Radiolokacyjne źródła informacji dla systemów dowodzenia i kierowania

Transkrypt

1 [16] Frender R., Sędek E., Zaręba K., Mróz T., Dyderski P.: Optimization of the technology of the (YCa) 3 (InFe) 5 O 12 microwave garnet with narrow ferromagnetic resonance linewidth H <1,5kA/ m (<20 Oe). 18 th International Conference on Electromagnetic Fields and Materials, Budapest, May 17 18, 2007, pp [17] Frender R., Sędek E., Zaręba K., Dyderski P.: Some aspects of technology of a new group of microwave dielectrics with relative permittivity ε = and dielectric loss tgδ ε < th International Conference on Electromagnetic Fields and Materials, Budapest, May 17 18, 2007, pp [18] Krupka J.: Measuremants of all permeability tensor components and the effective linewidth of microwave ferrites using dielectric ring resonators. IEEE Trans. Microwave Theory Tech. vol. MTT- 39, pp , July [19] Krupka J. et all: Split Post Dielectric Resonator Techniques for Precise Measuremants of Laminar Dielectric Specimens Measurements Uncertainties. Proc. of the 13 th Intern. Conf. on Microwaves, Radar & Wireless Communications MIKON-2000, May 2000, pp [20] Givot B.L., Krupka J., Belete D.Y.: Split Post Resonator Technique for Dielectric Cure Monitoring of Structural Adhesives. Proc. of the 13 th Intern. Conf. on Microwaves, Radar & Wireless Communications MIKON-2000, May 2000, pp [21] Mann A.G., Krupka J.: Measuremants of susceptibility due to paramagnetic impurtities in shapphire using whispering gallery modes. Proc. of the 13 th Intern. Conf. on Microwaves, Radar & Wireless Communications MIKON-2000, May 2000, pp [22] Derzakowski K., Abramowicz A., Krupka J.: Whispering gallery resonator method for permittivity measurements. Proc. of the 13 th Intern. Conf. on Microwaves, Radar & Wireless Communications MIKON-2000, May 2000, pp Radiolokacyjne źródła informacji dla systemów dowodzenia i kierowania mgr inż. JERZY MIŁOSZ, mgr inż. ANDRZEJ KARWOWSKI Przemysłowy Instytut Telekomunikacji, Oddział w Gdańsku Skuteczne prowadzenie działań bojowych wymaga efektywnego wykorzystania m.in. różnych typów sensorów, w tym sensorów radiolokacyjnych (aktywnych i pasywnych). Dla podniesienia efektywności wykorzystania sensory są integrowane na platformach naziemnych, nawodnych i podwodnych oraz powietrznych i w dedykowanych systemach dowodzenia. Taka jest obecnie platformo-centryczna wizja wykorzystania sensorów w systemach dowodzenia. Na jej potrzeby opracowano, wdrożono i jest eksploatowanych w rodzajach sił zbrojnych, wiele sensorów radiolokacyjnych, których przegląd (koncentrujący się na wyrobach PIT) prezentuje niniejszy referat. Wybrane przykłady sensorów wskazują na ich umiejscowienie i sposób wykorzystania informacji z rozpoznania w systemie, w którym służą do budowy obrazu z rozpoznania wybranego obszaru pola walki. Budowane i realizowane są obecnie wizje sieciocentrycznych systemów walki obejmujących swoim obszarem działania warstwy wykonawcze, przetwarzania danych i sensorów różnych rodzajów wojsk. Stwarzają one nowe wyzwania obejmujące filozofię wykorzystania sensorów, a nie tylko bazujące na postępie technicznym i technologicznym. Musimy w przyszłości być przygotowani na: tworzenie niezależnych sieci sensorów z dedykowanymi im środkami łączności, realizację fuzji danych z sieci sensorów (obecnie ograniczamy się do kojarzenia danych w ramach platform i podsystemów), budowy infrastruktury w postaci baz danych korzystających z danych otrzymywanych z sieci sensorowych. Przedstawiony w referacie z natury rzeczy wybrany obszar w dziedzinie rozpoznania pola walki wskazuje na stosunkowo duży potencjał i znaczącą krajową ofertę. Powstała ona przy stosunkowo niewielkich nakładach na prace badawcze i rozwojowe. Oferta ta przy współpracy krajowej i zagranicznej może zostać rozszerzona i może zaspokoić nowe potrzeby związane z rozwojem systemów dowodzenia. SP. System DUNAJ przeznaczony jest do automatyzacji procesów tworzenia informacji o sytuacji powietrznej oraz automatyzacji procesów dowodzenia i kierowania aktywnymi środkami walki. Jest to system o otwartej architekturze, opartej na sieci rozległej typu WAN, umożliwiający rozbudowę modułów systemowych i oprogramowania, dołączanie nowych źródeł informacji, zastosowanie elementów mobilnych, łatwej integracji z innymi systemami. Do podłączenia źródeł informacji o sytuacji powietrznej służą dwa podsystemy: rozpoznania radiolokacyjnego i walki elektronicznej. Stacjonarne źródła radiolokacyjne Do podłączenia radiolokacyjnych źródeł informacji system DU- NAJ korzysta z obiektów typu ZPR najczęściej wykorzystując protokół ASTERIX bądź standard konsoli SRCC. Nowymi źród- Radiolokacyjne sensory w systemie obserwacji sytuacji powietrznej PIT jest głównym wykonawcą systemu dowodzenia obroną powietrzną szczebla taktycznego DUNAJ będącego na wyposażeniu Rys. 1. Radar trójwspółrzędny TRD-1235 Fig. 1. 3D radar TRD-1235 Elektronika 5/

2 łami informacji wchodzącymi na wyposażenie są radary stanowiące sieć natowską tzw. Back Bone. W jej skład wchodzą na terenie Polski radary TRD-1235 opracowane w PIT. Są to zainstalowane na wieżach wyposażonych w osłaniające kopuły radary obserwacyjne dalekiego zasięgu (zasięg instrumentalny 470 km i pułap 30 km) z nadajnikami na lampach LFB/amplitron. Obiekty powietrzne są wykrywane za pomocą metody monoimpulsowej przy użyciu wachlarza wiązek do odbioru (estymacja elewacji do 30 o ) i skanowania mechanicznego w azymucie. Radar wydaje informację radiolokacyjną w postaci depesz zawierających ploty i trasy oraz dane z podsystemu IFF. Skuteczne działanie radaru w środowisku zakłóceń aktywnych i pasywnych jest uzyskiwane przy użyciu adaptacyjnego przetwarzania sygnału i zaawansowanych metod obróbki sygnału. Sieć radarów typu BackBone będzie w niedalekiej przyszłości uzupełniona o radary firmy SELEX (I) typu RAT-31DL. Podobnie jak poprzedni, jest to radar obserwacyjny dalekiego zasięgu pracujący w paśmie L (zasięg instrumentalny 470 km). Wyposażony jest w szyk antenowy aktywny z ruchomą wiązką sterowaną elektronicznie w elewacji. Pokrycie w azymucie zapewnione jest przez obrót mechaniczny anteny. Oba radary wyposażone są w kanały wykrywania obiektów typu TBM. TRD1235 zapewnia to na drodze programowej w zakresie pokrycia podstawowego radaru. Potencjalne możliwości RAT-31 są rozszerzone w tym zakresie przez generowanie dedykowanej temu celowi na drodze elektronicznej wiązce promieniowanej w elewacji. Mobilne źródła radiolokacyjne W systemie informacji powietrznej istnieje potrzeba uzupełnienia sieci stacjonarnych radarów źródłami radiolokacyjnymi dającymi możliwość uzupełniania luk (tzn. gap filler) w pokryciu radiolokacyjnym w celu skonfigurowania niezbędnego pokrycia obserwowanego obszaru. Temu celowi służy opracowany w PIT mobilny, trójwspółrzędny radar ostrzegawczy średniego zasięgu w paśmie S typu TRS-15. Cele powietrzne są wykrywane w trzech wymiarach za pomocą metody monoimpulsowej przy użyciu odbiorczej wiązki wachlarzowej w elewacji i skanowania mechanicznego w azymucie. Zapewnia wykrywanie o zasięgu instrumentalnym 240 km i wysokości 30 km oraz pokrycie elewacji do 30. Wykorzystuje jako format danych ASTERIX oraz format narodowy. Do komunikacji z systemem nadrzędnym wykorzystuje środki łączności przewodowej i radiowej. Innym mobilnym radarem średniego zasięgu opracowanym w PIT jest radar wielofunkcyjny BRDA pracujący w paśmie C. Jest to pierwszy krajowy radar z elektronicznym skanowaniem zarówno w elewacji jak i azymucie. Pokrycie o zasięgu 100 km, wysokości 10 km i elewacji do 30 o zapewnione jest przez cztery płaskie, pasywne szyki antenowe. Dzięki zastosowaniu anteny nieobracającej się, niskiej mocy średniej i szybkości zmienności cech emitowanego sygnału, radar charakteryzuje się niskim prawdopodobieństwem wykrycia. Na poziomie taktycznym może znaleźć zastosowanie jako radar uzupełniający pokrycie radiolokacyjne i wskazujący cele do obrony przeciwlotniczej. Stacje rozpoznania sygnałów radiolokacyjnych Opracowane w PIT urządzenie rozpoznania zapewnia wykrywanie sygnałów generowanych w pasmie częstotliwości 0, GHz przez radary, transpondery SIF/IFF, interrogatory TACAN/RSBN, DME i generatory zakłóceń. Pomiar parametrów odbieranych sygnałów oraz przetwarzanie danych pomiarowych umożliwiają m.in. rozpoznawanie (identyfikację) radarowych źródeł emisji (ZE), określanie parametrów zakłóceń, określanie namiarów na ZE wyłącznie na podstawie ich aktywności radioelektronicznej. Umożliwia także archiwizację wyników rozpoznania na potrzeby budowy bazy danych. Rys. 2. Radar trójwspółrzędny TRS-15 Fig. 2. 3D radar TRS-15 Rys. 3. Urządzenie rozpoznania sygnałów radiolokacyjnych Fig. 3. Reconnaissance system 58 Elektronika 5/2008

3 Dzięki wyposażeniu urządzenia w szerokopasmowy (500 MHz) analizator widma możliwe jest wykrywanie i rozpoznawanie współczesnych radarów, w tym wielofunkcyjnych. Wyniki rozpoznania mogą stanowić cenne uzupełnienie informacji otrzymywanych z systemu radarów. W odróżnieniu od radarów urządzenie rozpoznania elektronicznego należy do grupy urządzeń pasywnych. Ich zaletą jest to, że nie emitując energii fali elektromagnetycznej nie zdradzają swojej obecności, dzięki czemu wzrastają szanse przeżycia na polu walki. Potencjał stacji może być w pełni wykorzystany, gdy współpracuje ona z jednej strony z innymi podobnymi lub takimi samymi stacjami rozpoznania realizując pracę systemową, z drugiej strony z nadrzędnym systemem kierowania rozpoznaniem i walką elektroniczną (systemem dowodzenia). W tym celu urządzenie będzie włączone do systemu dowodzenia i kierowania rozpoznaniem, skąd będą otrzymywane treści zadań bojowych, komendy bojowe, informacje z systemu WRT, zaś w drugą stronę będzie przesyłało informacje z rozpoznania, w tym meldunki do ewentualnego uzupełnienia informacji o sytuacji powietrznej. Radiolokacyjne sensory pola walki System wspomagania dowodzenia związkiem taktycznym funkcjonuje w oparciu o lokalne sieci rozwijane na stanowiskach dowodzenia różnych szczebli wojsk lądowych. Połączone są one pomiędzy sobą poprzez systemy łączności zorganizowanej na bazie sieci radiokomunikacyjnych. Rozwiązania zastosowane w systemie zapewniają monitorowanie bieżącej sytuacji operacyjno-taktycznej oraz wspomaganie procesów dowodzenia. System korzysta z dostępnych źródeł informacji w tym z podsystemów dowodzenia dedykowanych specjalizowanym rodzajom oddziałów i pododdziałów. Radar artyleryjski Wykonany w PIT prototyp radaru artyleryjskiego LIWIEC (rys. 4) jest pierwszym w kraju urządzeniem radiolokacyjnego rozpoznania artyleryjskiego. Radary tego typu, wykorzystywane w czasie konfliktu zbrojnego w bezpośrednim sąsiedztwie linii frontu, pozwalają na skuteczne wykrywanie i identyfikację stanowisk ogniowych artylerii przeciwnika (SOAP) i wspomagają ich neutralizację przez artylerię własną w zasięgu do ok. 40 km. W celu efektywnego wspomagania walki z artylerią przeciwnika radar realizuje następujące funkcje: Rys. 4. Radar artyleryjski LIWIEC Fig. 4. Artillery radar LIWIEC Rys. 5. Zasada pracy radaru artyleryjskiego LIWIEC. Fig. 5. Artillery radar LIWIEC fundamentals of operation Elektronika 5/

4 automatyczne wykrywanie i równoczesne śledzenie wielu pocisków artyleryjskich różnych typów i kalibrów, automatyczną klasyfikację typów pocisków oraz rodzajów SOAP, określanie położenia pojedynczych SOAP i ich grupowanie, określanie punktu upadku pocisku (PUP), współpraca z zautomatyzowanym zestawem kierowania ogniem. Urządzenie LIWIEC charakteryzuje się wysoką mobilnością w terenie, którą osiągnięto poprzez zabudowę urządzenia wraz z własnym źródłem zasilania na jednym pojeździe oraz zapewnienie krótkich czasów przygotowania do pracy i jej zakończenia. Architektura radaru i wyposażenie pozwalają na wykorzystanie go w zintegrowanym systemie dowodzenia artylerii, jak również na bezpośrednią współpracę z pojedynczymi jednostkami ogniowymi. Budowa radaru i sposób jego pracy zapewniają niską wykrywalność urządzenia przez środki walki radioelektronicznej i zwiększają szansę jego przetrwania podczas działań bojowych. Urządzenie charakteryzuje się również dużą odpornością na czynniki środowiskowe oraz zakłócenia czynne i bierne. Zalety te pozwalają na skuteczne wykorzystanie radaru na polu walki. Przewiduje się wykorzystanie radaru LIWIEC na szczeblu brygady w ugrupowaniu baterii rozpoznania radiolokacyjnego oraz na szczeblu pułku w ugrupowaniu plutonu rozpoznania radiolokacyjnego i jego działanie w ramach sekcji rozpoznania artyleryjskiego w systemie wspomagania dowodzenia ZZKO. Zakłada się, że na polu walki powinny ze sobą współdziałać 2-3 radary, których praca skoordynowana w czasie zapewni ciągłość obserwacji pola walki oraz znacząco zmniejszy ryzyko wykrycia stacji przez środki walki radioelektronicznej przeciwnika i jej zniszczenia. Zastosowanie radaru LIWIEC w oddziałach i pododdziałach artylerii w połączeniu z automatyzacją kierowania ogniem, pozwoli zwiększyć efektywność wykorzystania sprzętu artyleryjskiego i skuteczność działań artyleryjskich poprzez zwiększenie dokładności (celności) dział i wyrzutni rakiet oraz skrócenie czasu reakcji ogniowej i całkowitego czasu prowadzenia ognia. Podsystem rozpoznania elektronicznego. Opracowany i wdrożony do eksploatacji w pierwszych latach XXI wieku system rozpoznania (WZE Zielonka) dedykowany jest pododdziałom walki elektronicznej. Lokalizuje on źródła emisji fal elektromagnetycznych i na podstawie ich charakterystyki pozwala na określenie rodzaju obiektu jako celu do zniszczenia, podsłuchiwania lub zakłócania. W jego skład wchodzą: stanowisko dowodzenia, stacje rozpoznania radiowego, stacje zakłóceń radiokomunikacyjnych, stacje rozpoznania radiolokacyjnego BREŃ-2. Stanowisko dowodzenia koordynuje pracę urządzeń, przetwarza uzyskane z rozpoznania dane i wymienia informacje z systemem nadrzędnym związku taktycznego. Wymiana informacji odbywa się przez sieci lokalne budowane w oparciu o radiostacje taktyczne. Stacje rozpoznania i zakłóceń radiowych opracowano na bazie urządzeń importowanych. Stacje rozpoznania sygnałów radiolokacyjnych BREŃ-2 opracowano w PIT. Są one samodzielnym elementem podsystemu, którego podstawową komórką jest zestaw trzech stacji. W zestawie jedna, wybrana stacja jest stacją główną odpowiedzialną za kierowanie pracą zestawu stacji i przekazywaniem wyników rozpoznania do systemu PRZE- BIŚNIEG. Urządzenie BREŃ-2 (rys. 6) służy do automatycznego lub zautomatyzowanego rozpoznawania stacji systemów radiolokacyjnych znajdujących się w strefie horyzontu radiowego w paśmie 0, GHz. Stacja zabudowana jest na opancerzonym pojeździe i może operować w bezpośredniej styczności wojsk. Spełnia rolę urządzenia klasy ELINT, zapewniając precyzyjne pomiary parametrów sygnałów, ich rejestrację oraz rozpoznanie i klasyfikację źródeł emisji. Posiada jednocześnie cechy stacji wsparcia walki elektronicznej (typu ESM) służącej do szybkiej oceny sytuacji radiolokacyjnej i przekazania danych do systemów dowodzenia. Rys. 6. Urządzenie BREŃ-2. Fig. 6. Breń-2 equippment Bardzo dużą dokładność pomiaru azymutu źródła (do 0,5 RMS) uzyskano dzięki zastosowaniu interferometrycznej metody pomiaru kierunku w kanale ELINT. Zastosowanie Akustooptycznego Analizatora Widma umożliwia jednoczesną analizę widma sygnału w paśmie 500 MHz (współczesne radary wielofunkcyjne) i zapewnia uzyskanie wysokiej czułości w kanale namierzania i analizy. Radary przeciwlotniczych zestawów rakietowych (PZR) i artyleryjskich (PZA) Technologie radarowe pasm S, C oraz X mogą być wykorzystane do budowy mobilnych radarów, wchodzących w skład przeciwlotniczych zestawów rakietowych (PZR) i artyleryjskich (PZA) bliskiego (V-SHORAD, do 10 km), małego (SHO- RAD, do 25 km) i średniego (MRSAM, do 100 km) zasięgu. 60 Elektronika 5/2008

5 Wymagania współczesnego i przyszłego pola walki, wynikające z szybkiego rozwoju środków napadu powietrznego (ŚNP), stawiają przed sensorami tego typu szereg ważnych wymagań, m.in. wykrywanie i śledzenie szerokiej klasy obiektów powietrznych (samoloty, śmigłowce, pociski samosterujące, BAL), bomb kierowanych i pocisków balistycznych, dalekie zasięgi i niskie pułapy wykrywania, krótkie okresy odświeżania informacji, wysoka odporność na zakłócenia bierne i aktywne, duża niezawodność, wysoka mobilność i możliwość transportu powietrznego (samoloty, śmigłowce). Systemy PZR składają się zazwyczaj z trzech zasadniczych elementów: środków ogniowych (wyrzutnie rakiet, działa plot), taktycznego centrum kierowania i radaru. W przypadku krajowych rozwiązań systemów bliskiego zasięgu, elementami składowymi są radar MMSR (rys. 7) oraz systemy REGA-1 (WD-2001). W przyszłościowych systemach małego zasięgu możliwe jest zastosowanie radaru w pasmie C opracowanego na podstawie doświadczeń projektów BRDA i LIWIEC z anteną pasywną albo aktywną oraz centrum kierowania opartego na obiekcie SDP-10 K/N. W systemach średniego zasięgu rozważyć można rozwiązania radarów pasm C i S z anteną aktywną.w strukturze dowodzenia OP NATO PZR stanowić może element składowy większego ugrupowania (ang. cluster) zestawów różnych rodzajów i typów, podporządkowanych jednemu systemowi dowodzenia. Radary dla PZR/PZA mogą zostać w krótkim czasie opracowane przez polski przemysł elektroniczny w oparciu o wyniki i doświadczenia nabyte podczas realizacji dotychczasowych projektów. Naturalną konsekwencją prowadzonych w ostatnich latach prac naukowo-badawczych będzie również oparcie takich projektów na nowo opracowanych technologiach modułów nadawczo-odbiorczych pasm C i S oraz na technologiach cyfrowej syntezy i kompresji impulsów. być wykorzystane do powietrznego rozpoznania obiektów naziemnych i stanowić na przykład narodowy segment systemu AGS. Drugim przykładem są sensory opracowane w PIT na bazie technologii FMCW (radary pracujące z falą ciągłą zmodulowaną częstotliwościowo), charakteryzujące się niskim poziomem emitowanej energii i stąd zaliczane są do klasy radarów trudno wykrywalnych. Rys. 8. Zobrazowanie SAR radaru ARS-800 Fig. 8. SAR picture of the ARS-800 radar Przykładem może być radar lotniskowy (bądź ochrony obszaru) służący do detekcji obiektów w szczególności ruchomych znajdujących się na pasach startowych, drogach kołowania itd. Jest to radar stosunkowo o niewielkim zasięgu (kilku km) i dużej rozdzielczości, obserwujący teren w zakresie pełnego kąta w azymucie. Radar pola walki to lekkie urządzenie do obserwacji wybranego sektora i wykrywanie w jego obszarze obiektów ruchomych. Umożliwia on określenie ich położenia, prędkości radialnej i dokonuje wstępnej klasyfikacji obiektu (pojazd, człowiek, wybuch). Ciekawą kolejną aplikacją technologii FMCW może być bardzo lekki radar z funkcją SAR na samoloty bezpilotowe. Radiolokacyjne źródła informacji w systemie dowodzenia marynarki wojennej (MW) Rys. 7. Radar MMSR (CNPEP Radwar) Fig. 7. MMSR radar Radiolokacyjne sensory obserwacji naziemnej W PIT trwają prace nad urządzeniami służącymi do obserwacji naziemnej. Pierwszym przykładem może być radar lotniczy ARS-800 w którym z powodzeniem zrealizowano funkcję typu SAR (praca z syntetyczną aperturą). Pierwsze wyniki pracy ilustruje rys. 8, na którym widoczny jest fragment Zatoki Gdańskiej. Trwają obecnie prace prowadzące do zwiększenia rozróżnialności tego typu rozwiązania, które docelowo może Działający od kilkunastu lat system dowodzenia MW przechodzi kolejne modernizacje, które podnoszą jego walory eksploatacyjne i umożliwiły praktyczną realizację interoperacyjności. Wzdłuż wybrzeża pracują połączone w sieci posterunki obserwacji technicznej, które przesyłają informacje tworzące wspólny obraz sytuacji taktycznej w obszarze operacyjnego zainteresowania MW. Uzupełniają ten obszar sensory zlokalizowane na okrętach i statkach powietrznych, które połączone narodowym systemem wymiany danych taktycznych umożliwiają aktualizację sytuacji powietrznej, nawodnej i podwodnej. System ten współpracuje z otoczeniem: systemem sojuszniczym, systemami rodzajów sił zbrojnych, systemem Urzędu Morskiego i rozbudowywanym obecnie systemem Straży Granicznej (przy udziale PIT). W ostatnich latach udało się w PIT opracować, wdrożyć i prowadzić prace rozwojowe w obszarze sensorów dedykowanych dla potrzeb MW przeznaczone na platformy powietrzne, okrętowe i naziemne. Elektronika 5/

6 Sensory na platformach lotniczych MW eksploatuje kilka samolotów typu BRYZA 1RM opracowanych wspólnie przez PIT i PZL Mielec. Stanowią one samolotowy system rozpoznania morskiego przeznaczony do patrolowania i wykrywania obiektów nawodnych oraz transmisji danych drogą radiową do systemu dowodzenia MW. Obecnie na etapie wdrożenia znajduje się nowy samolotowy System Rozpoznania Morskiego SRM-800 na samolocie BRYZA 1 RM bis. Nowa znacznie rozszerzona konfiguracja sprzętowa systemu podnosi walory eksploatacyjne samolotu patrolowego. W skład nowego systemu (rys. 9) wchodzą między innymi: wielomodowy, impulsowy radar pasma X z integratorem IFF, kamera FLIR sterowana ze stanowiska operatora radaru, podsystemy wykrywania okrętów podwodnych (hydroakustyczny HYD-10, magnetometryczny MAG-10), system pasywnego rozpoznania radiolokacyjnego ESM-10, samolotowy system dowodzenia i kontroli ŁS-10 M. Rys. 9. System Rozpoznania Morskiego SRM-800 Fig. 9. Marytime Reconnaissance System SRM-800 PIT przy współpracy z PG zmodernizował i wyposażył w sensory wykrywania okrętów podwodnych śmigłowce MI-14 ZOP. Ta modernizacja obejmuje instalację sensorów wykrywania hydrolokacyjnego i magnetometrycznego. Uogólnianie informacji z sensorów oraz kierowanie misją i wymiana danych z systemu dowodzenia odbywa się przez podsystem ŁS-10. Sensory okrętowe W PIT opracowano i realizowane są prace badawczo-rozwojowe w dziedzinie pasywnego i aktywnego rozpoznania radiolokacyjnego przeznaczonego na okręty, przystosowane do współpracy z innymi sensorami będącymi na wyposażeniu okrętu i dedykowanymi systemami dowodzenia na platformie. Pierwszym wdrożonym i eksploatowanym urządzeniem był system rozpoznania klasy ESM/RWR Breń-R zainstalowany na kilku okrętach MW. Obejmuje to modernizowane okręty Rys. 10. Struktura radaru MRC-31 Fig. 10. Funktional structure of the MRC-31 radar klasy ORKAN i współpracę z zainstalowanym na nich system dowodzenia TACTICOS firmy TNL. Obecnie opracowano nową wersję urządzenia klasy ESM o nazwie LEMUR-20. To bardziej zaawansowane technologicznie urządzenie, cechują wyższe parametry techniczne. Na podstawie pomiarów odebranych sygnałów radiolokacyjnych umożliwia: określenie parametrów sygnałów i namiar na źródło emisji, prowadzenie rozpoznania i klasyfikacji stacji i systemów radiolokacyjnych, przypisanie rozpoznanych stacji do platformy nosiciela, ostrzeganie w czasie rzeczywistym o zagrożeniu obiektu, wysterowanie środków ochrony czynnej i biernej okrętu. Współpracuje z systemami nawigacyjnymi okrętu przez łącza RS232 z protokołem NMEA (ARPA) oraz z Systemem Dowodzenia w standardzie TCP/IP. Przykładem radiolokacyjnego źródła informacji do systemu okrętowego jest cichy radar morski typu CRM-200 eksploatowany w MW. Obecnie powstał prototyp nowej wersji radaru CRM-203 o podwyższonych parametrach techniczno-eksploatacyjnych. Rys. 11. Tryby pracy radaru MRC-31 Fig. 11. Working modes of thr MRC-31 radar 62 Elektronika 5/2008

7 CRM-203 wykrywa cele nawodne i określa ich parametry ruchu. Radar może automatycznie śledzić wykryte cele i przekazywać informacje do systemu dowodzenia. Wyposażony jest w moduły realizujące funkcje ARPA oraz uzgodnione z użytkownikiem funkcje taktyczne. CRM-203 jest radarem typu FMCW (częstotliwościowo zmodulowana fala ciągła) pracującym w paśmie X z niskim poziomem emitowanej mocy 1 mw 1W, co kwalifikuje go w grupie radarów trudno wykrywalnych. Od kilku lat trwają w PIT prace nad radarem wielofunkcyjnym obrony okrętu. Rozwiązania technologiczne bazowały na opracowanych w paśmie C tematach BRDA, LIWIEC, kończyły się jak na razie na modelach funkcjonalnych. Obecnie trwają zaawansowane prace nad tego typu radarem o oznaczeniu MRC-31 (rys. 10, 11), które mają zakończyć się demonstratorem technologii. Realizowane w tym przypadku będą koncepcje technologii radaru modułowego-programowalnego z głowicą radiolokacyjną bazującą na szyku antenowym aktywnym z modułami N/O w wiązkach anteny. Tego typu urządzenie pozwoli na rozszerzenie oferty PIT nie tylko w zakresie radaru obrony okrętu, ale także mobilnych radarów pola walki o programowo wybieranym przeznaczeniu i zastosowaniu. Sensory brzegowe Pierwszym opracowanym w PIT, wdrożonym i eksploatowanym urządzeniem przeznaczonym do wykrywania celów nawodnych jest radar mobilny RM-100 (rys. 12).Tak jak opisywany poprzednio radar okrętowy CRM-203 jest rozwiązaniem rodziny radarów FMCW. Głowica radaru instalowana jest na mobilnym maszcie o wysokości ponad 20 m. W nadwoziu kontenerowym umieszczana jest część przetwarzania sygnałów i danych radarowych oraz stanowisko operatora. RM-100 uzupełnia stanowisko dowodzenia i transmisji danych przewodowo i radiowo w narodowym systemie. Rys. 12. Radar FMCW RM-100 Fig. 12. FMCW radar RM-100 Innym urządzeniem brzegowym przystosowanym do eksploatacji w ramach systemu dowodzenia MW jest kontener rozpoznania elektronicznego (opracowany przy współpracy z AMW). Przeznaczony jest on do wykrywania i rozpoznawania sygnałów w szerokim zakresie częstotliwości odbiorczych zlokalizowanych na różnych platformach. Obejmuje to Rys. 13. Kontener Rozpoznania Elektronicznego SROKOSZ Fig.13. Electronic Reconnaissance Container SROKOSZ Elektronika 5/

8 wykrywanie emisji radiokomunikacyjnych w paśmie UKF jak też emisji radarowych w paśmie 0, GHz. Uzupełniony jest system o sensor rozpoznania termicznego. Kierunki rozwoju Systemy radiolokacyjne Kierunki rozwoju urządzeń radiolokacyjnych są oczywiste i sprowadzają się do budowy uniwersalnych (programowalnych) radarów o modułowej architekturze. Obejmuje ona głowicę radiolokacyjną zbudowaną z aktywnych segmentów antenowych, której rozmiar apertury, pasmo (-a) pracy zależne będą od przeznaczenia. Drugim zasadniczym elementem architektury radaru jest skalowalny (ilość zasobów) cyfrowy procesor, odpowiadający za realizację wszystkich funkcji generacji i przetwarzania sygnałów. W ten sposób na drodze programowej możemy realizować różne, złożone zadania stojące przed stacjami radiolokacyjnymi. W kraju zaawansowane są prace nad głowicami radiolokacyjnymi w pasmach L, S, C, X z modułami nadawczoodbiorczymi pozwalające na realizację skalowalnych anten aktywnych. Również zaawansowane są prace nad realizacją koncepcji radaru programowalnego (tzw. software radar concept). Miedzy innymi można wskazać na następujące kierunki prac badawczo-rozwojowych: mobilne radary pasma S jako urzadzenia typu gap filler w rozwiązaniu półprzewodnikowym, pozwalającym na elastyczne kształtowanie pokrycia; wielofunkcyjne (wielozadaniowe) wysoce mobilne radary pasma C w zastosowaniach do obrony powietrznej, artyleryjskie czy morskie; zastosowanie technologii FMCW i szumowej do radarów pola walki w tym na bezpilotowe środki latające; pasywne, koherentne systemy radiolokacyjne wykorzystujące emitowane sygnały stacji komercyjnych; radary na platformy lotnicze do obserwacji sytuacji powietrznej, naziemnej i nawodnej. Opracowywane stacje radiolokacyjne będą musiały stosować uniwersalne interfejsy systemowe, umożliwiające przekazywanie danych w systemach o różnym przeznaczeniu jak i do wymiany informacji w ramach sieci sensorów. Podsystemy rozpoznania elektronicznego Rozpoznanie (w tym elektroniczne) polega na zdobywaniu i wymianie informacji i na tych dwóch płaszczyznach należy analizować jego rozwój. Zdobywaniu informacji służą sensory, a ich rozwój będzie ściśle związany z postępem technologicznym w dziedzinie przetwarzania cyfrowego. Szybkozmienne środowisko elektromagnetyczne o dużej gęstości (dużej ilości źródeł emisji) wymusza rozwiązania umożliwiające monitorowanie szerokiego widma częstotliwości oraz przetwarzanie dużej ilości danych w czasie zbliżonym do rzeczywistego dla uzyskania wysokiego prawdopodobieństwa przechwycenia sygnału (POI). Systemy te musi cechować duża czułość i wysoka dynamika. Takie wymagania będą spełniać odbiorniki cyfrowe, których zastosowanie ograniczy rolę układów analogowych wysokiej częstotliwości. Rozwój technologii cyfrowych pozwoli na realizację części funkcji zarezerwowanych dotąd dla układów analogowych przez układy cyfrowe, pozwalając na miniaturyzację i zmniejszenie kosztów rozwiązań. Pozwoli to także na uzyskanie nowych parametrów jakościowych, umożliwiając np. implementację zaawansowanych metod detekcji, zwiększając prawdopodobieństwo wykrycia i rozpoznania współczesnych radarów wielofunkcyjnych generujących sygnały złożone, w tym radarów LPI. Zaawansowane rozwiązania cyfrowe pozwolą na łatwiejszą budowę podsystemów modułowych o skalowalnej architekturze, co ułatwi konfigurację i zmniejszy koszty rozwiązań urządzeń klasy RWR/ESM/ELINT dla różnych platform (lądowych, powietrznych, morskich). Wreszcie ograniczenie roli układów analogowych pozwoli na uzyskanie w większym stopniu deterministycznych i stabilnych parametrów. Coraz szersze wykorzystanie środków bezpilotowych na współczesnym polu walki wymusza też postępującą miniaturyzację i poszukiwanie rozwiązań o mniejszym poborze mocy. Rozwój systemów wymiany informacji narzuca koncepcja sieciocentrycznego pola walki, zakładająca szerokie wykorzystanie sieci komputerowych do gromadzenia i dystrybucji informacji. W systemie sieciocentrycznym będzie zapewniony przepływ informacji z rozpoznania we wszystkich kierunkach i między wszystkimi poziomami, a pełen komplet informacji dostępny będzie w każdym przekroju teatru działań wojennych, w tym na wszystkich szczeblach dowodzenia. Wskutek takiej organizacji dostęp do informacji (na żądanie) ma każdy uczestnik teatru działań, w zakresie takim, jaki jest mu potrzebny. Również pojedynczy żołnierz wyposażony w radiostację i komputer klasy palmtop będzie mógł uzyskać niezbędne informacje, a także przekazać swoje obserwacje do sieci. Oczywiście taka integracja działań w sieci narzuca szereg rozwiązań unifikacyjnych, w tym unifikację interfejsów i baz danych. Standardy dla obecnych i przyszłych rozwiązań w ramach NATO są wyznaczane przez dokumenty normalizacyjne STANAG. Podsumowanie W chwili obecnej napotykamy na szereg barier i uwarunkowań mających wpływ na rozwój dziedziny rozpoznania radiolokacyjnego w kraju, związanych głównie z problemem finansowania prac badawczo-rozwojowych w fazie wyprzedzeniowej (badania podstawowe i stosowane) oraz silną konkurencją zagraniczną. Przy tych ograniczeniach odnotować możemy znaczące osiągnięcia i potencjalnie duże możliwości rozwoju krajowego przemysłu radiolokacyjnego. Jego dalszy rozwój można wiązać z konsolidacją, koncentracją na wybranych kierunkach rozwojowych i zaistniałymi możliwościami współpracy międzynarodowej, bilateralnej (między firmowej) oraz w ramach UE, EDA czy NATO. Trudno wyobrazić sobie ten rozwój bez aktywnej współpracy z przedstawicielami Sił Zbrojnych RP na każdym etapie prac naukowych, badawczo-rozwojowych, wdrożeniowych i eksploatacji sprzętu. 64 Elektronika 5/2008