Archiwa tagu: radar pola walki

Polski system ostrzegawczy przed radarami pola walki dla wozów bojowych

Nowoczesne wozy bojowe, spełniające wymogi współczesnego pola walki, powinny, oprócz skutecznego opancerzenia, posiadać wielosensorowe i wielospektralne systemy ochrony – zarówno biernej (systemy ostrzegawcze, środki zakłócające kanały obserwacji i celowania, systemy zapobiegające pożarowi), jak i aktywnej (systemy niszczące wystrzelone w kierunku pojazdu efektory lub powodujące ich nieskuteczność). Większość pojazdów bojowych w SZ RP posiada układy ochrony biernej, w tym systemy ostrzegania o opromieniowaniu serii Obra wraz z wyrzutniami granatów dyspersyjnych. Jednak jednym z nowych wymogów stawianych układom ostrzegania wozów bojowych, w szczególności tych działających skrycie, np. rozpoznawczych, jest skuteczne wykrywanie radarów pola walki, tzw. trudno-wykrywalnych (Low Probability of Intercept), stosowanych przez pododdziały naziemne przeciwnika, zarówno w obszarze styczności wojsk, jak i na zapleczu – w ochronie baz, stanowisk dowodzenia, ważnych obiektów. Starsza generacja radarów pola walki, stosowała lampy mikrofalowe jako źródła sygnałów nadawanych, o mocy w czasie impulsu od kilkuset do tysiąca watów. Nowe typy radarów z nadajnikami półprzewodnikowymi ze wzmacniaczami mikrofalowymi mają moce szczytowych rzędu kilku watów, tj. kilka rzędów wielkości mniejsze.

Podstawowym problemem w wykrywaniu promieniowania nowoczesnych radarów pola walki jest fakt, że urządzenia te emitują sygnały o bardzo niskim poziomie mocy, co powoduje że klasyczne ostrzegacze radiolokacyjne pracujące w bardzo szerokim paśmie, wykrywają takie sygnały w bardzo małych odległościach, rzędu kilkuset metrów. Natomiast, dla skutecznego przeciwdziałania niezbędne jest uzyskanie zasięgu wykrywania emisji stacji radiolokacyjnych pola walki z odległości co najmniej kilku kilometrów. Emisja sygnału przez radary pola walki następuje najczęściej w dwóch pasmach częstotliwości: X (NATO I), w przedziale 9-11 GHz, albo Ku (NATO J), w przedziale 15-18 GHz. Stosowane są różne typy modulacji sygnału, w tym modulacja impulsowa lub FMCW.

System ostrzegania o opromieniowaniu - PIT - radar pola walki

Demonstrator ostrzegacza radiolokacyjnego – bez osłony anten.

W Przemysłowym Instytucie Telekomunikacji (obecnie PIT-Radwar S.A.) w ramach pracy badawczo-rozwojowej ” ” w latach ? opracowano demonstrator ostrzegacza radiolokacyjnego SO4-0818. Podstawowym wymogiem była zdolność urządzenia do możliwie jak najwcześniejszego wykrywania sygnału fali ciągłej, o mocy rzędu pojedynczych watów, emitowanego przez radiolokator półprzewodnikowy nowej generacji.

Nowe urządzenie było zmodyfikowanym ostrzegaczem pracującym w szerokim paśmie, który mógł wykryć taki sygnał w bardzo małych odległościach (pojedyncze setki metrów). W SO4-0818 zastosowano stały układ anten sektorowych pokrywających przestrzeń dookólnie w azymucie wraz z systemem elektronicznego przełączania odbiornika przestrajanego w częstotliwości. Zakres pasm częstotliwości pracy wynosił 8-18 GHz. Pokrycie w azymucie obejmowało 360 stopni, w elewacji – 90 stopni. Wykryty sygnał był wzmacniany i stanowił podstawę do określenia jednego z czterech sektorów opromieniowania. Detekcja sygnału radaru pola walki była sygnalizowana na wyświetlaczu WD4S-0818, a ostrzegacz informował o wykryciu promieniowania w jednym z sektorów w azymucie i przekazywał sygnał alarmowy operatorowi poprzez interfejs systemu łączności FONET. Ze względu na ograniczenia dotyczące objętości aparatury i ceny urządzenia demonstrator ostrzegacza radiolokacyjnego miał tylko jeden odbiornik szybko przestrajany, przełączany okresowo między antenami zapewniając szybkie przeszukiwanie dookólne.

Wóz dowodzenia HMMWV

Sygnalizator SO4–0818M zamontowany dachu kontenera wozu dowodzenia.

Sygnalizator opromieniowania radiolokacyjnego SO4–0818M składał się z głowicy antenowo–odbiorczej GAO–0818M, sektorowego wskaźnika opromieniowania WD4S–0818M i linii kablowej łączącej GAO–0818M i WD4S–0818M. Głowica antenowa–odbiorcza instalowana jest na dachu kontenera wozu dowodzenia, natomiast wskaźnik opromieniowania montowany jest we wnętrzu.

Sygnalizator opromieniowania radiolokacyjnego SO4–0818M składał się z głowicy antenowo–odbiorczej GAO–0818M, sektorowego wskaźnika opromieniowania WD4S–0818M i linii kablowej łączącej GAO–0818M i WD4S–0818M. Głowica antenowa–odbiorcza instalowana jest na dachu kontenera wozu dowodzenia, natomiast wskaźnik opromieniowania montowany jest we wnętrzu. Konstrukcja mechaniczna głowicy umożliwiała jej łatwy demontaż z dachu pojazdu. Głowica miała średnicę 250 mm i wysokość 300 mm, a wyświetlacz długość 230 mm, szerokość 100 mm i wysokość 100 mm.  Ostrzegacz był zasilany prądem o napięciu 24 V przy poborze nie mniejszym niż 1Ah. Z uwagi na bliskość aktywnych urządzeń radiokomunikacyjnych wozu dowodzenia, mogących zakłócać pracę ostrzegacza i powodować fałszywe alarmy, głowica antenowo-odbiorcza wyposażona została w filtry pracujące w paśmie 8-18 GHz zapewniające wymaganą selektywność systemu.

Copyright © Redakcja Militarium/Fot. PIT-Radwar; Wojskowe Zakłady Łączności nr 1

Polski przenośny radar wykrywająco-ostrzegający RWO-1 Sowa

W 2004 r. w Wojskowym Instytucie Technicznym Uzbrojenia(WITU) rozpoczęto pracę badawczo-rozwojową “?” zmierzająca do opracowania lekkiego przenośnego radaru o parametrach dostosowanych do typowych polskich warunków terenowych i klimatycznych, prostego w obsłudze, wspomagającego obserwację określonego obszaru i nie wymagającego specjalnych środków transportu, możliwego do przenoszenia przez jednego żołnierza w każdych warunkach. Zainteresowanie takim urządzeniem wyrażała m.in. Straż Graniczna RP. Radar miał być urządzeniem prostszym, mniejszym i lżejszym niż modele zachodnie, transportowane przez dwóch-trzech ludzi. Wstępne prace analityczno-projektowe w WITU polegały na opracowaniu wymagań i koncepcji technicznej radaru wykrywająco-ostrzegawczego nazwanego RWO-1 Sowa, który miał być lekki, pracować w trudnych warunkach atmosferycznych, wykrywać małe i bardzo małe obiekty z odległości umożliwiającej reakcję żołnierzy obrony obiektu lub rubieży, zasilany z własnych ogniw umożliwiających kilkugodzinną pracę, a przy tym niskokosztowy. Założenia mówiły o zasięgu do 4 km, częstotliwości pracy w paśmie K, mocy nadajnika do 4 W, pracy sektorowej, prędkości obrotowej anteny do 20 obr./min. oraz pracy z zatrzymaną anteną, określenia położenia i syntetycznego zobrazowania wykrytych obiektów, ustawiania zasięgu wykrywania w przedziale od 600 do 2400 m, wprowadzenia modułu zdalnego sterowania urządzeniem z odległości do 50 m, zintegrowania wynośnego pulpitu z wszystkimi funkcjami (zakres odległości, sektor obserwacji, próg detekcji, historia ruchu obiektów), regulowanym sygnale dźwiękowym wykrycia, czasie pracy na jednym komplecie ogniw zasilających od 4 do 8 godzin, masie do 6 kg dla radaru oraz 2 kg dla akcesoriów w postaci torby i dodatkowego akumulatora, możliwości zasilania z sieci elektroenergetycznej lub z sieci pojazdowej itp. Zastosowane moduły miały być nowoczesne i o modułowej konstrukcji tak, aby możliwe było zbudowanie na bazie podstawowego modelu całej gamy urządzeń radiolokacyjnych.

W 2005 r. wykonano model urządzenia RWO-1 Sowa, które poddano badaniom laboratoryjnym i poligonowym. W wyniku tych badań uznano, że powinny zostać wprowadzone zmiany w konstrukcji radaru i jego oprogramowaniu. W lutym 2005 r. pomiędzy WITU a Centrum Naukowo-Produkcyjnym Elektroniki Profesjonalnej Radwar S.A. zawarto porozumienie o współpracy technicznej, którego celem miało być wyprodukowanie demonstratora RWO-1 Sowa. Do marca 2006 r. wykonano model funkcjonalny radaru, który zaprezentowano w tym roku kilku potencjalnym klientom.

RWO-1 Sowa 01

Prototyp radaru Sowa.

Jednocześnie, na tym etapie rozwoju konstrukcji, w wyniku postulatów i sugestii potencjalnych użytkowników polskich i zagranicznych, do konstrukcji i oprogramowania zaplanowano wprowadzono kolejne istotne zmiany w radarze. W listopadzie 2006 r. podpisano umowę pomiędzy WITU i Radwar na kontynuację prac konstrukcyjnych oraz wdrożenie RWO-1. W ramach rozwoju projektu w 2007 r. w WITU  opracowano i wymieniono większość oprogramowania oraz całkowicie przeprojektowano następujące moduły – głowicę mikrofalową, podzespoły nadawczo-odbiorcze, układ zasilania i napędu oraz wymieniono pakiet procesora. W Radwarze zaprojektowano i wykonano natomiast nową antenę nadawczo-odbiorczą, zmodyfikowano procesor oraz – na bazie dostarczonej dokumentacji – wykonano części mechaniczne i złącze obrotowe. Z radarem zintegrowano również odbiornik GPS. W okresie do października 2007 r. do maja 2008 r., na podstawie opracowanej dokumentacji techniczno-konstrukcyjnej, wykonano, uruchomiono i przetestowano trzy prototypy radarów RWO-1 Sowa, które przeszły, z wynikiem pozytywnym, badania poligonowe, w tym klimatyczne i testy w kilku jednostkach wojskowych. W wyniku sugestii zaimplementowano w radarze oprogramowanie mapowe. Poza tym, w przypadku dalszego finansowania projektu, planowano zwiększenie mocy nadajnika i rozmiarów anteny, co pozwoliłoby na uzyskanie większego zasięgu pracy.

Jeszcze w 2007 r. Straż Graniczna zrezygnowała z zamówienia radarów, również planowane wykorzystanie urządzenia w działaniach bojowych polskiego kontyngentu wojskowego w Afganistanie nie doszło do skutku i ostatecznie RWO-1 Sowa pozostał na etapie prototypowym.

Radar wykrywająco-ostrzegający RWO-1 Sowa był przeznaczony do wykrywania poruszających się obiektów w obserwowanej strefie, określenie ich położenia (azymut, odległość) i zobrazowania na monitorze operatora lub ewentualnego przekazania współrzędnych do współpracującego systemu, np. optycznego (noktowizyjnego). Radar miał być przeznaczony dla pododdziałów rozpoznawczych, wartowniczych i służb zajmujących się ochroną ugrupowań wojsk, kontrolą dostępu do ważnych obiektów, czy ochroną granic.

Pasmo częstotliwości pracy K
Moc szczytowa promieniowania 1,5 W
Szerokość wiązki z azymucie 3,7 stopnia
Szerokość wiązki w elewacji 6,7 stopnia
Zasięg wykrycia – człowiek 1,3 km
Zasięg wykrycia – obiekt o SPO 0,5 m2 1,8 km
Zasięg wykrycia – pojazd 2,4 km
Minimalna prędkość obiektu 0,14 m/s
Maksymalna prędkość obiektu 55 m/s
Ilość automatycznie wykrywanych celów 100
Prędkość obrotowa anteny 0-20 obr./min.
Czas pracy – zasilanie własne 7 godzin
Ciężar radaru 7,3 kg
Ciężar akumulatorów 2,4 kg
Ciężar podstawy – statyw 1,8 kg
Ciężar terminala komputerowego 2,2-2,4 kg

RWO-1 Sowa składał się z dwóch zasadniczych bloków: radaru oraz bloku zobrazowania i sterowania. W skład radaru wchodziły moduł nadawczy, moduł odbiorczy, moduł przetwarzania sygnału, zespół napędu i zasilania oraz modem radiowy. Obie anteny – nadawcza i odbiorcza – były umieszczone w jednym bloku antenowym. Moduł przetwarzania sygnału posiadał reprogramowalny procesor sygnałowy TMS, pozwalający na realizację cyfrowego przetwarzania sygnału oraz sterowania w czasie rzeczywistym. Przetwarzanie sygnału w radarze RWO-1 polegało na analizie częstotliwościowej sygnału odbiorcego z liniową modulacją częstotliwościową fali – FMCW (Frequency Modulated Continous Wave). Anteny posiadały polaryzację pionową. Moduły radaru znajdowały się w obudowach kroplosczelnych i pyłoszczelnych.

RWO-1 Sowa 02

Prototyp wdrożeniowy radaru.

Blok zobrazowania i sterowania umożliwiał sterowanie radarem drogą radiową z wynośnego terminala. W skład bloku wchodził terminal-komputer typu tablet PC, wyposażony dodatkowo w modem radiowy. Zaimplementowane oprogramowanie sterujące radarem przeznaczone było do pracy w systemach operacyjnych typu Windows. Oprogramowanie urządzenia miało charakter interaktywnego, graficznego środowiska, które pozwalało użytkownikowi na zobrazowanie sytuacji taktycznej w polu obserwacji radaru, sterowanie pracą urządzenia, wyświetlanie informacji o poprawności i gotowości do pracy modułów radaru, a także zapis informacji na nośniku danych. Zakresy zobrazowania obszaru skanowanego na monitorze terminala wynosiły 300 m, 600 m, 1200 m i 2400 m. RWO-1 miał możliwość ustawienia jednego lub dwóch sektorów promieniowania z wyłączaniem mocy poza sektorami.

Wymiana informacji pomiędzy terminalem użytkownika a radarem była oparta na asynchronicznej transmisji szeregowej realizowanej przez port RS-232. Zastosowano moduł Bluetooth, co pozwoliło na zastąpienie tradycyjnego przewodu torem radiowym o zasięgu 100 m. W związku z ograniczoną przepustowością kanału transmisyjnego wymiany informacji, przesyłane były głównie dane dotyczące zmian sytuacji taktycznej w polu obserwacji radaru, co pozwalało jednocześnie na eliminację nadmiernej ilości informacji wyświetlanej na terminalu użytkownika. Oprogramowanie pozwalało na wyświetlanie tylko takich informacji, które były w danej chwili przydatne użytkownikowi.

Radar był zasilany z własnej baterii, z sieci 230 V/50 Hz poprzez adapter lub z sieci prądu stałego 9 do 30 V, np. samochodowej, poprzez przetwornicę. W położeniu roboczym RWO-1 był ustawiany  na trójnogu lub wykorzystywano akumulatory jako podstawy głowicy radiolokacyjnej. Zestaw posiadał plecakowe opakowanie transportowe.

Copyright © Redakcja Militarium/Fot. Militarium