Радиоэлектронное наблюдение

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

1. Структура и деятельность предприятия ЦНИРТИ, основные направления деятельности

2. Космическая система радиоэлектронного наблюдения

2.1 Радиоэлектронное наблюдение

2.2 Система морской космической разведки и целеуказания (МКРЦ) «Легенда»

Вывод

Используемая литература

1. Структура и деятельность предприятия ЦНИРТИ, основные направления деятельности

Федеральное государственное унитарное предприятие "Центральный научно-исследовательский радиотехнический институт имени академика А.И. Берга" был основан в 1943 году как ведущий институт по радиолокации.

Под руководством первого директора - академика А.И. Берга во ВНИИ-108 (первое название ЦНИРТИ) были проведены фундаментальные и прикладные исследования в области радиолокации, которые стали основой развития таких её современных направлений, как радиоэлектронная борьба (РЭБ), авиационное и космическое радиоэлектронное наблюдение, радиоэлектронные системы ПВО, квантовая электроника, комплексы средств преодоления ПРО, радиопротиводействие средствам радиоэлектронного наблюдения, электровакуумные и полупроводниковые приборы и т. д.

В настоящее время ЦНИРТИ выполняет функции базового предприятия, по следующим направлениям:

- Космические и авиационные системы дистанционного зондирования Земли;

- Авиационные комплексы и средства РЭП для защиты малоразмерных летательных аппаратов;

- Комплексы по защите баллистических объектов;

- Широкополосные усилители мощности СВЧ диапазона;

- Специальная аппаратура антитеррористического назначения.

Разработка базовых элементов нового поколения, в том числе сверхширокополосной цифровой радиочастотной памяти, позволяет создавать перспективные средства РЭБ для самолетов 5-го поколения.

В настоящее время заканчивается разработка малогабаритных станций активных помех для защиты самолетов фронтовой авиации. Научно-практические достижения ЦНИРТИ в области нелинейной радиолокации сегодня широко используются в серии поисковой аппаратуры и других образцах спецтехники. Цифровые технологии обеспечивают разработку высокоэффективной аппаратуры радиоэлектронного подавления радиолиний управления взрывом.

Сегодня в ЦНИРТИ уделяется большое внимание математическому и физико-математическому моделированию радиоэлектронных комплексов и средств. На предприятии имеется уникальный комплекс, который обеспечивает в диапазоне 0.05-18 ГГц многоканальное воспроизведение сигналов с высокой точностью и в реальном масштабе времени, что позволяет исследовать весь спектр современных и перспективных радиоэлектронных систем, в том числе и когерентных.

Новейшие технические решения применяются также для разработки и производства гражданской продукции: аппаратуры радиочастотной идентификации нового поколения, безэховых камер, приборов автоматического распознавания патогенных микроорганизмов, гибридно-интегральных усилителей мощности, монолитных СВЧ устройств, уникальных СВЧ.

Актуальны и востребованы работы в области энергосбережения - создание и внедрение комплексов для автоматизированного коммерческого и технического учета электроэнергии и разработке энергосберегающего осветительного оборудования.

Действующая на предприятии система менеджмента качества (СМК) сертифицирована в системе сертификации "Военный регистр" на соответствие требованиям стандартов СРПП ВТ, ГОСТ РВ 15.002-2003 и ГОСТ Р ИСО 9001-2001.

Работы по обеспечению, управлению и улучшению качества продукции осуществляются на всех этапах жизненного цикла продукции.

Процессный подход, лежащий в основе СМК, позволил построить сквозные процессы, ориентированные на удовлетворение потребителя, что обеспечило выполнение установленного уровня качества продукции и оптимизировало затраты на ее производство.

СМК предприятия базируется на организационной структуре предприятия и охватывает все тематические, общетехнические и функциональные подразделения. Все требования по управлению процессами проектирования, изготовления, контроля, испытаний на соответствие установленным требованиям регламентированы в 102 стандартах СМК предприятия.

2. Космическая система радиоэлектронного наблюдения

ЦНИРТИ занимается созданием средств и систем КРЭН, начиная с 1959г., фактически с начала освоения человечеством космического пространства.

Период создания и развития КРЭН до начала создания космической системы «Лиана» можно условно разбить на четыре основных этапа, в процессе которых было создано четыре поколения космических средств и систем радиоэлектронного наблюдения (РЭН).

2.1 Радиоэлектронное наблюдение

Начало работ по созданию космических средств радиоэлектронного наблюдения относится к августу 1960 г., когда была поставлена задача создания в интересах Минобороны СССР экспериментального космического аппарата «ДС-К8» для отработки методов и средств определения параметров радиолокационных сигналов РЛС оборонного назначения.

На первом этапе предусматривались: разработка унифицированных КА «ДС-У» и запуск двух экспериментальных космических аппаратов «ДС-К40», которые состоялись в 1965-1966 гг., но оказались неудачными из-за аварий ракеты-носителя. Вторым этапом стало создание КА радиотехнического наблюдения системы «Целина» c аппаратурой на микроэлементной базе (КБ «Южное», 1964 г.).

Запуск КА «Целина-0» - не ориентируемого ИСЗ с солнечными источниками питания для обзорных радиотехнических наблюдений («Космос-189») был осуществлен в октябре 1967 г. с космодрома Плесецк. Система позволяла «слушать» один и тот же район земного шара несколько раз в сутки в разное время.

Срок активного существования спутника составлял около 3 месяцев. С 1968 по 1982 г. было запущено 40 аппаратов этой модификации.

КА «Целина-Д» предназначался для детальных радиотехнических измерений с приемом, анализом и высокоточной привязкой к местности источников радиотехнических сигналов.

Этот спутник относится к классу ориентируемых в орбитальной системе координат КА и отличается более сложным комплексом специальной и обеспечивающей аппаратуры. Уже в ходе испытаний КА «Целина-Д» было показано, что получаемая информация позволяет не только обнаружить радиоизлучающие средства и определить их местоположение, но и точно установить их назначение, характеристики и режимы функционирования.

С 1970 по 1994 г. на орбиту был выведен 71 КА, два пуска закончились аварией.

В 1980-х гг. была создана модификация «Целина-Р», оснащенная аппаратурой для наблюдения источников радиоизлучений, что позволило обеспечить решение задач радиоэлектронного наблюдения в полном объеме.

Разработка аппарата следующего поколения - «Целина-2», стартовавшая в 1972 г., завершилась пуском ИСЗ только в сентябре 1984 г. Запуск последнего спутника этого типа был осуществлен в июне 2007 г.

Своеобразный ответ американскому «Лакроссу» - спутник радиолокационной разведки «Алмаз-Т» (разработчик НПО ПМ) с разрешением 10-15 м был запущен в СССР в 1981 г.

2.2 Система морской космической разведки и целеуказания (МКРЦ) «Легенда»

Разработка первой в мире космической системы обзора акватории Мирового океана комплексом разведывательных КА различных типов в интересах применения ударного противокорабельного оружия кораблями и подводными лодками ВМФ СССР стартовала в начале 1960-х гг. Система МКРЦ использовала аппараты двух типов: радиолокационной «УС-А» (Управляемый Спутник Активный) и радиотехнической разведки «УС-П» (Управляемый Спутник Пассивный). Головным разработчиком системы МКРЦ было КБ-1 (ЦНИИ «Комета», Москва). КА «УС-А» и «УС-П» разработаны ОКБ-52 («НПО «Машиностроения», г. Реутов). В те же годы проводились работы по созданию системы контроля радиотехнической обстановки «Целина», осуществлявшей регистрацию излучений в широком диапазоне частот. Но отсутствие решения о едином заказчике космических средств в Минобороны не позволило это сделать в 1960 г.

Изготовление КА «УС-А» и «УС-П» было поручено Ленинградскому заводу «Арсенал». В 1969 г. ему была передана вся техдокументация по этим аппаратам. КА «УС-А» имел достаточно энергоемкий бортовой радиолокационный комплекс, обеспечивавший обнаружение и сопровождение морских целей в любое время суток и любую погоду. Для питания комплекса потребовалось использование ядерной энергетической установки (ЯЭУ) «Бук» с электрической мощностью 3 кВт (разработчик ПО «Красная Звезда»). радиотехнический космический локационный

В период отработки бортового спец. комплекса несколько КА было запущено с химическими источниками. Первый пуск состоялся в 1965 г. После успешных летных испытаний система активной радиолокационной морской разведки и целеуказания с КА «УС-А» была принята в эксплуатацию в 1975 г., КА радиотехнической разведки «УС-П» - в 1978 г. Последний пуск космического аппарата «УС-А» состоялся в 1988 г.

Из-за запрета использования КА с ЯЭУ на низких орбитах (высота орбит 250-290 км) производство «УС-А» было прекращено.

Всего было осуществлено 37 запусков КА «УС», два из которых закончились аварией РН. В 1975-1976 гг. и 1981-1982 гг. производилось по 3-4 пуска. Первые аппараты выводились на орбиту при помощи РН серии «Союз», а после принятия на вооружение - РН «Циклон-2». 25.04.1973 г. из-за аварии РН «Циклон-2» спутник «УС-А» упал на территорию Канады. Корпус реактора выдержал удар, радиоактивного заражения не произошло, но тем не менее Советскому Союзу пришлось выплатить Канаде около 3 млн. долларов.

КА «УС-П» осуществлял поиск и идентификацию надводных целей без радиолокационного облучения, регистрируя их электронные излучения, характерные для каждого типа корабля. На КА «УС-П» применялись солнечные энергетические установки и буферные аккумуляторные батареи. За период с 1974 по 1991 г. было запущено 37 КА этого типа. Пуски КА «УС-П» (и «УС-А») проводились только с космодрома «Байконур». Штатная группировка КА «УС-П» должна была включать 3 аппарата. Их орбиты фазировались так, чтобы все спутники двигались вдоль одной и той же трассы со сдвигом в 1 сутки друг от друга.

Рисунок - КА «УС-ПМ»:

По завершении активного существования КА выполняли маневр увода с рабочей орбиты. На аппаратах 1975-1987 гг. увод осуществлялся небольшим разгонным импульсом. Спутники оставались на орбите до нескольких лет и разрушались из-за взрывов остатков топлива в двигательной системе или контейнеров с буферными химическими батареями.

С 1986 г. КБ «Арсенал» проводило поэтапную модернизацию КА «УС-А» и «УС-П». Были кардинально улучшены параметры обнаружения и распознавания надводных целей; расширилась полоса обзора; в несколько раз был повышен срок активного существования КА; увод с орбиты стал выполняться посредством тормозного импульса (теперь отработавшие КА в течение нескольких недель после прекращения работы входят в атмосферу, избегая неконтролируемого разрушения на орбите).

В 1993 г. на вооружение был принят КА второго поколения «УС-ПМ». Аппарат оснащен двумя возвращаемыми капсулами. К 2004 г. произведено 12 запусков этого аппарата.

Продолжительность его активного существования составляла от 18 до 23 месяцев.

В последние годы система эксплуатируется в «урезанном» виде.

Последний раз группировка КА радиотехнического наблюдения была доведена до штатной численности из трех рабочих аппаратов в 1996 г. После начала разработки КА радиотехнического наблюдения «Целина-2» вновь была предпринята попытка создать универсальную систему для Минобороны. По тех. заданию ВМФ предприятиями Минрадиопрома во главе с ЦНИИ «Комета» в 1979-1980 гг. были разработаны технические предложения по созданию перспективной системы наблюдения для ВМФ «Идеограмма-Пирс». В первой половине 1990-х гг. КБ «Арсенал» получило заказ на создание КА нового поколения, в котором сочетались бы функции КА «УС-П» (радиотехническое наблюдение), «УС-А» (радиолокационное наблюдение) и КА контроля радиотехнической обстановки серии «Целина», производство которых на Украине было прекращено. По-видимому, на смену спутникам типа «УС-П» и «Целина-2» в скором будущем придет КА «Лиана».

Космическая система обнаружения стартов ракет с континентальной части США «Око» включала в себя: спутники «УС-КС» на высокоэллиптических орбитах со станцией управления и приема информации (СУПИ) и стартовый комплекс. Головной разработчик комплекса - ЦНИИ «Комета», разработчик КА «УС-КС» - НПО им. С.А. Лавочкина. Создание космической системы обнаружения стартов ракет было поручено КБ Челомея в начале 1960-х гг. В 1962 г. был подготовлен проект системы, включавшей 20 спутников массой в 1400 кг, расположенных на одной полярной орбите высотой 3600 км.

Спутники выводились на орбиту РН «УР-200» и должны были обнаруживать ракеты по тепловому излучению факела двигателей первой ступени. После отстранения В.Н. Челомея от руководства проектом в 1964 г., головным стало КБ-1. Главным конструктором назначен А.И. Савин, а вместо РН «УР-200» носителем был определен «Циклон-2» КБ Янгеля. В 1965 г. проект низкоорбитальной системы «УС-К» с 18 спутниками на орбите был утвержден Министерством обороны. Однако из-за большого числа необходимых для круглосуточного наблюдения КА и малого времени их активного существования, что делало проект слишком затратным, он так и не был реализован.

В 1968 г. КБ завода им. С.А. Лавочкина в кооперации с ЦНИИ «Комета» начало разработку проекта высокоорбитальной космической системы наблюдения за стартами ракет. Вместо первоначальной идеи использования инфракрасного телескопа на борту КА для обнаружения стартов ракет на фоне земной поверхности, было решено расположить спутники на орбите так, чтобы они вели наблюдение на фоне космического пространства.

Но попадание солнца в объектив приводило к кратковременному выходу аппаратуры из строя. Для повышения надежности системы в 1972 г. предложили расположить дополнительный спутник на геостационарной орбите (ГСО). Ограниченные возможности солнечных батарей не позволили тогда это сделать. В итоге пришлось вдвое увеличить число спутников на эллиптических орбитах. В окончательном виде система должна была включать 9 аппаратов.

19 сентября 1972 г. с космодрома Плесецк РН «Молния» вывела на орбиту первый КА «Око» («Космос-520»). В следующие три года были осуществлены еще четыре запуска. Первые два КА были оснащены инфракрасными и телевизионными приборами обнаружения. Третий аппарат «Космос-665» - только телевизионной аппаратурой. 24 декабря 1972 г. он зафиксировал старт между баллистической ракеты «Минитмен» в ночных условиях. В 1976 г. на орбиту был выведен «Космос-862» с первой в СССР бортовой ЭВМ на интегральных микросхемах. Начиная с 1977 г. произведена серия запусков, в результате которых к 1978 г. была создана работающая группировка из пяти спутников, послужившая прототипом космической системы раннего предупреждения.

В начале программы имелись серьезные проблемы с надежностью спутников. Из первых 13 спутников, запущенных в 1972-1979 гг., только семь проработали более 100 дней. Впоследствии срок активного существования КА удалось довести до 3 лет (американские аппараты «IMEWS-2» функционировали на орбите 5-7 лет). Развёртывание системы «Око» началось запуском четырёх аппаратов в 1979 г. до завершения отработки аппаратуры станции управления, приема и обработки информации. 5 апреля 1979 г. система была принята на вооружение. В июле 1979 г. она зафиксировала старт ракеты-носителя с атолла Кваджалейн.

В 1980 г. на эллиптические орбиты были выведены шесть спутников, а сама система была сопряжена с системой предупреждения о ракетном нападении (СПРН). К 1982 г. был создан указатель ложных тревог. 30 декабря 1982 г. космическая система с шестью спутниками заступила на боевое дежурство. До 1983 г. спутники были оснащены системой самоуничтожения, активировавшейся в случае потери связи с пунктом наземного контроля. По этой причине до 1983 г. было утрачено 11 из 31 КА.

В 1984 г. на геостационарной орбите начал работу КА «УС-КС» системы «Око-С». Спутник помещался в точку стояния на 240 западной долготы, обеспечивая наблюдение за центральной частью территории США. Этот спутник видел пуски ракет с территории США под точно таким же углом, как спутник на высокоэллиптической орбите (ВЭО) во время рабочей части своей орбиты, не изменяя свою позицию относительно Земли. Введение геостационарных спутников сделало систему значительно более надежной. Спутник на ГСО способен обнаружить запуски, даже если высокоэллиптические спутники не развернуты вовсе. При этом может пострадать качество покрытия и надежность обнаружения, но система не будет оставаться полностью слепой.

На ГСО спутники «УС-КС» выводятся с помощью РН «Протон-К», на ВЭО - при помощи РН «Молния-М».

Аппаратура КА регистрирует инфракрасное излучение стартующих ракет только на краю видимого диска Земли (на фоне атмосферы) и передает инфракрасное изображение на землю в реальном времени. За период с 1972 по 2002 г. запущено 86 аппаратов «УС-КС» (4 на ГСО). Наибольшее число пусков (по 8) произведено в 1984-1985 гг.

В феврале 1991 г. с запуском второго КА «УС-КМО» (аббревиатура КМО - Континенты, Моря, Океаны) началось развёртывание системы «Око-1», обнаруживающей старты МБР не только с континентальной территории США, но и из остальных районов земного шара. Ее отличительной особенностью стала возможность вертикального наблюдения за стартом ракет на фоне земной поверхности, что позволяет определять азимут полёта МБР. «Око-1» («Прогноз») со спутником на ГСО была принята на вооружение в 1996 г.

В полной конфигурации система должна включать до семи спутников на ГСО и около четырех на ВЭО. За период с 1988 по 2004 г. было запущено 11 КА. Продолжительность работы КА на орбите варьируется от 2 (для КА № 8) до 77 месяцев (для «УС-КМО» №5).

Из-за нехватки ракет-носителей был произведен только один запуск 21 июля 2006 г. На ВЭО был выведен КА «Космос-2422». В октябре 2007 г. с космодрома Плесецк РН «Молния-М» вывела на ВЭО КА «Космос-2430». В итоге на орбите функционируют три аппарата системы «Око-1»: «Космос-2430», «Космос-2422», «Космос-2379». 27 июня 2008 г. на ГСО был выведен «Космос-2440». Для полноценной работы системы необходимо минимум четыре КА на ВЭО и один на ГСО, что не было достигнуто и после выведения на ВЭО «Космоса-2446» 2 декабря 2008 г. В полном составе космический эшелон СПРН функционировал только с 1987 по 1996 г. На смену старым спутникам типа «73Д6» космические войска планируют получить аппараты серии «ЕКС».

Трассы спутников системы «Око» значительно смещены к западу, что позволяет наблюдать за территорией США из апогея, находясь одновременно в зоне радио видимости России.

Для наблюдения используются телекамеры-видиконы, приспособленные для ближнего ИК и УФ-диапазонов. С 1972 по 1976 г. было запущено четыре экспериментальных КА «Око». В 1977 г. на орбиты было выведено сразу три спутника, однако круглосуточного наблюдения они не обеспечивали. С 1980 г. система стала расширяться. Запуск «Космоса-1223» (ноябрь 1980 г.) позволил сформировать конфигурацию из четырех орбитальных плоскостей, отстоящих друг от друга на 80°. С 1981 г. запуски КА стали производиться в промежутки между этими плоскостями. В феврале-марте 1981 г. трассы всех рабочих спутников были сдвинуты на 30° к востоку, что создавало благоприятные условия для наклонного наблюдения за территорией США.

Пик пусков КА «Око» пришелся на 1990-1993 гг. (запущено 13 спутников). Высокоэллиптическая система СПРН насчитывала до девяти работоспособных КА. Но к концу 1990-х гг. темп пусков резко снизился. К началу 2001 г. на орбите оставалось лишь четыре рабочих спутника: «Космос-2340, -2342, -2351, -2368». После пожара в мае 2001 г. два из четырех находившихся на орбите работоспособных спутника системы «Око» были потеряны.

По сравнению с американскими фоторазведывательными спутниками США российские спутниковые системы находятся в эксплуатации дольше.

Вывод

В российской армии имеется положительный опыт использования групп космической поддержки в оперативно-тактическом и тактическом звеньях. радиотехнический космический локационный

Основными задачами указанных групп являются оценка состояния и работоспособности КА и подготовка предложений по их задействованию для получения данных, а также предоставление полученной информации (разведывательной, метеорологической, навигационной и связной) различным звеньям управления. Группы космической поддержки - одно из наиболее перспективных направлений ликвидации "разрыва" между потенциальными возможностями космических средств и их практическим использованием в войсках.

Используемая литература

1. Цыцулин А.К. Телевидение и космос.- СПб, ЛЭТИ, 2003 г.

2. Апальков Ю.В., Мант Д.И., Мант С.Д. «Отечественные баллистические ракеты морского базирования и их носители». СПб., «Галлея Принт», 2006 г.

3. Мант Д.И., Мант С.Д., Беньковский В. М. «Космос день за днем» СПб., «Галлея Принт», 2001г., 2002, 2004 г.

4. Мант Д.И., Мант С.Д. «Космонавтика. 1000 эпизодов из истории космонавтики и ракетной техники». Аудиокнига. СПб, 2011 г.

5. Романов Н.А. Военно-космическая разведка США в современных локальных конфликтах.

Размещено на Allbest.ru