Konflik lokal modern, bahkan di negara-negara dengan tingkat perkembangan angkatan bersenjata terendah (Suriah, Ukraina), menunjukkan betapa besar peran peralatan pengintaian dan deteksi elektronik. Dan keuntungan apa yang dapat diterima suatu pihak, misalnya menggunakan sistem kontra-baterai terhadap pihak yang tidak memiliki sistem tersebut.
Saat ini, pengembangan semua sistem radio-elektronik berjalan dalam dua arah: di satu sisi, untuk memaksimalkan kontrol dan sistem komunikasi mereka, sistem pengumpulan intelijen, sistem kontrol senjata presisi dalam hubungannya dengan semua sistem dan kompleks yang terdaftar sebelumnya.
Baris kedua adalah pengembangan sistem yang dapat membuatnya dengan kualitas setinggi mungkin untuk menghalangi pengoperasian semua cara di atas dari musuh dengan tujuan paling sederhana untuk tidak membiarkan musuh menimbulkan kerusakan dan kerugian pada pasukannya.
Perlu juga dicatat di sini pekerjaan pada kemungkinan dan metode menutupi objek dengan mengurangi tanda radar mereka melalui penggunaan bahan dan pelapis penyerap radio terbaru dengan sifat reflektif variabel.
Mungkin layak untuk diterjemahkan: kita tidak akan dapat membuat tangki tidak terlihat dalam spektrum radio, tetapi kita dapat meminimalkan visibilitasnya sebanyak mungkin, misalnya, dengan menutupinya dengan bahan yang akan memberikan sinyal yang terdistorsi sehingga identifikasi akan menjadi sangat sulit.
Dan ya, kami masih melanjutkan dari fakta bahwa pesawat, kapal, dan tank yang sama sekali tidak terlihat sama sekali tidak ada. Untuk saat ini, setidaknya. Jika halus dan sulit untuk melihat target.
Tapi, seperti yang mereka katakan, setiap target memiliki radarnya sendiri. Pertanyaan tentang frekuensi dan kekuatan sinyal. Tapi disinilah letak masalahnya.
Bahan baru, terutama pelapis penyerap radio, bentuk baru penghitungan permukaan reflektif, semua ini membuat tingkat kontras latar belakang objek yang dilindungi menjadi minimal. Artinya, tingkat perbedaan antara sifat listrik objek kontrol atau cacat di dalamnya dari sifat lingkungan menjadi sulit untuk dibedakan, objek benar-benar menyatu dengan lingkungan, yang membuat pendeteksiannya bermasalah.
Saat ini, tingkat kontras latar belakang minimum sebenarnya mendekati nilai ekstrem. Oleh karena itu, jelas bahwa untuk radar (khususnya untuk tampilan melingkar), yang bekerja tepat pada kontras, hanya perlu memberikan peningkatan, pertama-tama, dalam kualitas informasi yang diterima. Dan tidak sepenuhnya mungkin untuk melakukan ini melalui peningkatan jumlah informasi yang biasa.
Lebih tepatnya, adalah mungkin untuk meningkatkan efisiensi / kualitas pengintaian radar, satu-satunya pertanyaan adalah berapa biayanya.
Jika Anda mengambil radar hipotetis, apa pun tujuannya, hanya radar melingkar dengan jangkauan, misalnya, 300 km (seperti "Sky-SV") dan mengatur tugas menggandakan jangkauannya, maka Anda harus menyelesaikannya tugas-tugas yang sangat sulit. Saya tidak akan memberikan di sini rumus perhitungan, ini adalah fisika air paling murni, bukan rahasia.
Jadi, untuk menggandakan jangkauan deteksi radar, diperlukan:
- untuk meningkatkan energi radiasi 10-12 kali. Tapi fisika sekali lagi belum dibatalkan, radiasi dapat ditingkatkan begitu banyak hanya dengan meningkatkan energi yang dikonsumsi. Dan ini memerlukan munculnya peralatan tambahan untuk pembangkitan listrik di stasiun. Dan kemudian ada segala macam masalah dengan penyamaran yang sama.
- meningkatkan sensitivitas perangkat penerima 16 kali. Lebih murah. Tapi apakah itu bisa direalisasikan sama sekali? Ini sudah menjadi pertanyaan untuk teknologi dan pengembangan. Tetapi semakin sensitif penerima, semakin banyak masalah dengan gangguan alami yang pasti muncul selama operasi. Gangguan dari peperangan elektronik musuh layak dibicarakan secara terpisah.
- untuk meningkatkan ukuran linier antena sebanyak 4 kali. Yang paling mudah, tetapi juga menambah kerumitan. Lebih sulit untuk diangkut, lebih terlihat …
Meskipun, kami dengan jujur mengakui bahwa semakin kuat radar, semakin mudah untuk mendeteksi, mengklasifikasikan, menghasilkan interferensi yang dihitung secara pribadi dengan karakteristik paling rasional dan mengirimkannya. Dan peningkatan ukuran antena radar menjadi tanggung jawab mereka yang harus mendeteksinya tepat waktu.
Pada prinsipnya, lingkaran setan seperti itu ternyata. Di mana pengembang harus menyeimbangkan di ujung pisau, dengan mempertimbangkan lusinan, jika tidak ratusan nuansa.
Lawan potensial kita dari seberang lautan sama khawatirnya dengan masalah ini seperti kita. Ada dalam struktur Departemen Pertahanan AS departemen seperti DARPA - Badan Proyek Penelitian Lanjutan Pertahanan, yang hanya terlibat dalam penelitian yang menjanjikan. Baru-baru ini, spesialis DARPA telah memfokuskan upaya mereka pada pengembangan radar yang menggunakan sinyal ultra-wideband (UWB).
Apa itu UWB? Ini adalah pulsa ultra-pendek, dengan durasi nanodetik atau kurang, dengan lebar spektrum minimal 500 MHz, yang jauh lebih banyak daripada radar konvensional. Kekuatan sinyal yang dipancarkan menurut transformasi Fourier (tentu saja, bukan Charles, utopis yang melewati sejarah di sekolah, tetapi Jean Baptiste Joseph Fourier, pencipta deret Fourier, yang setelahnya prinsip-prinsip transformasi sinyal dinamai) didistribusikan ke seluruh lebar spektrum yang digunakan. Hal ini menyebabkan penurunan daya radiasi di bagian spektrum yang terpisah.
Jauh lebih sulit untuk mendeteksi radar yang beroperasi di UWB selama operasi daripada radar biasa justru karena ini: seolah-olah tidak ada satu pun sinyal pancaran kuat yang berfungsi, tetapi seolah-olah banyak radar yang lebih lemah, dikerahkan dalam rupa kuas. Ya, para ahli akan memaafkan saya untuk penyederhanaan seperti itu, tetapi ini semata-mata untuk "transfer" ke tingkat persepsi yang lebih sederhana.
Artinya, radar "menembak" bukan dengan satu pulsa, tetapi dengan apa yang disebut "ledakan sinyal ultrashort". Ini memberikan manfaat tambahan, yang akan dibahas di bawah.
Pemrosesan sinyal UWB, berbeda dengan pita sempit, didasarkan pada prinsip penerimaan tanpa detektor, sehingga jumlah semburan sinyal tidak dibatasi sama sekali. Dengan demikian, praktis tidak ada batasan pada bandwidth sinyal.
Di sini muncul pertanyaan lama: apa yang diberikan semua fisika ini, apa keuntungannya?
Secara alami, mereka. Radar berbasis UWB sedang dikembangkan dan dikembangkan justru karena sinyal UWB memungkinkan lebih dari sinyal konvensional.
Radar berdasarkan sinyal UWB memiliki kemampuan deteksi, pengenalan, pemosisian, dan pelacakan objek terbaik. Hal ini terutama berlaku untuk objek yang dilengkapi dengan kamuflase anti-radar dan pengurangan tanda tangan radar.
Artinya, sinyal UWB tidak peduli apakah objek yang diamati termasuk dalam apa yang disebut "objek siluman" atau bukan. Penutup terhadap radar juga menjadi kondisional, karena tidak mampu memantulkan / menyerap seluruh sinyal, beberapa bagian dari paket akan "menangkap" objek.
Radar di UWB lebih mengidentifikasi target, baik tunggal maupun kelompok. Dimensi linier target lebih akurat ditentukan. Lebih mudah bagi mereka untuk bekerja dengan target berukuran kecil yang mampu terbang di ketinggian rendah dan sangat rendah, yaitu UAV. Radar ini akan memiliki kekebalan kebisingan yang jauh lebih tinggi.
Secara terpisah, diyakini bahwa UWB akan memungkinkan pengenalan target palsu yang lebih baik. Ini adalah opsi yang sangat berguna saat bekerja, misalnya, dengan hulu ledak rudal balistik antarbenua.
Tapi jangan terpaku pada radar pengawasan udara, ada pilihan lain untuk menggunakan radar di UWB, tidak kurang, dan bahkan mungkin lebih efektif.
Sepertinya sinyal ultra-wideband adalah obat mujarab untuk semuanya. Dari drone, dari pesawat siluman dan kapal, dari rudal jelajah.
Sebenarnya, tentu saja tidak. Teknologi UWB memiliki beberapa kelemahan yang jelas, tetapi ada juga keuntungan yang cukup.
Kekuatan radar UWB adalah akurasi dan kecepatan deteksi dan pengenalan target yang lebih tinggi, penentuan koordinat karena fakta bahwa pengoperasian radar didasarkan pada beberapa frekuensi dari jangkauan operasi.
Di sini, "semangat" UWB umumnya tersembunyi. Dan justru terletak pada kenyataan bahwa jangkauan operasi radar semacam itu memiliki banyak frekuensi. Dan rentang yang luas ini memungkinkan Anda untuk memilih sub-rentang tersebut pada frekuensi di mana kemampuan reflektif dari objek pengamatan dimanifestasikan sebaik mungkin. Atau - sebagai opsi - ini dapat meniadakan, misalnya, pelapis anti-radar, yang juga tidak dapat bekerja di seluruh rentang frekuensi karena fakta bahwa pelapis untuk pesawat memiliki batasan berat.
Ya, hari ini cara mengurangi tanda tangan radar digunakan sangat luas, tetapi kata kuncinya di sini adalah "pengurangan". Tidak ada satu lapisan pun, tidak ada satu pun bentuk lambung yang dapat melindungi dari radar. Kurangi visibilitas, beri kesempatan - ya. Tidak lagi. Kisah pesawat siluman dibantah di Yugoslavia pada abad terakhir.
Perhitungan radar UWB akan dapat memilih (dan, dengan cepat, berdasarkan data serupa) paket sub-frekuensi yang paling jelas akan "menyoroti" objek pengamatan dengan segala kemegahannya. Di sini kita tidak akan berbicara tentang jam tangan, teknologi digital modern memungkinkan untuk mengelola dalam hitungan menit.
Dan, tentu saja, analisis. Radar semacam itu harus memiliki kompleks analitik yang baik yang memungkinkan pemrosesan data yang diperoleh dari penyinaran suatu objek pada berbagai frekuensi dan membandingkannya dengan nilai referensi dalam database. Bandingkan dengan mereka dan berikan hasil akhir, objek seperti apa yang masuk ke bidang pandang radar.
Fakta bahwa objek akan disinari pada berbagai frekuensi akan memainkan peran positif dalam mengurangi kesalahan dalam pengenalan, dan kemungkinan gangguan pengamatan atau penangkalan oleh objek lebih kecil.
Peningkatan kekebalan kebisingan radar tersebut dicapai dengan mendeteksi dan memilih radiasi yang dapat mengganggu pengoperasian radar yang tepat. Dan, karenanya, restrukturisasi kompleks penerima ke frekuensi lain untuk memastikan dampak interferensi yang minimal.
Semuanya sangat indah. Tentu saja, ada juga kekurangannya. Misalnya, massa dan dimensi radar semacam itu secara signifikan melebihi stasiun konvensional. Hal ini masih sangat menyulitkan pengembangan radar UWB. Kurang lebih sama dengan harganya. Dia lebih dari transendental untuk prototipe.
Namun, para pengembang sistem tersebut sangat optimis tentang masa depan. Di satu sisi, ketika suatu produk mulai diproduksi secara massal, itu selalu mengurangi biaya. Dan dalam hal massa, para insinyur mengandalkan komponen elektronik berbasis galium nitrida yang dapat secara signifikan mengurangi berat dan ukuran radar tersebut.
Dan, pasti itu akan terjadi. Untuk masing-masing arah. Dan sebagai hasilnya, output akan menjadi radar dengan pulsa ultra-pendek yang kuat dalam rentang frekuensi yang lebar, dengan tingkat pengulangan yang tinggi. Dan - sangat penting - pemrosesan data digital berkecepatan tinggi, yang mampu "mencerna" sejumlah besar informasi yang diterima dari penerima.
Ya, kami sangat membutuhkan Teknologi dengan huruf kapital di sini. Transistor longsoran, dioda penyimpanan muatan, semikonduktor galium nitrida. Transistor longsoran umumnya bukan perangkat yang diremehkan, mereka adalah perangkat yang masih akan menunjukkan diri. Dalam terang teknologi modern, masa depan adalah milik mereka.
Radar yang menggunakan pulsa nanodetik ultrashort akan memiliki keuntungan sebagai berikut dibandingkan radar konvensional:
- kemampuan untuk menembus rintangan dan memantul dari target yang terletak di luar garis pandang. Misalnya, dapat digunakan untuk mendeteksi orang dan peralatan di belakang rintangan atau di tanah;
- kerahasiaan tinggi karena kepadatan spektral sinyal UWB yang rendah;
- akurasi penentuan jarak hingga beberapa sentimeter karena tingkat spasial sinyal yang kecil;
- kemampuan untuk secara instan mengenali dan mengklasifikasikan target dengan sinyal yang dipantulkan dan detail target yang tinggi;
- meningkatkan efisiensi dalam hal perlindungan terhadap semua jenis gangguan pasif yang disebabkan oleh fenomena alam: kabut, hujan, salju;
Dan ini jauh dari semua kelebihan yang dimiliki radar UWB dibandingkan dengan radar konvensional. Ada saat-saat yang hanya dapat diapresiasi oleh spesialis dan orang yang berpengalaman dalam hal ini.
Sifat-sifat ini membuat radar UWB menjanjikan, tetapi ada sejumlah masalah yang sedang ditangani oleh penelitian dan pengembangan.
Sekarang ada baiknya berbicara tentang kerugiannya.
Selain biaya dan ukuran, radar UWB lebih rendah daripada radar narrowband konvensional. Dan secara signifikan lebih rendah. Radar konvensional dengan kekuatan pulsa 0,5 GW mampu mendeteksi target pada jarak 550 km, kemudian radar UWB pada jarak 260 km. Dengan kekuatan pulsa 1 GW, radar pita sempit mendeteksi target pada jarak 655 km, radar UWB pada jarak 310 km. Seperti yang Anda lihat, hampir dua kali lipat.
Tapi ada masalah lain. Ini adalah ketidakpastian bentuk sinyal yang dipantulkan. Radar pita sempit beroperasi sebagai sinyal sinusoidal yang tidak berubah saat melintasi ruang angkasa. Amplitudo dan fase berubah, tetapi berubah secara terduga dan sesuai dengan hukum fisika. Sinyal UWB berubah baik dalam spektrum, domain frekuensi, dan waktu.
Saat ini, pemimpin yang diakui dalam pengembangan radar UWB adalah Amerika Serikat, Jerman dan Israel.
Di Amerika Serikat, tentara sudah memiliki detektor ranjau portabel AN/PSS-14 untuk mendeteksi berbagai jenis ranjau dan benda logam lainnya di dalam tanah.
Detektor ranjau ini juga ditawarkan oleh Amerika Serikat kepada sekutu NATO-nya. AN / PSS-14 memungkinkan Anda untuk melihat dan memeriksa objek secara detail melalui rintangan dan tanah.
Jerman sedang mengerjakan proyek untuk radar "Pamir" Ka-band UWB dengan bandwidth sinyal 8 GHz.
Israel telah menciptakan prinsip UWB "stenovisor", perangkat kompak "Haver-400", yang mampu "melihat" melalui dinding atau tanah.
Perangkat itu dibuat untuk unit kontra-teroris. Ini umumnya merupakan jenis radar UWB yang terpisah, diimplementasikan oleh Israel dengan sangat indah. Perangkat tersebut benar-benar mampu mempelajari situasi operasional-taktis melalui berbagai rintangan.
Dan pengembangan lebih lanjut, "Haver-800", yang dibedakan dengan kehadiran beberapa radar terpisah dengan antena, memungkinkan tidak hanya untuk mempelajari ruang di belakang rintangan, tetapi juga untuk membentuk gambar tiga dimensi.
Sebagai kesimpulan, saya ingin mengatakan bahwa pengembangan radar UWB di berbagai arah (darat, laut, pertahanan udara) akan memungkinkan negara-negara yang dapat menguasai teknologi untuk desain dan produksi sistem tersebut untuk secara signifikan meningkatkan kemampuan intelijen mereka.
Bagaimanapun, jumlah yang ditangkap, diidentifikasi dengan benar, dan diambil untuk pengawalan dengan penghancuran target berikutnya adalah jaminan kemenangan dalam konfrontasi apa pun.
Dan jika kita menganggap bahwa radar UWB kurang rentan terhadap gangguan berbagai properti …
Penggunaan sinyal UWB akan secara signifikan meningkatkan efisiensi pendeteksian dan pelacakan objek aerodinamis dan balistik saat memantau wilayah udara, melihat dan memetakan permukaan bumi. Radar UWB dapat memecahkan banyak masalah penerbangan dan pendaratan pesawat.
Radar UWB adalah peluang nyata untuk melihat hari esok. Bukan tanpa alasan bahwa Barat begitu erat terlibat dalam perkembangan ke arah ini.
