Система инфракрасного поиска и слежения ( IRST ) (иногда называемая инфракрасным прицеливанием и слежением ) — это метод обнаружения и отслеживания объектов, которые испускают инфракрасное излучение , например, инфракрасные сигнатуры реактивных самолетов и вертолетов . [1]
IRST — это обобщенный случай переднего инфракрасного (FLIR) обзора, т.е. от переднего обзора до кругового обзора ситуации . Такие системы являются пассивными ( термографическая камера ), то есть они не испускают собственного излучения, в отличие от радаров . Это дает им преимущество в том, что их трудно обнаружить.
Однако, поскольку атмосфера в некоторой степени ослабляет инфракрасное излучение (хотя и не так сильно, как видимый свет ), а также поскольку неблагоприятные погодные условия также могут его ослаблять (опять же, не так сильно, как видимые системы), их дальность по сравнению с радаром ограничена. В пределах дальности угловое разрешение IRST лучше, чем у радара из-за более короткой длины волны .
Первые примеры использования системы IRST появились в перехватчиках F-101 Voodoo , F-102 Delta Dagger и F-106 Delta Dart . На F-106 ранняя установка IRST была заменена в 1963 году на серийную выдвижную установку. [2] IRST также была установлена на F-8 Crusader (вариант F-8E), позволяя пассивно отслеживать тепловые выбросы, и была похожа на более позднюю систему Texas Instruments AN/AAA-4 , установленную на ранних F-4 Phantom . [3]
.jpg/1280px-The_Phantom_menace._March_CA_(8203458393).jpg)
F-4 Phantom имел инфракрасную головку самонаведения Texas Instruments AAA-4 [4] под носом ранних серийных самолетов F-4B и F-4C. Она не была установлена на более поздних F-4D из-за ограниченных возможностей, [5] но сохранила выпуклость, и действительно, некоторые F-4D имели IRST-приемник, модернизированный в модифицированной форме. [3]
F-4E устранил выступ AAA-4 IRST и получил внутреннюю установку пушки, которая заняла область под носом. [6] F-4J, имевший импульсно-доплеровский радар, также устранил приемник AAA-4 IRST и выступ под носом. [7]
Первым применением IRST в евразийской стране был самолет Микоян-Гуревич МиГ-23 , [8] который использовал IRST (TP-23ML); более поздние версии использовали IRST (26SH1). [9] Самолет Микоян-Гуревич МиГ-25 ПД также был оснащен небольшим IRST под носом. [10]
Шведский самолет Saab J-35F2 Draken (1965) также использовал IRST, Hughes Aircraft Company N71.
Системы IRST вновь появились в более современных конструкциях, начиная с 1980-х годов с введением 2-D датчиков, которые давали сигналы [ требуется разъяснение ] как по горизонтали, так и по вертикали. Чувствительность также была значительно улучшена, что привело к лучшему разрешению и дальности. В последние годы на рынок вышли новые системы. В 2015 году Northrop Grumman представила свой контейнер OpenPod IRST, [11] который использует датчик Leonardo . [12] В настоящее время ВВС США внедряют системы IRST в свой парк истребителей, включая F-15, F-16 и F-22. [13] [14]
Хотя системы IRST наиболее распространены среди самолетов, существуют также наземные, корабельные и подводные системы. [15] [16] [17]
F -35 оснащен инфракрасной системой поиска и сопровождения AN/AAQ-37 Distributed Aperture System (DAS), которая состоит из шести ИК-датчиков вокруг самолета для полного сферического покрытия, обеспечивая дневное/ночное изображение и действуя как IRST и система предупреждения о приближении ракет. [18]
Предполагается, что Chengdu J-20 и Shenyang FC-31 разделяют схожую концепцию конструкции своей системы. [19] Системы IRST также могут использоваться для обнаружения самолетов-невидимок, в некоторых случаях превосходя традиционные радары. [20]
Это были довольно простые системы, состоящие из инфракрасного датчика с горизонтально вращающимся затвором перед ним. Затвор был подчинен дисплею под основным дисплеем радара перехвата в кабине. Любой ИК-свет, падающий на датчик, создавал «пип» на дисплее, подобно B -scopes, которые использовались на ранних радарах.
Дисплей был в первую очередь предназначен для того, чтобы оператор радара мог вручную повернуть радар на приблизительный угол цели, в эпоху, когда радиолокационные системы приходилось «захватывать» вручную. Система считалась ограниченной по полезности, и с введением более автоматизированных радаров они на некоторое время исчезли из конструкций истребителей.
Диапазон обнаружения зависит от внешних факторов, таких как
Чем выше высота, тем менее плотная атмосфера и тем меньше инфракрасного излучения она поглощает - особенно на более длинных волнах. Эффект уменьшения трения между воздухом и самолетом не компенсирует лучшую передачу инфракрасного излучения. Поэтому дальность обнаружения инфракрасного излучения больше на больших высотах.
На больших высотах температура колеблется от −30 до −50 °C, что обеспечивает лучший контраст между температурой самолета и температурой фона.
Система PIRATE IRST истребителя Eurofighter Typhoon способна обнаруживать дозвуковые истребители на расстоянии 50 км спереди и 90 км сзади [21] — большее значение является следствием непосредственного наблюдения за выхлопом двигателя, а еще большее увеличение возможно, если цель использует форсажные камеры .
Дальность, на которой цель может быть достаточно уверенно идентифицирована для принятия решения о применении оружия, значительно уступает дальности обнаружения — производители заявляют, что она составляет около 65% от дальности обнаружения.
С инфракрасным самонаведением или ракетами «выстрелил и забыл» истребитель может стрелять по цели, не включая свои радары вообще. В противном случае истребитель может включить радар и захватить цель непосредственно перед выстрелом, если это необходимо. Истребитель также может приблизиться на расстояние выстрела пушки и вести огонь таким образом.
Независимо от того, используют ли они свой радар или нет, система IRST все равно может позволить им начать внезапную атаку.
Система IRST может также иметь обычный увеличенный оптический прицел, подчиненный ей, чтобы помочь оборудованному IRST самолету идентифицировать цель на большом расстоянии. В отличие от обычной передненаблюдательной инфракрасной системы, система IRST фактически сканирует пространство вокруг самолета аналогично тому, как работают механически (или даже электронно) управляемые радары. Исключением из метода сканирования является DAS F-35, которая смотрит во всех направлениях одновременно и автоматически обнаруживает и объявляет самолеты и ракеты во всех направлениях, без ограничения на количество одновременно отслеживаемых целей.
Когда они находят одну или несколько потенциальных целей, они оповещают пилота(ов) и отображают местоположение каждой цели относительно самолета на экране, как это делает радар. Опять же, аналогично тому, как работает радар, оператор может приказать IRST отслеживать определенную интересующую цель, как только она будет идентифицирована, или сканировать в определенном направлении, если предполагается, что цель там находится (например, из-за рекомендации от AWACS или другого самолета).
Системы IRST могут включать лазерные дальномеры для обеспечения комплексных решений по управлению огнем при стрельбе из пушек или запуске ракет ( Optronique Secteur Frontal ). Сочетание модели распространения в атмосфере, видимой поверхности цели и анализа движения цели (TMA) позволяет IRST рассчитать дальность.
Наиболее известные современные системы IRST:
Франция
Италия Италия / Испания / Великобритания
Япония
Нидерланды
Россия
Южная Корея Испания
Швеция
Турция
Соединенные ШтатыИстребители оснащены системами IRST для использования вместо радаров, когда ситуация того требует, например, при слежении за другими самолетами, под контролем самолета дальнего радиолокационного обнаружения и управления (AWACS) или при выполнении перехвата с земли (GCI), когда внешний радар используется для помощи истребителю в наведении на цель, а IRST используется для захвата и сопровождения цели, как только истребитель оказывается в пределах досягаемости.
