Контрбатарейный радар или радар слежения за оружием — это радиолокационная система, которая обнаруживает артиллерийские снаряды, выпущенные одним или несколькими орудиями, гаубицами , минометами или ракетными установками, и по их траекториям определяет местоположение на местности орудия, выпустившего снаряд. [1] : 5–18 Такие радары являются подклассом более широкого класса радаров обнаружения целей .
Ранние контрбатарейные радары обычно использовались против минометов, чьи возвышенные траектории были высокосимметричными и позволяли легко вычислять местоположение пусковой установки. Начиная с 1970-х годов, цифровые компьютеры с улучшенными вычислительными возможностями также позволяли определять более сложные траектории дальнобойной артиллерии. Обычно эти радары прикреплялись к дружественным артиллерийским подразделениям или их вспомогательным подразделениям, что позволяло им быстро организовывать контрбатарейный огонь . [1] : 5–15
С помощью современных систем связи информация с одного радара может быстро распространяться на большие расстояния. Это позволяет радару уведомлять несколько батарей, а также обеспечивать раннее предупреждение дружественным целям. [2] Современный контрбатарейный радар может обнаруживать вражеские батареи на расстоянии до 50 километров (31 миля; 27 морских миль) в зависимости от возможностей радара, рельефа местности и погоды. Некоторые контрбатарейные радары также могут использоваться для отслеживания огня дружественной артиллерии и расчета поправок для корректировки ее огня на определенное место, но это обычно является второстепенной целью миссии. [1] : C-1
Радар — это новейшее средство обнаружения вражеской артиллерии. Появление непрямого огня в Первой мировой войне привело к развитию звуковой локации , обнаружения вспышек и воздушной разведки , как визуальной, так и фотографической. Радары, как и звуковые локации и обнаружения вспышек, требуют, чтобы вражеские орудия и т. д. выстрелили, прежде чем их можно будет обнаружить.
Первые радары были разработаны для целей ПВО как раз перед Второй мировой войной . Вскоре за ними последовали радары управления огнем для кораблей и батарей береговой артиллерии. Последние могли наблюдать за всплесками воды от пропущенных выстрелов, что позволяло вносить поправки. Как правило, снаряды не могли быть непосредственно видны радару, поскольку они были слишком малы и округлы, чтобы дать сильный ответ, и летели слишком быстро, чтобы механические антенны той эпохи могли их отслеживать.
Операторы радаров в легких зенитных батареях вблизи линии фронта обнаружили, что они могут отслеживать минометные бомбы. Вероятно, этому способствовали ребра бомбы, создающие частичный угловой куб , который сильно отражал сигнал. Эти случайные перехваты привели к их целенаправленному использованию в этой роли, со специальными вторичными приборами, если это было необходимо, и разработке радаров, предназначенных для обнаружения минометов. Специальные радары для обнаружения минометов были распространены с 1960-х годов и использовались примерно до 2000 года.
Обнаружение минометов было относительно простым из-за их высокой, дугообразной траектории. Иногда, сразу после выстрела и прямо перед ударом, траектория почти линейна. Если радар наблюдает за снарядом в двух точках времени сразу после запуска, линия между этими точками может быть продолжена до земли и обеспечивает высокоточное положение миномета, более чем достаточное для того, чтобы контрбатарейная артиллерия могла легко поразить его. Более совершенные радары также могли обнаруживать гаубицы при стрельбе под большими углами, возвышениями более 45°, хотя такое использование было довольно редким.
Низкоугловые траектории, обычно используемые пушками, гаубицами и ракетами, были более сложными. Чисто баллистические низкоугловые траектории являются однобокими, будучи относительно параболическими в начале полета, но становясь гораздо более изогнутыми ближе к концу. Это дополнительно модифицируется другими незначительными эффектами, такими как ветер, разница в давлении воздуха и аэродинамические эффекты, которые успевают внести заметный эффект в огонь на большие расстояния, но могут быть проигнорированы для систем ближнего действия, таких как минометы. Эти эффекты минимизируются сразу после запуска, но низкий угол затрудняет наблюдение за снарядами в это время, в отличие от миномета, который поднимается над горизонтом почти сразу. Усугубляет проблему тот факт, что традиционные артиллерийские снаряды представляют собой сложные цели для радаров.
К началу 1970-х годов радиолокационные системы, способные обнаруживать пушки, стали возможными, и многие европейские члены НАТО приступили к совместному проекту Zenda. По неясным причинам он просуществовал недолго, но США приступили к своей программе Firefinder , а Hughes Aircraft Company разработала необходимые алгоритмы, хотя это заняло два или три года сложной работы.
Следующий шаг вперед был сделан в Европе, когда в 1986 году Франция, Западная Германия и Великобритания согласовали «Список военных требований» для нового контрбатарейного радара. Отличительной чертой было то, что вместо того, чтобы просто определять местоположение отдельных орудий и т. д., радар мог определять местоположение многих одновременно и группировать их в батареи с центральной точкой, размерами и положением длинной оси батареи. Этот радар в конечном итоге поступил на вооружение как система COBRA (COunter Battery RAdar) AESA компании Euro-ART . [2] Было произведено и поставлено 29 систем COBRA в ходе развертывания, которое было завершено в августе 2007 года (12 в Германию, из которых две были перепроданы Турции, 10 во Францию и 7 в Великобританию). [3]
Три дополнительные системы были заказаны в феврале 2009 года Вооруженными силами Объединенных Арабских Эмиратов. [4] Одновременно с разработкой COBRA Норвегия и Швеция разработали меньший, более мобильный контрбатарейный радар, известный как ARTHUR . Он был принят на вооружение в 1999 году и сегодня используется 7 странами НАТО и Республикой Южная Корея. Новые версии ARTHUR имеют вдвое большую точность, чем оригинал.
Операции в Ираке и Афганистане привели к новой потребности в небольшом контрминометном радаре для использования на передовых оперативных базах, обеспечивающем покрытие на 360° и требующем минимального экипажа. На другом шаге назад в будущее также оказалось возможным добавить контрбатарейное программное обеспечение к радарам наблюдения за воздушным пространством поля боя. [ необходима цитата ]
Основная техника заключается в отслеживании снаряда в течение достаточного времени для записи сегмента траектории. Обычно это делается автоматически, но некоторые ранние и не очень ранние радары требовали, чтобы оператор вручную отслеживал снаряд. После того, как сегмент траектории захвачен, его можно обработать, чтобы определить точку его происхождения на земле. До появления цифровых баз данных рельефа это включало ручную итерацию с бумажной картой для проверки высоты в координатах, изменения высоты местоположения и повторного вычисления координат до тех пор, пока не будет найдено удовлетворительное местоположение.
Дополнительной проблемой было обнаружение снаряда в полете в первую очередь. Конический луч традиционного радара должен был быть направлен в правильном направлении, но для того, чтобы иметь достаточную мощность и точность для этого, угол луча был ограничен, как правило, около 25°, что делало обнаружение снаряда довольно сложным. Одним из методов было размещение постов прослушивания, которые сообщали оператору радара, куда примерно направить луч; в некоторых случаях радар не включался до этой точки, чтобы сделать его менее уязвимым для электронных контрмер (ECM). Однако обычные лучи радара не были особенно эффективными.
Поскольку парабола определяется всего тремя точками, отслеживание длинного сегмента траектории не было особенно эффективным. Королевское радиолокационное учреждение в Великобритании разработало другой подход для своей системы Green Archer . Вместо конического луча радиолокационный сигнал создавался в форме веера шириной около 40° и высотой 1°. Сканер Foster модифицировал сигнал, чтобы сфокусировать его на горизонтальном участке, который быстро сканировал вперед и назад. Это позволило ему всесторонне сканировать небольшой участок неба.
Оператор следил за минометными бомбами, проходящими через срез, определяя его дальность с помощью синхронизации импульсов, его горизонтальное положение по положению сканера Foster в тот момент и его вертикальное положение по известному углу тонкого луча. Затем оператор переводил антенну на второй угол, обращенный выше в воздух, и ждал, пока сигнал появится там. Это давало необходимые две точки, которые могли быть обработаны аналоговым компьютером. Похожая система была американской AN/MPQ-4 , хотя это была несколько более поздняя конструкция и в результате несколько более автоматизированная.
Как только появились фазированные антенные решетки, достаточно компактные для полевого использования и с разумной цифровой вычислительной мощностью, они предложили лучшее решение. Фазированный антенный радар имеет много модулей передатчика/приемника, которые используют дифференциальную настройку для быстрого сканирования до дуги 90° без перемещения антенны. Они могут обнаруживать и отслеживать все, что находится в поле их зрения, при условии, что у них есть достаточная вычислительная мощность. Они могут отфильтровывать цели, не представляющие интереса ( например , самолеты), и в зависимости от своих возможностей отслеживать полезную часть остальных.
Контрбатарейные радары в основном работали в диапазоне X , поскольку он обеспечивает наибольшую точность для небольших радиолокационных целей. Однако в радарах, производимых сегодня, распространены диапазоны C и S. Диапазон Ku также использовался. [5] Дальность обнаружения снарядов определяется эффективной площадью рассеяния (ЭПР) снарядов. Типичные ЭПР:
Лучшие современные радары могут обнаруживать снаряды гаубиц на расстоянии около 30 км (19 миль; 16 морских миль), а ракеты/минометы на расстоянии 50 км (31 миля; 27 морских миль). Траектория должна быть достаточно высокой, чтобы радар мог ее видеть на этих расстояниях, и поскольку наилучшие результаты определения местоположения для орудий и ракет достигаются при разумной длине сегмента траектории вблизи орудия, обнаружение на большом расстоянии не гарантирует хороших результатов определения местоположения. Точность определения местоположения обычно определяется круговой вероятной ошибкой (CEP), окружностью вокруг цели, в которую попадет 50% местоположений, выраженной в процентах от дальности. Современные радары обычно дают CEP около 0,3–0,4% от дальности. Однако с этими цифрами точность на большом расстоянии может быть недостаточной для удовлетворения правил ведения боевых действий для контрбатарейного огня в операциях по борьбе с повстанцами.
Обычно радары имеют экипаж из 4–8 солдат. Для фактического управления радаром требуется только один человек. Старые типы в основном монтировались на прицепе с отдельным генератором, поэтому для приведения их в действие требовалось 15–30 минут и требовалась большая команда. Самоходные используются с 1960-х годов. Чтобы определять точные местоположения, радары должны знать свои собственные точные координаты и быть точно ориентированными. Примерно до 1980 года это зависело от обычной артиллерийской разведки, хотя гироскопическая ориентация с середины 1960-х годов помогала. Современные радары имеют встроенную инерциальную навигационную систему , часто дополненную GPS.
Радары могут обнаруживать снаряды на значительных расстояниях. Более крупные снаряды дают более сильные отраженные сигналы (ЭПР). Дальность обнаружения зависит от захвата по крайней мере нескольких секунд траектории и может быть ограничена радиолокационным горизонтом и высотой траектории. Для непараболических траекторий важно захватывать траекторию как можно ближе к ее источнику, чтобы получить необходимую точность.
Действия по обнаружению вражеской артиллерии зависят от политики и обстоятельств. В некоторых армиях радары могут иметь полномочия отправлять данные о цели подразделениям контрбатарейного огня и приказывать им стрелять. В других они могут просто сообщать данные в штаб, который затем принимает меры. Современные радары обычно регистрируют цель, а также огневую позицию вражеской артиллерии. Обычно это делается в целях разведки, поскольку редко возможно дать цели достаточно времени для предупреждения в условиях поля боя, даже при наличии передачи данных.
Есть исключения. Новый легкий противоминометный радар (LCMR – AN/TPQ 48) обслуживается двумя солдатами и предназначен для развертывания внутри передовых позиций. В этих обстоятельствах он может немедленно оповестить соседние войска, а также передать данные о цели минометам, находящимся поблизости, для ведения ответного огня. Аналогичным образом новый радар GA10 (Ground Alerter 10) [6] был квалифицирован и успешно развернут французскими сухопутными войсками в 2020 году на нескольких различных передовых базах по всему миру. [7]
Радары являются уязвимыми и ценными целями. Их легко обнаружить и локализовать, если у противника есть необходимые возможности ELINT/ESM . Последствиями этого обнаружения, скорее всего, станут артиллерийский огонь или авиация, включая противорадиолокационные ракеты , или меры электронного противодействия . Обычные меры против обнаружения — использование радиолокационного горизонта для защиты от наземного обнаружения, минимизация времени передачи и использование оповещающих устройств для оповещения радара об активности вражеской артиллерии. Развертывание радаров поодиночке и частое перемещение снижает подверженность атаке. [1] : 4–35
В условиях низкой угрозы, например, на Балканах в 1990-х годах, они могут передавать данные непрерывно и развертываться кластерами для обеспечения всестороннего наблюдения.
В других обстоятельствах, особенно при борьбе с повстанцами, когда основной угрозой является наземная атака прямой наводкой или огнем с близкого расстояния, радары размещаются в защищаемых районах, но не нуждаются в перемещении, если только им не нужно охватить другую территорию.
Контрбатарейные радары работают на микроволновых частотах с относительно высоким средним потреблением энергии, до десятков киловатт. Область непосредственно перед радарной решеткой для высокоэнергетических радаров опасна для здоровья человека. Интенсивные радиолокационные волны систем, таких как AN/TPQ-36, могут детонировать электрически взрываемые боеприпасы на коротких дистанциях. [1] : 4–48
1RL126 ( по классификации НАТО : Small Fred ) контрбатарейный/разведывательный радар, установленный на ПРП-3 «Вал» Акустико-тепловой артиллерийский разведывательный комплекс 1Б75 «Пенициллин»
AN/MPQ-10 (локация минометов), эхо-диапазон, до 1945 года. [8] Модифицированный в 1980-х годах до AN/MPQ-10S (модификация Saunders), обеспечивал отслеживание в эхо-диапазоне и моделирование наведения ракет класса «земля-воздух» в диапазоне C для обучения РЭБ.AN/KPQ-1 (минометный прицел), до 1954 г. [9] AN/MPQ-4 (минометный локатор), 1958 г. Радиолокационная станция обнаружения огня AN/TPQ-36 , 1982 г. Радиолокационная станция обнаружения огня AN/TPQ-37 , 1980 г. AN/MPQ-64F1 Улучшенный Sentinel (в многорежимном Sentinel), первоначальный Sentinel 1997 г., улучшенный ~2020 г.AN/TPQ-48 Легкий противоминометный радар (LCMR) [10]Радар противодействия AN/TPQ-49 LCMR [10]Радар противодействия AN/TPQ-50 LCMR, 2011 [10] [11] Радар быстрого реагирования AN/TPQ-53 , 2009 г. Комбинированная РЛС воздушного наблюдения и контрбатарейной борьбы AN/TPS-80 , 2016 г.ARSOM 2P ( по классификации НАТО : Small Yawn ) Аистёнок , 2008
АСЕЛСАН СТР.
Контрбатарейный радар ARTHUR
DTCBia комбинированный радар воздушного наблюдения и контрбатарейной борьбы, 2024 [12]
Euro-Art COBRA (радар) Активная антенная решетка с электронным сканированием
EL/M-2084 комбинированный радиолокатор воздушного наблюдения и контрбатарейной борьбы Giraffe AMB комбинированный радар воздушного наблюдения и контрбатарейной борьбы.jpg/1280px-Bangladesh_Army_SLC-2_weapon_locating_Radar_(25040973326).jpg)
SNAR 1, SNAR 2 ( по классификации НАТО : Pork Trough ) радар слежения за минометными снарядами
РЛС обнаружения оружия Swathi
Радар SLC-2
РЛС FA No 15 (Cymbeline) (минометная локация) Радар FA No 8 (Green Archer) (минометный)
Артиллерийская радиолокационная система разведки RZRA Liwiec Красный цвет Радар типа 7041Л219 Зоопарк-1 , 1989
1Л220 Зоопарк-2Компания Euro-Art International EWIV сегодня объявила о заключении контракта с Вооруженными силами Объединенных Арабских Эмиратов на поставку и ввод в эксплуатацию 3 радаров контрбатарейного контроля (COBRA)