Американские РЛС управления воздушным движением

Военно-воздушные силы /
Американские военные специалисты считают, что ведение войны в современных условиях будет характеризоваться массовым применением авиации в широком диапазоне высот и скоростей в различных метеорологических условиях и в любое время суток. Это неизбежно приведёт к существенному усложнению воздушной обстановки и создаст значительные трудности в управлении полётами летательных аппаратов. В связи с этим эффективность действия авиации, по их мнению, во многом будет зависеть от чёткости работы службы управления воздушным движением (УВД).

По взглядам американских специалистов, управление воздушным движением включает комплекс мероприятий, обеспечивающих одновременный безопасный полёт значительного количества самолётов по различным маршрутам и в заданные промежутки времени. При этом для успешного решения широкого круга задач, стоящих перед службой УВД, требуется достаточная их оснащённость разнообразными техническими средствами.

Американская печать отмечает, что важнейшим составным элементом технических средств, используемых для управления воздушным движением, являются радиолокационные станции. Полученная с их помощью информация передаётся в центры управления воздушным движением и служит основой для решения задач контроля и управления самолётами на различных этапах их полёта. В соответствии с выполняемыми задачами РЛС в системе УВД подразделяются на три группы. К первой относятся РЛС, которые предназначены для решения задачи управления полётами самолётов по заданным маршрутам (обзорные), ко второй — обеспечивающие управление самолётами на подходах к аэродрому и при посадке, к третьей — станции контроля и управления движением самолётов на лётном поле.

Обзорные радиолокационные станции, как правило, разворачиваются в центрах управления воздушным движением и предназначены для определения местонахождения самолётов, высоты, скорости и направления их полёта, времени пролёта ими промежуточных пунктов маршрута, опознавания, а также для контроля выполнения экипажами указанных службой движения маршрутов и других параметров полёта.

В настоящее время в для управления воздушным движением используется значительное количество обзорных РЛС, среди которых наибольшее распространение получили станции типов ARSR-1, -2 и -3.

Эти РЛС обеспечивают обнаружение целей на дальности порядка 400 км и имеют предел работы по высоте около 30 км. Рабочий диапазон частот данной станции 1250-1350 МГц, а мощность в импульсе около 4-5 МВт. В станциях этих типов имеются устройства селекции движущихся целей, что позволяет им подавлять помехи от местных предметов и создавать благоприятные условия для наблюдения за самолётами.

С повышением интенсивности полётов возникла трудность уверенного опознавания воздушных целей. Как отмечается в американской печати, это потребовало установки аппаратуры опознавания как на земле, так и на всех самолётах. Наземная аппаратура при обнаружении воздушной цели обеспечивает формирование и посылку запросных сигналов. В ответ на них самолётная бортовая аппаратура обеспечивает формирование и посылку ответных сигналов, которые после приёма и дешифрирования отображаются на экранах индикаторов наземной аппаратуры. Это позволяет операторам обзорных РЛС быстро и с большой достоверностью опознавать каждую воздушную цель.

Как сообщает зарубежная печать, в связи с ростом интенсивности воздушного движения возникла необходимость снизить нагрузку операторов при обработке поступающей от РЛС информации. В этих целях были разработаны автоматизированные системы управления воздушным движением. Такие системы позволяют автоматизировать процессы обработки данных, поступающих от обзорных РЛС и аппаратуры опознавания, и выдавать их на устройства отображения операторов службы УВД в сгруппированном виде. Это в свою очередь привело к повышению эффективности работы операторов за счёт снижения их трудозатрат на выполнение второстепенных видов работ и концентрации их усилий на решении непосредственных задач. По сообщениям зарубежной печати, в США в 1976 юлу такие системы использовались в 20 центрах УВД и более чем в 60 аэропортах с наиболее интенсивным воздушным движением.

В связи с тем что используемые в настоящее время в США обзорные РЛС были разработаны и установлены в конце 50-х-начале 60-х годов и по многим параметрам не удовлетворяют современным требованиям, американские специалисты ведут работы как по их совершенствованию, так и по созданию новых станций Основными направлениями совершенствования обзорных РЛС являются: улучшение возможностей но подавлению помех от местных предметов и по отличию действительных воздушных целей от ложных, существенное повышение надёжности, широкое использование электронных вычислительных машин и цифровых устройств обработки данных, применение качественно новых устройств отображения данных, расширение возможностей аппаратуры опознавания.


Эффективное подавление помех от местных предметов достигается за счёт использования в РЛС более совершенных цифровых устройств селекции движущихся целей, а также поднятия антенных систем этих станций на пышки высотой до 25 м.

Помимо местных предметов, ложные цели (помехи) на экранах индикаторов вызывают стан летящих птиц, плотные облака, осадки в виде снега или дождя. Устранение помех такого характера достигается за счёт использования круговой поляризации излучаемых колебаний. Кроме того, согласно опубликованным в иностранной печати данным, для управления гражданской авиации специально разработано устройство, получившее наименование «детектор движущихся целей», которое позволяет устранить сигналы помех (от птиц, осадков и местных предметов). Принцип действия его такой же, как и у устройства селекции движущихся целей. Он основан на использовании существенных различий в скоростях полёта самолётов и других объектов, создающих сигналы помех.

По мнению иностранных специалистов, надёжность существующих радиолокационных станции (определяется средним временем наработки па отказ и восстановления) невысока, что является следствием довольно широкого использования в них электровакуумных приборов. Поэтому при разработке новых станций американские специалисты стремятся к возможно более полной замене электровакуумных приборов полупроводниковыми, надёжность которых в десятки раз выше. Кроме того, отмечается тенденция использования элементов и узлов, выполненных на интегральных схемах, надёжность которых почти равна надёжности их компонентов. По расчётам американских специалистов, применение полупроводниковых приборов и интегральных схем позволяет достичь среднего времени наработки на отказ порядка 1000 ч и более. Сокращение среднего времени восстановления достигается путём широкого внедрения аппаратуры встроенного контроля, анализа и локализации места неисправности, а также за счёт модульной конструкции РЛС. Роль оператора в данном случае сводится к правильному использованию этой аппаратуры и умению быстро заменить вышедший из строя элемент.

Иностранная печать отмечает, что использование цифровой аппаратуры обработки данных и специальных ЭВМ позволяет реализовать сложные алгоритмы обработки отражённых сигналов, повысить возможности станций по обзору воздушного пространства, обнаружению и сопровождению целей и создать наиболее благоприятные условия для сопряжения станции с аппаратурой автоматизированных систем управления воздушным движением.

Разработка и применение качественно новой аппаратуры-устройств отображения информации на основе данных, подготовленных электронной вычислительной машиной, создают наиболее благоприятные условия для работы операторов, что приводит к снижению их утомляемости во время работы, а следовательно, и к более качественному решению стоящих перед ними задач. Как отмечается в зарубежной прессе, применение такой аппаратуры позволяет:

  • сделать изображение на экране индикатора практически немерцающим (на обычных индикаторах кругового обзора яркость свечения отметок от целей и помех меняется);
  • создавать воздушную обстановку на фоне карты местности, координатной сетки, контрольных пунктов и другой дополнительной информации;
  • осуществлять сопровождение выбранных целей, запрашивать и получать на экране данные о курсе, скорости и местоположении любой сопровождаемой цели;
  • работать в помещении с естественным освещением и т. д.

Большое внимание в США уделяется также расширению возможностей аппаратуры опознавания. При этом для новых станций предусматривается такая аппаратура опознавания, которая способна работать во многих режимах, в том числе и в используемых для решения задачи опознавания в системе ПВО Североамериканского континента (НОРАД).

Одной из современных обзорных РЛС, поставка которых министерству обороны и управлению гражданской авиации уже началась, является станция BPS-1000. Особенностями этой станции, по мнению иностранных специалистов, являются: высокая надёжность работы, использование цифровой аппаратуры обработки данных и ЭВМ, применение новых устройств отображения информации и современной аппаратуры опознавания. Основные тактико-технические характеристики станции приведены ниже.

Основные тактико-технические характеристики станции BPS-1000

Зарубежная печать отмечает, что особое место среди обзорных РЛС (станций дальнего обнаружения) могут занять загоризонтные радиолокационные станции, в основу работы которых положено свойство радиоволн KB диапазона (2-30 МГц) распространяться на большие расстояния за счёт многократного последовательного отражения от ионосферы и земной (морской) поверхности.

РЛС управления движением самолётов в районе аэродрома решают задачи по выводу самолётов в ограниченный объем пространства и контролю за их движением вплоть до приземления. Вблизи аэродромов имеет место наибольшая интенсивность полётов самолётов, которые выполняют большое количество маневров в горизонтальной и вертикальной плоскостях. В связи с этим к вышеназванным РЛС предъявляются особые требования. Как правило, для решения задачи управления самолётами на подходах к аэродрому используются станции двух типов — диспетчерские и посадочные, представляющие собой единый комплекс.

Как отмечается в иностранной печати, первыми комплексами такого назначения были AN/MPN-1, разработанные и поступившие на вооружение во время второй мировой войны. В 50-х годах на основе накопленного опыта эксплуатации первых комплексов был разработан ряд новых (AN/CPN-4, AN/MPN-11, AN/MPN-13), которые широко применяются и в настоящее время. Несколько позднее на их базе был разработан новый комплекс AN/MPN-14, который использовался в Юго-Восточной Азии, особенно в период боевых действий во Вьетнаме. Комплексы всех типов, разработанные в 50-х годах, являются мобильными, их аппаратура обычно размещается в двух прицепах (комплекса AN/MPN-14 — в трёх).

С начала 50-х годов подобные комплексы начали разрабатываться и использоваться в интересах управления гражданской авиации. По своим характеристикам станции военного и гражданского применения практически не отличались друг от друга, за исключением того, что аппаратура станций гражданской авиации размещалась в стационарных сооружениях. Позднее и ВВС на крупных авиабазах начали устанавливать стационарные РЛС. Наиболее распространёнными в США диспетчерскими станциями являются AN/FPN-47, AN/GPN-12, ASR-5, -6, -7, а посадочной — AN/FPN -16.

Иностранные специалисты отмечают, что хотя диспетчерские и посадочные РЛС и используются в виде единого комплекса, однако они имеют различное функциональное назначение и технические характеристики.

Основной задачей диспетчерских станций является обнаружение, опознавание и определение координат самолётов и вывод их в заданный район воздушного пространства аэродрома, который определяется дальностью действия посадочной станции и её сектором обзора по азимуту и углу места. Они работают в диапазоне частот 2700-3000 МГц, имеют дальность действия порядка 100 км, зону обзора по азимуту 360 град, по углу места до 30 град.

Посадочные РЛС предназначены для сопровождения воздушных целей, определения их координат и обеспечения посадки самолётов по командам с земли. Наибольшее применение они получили на поенных аэродромах. По мнению американских специалистов, это связано с тем, что в аэропортах гражданской авиации роль этих станций фактически сводится к определению трёх координат воздушных целей (дальности, азимута и угла места) и контролю за посадкой самолётов без активного вмешательства диспетчеров в процесс посадки (как это делается па военных аэродромах). Станции данного типа имеют дальность действия около 15-40 км, сектор обзора по азимуту порядка 20-25 град, а по углу места до 10-15 град, работают в диапазоне частот 9000-9200 МГц.

В зарубежной печати отмечается, что существующие в США диспетчерские и посадочные станции не в полной мере удовлетворяют современным требованиям. Исходя из этого, американские специалисты проводят ряд мер по их совершенствованию. В частности, выходные каскады передатчиков диспетчерских РЛС стали строиться на мощных клистронах, которые прежде использовались в обзорных станциях. Это позволило удвоить импульсную мощность излучаемых сигналов, что в свою очередь создало лучшие возможности по обнаружению самолётов с малой эффективной отражающей площадью. Одновременно проводятся работы по улучшению устройств селекции движущихся целей. Большее внимание уделяется также совершенствованию аппаратуры опознавания, используемой совместно с диспетчерскими станциями.

Одним из наиболее современных американских комплексов, включающих диспетчерскую и посадочную РЛС, является комплекс AN/TPN-19 (его тактико-технические характеристики приведены в таблице). Однако, по сообщениям американской печати, уже сейчас про водятся работы по его совершенствованию. В частности, разработана новая диспетчерская станция ASP-8. Военный вариант станции имеет обозначение AN/GPN-20.

Значительное внимание уделяется также развитию посадочных станций (в первую очередь военного назначения). Основными направлениями работ являются: повышение надёжности (главным образом за счёт использования полупроводниковых приборов и интегральных схем), улучшение антенных систем (в перспективных станциях антенны выполняются в виде фазированных антенных решёток — как у станции комплекса AN/TPN-19), повышение точности и т. л. В настоящее время в США разрабатываются две посадочные станции: AN/TPN-62 (для аэродромов с небольшой плотностью полётов) и AN/GPN-22 (для аэродромов с большой плотностью полётов). Последняя создаётся на базе существующей станции комплекса AN/TPN-19.

В зарубежной печати отмечается, что РЛС управления движением на лётном поле пока широкого применения не получила. Их основная функция — обеспечение операторов информацией о движении самолётов на лётном поле и в прилегающей служебной зоне. Станции такого типа, как считают иностранные специалисты, являются особенно полезными в условиях недостаточной видимости при плохой погоде (туман, сильный снег и т. д.) и ночью. Исходя из этого продолжаются работы над их совершенствованием.

Таким образом, в США, как сообщает иностранная печать, развитию системы управления воздушным движением уделяется большое внимание, в частности активно осуществляются мероприятия по совершенствованию имеющихся и разработке новых РЛС для этой системы. Основной целью этих работ является обеспечение безопасности полётов авиации, улучшение управления ею как в период подготовки войны, так и во время её ведения.
  • alldmi
  • 0
  • 0

Похожие записи

0 комментариев

Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.