Система предупреждения о приближении ракет

Для проверки этой статьи нужны дополнительные цитаты . Помогите улучшить эту статью , добавив ссылки на надежные источники . Материалы без ссылок могут быть оспорены и удалены. Найти источники:  «Система предупреждения о приближении ракеты» – новости  · газеты  · книги  · ученый  · JSTOR ( февраль 2009 г. ) ( Узнайте, как и когда удалять это сообщение )

Система предупреждения о приближении ракет (MAW) является частью пакета авионики на некоторых военных самолетах. Датчик обнаруживает атакующие ракеты. Его автоматическое предупреждение дает пилоту сигнал о необходимости выполнить оборонительный маневр и применить доступные контрмеры для прерывания отслеживания ракет.

Управляемые зенитно-ракетные системы (ЗРК) были разработаны во время Второй мировой войны и начали давать о себе знать в 1950-х годах. В ответ на это были разработаны средства радиоэлектронного противодействия (РЭБ) и тактика полетов для их преодоления. Они оказались весьма успешными при условии, что было дано надежное и своевременное предупреждение об угрозе.

Анализ потерь самолетов из-за действий противника с 1960-х годов показывает, что не менее 70% всех потерь были отнесены к пассивным тепловым ракетам, т. е. ракетам с инфракрасным (ИК) наведением ^{[ требуется ссылка ] . Это может показаться удивительным, учитывая, что системы} SAM с радиолокационным наведением имеют большую дальность поражения, работают быстрее, обладают более высоким маневренным потенциалом, несут более крупные боеголовки и оснащены неконтактными взрывателями .

Основная причина, по которой управляемые ИК-ракеты были настолько эффективны, заключалась в том, что потребовалось гораздо больше времени для разработки эффективных систем предупреждения против них. Большинство сбитых самолетов так и не узнали о приближении ракет. С другой стороны, приемники радиолокационного оповещения уже доказали свою эффективность к началу 1970-х годов, что значительно повысило выживаемость самолетов против радиолокационных угроз.

Первые ИК-ракеты класса «воздух-воздух» появились в 1950-х годах. Технология позволила создать более компактные конструкции ракет и сделала возможным разработку ИК -переносных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК), т. е. ракет, запускаемых с плеча, которые поступили на вооружение к 1960-м годам.

ИК ПЗРК относительно дешевы, достаточно надежны, просты в эксплуатации и трудны для обнаружения. Они также не требуют инфраструктуры, часто связанной с развертыванием ЗРК с радиолокационным наведением, что часто выдает их присутствие.

Было произведено огромное количество ПЗРК (с 1970 года было произведено около 700 000 единиц ^[1] ). Большое количество было распространено во время Холодной войны и сразу после нее. Значительное количество доступно и доступно на черном рынке и попало в руки «негосударственных» организаций или так называемой «асимметричной» угрозы. (По оценкам Jane's Intelligence Review от февраля 2003 года, это число достигает 150 000 единиц ^[2] ). Статья «Распространение ПЗРК и угроза гражданской авиации» от 13 августа 2003 года Jane's Terrorism and Insurgency Centre оценивает, что цена на черном рынке ПЗРК, таких как SA -7, может составлять всего 5000 долларов. ^[3]

Разведданные о местонахождении ПЗРК, особенно в руках «негосударственных» организаций, обычно расплывчаты и ненадежны. Это, в свою очередь, затрудняет прогнозирование того, где и когда ожидать атаки с применением ПЗРК.

ПЗРК 2-го и 3-го поколений появились в 1980-х годах и еще больше повысили эффективность и производительность ПЗРК за счет усовершенствованной новой технологии головки самонаведения, усовершенствованных ракетных двигателей и аэродинамических усовершенствований. Их производительность улучшилась с точки зрения дальности поражения, минимального угла пуска, маневренного потенциала и углов обзора (ПЗРК 1-го поколения были ограничены только атаками в тыловом секторе). Они также стали более устойчивыми к радиоэлектронному подавлению.

Поэтому ПЗРК стали еще более смертоносными, особенно против более уязвимых платформ, таких как вертолеты, легкие самолеты, коммерческие и военные транспортные самолеты (во время заходов и вылетов). Более низкая скорость этих платформ заставляет их проводить больше времени в зонах поражения ПЗРК по сравнению с высокопроизводительными истребителями и ударными самолетами.

Зафиксировано не менее 35 атак ПЗРК на гражданские самолеты. Двадцать четыре были сбиты, в результате чего погибло около 500 человек.

Защита самолетов от ракет с ИК-наведением в большинстве случаев зависит, во-первых, от надежного обнаружения и оповещения о ракетах, а во-вторых, от применения эффективных средств радиоэлектронного подавления.

Исключением из этого являются всенаправленные ИК-глушилки, которые вообще не используют предупреждение о ракетах, поскольку они просто излучают модулированную ИК-энергию, пока они включены. Эти глушители существуют с 1970-х годов, и когда были применены правильные методы модуляции глушения, они были достаточно эффективны против амплитудно-модулированных ПЗРК 1-го поколения, которые работали в ближнем ИК-диапазоне (от 1 до 2 микрометров (мкм)). Появление ПЗРК 2-го и 3-го поколений изменило это. Они работают в среднем ИК-диапазоне (от 3 до 5 мкм) и используют более совершенные методы модуляции (например, частотную модуляцию). Вместо того, чтобы глушить эти ракеты, всенаправленный ИК-глушитель стал источником для наведения ракет.

Своевременное предупреждение о ИК ПЗРК является сложной задачей. Они не предупреждают о своем присутствии до запуска, не полагаются на активный ИК, радиолокационное наведение или лазерный целеуказатель, которые могли бы испускать обнаруживаемое излучение. Они, как правило, стреляют и забывают и могут захватить и поразить цель, ускориться до цели и уничтожить ее за секунды. У них небольшая, но видимая радиолокационная сигнатура, а также топливо, которое горит — в зависимости от платформы, как правило, в течение очень короткого времени.

ПЗРК — это оружие относительно короткой дальности, обычно до пяти километров с центром зоны поражения от одного до трех километров. Поэтому они допускают очень мало погрешностей для эффективного противодействия им, поскольку время до удара (TTI) по цели на расстоянии одного километра составляет всего около трех секунд. TTI для целей на расстоянии трех и пяти километров также относительно короткое — всего от семи до чуть более одиннадцати секунд соответственно.

MAW должен обеспечивать надежное и своевременное предупреждение, чтобы обеспечить соответствующие ответные меры. Почти 100% вероятность предупреждения (POW) и очень быстрое время реакции для противодействия ближайшим запускам ракет (порядка одной секунды) имеют решающее значение.

Экипаж самолета будет полагаться на систему только в том случае, если он в ней уверен. MAW также должен иметь достаточно низкий уровень ложных тревог (FAR), даже при освещении несколькими источниками (в том числе угрозами) с разных направлений.

Быстрое время реагирования и низкий FAR по своей сути являются противоречивыми требованиями. Приемлемое решение требует сбалансированного подхода для обеспечения наиболее успешного конечного результата без ущерба для POW. Поскольку более длительное время предупреждения до удара (TTI) почти всегда желательно, это приводит к выводу, что существует что-то вроде слишком низкого FAR: все системы оповещения собирают данные, а затем принимают решения, когда достигается некоторый уровень уверенности. Ложные тревоги представляют собой ошибки принятия решений, которые (при условии оптимальной обработки) можно уменьшить только путем сбора большего количества информации, что означает большее время, неизбежно приводящее к сокращению времени до удара. Большинство пользователей терпели бы увеличенный FAR (до некоторой точки, когда он начинает ограничивать операции) вместо уменьшенного TTI, потому что их вероятность выживания довольно напрямую зависит от TTI, которое представляет собой время, в течение которого могут быть развернуты контрмеры.

Точная информация об азимуте и угле атаки возвышения (AOA) может быть еще одним очень важным требованием. Системы направленного ИК-противодействия (DIRCM) зависят от систем MAW для достаточно точного начального наведения (около двух градусов), чтобы гарантировать, что DIRCM своевременно и успешно обнаруживает и поражает приближающиеся ракеты.

Точная AOA также важна при принятии решения о направлении выброса ложных целей (сигнальных ракет). Крайне важно избегать ситуации, когда платформа и выпущенные ложные цели остаются в мгновенном поле зрения (IFoV) приближающихся ракет. В таких ситуациях ракеты вполне могут, пролетев мимо ложных целей, все равно поразить платформу. Это особенно важно, когда разделение ложных целей и платформы занимает слишком много времени, как в случае с медленно летящими самолетами.

Точный AOA также важен, когда платформа должна предпочтительно маневрировать при сбросе ложных целей для увеличения расстояния промаха. Это больше применимо к быстрым самолетам, где их высокая скорость имеет тенденцию сводить на нет разделение, вызванное скоростью выброса ложной цели. Поворот в сторону приближающихся ракет для установления/увеличения угла между ложной целью и платформой особенно важен в случаях, когда ракета приближается сзади между секторами «пять или семь часов». Если AOA недостаточно точен, пилот вполне может повернуть в неправильном направлении и подготовить себя к ситуации, описанной выше.

Система также должна быть полностью автоматизирована, поскольку время реакции человека в соответствующих случаях (запуски на короткие расстояния) слишком велико.

Легкие самолеты, вертолеты и истребители обычно имеют ограниченное пространство и массу для дополнительного оборудования. Система также может вызывать неблагоприятное аэродинамическое сопротивление, которое требует минимальных физических размеров и количества коробок. Потребляемая мощность должна также поддерживаться в пределах мощности электрической системы платформы.

Интегрированные функции отображения и управления желательны для избежания дублирования на приборных панелях, где пространство ограничено. Если платформа оснащена как радарами, так и системами предупреждения о ракетах, HMI должен отображать обе угрозы четко и недвусмысленно.

Интегрированный HMI также должен отображать рабочее состояние системы, состояние работоспособности, режим работы, оставшееся количество ложных целей и т. д. Отдельные панели управления оправданы только в целях обеспечения безопасности полета, например, для включения/выключения ECM и сброса ложных целей.

Закупка систем самозащиты от средств радиоэлектронной борьбы (РЭБ) имеет прямые и косвенные финансовые последствия.

Прямые затраты включают первоначальную цену системы, запасных частей, а также испытательного оборудования, необходимого для обеспечения поддержания производительности и доступности систем на протяжении всего их жизненного цикла.

Установка и интеграция систем РЭБ на самолетах — еще одна прямая статья расходов.

С другой стороны, косвенные затраты подразумевают ухудшение характеристик самолета в результате наличия системы на борту, что в свою очередь отрицательно сказывается на эксплуатационных расходах самолета.

Поэтому самая низкая начальная цена системы не обязательно предлагает лучшее решение, поскольку необходимо учитывать все факторы. Общая экономическая эффективность систем, т.е. соотношение цены и производительности, более важна при принятии решения о выборе системы.

Эта статья содержит список «за» и «против» . Пожалуйста, помогите переписать ее в консолидированные разделы по темам. ( Июль 2013 )

This section is in list format but may read better as prose. You can help by converting this section, if appropriate. Editing help is available. (November 2019)

Для систем MAW использовались три различные технологии, то есть системы на основе: импульсно-доплеровского радара , инфракрасного и ультрафиолетового . Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки, которые можно обобщить следующим образом:

Преимущества

• Может измерять расстояние и скорость приближающихся ракет. Таким образом, он может определять время до удара (TTI) и оптимизировать время сброса контрмер ( сигнальных ракет ).
• Не зависит от двигательной установки ракет, подлежащих сгоранию.
• Менее чувствителен к погодным условиям.

Недостатки

• В условиях сложных угроз активные системы могут обнаружить присутствие самолета с помощью радиолокационного излучения MAW и, следовательно, повысить его уязвимость.
• Дальность обнаружения небольших ракет с низкой эффективной поверхностью рассеяния, таких как ПЗРК, ограничена, что может привести к недостаточному времени оповещения и, как следствие, позднему сбрасыванию ложных целей.
• Невозможно измерить направление достаточно точно, чтобы направлять системы DIRCM .
• Подвержен ложным срабатываниям, вызванным другими источниками радиочастот.
• Может вызывать помехи в работе наземных радаров управления воздушным движением, если рабочая частота выбрана неправильно.
• Более сложная интеграция, чем пассивные системы, из-за пространственных ограничений.

Преимущества

• При хороших погодных условиях атмосферное пропускание ИК-излучения, как правило, лучше, чем пропускание слепого солнечного УФ-излучения.
• Потенциально может достигать большей дальности обнаружения на высоте, где отсутствуют помехи от земли.
• Потенциально может обнаружить кинетическое тепло ракет после сгорания двигателя на высоте, но, вероятно, не на малой высоте из-за высокого фонового ИК-излучения.
• Предоставляет хорошую информацию об угле атаки для наведения DIRCM и принятия правильных решений относительно направления выброса ложных целей и маневрирования.

Недостатки

• Очень низкая ИК-передача через жидкую воду и лед, что исключает возможность всепогодной эксплуатации. Даже нескольких десятков микрометров воды на линзе или в атмосфере между угрозой и датчиком достаточно, чтобы эффективно ослепить как датчики MWIR, так и LWIR.
• Приходится конкурировать с огромным количеством естественных (солнечных) и искусственных помех в ИК-диапазоне.
• Таким образом, частота ложных срабатываний и/или вероятность предупреждения представляют собой огромную проблему для ракет класса «земля-воздух» из-за высокого фонового инфракрасного излучения, исходящего от Земли.
• Для устранения проблемы ложных срабатываний требуются огромные вычислительные мощности, что в свою очередь увеличивает стоимость.
• В некоторых системах используются два цветных детектора для подавления фонового шума и снижения FAR. Хотя это решает некоторые проблемы, это создает другие, поскольку еще больше усложняет систему из-за оптических, чувствительности и чрезвычайно высоких требований к скорости пикселей, что отрицательно влияет на стоимость и надежность.
• Невозможно предоставить фактическую информацию о дальности.
• Традиционно ИК-детекторы имеют очень узкие мгновенные поля зрения для достижения достаточно хорошего соотношения сигнала к цели. Поэтому требуются большие массивы детекторов для обеспечения азимутального покрытия на 360°, что является еще одним фактором, влияющим на стоимость.
• Требуются охлаждаемые детекторы, что усложняет логистическую поддержку жизненного цикла и приводит к высокой стоимости владения.
• Дальность обнаружения может быть ограничена из-за использования новых технологий в ракетных двигателях с низким уровнем ИК/УФ-излучения.

Преимущества

• Работает в солнечно-слепом УФ-спектральном диапазоне длин волн и, следовательно, не имеет естественных (солнечных) ложных срабатываний. Поэтому системы MAW на основе УФ-излучения имеют гораздо меньше проблем с ложными срабатываниями, которые необходимо решать, по сравнению с системами на основе ИК-излучения.
• Очень высокая вероятность предупреждения в условиях сильного фонового шума.
• Возможность эксплуатации в любую погоду, так как он невосприимчив к солнечным помехам и практически не подвержен воздействию жидкой воды.
• Широкое мгновенное поле зрения.
• Предоставляют очень хорошую информацию об угле атаки для принятия правильных решений по выбросу ложных целей, маневрированию и наведению DIRCM.
• Имеет быстрое время реагирования на запуски ракет поблизости.
• Более простая система, чем технологии импульсного допплера и ИК-технологии.
• Не требует охлаждения и требует лишь умеренной вычислительной мощности.
• Низкая стоимость жизненного цикла.

Недостатки

• Для обнаружения приближающихся ракет ракетный двигатель ракеты должен работать, что требует высоких эффективных температур горения, характерных для твердотопливных ракетных двигателей.
• Системы на основе ИК-излучения, вероятно, лучше работают на высоте, но УФ-излучение эффективнее против ракет класса «земля-воздух».
• Невозможно предоставить фактическую информацию о дальности, но можно вывести TTI по ​​быстрому увеличению амплитуды сигнала приближающейся ракеты.
• Дальность обнаружения может быть ограничена из-за использования новых технологий в ракетных двигателях с низким уровнем ИК/УФ-излучения.

Текущие доступные системы MAW, а также те, которые находятся в разработке, представляют все три типа технологий. Каждая технология имеет сильные и слабые стороны, и ни одна из них не обеспечивает идеального решения.

Франция

• MWS - 20 (Damien) изначально от Dassault Electronique (теперь Thales )

Израиль

• EL/M-2160 (ALQ – 199) из ELTA

Япония

• J/APQ – 1 * от Mitsubishi Electronic Corporation

Россия

• LIP MAW (устаревшая система)
• Арбалет-Д от корпорации «Фазатрон НИИР»

Великобритания

• PVS 2000 изначально от GEC Marconi и Plessey Avionics (теперь SELEX и Thales) (устаревшая система) ^[4]

Великобритания и Италия

• AMIDS от SELEX и Elettronica (компонент Praetorian DASS , разработанный на основе PVS 2000) ^[5]

НАС

• AN/ALQ – 127 изначально от Westinghouse (теперь Northrop Grumman ) (устаревшая система)
• AN/ALQ – 153 изначально от Westinghouse (теперь Northrop Grumman) (устаревшая система)
• AN/ALQ – 154 из AIL (устаревшая система)
• AN/ALQ – 156 от BAE Systems EI&S

Франция

• DDM-SAMIR/DDM-NG от Sagem и MBDA ^[6]

Германия

• PIMAWS от BGT (неизвестно, находится ли он на стадии производства/разработки)

Германия и Франция

• MIRAS от Hensoldt (Hensoldt Holding GmbH), Thales и Airbus DS GmbH

Индия

• DCMAWS из DARE (лаборатория DRDO ). ^{[7] [8] [9]}

Израиль

• PAWS от Элисры

Италия

• Леонардо МЭЙР ^[10]

Россия

• Президент-С (БКО) от КРЭТ и НИИ Экран ^[11]

Türkiye

• IRIS 200 от Aselsan ^[12]

Великобритания

• ELIX-IR от Thales UK (статус производства/разработки неизвестен)

НАС

• AN/AAR 44B из L-3 Cincinnati Electronics
• MIMS от Northop Grumman (статус производства/разработки неизвестен)
• JATAS, разрабатываемая компаниями Alliant Techsystems (ATK) и BAE Systems по контракту с ВМС США, первоначальное оперативное развертывание запланировано на конец 2015 года.
• AN/AAR-56 от Lockheed Martin для F-22 (в рабочем состоянии)
• Система распределенной апертуры (DAS) AN/AAQ-37 от Northrop Grumman или Raytheon для F-35 (в рабочем состоянии)

США и Израиль

• PAWS - 2 от Raytheon и Elisra

Германия

• AN/AAR-60 или MILDS (система обнаружения запуска ракет) от Hensoldt Holding GmbH. ^[13]

Индия

• UVMAWS от DRDO ^[14]

Израиль

• Гитара – 350 от Рафаэля (неизвестно, находится ли она в стадии производства/разработки)

Россия

• 101КС-У входит в состав оптико-электронной системы (ОЭС) 101КС «Атолл» для самолета пятого поколения Су-57 ВВС России.

Швеция/Южная Африка

• MAW 300 от Saab Avitronics ^[15]

Türkiye

• IRIS 100 от Aselsan ^[16]

НАС

• AN/AAR-47 с модернизированными датчиками AN/AAR-47A(V)2.
• AN/AAR-54 изначально от Westinghouse (теперь Northrop Grumman)
• AN/AAR-57 изначально от Sanders (теперь BAE Systems EI&S) ^[17]

• Сухой Су-30МКМ MAW-300
• Приемник радиолокационного оповещения
• Инфракрасное самонаведение (пассивная система наведения ракет)
• Направленные инфракрасные меры противодействия
• Электронные контрмеры
• Активное радиолокационное самонаведение

• Самозащита самолета (PDF)
• Тепловое наведение ракет