Beam-riding , также известный как Line-Of-Sight Beam Riding (LOSBR) , наведение луча или наведение луча радара [1] — это метод наведения ракеты на цель с помощью радара или лазерного луча . Название относится к способу, которым ракета летит по лучу наведения, который направлен на цель. Это одна из самых простых систем наведения, которая широко использовалась в ранних ракетных системах, однако она имела ряд недостатков для дальнего наведения и теперь обычно встречается только в ближних ролях.
Лучевая езда основана на сигнале, который направлен на цель. Сигнал не обязательно должен быть мощным, так как его не обязательно использовать также для отслеживания. Основное применение такого рода системы — уничтожение самолетов или танков. Сначала станция прицеливания (возможно, установленная на транспортном средстве) в районе запуска направляет узкий радарный или лазерный луч на вражеский самолет или танк. Затем ракета запускается и в какой-то момент после запуска «собирается» радаром или лазерным лучом, когда влетает в него. С этого этапа ракета пытается удержаться внутри луча, в то время как станция прицеливания удерживает луч направленным на цель. Ракета, управляемая компьютером внутри нее, «едет» по лучу к цели.
Beam riding — один из самых простых методов наведения ракет с использованием радара. По этой причине он широко использовался для ракет класса «земля-воздух» в эпоху после Второй мировой войны . Ранним примером была британская Brakemine , впервые испытанная в 1944 году, как и первая коммерчески доступная SAM, Oerlikon Contraves RSA .
Ранние радары слежения обычно используют луч шириной в несколько градусов, что позволяет легко находить цель по мере ее перемещения. К сожалению, это делает луч слишком широким для точного попадания в цель, где требуются измерения порядка 1 ⁄ 10 градуса. Для выполнения обеих операций в одном радаре используется некоторая дополнительная форма кодирования. Для систем времен Второй мировой войны это было либо переключение лепестков , либо, что более распространено во второй половине войны, коническое сканирование . Коническое сканирование работает путем разделения одного луча радара на два и сравнения силы отраженного сигнала в двух лучах, чтобы определить, какой из них сильнее. Затем радар поворачивается в сторону более сильного сигнала, чтобы повторно центрировать цель. Антенна вращается так, чтобы это сравнение выполнялось вокруг цели, позволяя ей отслеживать как по высоте, так и по азимуту. Системы, которые выполняли это автоматически, были известны как « lock on » или «lock follow».
Системы управления лучом можно легко адаптировать для работы с такой системой. Размещая приемные антенны на задней части ракеты, бортовая электроника может сравнивать силу сигнала с разных точек на корпусе ракеты и использовать это для создания управляющего сигнала, чтобы направить ее обратно в центр луча. При использовании с коническим сканированием сравнение может использовать несколько наборов парных антенн, как правило, две пары, чтобы оставаться центрированным по обеим осям. Эта система имеет преимущество в разгрузке слежения на наземный радар; пока радар может точно нацеливаться на цель, ракета будет удерживать себя на той же линии, используя очень простую электронику.
Неотъемлемым недостатком системы управления лучом радара является то, что луч распространяется по мере его распространения от передатчика (см. закон обратных квадратов ). По мере того, как ракета летит к цели, она, следовательно, становится все более неточной. Это не является проблемой на коротких дистанциях, но поскольку многие ранние ракеты класса «земля-воздух» были разработаны для работы на больших дистанциях, это было серьезной проблемой. Например, более ранние версии ракеты RIM-2 Terrier , представленные в 1950-х годах, были системами управления лучом, но более поздние варианты использовали полуактивное радиолокационное самонаведение для повышения их эффективности против высокопроизводительных и низколетящих целей. [2] В отличие от управления лучом, полуактивное наведение становится более точным по мере приближения ракеты к цели.
Другая проблема заключается в том, что траектория наведения ракеты по сути является прямой линией к цели. Это полезно для ракет с большим преимуществом в скорости над своей целью или когда время полета короткое, но для дальних столкновений с высокопроизводительными целями ракете нужно будет «вести» цель, чтобы прибыть с достаточной энергией для выполнения конечных маневров. Возможным решением этой проблемы было использование двух радаров, одного для отслеживания цели и другого для наведения ракеты, но это увеличило затраты на реализацию. Более распространенным решением для ракет большой дальности было наведение ракеты полностью независимо от радара, используя командное наведение , как в случае с Nike Hercules . Чистое наведение радиолокационного луча было редкостью к 1960 году.
Системы наведения на основе луча снова стали более распространенными в 1980-х и 90-х годах с появлением недорогих и очень портативных лазерных целеуказателей . Из-за более коротких используемых длин волн лазерный луч может проецироваться с гораздо более узким угловым разрешением, чем луч радара, при этом не требуя значительного увеличения размера апертуры проектора по сравнению с другими оптическими устройствами, используемыми типичной системой наведения для высокоточных боеприпасов . Благодаря этому можно пространственно кодировать дополнительную информацию в луче с помощью цифровых или электрооптических средств, что имеет ряд преимуществ. Ракеты с небольшими оптическими приемниками на хвосте могут наводиться на лазеры с такой же легкостью, как и более ранние системы радиолокационного луча, но будут по своей сути более точными из-за более высокого пространственного разрешения кодирования луча на цели.
Кроме того, поскольку луч обычно проецируется непосредственно на приемник ракеты, требуется на порядок меньшая интенсивность, чем в полуактивной конструкции, где цель должна быть «окрашена», а ракета должна обнаружить диффузное отражение лазера от цели. Более низкое требование к интенсивности систем управления лазерным лучом по сравнению с полуактивными лазерными системами самонаведения может значительно затруднить их обнаружение приемниками предупреждения о лазерном облучении цели. Могут использоваться сигналы очень низкой мощности. [3]
В современном использовании лазерный луч обычно ограничивается ракетами малой дальности, как противовоздушными, так и противотанковыми. Примерами являются ADATS , Starstreak , RBS 70 , российские 9K121 «Вихрь» и 9M119 «Свирь» , украинские ПТРК «Скиф» и «Стугна-П» .