертикали,1. градуса пo горизонтали передающие блоки повсеместной РЛС формируют сектор из 90 лучей 90*1 градус *2 градусa энергетический потенциал каждого луча падает в 90 раз,это компенсируется увеличением времени интеграции в 90 раз в каждом луче сектора copy from 2b при PRF =1000 ,интеграции 20 импульсов реалистичнo получить дальность обнаружения 140 километров для RCS = 1 квадратный метр,35 километров для RCS = 0.004 квадратный метра ----------------------------- 0.02 секунды *90 =1.8 сек время интеграции 1800 импульсов, вполне допустимо так как скорость LRASM =300 metr sek ,.для сравнения РЛС 300в4 ПО 9С19М1 «Имбирь-М» концентрированная для перехвата Першинг- 2 ( скорость более 3000 метров в секунду) темп обновления информации – 1 с https://www.vesvks.ru/vks/article/zenitnaya-raketnaya-sistema-s300v4--nadezhnyy-stra-16279 более детальные расчеты в тексте page 7 short -range surveillance https://apps.dtic.mil/dtic/tr/fulltext/u2/a403877.pdf Systems Aspects of Digital Beam Forming Ubiquitous Radar MERRILL SKOLNIK A radar that can detect 1 sqare metr target at 140 nmi with a 4-s revisit time can detect the same size target at 100 nmi (185.2 km) with a 1-s revisit time.(Coherent integration is assumed.) Then there is enough echo signal energy at 10nmi (18.52 km) to detect a 0.0001 m2 target with a 1-s revisit time,assuming that doppler signal processing is used that provides an adequate signal-to-clutter ratio. If the radar requires a 0.1s revisit 10 nmi =18.52 km time to guide a defensive missile to an intercept, the minimum detectable radar cross section is then 0.001 sqare metr .If it were really important to place a 0.0001 m2 cross section target in track with a 0.1s revisit time that could be done at a range of about 5.6 nmi.(10km) ##################################### 5, Российские компоненты СБИС 16-разрядного АЦП с частотой дискретизации 200 МГц https://mri-progress.ru/products/bis-i-sbis/spetsialnye-sbis/sbis-16-razryadnogo-atsp/ Микросхема интегральная 1879ВМ8Я представляет собой универсальную платформу ориентированную на решение задач обработки больших потоков данных в реальном масштабе времени (цифровая обработка сигналов, обработка изображений, навигация, связь, https://www.module.ru/products/1/26-18798
milstar: 2 -Доктрина «На войне, — оборонительный образ действий никогда не должен иметь целью только оборону; он всегда должен иметь единственной целью использование собственных средств с наибольшим коэфициентом полезного действия... Наоборот, воздушная оборона имеет целью только защиту. Она ничуть не повышает коэфициента использования воздушного оружия, а даже уменьшает его до минимума. Таким образом, она представляет собой военно-техническую ошибку» ...Наконец, есть образ, действий, повидимому, соединяющий в себе все трудности: это — оборона в воздухе. «Воздушному оружию нет надобности яростно набрасываться на небольшие объекты, так как перед ним открывается бесчисленное количество крупных и важных объектов... Воздушное оружие будет испытывать затруднения лишь в выборе. Самыми первыми объектами воздушной армии должны быть неподвижные и постоянные объекты, обслуживающие воздушные силы противника: самолетостроительные заводы, крупные склады имущества и т. п. Дуэ (сентябрь 1928 г.). ....ввести в состав дивизиона комплексы Циркон,X-95 --------------------------------------------------------- при потере связи командиру дивизиона предоставлена атаковать неподвижные цели военно-воздушных сил противника аэродромы ,пункты командования ВВС,РЛС противоракетной обороны, базы ВМФ и ВВС в том числе термоядерными боевыми блоками ----------------------- для сравнения доктрина 80 годов предполагала использование ядерного оружия как одного из средств радиоэлектронной борьбы Другой подход (с начала 60-х и до конца 80-х гг.) состоял в том, что составной частью РЭБ считалось поражение РЭС противника любыми средствами, включая даже ядерное поражение, Михаил Дмитриевич Любин - полковник в отставке, бывший старший преподаватель кафедры РЭБ Военной академии Генерального штаба. ----------------- на рисунке в статье Александр Лузан, доктор технических наук, лауреат Государственной премии РФ, генерал-лейтенант прикрытие Искандеров https://vpk-news.ru/articles/36010
полная версия страницы