РЛС воздушного базирования устанавливается на беспилотной, аэростатной или авиационной платформе и контролирует воздушное пространство с высоты. Подъём антенны увеличивает радиогоризонт, уменьшает часть закрытых зон и помогает раньше обнаруживать низколетящие беспилотники.

Воздушный радар не заменяет наземные станции во всех сценариях. Он дополняет их на протяжённых территориях, в сложном рельефе и на объектах, где здания, резервуары или лес закрывают отдельные направления. Конфигурацию выбирают после расчёта радиовидимости, времени дежурства и требований к обнаруживаемым целям.

Компания «Боевые Технологии» анализирует условия объекта, сравнивает наземную и воздушную архитектуры и готовит техническое решение. Для предварительного расчёта потребуются схема территории, сведения о рельефе, предполагаемые типы целей и нужная дальность предупреждения. Телефон: 8 (800) 511-48-11.

Получить консультацию

Что называют РЛС воздушного базирования

В рамках защиты объектов под РЛС воздушного базирования понимают радиолокационную станцию, поднятую над землёй на БПЛА, аэростате или другом воздушном носителе. Радар обнаруживает находящиеся в зоне обзора цели, определяет их координаты и передаёт трассовую информацию на наземный пункт.

Термин иногда используют и для бортовых радиолокаторов, которые выполняют картографирование или наблюдение за поверхностью с беспилотника. Эта статья посвящена другой задаче — поиску и сопровождению воздушных целей с поднятой радиолокационной позиции.

Система состоит из трёх связанных частей:

• воздушной платформы;
• радиолокационного и навигационного оборудования;
• наземного пункта обработки и управления.

Результат зависит не только от характеристик радара. Значение имеют высота носителя, продолжительность работы, положение антенны, точность навигации, устойчивость канала связи и конфигурация наземного сегмента.

Зачем поднимать радиолокатор над землёй

Наземная станция работает в пределах прямой радиовидимости. Здания, холмы, резервуары, лесополосы и перепады высот создают закрытые участки, в которых низколетящая цель появляется позднее или временно пропадает из сопровождения.

Размещение антенны на высоте расширяет линию обзора. Радар получает возможность наблюдать пространство за частью местных препятствий и контролировать более удалённые маршруты подлёта.

Воздушная позиция решает несколько задач:

• увеличивает радиогоризонт;
• уменьшает влияние локального рельефа;
• расширяет площадь наблюдения;
• закрывает направления, недоступные наземным постам;
• переносит зону контроля без строительства новой мачты;
• формирует вынесенный рубеж обнаружения.

Высота не гарантирует обнаружение любой цели. Малый дрон по-прежнему создаёт слабое отражение, а высокое здание или горный рельеф способны перекрыть отдельный сектор. Поэтому воздушную платформу рассчитывают вместе с наземными радарами, а не рассматривают как универсальную замену.

Какие воздушные платформы применяют

Выбор носителя связан с требуемой высотой, длительностью дежурства, массой полезной нагрузки и условиями эксплуатации.

Беспилотная платформа

Радар устанавливается на беспилотный летательный аппарат, который работает по заданному маршруту или удерживает позицию в назначенной зоне. Носитель переносит антенный модуль, приёмопередатчик, вычислительное оборудование, навигационную систему и радиолинию.

Преимущества беспилотного формата:

• изменение маршрута наблюдения;
• перенос зоны контроля;
• работа над труднодоступной местностью;
• возможность обследовать несколько направлений;
• развёртывание без стационарной высотной опоры.

Главные ограничения — полезная нагрузка, энергопотребление и продолжительность полёта. Радиолокатор, вычислитель и передатчик расходуют энергию, поэтому фактическая автономность носителя будет ниже, чем при полёте без дополнительного оборудования.

Для постоянного наблюдения одной платформы недостаточно. Нужно учитывать время полёта, возвращение, зарядку, техническую подготовку и резервирование.

Привязной аэростат

Аэростат удерживает радиолокатор над одной территорией. Питание и передача данных могут идти по кабель-тросу, что уменьшает зависимость от аккумулятора и беспроводной радиолинии.

Формат подходит для длительного контроля постоянной зоны. Стабильное положение упрощает координатную привязку, но накладывает требования к площадке, ветровой нагрузке, креплению и порядку спуска оборудования.

Перед выбором оценивают:

• допустимую высоту;
• скорость ветра;
• размеры зоны запуска;
• массу полезной нагрузки;
• конструкцию привязной системы;
• молниезащиту;
• ограничения воздушного пространства;
• доступ для обслуживания.

Пилотируемый воздушный носитель

Самолёт или вертолёт способен нести более тяжёлую антенну и мощное вычислительное оборудование. Авиационную платформу используют для контроля крупных районов, но она требует аэродромной инфраструктуры, экипажа, технического обслуживания и планирования вылетов.

Для локального промышленного объекта подобная архитектура обычно избыточна. Её рассматривают при территориальном наблюдении, большой удалённости рубежа или необходимости контролировать обширный район.

Как работает воздушная радиолокационная система

Радар излучает зондирующий сигнал и принимает отражение от находящегося в воздушном пространстве объекта. После обработки система рассчитывает дальность, направление, высоту и скорость цели.

Несколько последовательных измерений образуют трассу. Данные поступают на наземное рабочее место, где оператор видит положение и движение объекта на карте.

Воздушная архитектура сложнее стационарной, поскольку радиолокатор сам перемещается. Вычислительная система должна учитывать:

• координаты носителя;
• высоту полёта;
• крен;
• тангаж;
• рыскание;
• скорость и направление движения;
• ориентацию антенны;
• точное время измерения.

Без компенсации движения платформы координаты цели будут смещаться. Поэтому в комплекс входят спутниковая и инерциальная навигация, датчики ориентации и программные алгоритмы пересчёта в земную систему координат.

Бортовой и наземный сегменты

Часть оборудования размещается на носителе, остальная обработка выполняется на земле.

Бортовой сегмент

На воздушной платформе устанавливают:

• антенну;
• приёмопередающий модуль;
• первичный вычислитель;
• навигационное оборудование;
• датчики ориентации;
• источник питания;
• устройство передачи данных;
• обтекатель и крепления.

Массу рассчитывают по полному комплекту. К весу радиолокатора добавляются кабели, корпус, крепления, вычислитель, модем и дополнительное питание.

Наземный сегмент

Наземный пункт принимает координатные или радиолокационные данные, строит воздушную обстановку и передаёт событие оператору.

В состав входят:

• приёмное оборудование;
• сервер обработки;
• программная платформа;
• картографический интерфейс;
• архив событий;
• рабочее место оператора;
• интерфейсы подключения внешних систем.

Часть обработки можно перенести на землю, чтобы сократить требования к бортовому вычислителю. Однако возрастает нагрузка на радиолинию. Если канал не передаёт требуемый объём данных с допустимой задержкой, первичную обработку выполняют на борту и отправляют готовые координаты либо трассы.

Какая антенная система используется

На воздушных платформах применяют механически ориентируемые антенны и фазированные решётки. Активная фазированная антенная решётка — один из вариантов, но не обязательный элемент каждой системы.

Фазированная решётка меняет направление обзора электронным способом. Это помогает быстрее переключать сектор, сопровождать выбранную цель и уменьшать количество подвижных механических узлов.

Механическая система может быть проще и легче, но требует поворота антенного блока. Выбор зависит от:

• требуемого сектора;
• скорости обновления;
• массы;
• энергопотребления;
• размеров носителя;
• числа сопровождаемых целей;
• условий эксплуатации.

Частотный диапазон также влияет на размеры антенны, разрешение и работу по малым объектам. Его выбирают вместе с характеристиками контрольной цели и допустимой массой оборудования.

Какие БПЛА обнаруживает воздушный радар

Высокая позиция улучшает геометрию обзора, но не отменяет ограничений по эффективной площади рассеяния, чувствительности и разрешению.

Объектами контроля могут быть:

• малые квадрокоптеры;
• FPV-дроны;
• беспилотники самолётного типа;
• зависшие аппараты;
• автономные воздушные цели;
• несколько беспилотников в одной зоне.

Малогабаритный аппарат отражает меньше энергии, чем крупная воздушная цель. Дальность нужно проверять по заданной эффективной площади рассеяния — ЭПР. Максимальная инструментальная дальность без указания контрольного объекта не подходит для сравнения.

На результат влияют:

• ЭПР;
• высота цели;
• ракурс;
• скорость;
• зависание;
• фон от поверхности;
• сектор антенны;
• скорость обновления;
• алгоритмы классификации.

Воздушная РЛС способна наблюдать низколетящий объект сверху, но отражения от земли и построек сохраняются. Для малых целей требуется обработка, рассчитанная на слабый сигнал и невысокую скорость.

Какие параметры учитывать при выборе

Масса полезной нагрузки

Проверяют массу всей бортовой системы, а не только антенного модуля. Превышение допустимой нагрузки сокращает время полёта, ухудшает управляемость или делает установку невозможной.

Энергопотребление

Радиолокатор, вычислитель и передатчик получают питание от бортовой сети либо отдельного источника. Расчёт учитывает среднюю и пиковую мощность.

Высота платформы

Чем выше антенна, тем шире зона прямой радиовидимости. Однако увеличение высоты меняет вертикальную геометрию обзора, требования к связи и режим эксплуатации носителя.

Продолжительность дежурства

Для круглосуточного контроля рассчитывают количество сменных платформ. В расчёт входят полёт, возвращение, зарядка, подготовка и резерв.

Дальность по заданной ЭПР

Характеристика показывает, на каком расстоянии система обнаруживает цель конкретного класса. Значение должно соответствовать предполагаемым угрозам.

Вертикальный и горизонтальный обзор

Сектор антенны согласуют с маршрутом носителя и рабочей зоной. Неверная ориентация создаёт участки с недостаточной чувствительностью.

Темп обновления трассы

Координаты должны поступать достаточно часто для сопровождения маневрирующего объекта и автоматического наведения камеры.

Точность навигации

Ошибка координат платформы переносится на координаты цели. Для точной трассы требуется синхронизация спутниковой и инерциальной навигации.

Радиолиния

Проверяют дальность связи, пропускную способность, задержку, устойчивость и резервирование. Потеря канала не должна приводить к утрате всех накопленных данных.

Погодные ограничения

Ветер, осадки, температура и обледенение влияют на возможность полёта, положение антенны и качество связи. Аэростатная и беспилотная платформы имеют разные эксплуатационные ограничения.

Воздушная или наземная РЛС

Воздушный и наземный форматы решают разные части задачи.

Критерий	Воздушная РЛС	Наземная РЛС
Радиогоризонт	Увеличивается за счёт высоты	Ограничен положением антенны
Мёртвые зоны	Часть закрытых участков сокращается	Требуются дополнительные позиции
Непрерывная работа	Зависит от платформы и сменности	Подходит для постоянного дежурства
Полезная нагрузка	Ограничена массой и питанием	Допустимо более тяжёлое оборудование
Связь	Требуется устойчивая радиолиния	Часто используется кабель
Обслуживание	Нужна посадка или спуск носителя	Доступно на месте установки
Перенос зоны	Выполняется изменением маршрута	Требуется перестановка оборудования
Эксплуатационные затраты	Зависят от полётов и числа носителей	Зависят от количества позиций

Воздушная платформа оправдана, когда высотная позиция закрывает проблему, которую трудно решить мачтой или дополнительным наземным радаром. Для компактной открытой территории наземная станция часто будет проще по внедрению и обслуживанию.

Когда воздушное базирование оправдано

Воздушную архитектуру рассматривают на объектах, где:

• сложный рельеф закрывает направления подлёта;
• территория имеет большую протяжённость;
• здания создают значительные мёртвые зоны;
• нет подходящих точек для высоких мачт;
• зона наблюдения меняется;
• требуется вынесенный рубеж;
• наземных позиций понадобится слишком много;
• нужно контролировать пространство за пределами периметра.

Решение принимают после сравнения нескольких вариантов:

1. поднять наземную антенну;
2. установить дополнительный радар;
3. использовать привязной аэростат;
4. применить беспилотную платформу;
5. объединить наземный и воздушный уровни.

Для каждого варианта рассчитывают покрытие, время дежурства, эксплуатационные ограничения и стоимость.

Как воздушная РЛС дополняет систему защиты

Радар строит трассу физической цели. Для подтверждения события подключают наземные камеры, тепловизоры и радиочастотные обнаружители дронов.

Воздушная платформа передаёт координаты в общий центр. Наземная оптика направляется в расчётную точку, радиочастотный сенсор проверяет наличие каналов управления или видеопередачи, а оператор получает объединённое событие.

После подтверждения применяются предусмотренные регламентом меры, включая разрешённые средства РЭБ.

На объектах с несколькими типами угроз проектируется комплекс защиты от БПЛА. Воздушный радар в нём отвечает за участки, недоступные или неудобные для наземного наблюдения.

Как подбирается архитектура

Проект начинается с описания угроз и территории.

Определяем цели

Фиксируются типы беспилотников, предполагаемые ЭПР, высоты, скорости и направления подлёта.

Строим карту радиовидимости

На схему наносятся рельеф, здания, действующие радары и закрытые участки.

Сравниваем варианты размещения

Инженеры рассчитывают мачту, дополнительную наземную позицию, аэростатную систему и БПЛА-носитель.

Выбираем платформу

Сопоставляются высота, полезная нагрузка, автономность, погода, условия запуска и техническое обслуживание.

Подбираем радиолокатор

Проверяются дальность по заданной ЭПР, сектор, темп обновления, точность координат, масса и энергопотребление.

Рассчитываем дежурство

Для беспилотного варианта определяются время полёта, количество сменных носителей, зарядка и резервирование. Для аэростата — ветровые ограничения, кабельная система и порядок обслуживания.

Формируем наземный пункт

Подбираются радиолиния, сервер, программное обеспечение, архив событий и рабочее место оператора.

По результатам заказчик получает схему применения, перечень оборудования, требования к инфраструктуре и расчёт стоимости.

От чего зависит стоимость

Бюджет воздушной радиолокационной системы складывается не только из цены радара.

На стоимость влияют:

• тип воздушной платформы;
• радиолокационная полезная нагрузка;
• навигационное оборудование;
• система стабилизации;
• источник питания;
• радиолиния;
• наземная станция управления;
• сервер и программное обеспечение;
• количество сменных носителей;
• подготовка площадки;
• интеграция;
• контрольные испытания;
• обучение операторов;
• обслуживание.

Сравнивать предложения следует по полному составу. Отдельный антенный модуль не решает задачу без подходящего носителя, питания, навигации, связи и наземной обработки.

Какие данные нужны для расчёта

Для предварительной оценки подготовьте:

• схему территории;
• координаты объекта;
• сведения о рельефе;
• высоту зданий и сооружений;
• предполагаемые направления подлёта;
• типы целей;
• требуемую дальность предупреждения;
• режим дежурства;
• действующие радары и камеры;
• место наземного пункта;
• доступные каналы связи;
• ограничения по размещению мачт и запуску платформ.

При отсутствии готового технического задания специалисты сопоставят наземные и воздушные варианты и определят, какая архитектура соответствует задаче.

Заказать подбор системы обнаружения

Компания «Боевые Технологии» подбирает радиолокационные и комплексные средства обнаружения для промышленных, инфраструктурных и охраняемых территорий.

По исходным данным специалисты:

• оценивают угрозы;
• строят карту радиовидимости;
• определяют мёртвые зоны;
• сравнивают наземную и воздушную архитектуры;
• подбирают состав оборудования;
• рассчитывают инфраструктуру;
• готовят техническое и коммерческое предложение.

Заказчик получает обоснованную конфигурацию без избыточных позиций и неподтверждённых характеристик.

Телефон для консультации: 8 (800) 511-48-11.

Частые вопросы

Что такое РЛС воздушного базирования?

Это радиолокационная станция, установленная на БПЛА, аэростате или другом воздушном носителе. Она контролирует воздушное пространство с высоты и передаёт данные на наземный пункт.

Всегда ли воздушный радар видит дальше наземного?

Высота увеличивает радиогоризонт и сокращает часть закрытых зон. Фактическая дальность также зависит от ЭПР цели, характеристик станции, сектора обзора и фоновой обстановки.

Подходит ли воздушная РЛС для FPV-дронов?

Подходит при достаточной чувствительности к малой ЭПР и наличии подходящих алгоритмов обработки. Высотное размещение улучшает геометрию, но не заменяет технические характеристики радара.

Сколько БПЛА-носителей требуется для постоянного наблюдения?

Количество зависит от времени полёта, маршрута, зарядки, подготовки и резервирования. Один аппарат не обеспечивает непрерывное дежурство без перерывов.

Чем аэростат отличается от беспилотной платформы?

Аэростат долго удерживает одну позицию и способен получать питание по кабелю. БПЛА меняет маршрут и зону наблюдения, но ограничен автономностью.

Можно ли объединить воздушные и наземные станции?

Да. Трассы от нескольких радаров сводятся в общую программную платформу. Наземные позиции несут постоянное дежурство, а воздушный сенсор контролирует затенённые или удалённые участки.

С чего начать подбор?

Нужно определить типы целей, площадь, рельеф, требуемую дальность и режим работы. Затем сравниваются высокая мачта, дополнительные наземные позиции, аэростат и БПЛА-носитель.