Эволюция радиолокационной станции в составе СУДС
20.08.2024
Безопасность мореплавания
Фото: РЛС «Океан-100» на центре СУДС Санкт-Петербург, 2020 г./granit-electron.ru
На протяжении 75 лет с начала работы первых систем управления движением судов (СУДС) радиолокационные станции (РЛС) служили и продолжают оставаться основным техническим средством получения информации о судоходной обстановке.
Олег Причкин, доктор транспорта, доцент
Первые десятилетия
В опытно-экспериментальных установках в конце 40-х и начале 50-х годов минувшего века в различных портах мира обычно использовались судовые (корабельные) навигационные РЛС. В первой официально признанной СУДС в порту Дуглас (февраль 1948) использовалась типовая РЛС «Коссор». Но уже во второй действующей СУДС в Ливерпуле (июль 1948) компаниями «Коссор» и «Сперри» была установлена РЛС с улучшенной антенной и усовершенствованными индикаторными устройствами.
В опытных установках в портах США использовались РЛС «Сперри» (Лонг-Бич, март 1949) и «Вестингауз» (Балтимор, декабрь 1949). В первых береговых установках Канады (Галифакс, 1947 и Ванкувер, 1948) использовались РЛС типа «286». Последняя установка примечательна тем, что антенны двух РЛС были установлены на разных сторонах центрального пролета моста Лайонс-Гейт. Вращение антенн было синхронизировано, что позволило получить на экране индикатора кругового обзора (ИКО) цельное изображение судоходной обстановки.
В период становления навигационных РЛС (как судовых, так и береговых) была «де-факто» определена их рабочая длина волны 3,2 см (диапазон частот 9,3 ГГц). Передатчики РЛС мощностью 10-40 кВт на основе магнетрона с высоковольтными модуляторными лампами работали импульсами длительностью 0,1–1 мкс. Антенны применялись рефлекторные (зеркально-параболические) с рупорным излучателем, в том числе с рефлектором в виде сегмента плоского цилиндра, получившие прозвище «half-cheese».
Горизонтальная ширина диаграммы направленности антенн (ДНА) большинства РЛС лежала в диапазоне от 0,7° до 2,5 °. ИКО на ЭЛТ диаметром 25-30 см имели вращающуюся отклоняющую катушку с электромеханической передачей угла поворота антенны. Основные параметры РЛС позволяли получить приемлемые навигационные характеристики (дальность обнаружения, разрешающая способность и точность определения координат объектов). Слабым местом первых РЛС была надежность электронно-вакуумной элементной базы, и среднее время безотказной работы измерялось сотнями часов.
В 1950 г. в Бостоне проводились натурные испытания береговой РЛС компании «Рейтеон», предназначенной для порта Гавр (Франция), где она позднее была установлена взамен опытной судовой РЛС. Эта уникальная РЛС диапазона 3 ГГц (10 см) излучала импульсы мощностью 15 кВт с длительностью 0,2 и 0,6 мкс. Параболическая антенна размером 12,5 м и массой 5 тонн вращалась 8 раз в минуту. ДНА 0,7°/10°, соответственно по горизонтали и вертикали, обеспечивала усиление 40 дБ. Примечательно, что РЛС была установлена на острове, откуда радиолокационные сигналы передавались по радиорелейной линии в наблюдательный пост, снабженный 16-дюймовым индикатором с возможностью смещения центра развертки. В 1951-1952 гг. в Нью-Йорке состоялись сравнительные испытания аналогичной РЛС «Рейтеон» диапазона 10 см и РЛС «Сперри» диапазона 3,2 см, в результате которых был сделан вывод о преимуществе РЛС диапазона 3,2 см для береговых применений.
В 1950 г. компанией «Декка» начато производство судовой РЛС «Type 159», на основе которой в 1951-1952 гг. был разработан прототип береговой РЛС с трехметровой рефлекторной антенной и ИКО консольной конструкции на 15-дюймовой ЭЛТ. В последующие годы было произведено несколько комплектов подобного оборудования под марками «Декка-30/31/32», установленных в портах Великобритании, Индии и Австралии.
Последняя модель этой серии «Декка-32», выпущенная в 1958 г., получила широкую известность и некоторое время считалась образцом оборудования для СУДС. РЛС оборудовалась параболической антенной размером 7,5 м с ДНА 0,3°/4°и усилением 44 дБ. Передатчик мощностью 10 кВт работал импульсами с минимальной длительностью 0,05 мкс. Шесть усовершенствованных 15-дюймовых индикаторов имели возможность смещения центра развертки относительно центра экрана на пять радиусов, то есть могли работать как индикаторы секторного обзора.
Во второй половине 50-х годов в индикаторах РЛС стали применяться неподвижные катушки отклонения. Это технологическое новшество позволило отображать на экране РЛС дополнительную информацию, используя для этого время между ходами основной радиальной развертки. Первым шагом, важным для применения в СУДС, было появление электронных визиров направления/дальности с вынесенным началом отсчета. Далее в индикаторах береговых РЛС появляются электронные метки, с помощью которых на экране отображались фрагменты береговой черты, фарватеры и навигационные знаки.
Такие индикаторы были применены в РЛС компании «Филипс» в 1956-1957 гг. при создании цепи из 7 обслуживаемых операторами радиолокационных постов на подходах к порту Роттердам. Мощность передатчиков этих РЛС была 30 кВт при длительности импульса 0,1 мкс, параболические антенны имели диаграмму направленности 0,7°/17°. При развертывании в 1960-1964 гг. цепи из 14 радиолокационных постов на Нижней Эльбе, обслуживающих морские и речные подходы к порту Гамбург, использовались РЛС «Филипс» с щелевыми антеннами размерами от 4,4 до 6,3 м. Передача радиолокационного изображения от необслуживаемых удаленных постов в три центра управления движением судов осуществлялась посредством радиорелейных и специальных кабельных линий связи.
К концу 60-х годов, по окончании второго десятилетия с начала работы первых береговых РЛС, в мире действовало 140 служб, которые можно назвать СУДС, и в них насчитывалось 170 РЛС. Береговые РЛС этого времени характеризуются использованием полупроводниковых индикаторов на ЭЛТ диаметром до 45 см. Наряду с применением параболических антенн, началось использование щелевых антенн. Вместе с тем в приемопередатчиках (ПП) не произошло заметных изменений, и в них преобладают традиционные принципы построения и электронно-вакуумные приборы. В большинстве береговых РЛС продолжает использоваться диапазон 3,2 см (9 ГГц).
Однако в Японии в первых опытных установках береговых РЛС в
портах Кусиро и Осака (1962-1964 гг.) использовались РЛС компании «ОКИ
Электрик» с длиной волны 5,4
см (6 ГГц) и 0,9/1,2 см (32/24 ГГц). В результате был
положительно оценен диапазон волн 5,4 см как компромисс между 3,2 и 10 см. Также были сделаны
выводы о недостатках РЛС с длиной волны порядка
1 см в местных климатических условиях и о невозможности обеспечения требуемого
разрешения по направлению в диапазоне 5,4 см при приемлемых размерах антенн.
Технологический прогресс
С начала 70-х годов развитие полупроводниковой технологии и микроэлектроники повлекло за собой радикальные изменения в морской радиолокации. На основе микропроцессоров и микро-ЭВМ создаются судовые средства автоматической радиолокационной прокладки (САРП) и автоматизированные навигационные комплексы. Эти технологические достижения привели к появлению СУДС с обработкой радиолокационной информации на ЭВМ, количество которых, новых и модернизируемых, быстро росло и приблизилось к 100 к концу 80-х годов. В судовых и береговых РЛС начинают применяться растровые дисплеи телевизионного типа, вытесняющие традиционные индикаторы с радиально-круговой разверткой. Полупроводниковые и микроэлектронные технологии появляются в приемопередатчиках РЛС. В приемниках применяются двойные балансные смесители и гетеродины на диодах Ганна взамен клистронов, что позволило уменьшить уровень собственных шумов и повысить реальную чувствительность приемников. Усилители промежуточной частоты логарифмического типа строятся с использованием транзисторов и интегральных схем. В передатчиках применяются тиристорно-магнитные, а затем и тиристорные модуляторы с формирующей линией. К середине 80-х годов в судовых и береговых РЛС полностью вытесняются вакуумные электронные приборы, исключая магнетроны и ЭЛТ.
В 1972 г. в США начали официальную деятельность СУДС в составе Береговой охраны. При модернизации СУДС Сан-Франциско, одной из первых в мире получившей компьютерную обработку информации, первоначально установленные судовые РЛС заменялись специализированной береговой РЛС AN/FPS-109 (обозначение по номенклатуре вооруженных сил США). Эти РЛС компании AIL (Airborne Instruments Laboratory) диапазона 3,2 см комплектовались резервированными ПП мощностью 50-75 кВт с длительностью импульса 0,05 мкс (фронт 30 нс). Антенны с параболическим рефлектором 7,6 м (ДНА 0,3°/22°) имели горизонтальную или переключаемую вертикальную/круговую поляризацию. Такие же РЛС устанавливались в течение 70-х годов в СУДС Пьюджет-Саунд, Нью-Йорк, Принц Уильям Саунд и Хьюстон/Галвестон.
В 1982 г. Береговой охраной США проведены сравнительные испытания, которые показали, что усовершенствованная судовая РЛС компании «Рейтеон» полностью соответствует сформированным требованиям к береговым РЛС, несущественно уступая специализированной РЛС AIL, но имеет значительные преимущества в стоимости. Как следствие, основной РЛС в СУДС США становится «Рейтеон» AN/FPS-121 диапазона 3,2 см с щелевыми антеннами 5,5 м (ДНА 0,45°/20°). Резервированные ПП имели мощность 70 кВт при наименьшей длительности импульса 0,11 мкс. РЛС этого типа устанавливались в СУДС Сан-Франциско и других взамен РЛС AIL.
В 70-80 годах среди европейских производителей радиолокационного оборудования продолжает лидировать компания «Декка» (с 1979 г. «Ракал Декка»), выпустившая около половины судовых РЛС, отдельные типы которых применялись в СУДС. Продолжая выпуск специализированного оборудования для СУДС, «Декка» реализовала в разных странах от Великобритании до Китая ряд радиолокационных комплексов HR-25 с параболической антенной 7,5 м (ДНА 0,3°/4°), HR-18 с щелевой антенной 5,4 м (ДНА 0,43°/15°) и HR-09 с щелевой антенной 3 м (ДНА 0,8°/14°). Компания «ОКИ Электрик» обеспечила установку в нескольких СУДС Японии РЛС диапазона 14 ГГц (2,1 см), включая первую в Японии и одну из первых в мире СУДС с компьютерной обработкой информации в Токийском заливе. Эти РЛС комплектовались щелевыми антеннами размером 6 м с диаграммой направленности 0,25°/15°, передатчиками мощностью 40 кВт с длительностью импульса 0,1 мкс.
В антеннах береговых РЛС наряду с традиционной горизонтальной поляризацией применяются вертикальная, круговая и переключаемая поляризации в целях снижения помех от осадков и частично от моря. Используемые антенны достигают максимальных с практической точки зрения размеров 6,5-7,6 м. В то же время в СУДС Тофино (Канада) в целях дальнего обнаружения на горе Оззард высотой 650 м установлена РЛС компании AIL диапазона 10 см, снабженная рефлекторной антенной размером 11,6 м (ДНА 0,7°/4,5°) в радиопрозрачном укрытии. Компания «Филипс» в портах Сена и Жиронда (Франция) применила РЛС диапазона 3,2 см с щелевыми антеннами размером 9,5 м (ДНА 0,25°/16°). Импульсная мощность большинства передатчиков береговых РЛС находится в пределах 30-70 кВт. Однако в англо-французской системе контроля судоходства в проливе Дувр/Па-де-Кале применялись РЛС TRS-3405 компании Thomson-CSF диапазона 3,2 см с передатчиком мощностью 200 кВт и рефлекторной антенной размером 10 м (ДНА 0,25°/2,5°). Достигнутая во многих РЛС минимальная длительность импульса 0,05 мкс (50 нс) позволяет получить теоретическое разрешение по дальности в 7,5 м. Однако фронт и спад импульса длительностью 20-40 нс существенно искажают его форму уже на выходе передатчика. Кроме того, в волноводе и щелевой антенне больших размеров короткий импульс получает, кроме ослабления, дополнительное искажение и растягивание. Так что реальное разрешение по дальности составляло не лучше 12-20 м. Это обстоятельство выявило нецелесообразность дальнейшего сокращения длительности импульса и побудило к использованию более практичных импульсов длительностью 0,08-0,11 мкс, более полно реализующих энергетический потенциал передатчика.
На рубеже столетий
В 80-е годы наметилась тенденция к разделению оборудования для СУДС на собственно РЛС и средства обработки/отображения радиолокационной информации с соответствующей специализацией производителей. Так, компания «Норконтрол» на основе разработки судовых навигационных комплексов «Датабридж-2/4» и получившего широкую известность САРП «Датабридж-7» в 80-е годы приступила к производству комплексов оборудования для СУДС под марками VOC80, VOC86, VOC90.
В 90-е годы эта линейка оборудования была продолжена комплексами VTS5000 и VTMIS5060. В последнем комплексе вместо специализированных вычислительных устройств применены сетевые решения на основе персональных компьютеров и серверов. К 2000 г. компания «Норконтрол» реализовала 125 проектов установки и модернизации комплексов оборудования СУДС во многих странах. Как генеральный подрядчик «Норконтрол» использовал в своих проектах РЛС различных производителей, в частности «Рейтеон». Подобные технические решения применялись в оборудовании компаний HITT (Нидерланды) и Sofrelog (Франция) и были реализованы в десятках СУДС от Западной Европы до Восточной Азии.
Тем не менее отдельными компаниями продолжалось производство комплексов оборудования СУДС, включающих РЛС собственного производства. «Атлас Электроник» в 80-е годы на основе своих судовых РЛС с САРП серии 7600/8600 обеспечила установку комплексов оборудования для СУДС в Германии и в других странах. Один из таких комплексов, ATLAS 8630 VTS, поставлялся в диапазоне 3,2 см с тремя типами антенн, а также в диапазоне 10 см. В 90-е годы «Атлас Электроник» предлагала как отдельные береговые РЛС, так и полные комплексы оборудования СУДС под марками 9600, 9700 и 9800. РЛС комплекса ATLAS 9600 VTS диапазона 3,2 см комплектовалась антенной с ДНА 0,4°/15°и усилением 35 дБ и резервированными ПП мощностью 25 кВт с длительностью импульса 0,08 мкс.
В 90-е годы корпорация «Литтон Марин», включившая в свой
состав компании «Сперри» и
«Ракал Декка», представила комплекс оборудования СУДС VTS Master MK1,
включающий собственные РЛС, устройство обработки на 200 целей и консоль
оператора с растровыми цветными дисплеями с функцией touch-screen. Затем этот
комплекс был обновлен до модели VTS Master W с использованием персональных
компьютеров и серверов. В 1998
г. «Литтон Марин» заявила, что более 300 проектов СУДС и
систем прибрежного контроля реализованы в совокупности с вошедшими в ее состав
компаниями.
Компания «Рейтеон», используя ПП, разработанные для судовых РЛС с наименованиями Pathfinder и Mariners Pathfinder, в 80-90-е годы поставляла для СУДС разных стран, включая Россию, несколько типов береговых РЛС с щелевыми антеннами размером 12-22 фута. Компания «Селесмар» (Италия), начавшая выпуск РЛС для СУДС в 80-е годы, реализовала ряд проектов в Италии, Финляндии и других странах. Среди других компаний, в эти годы разрабатывающих и изготавливающих РЛС для судов и береговых применений, следует упомянуть «Кельвин Хьюз», «Маркони», JRC, «Токимек».
Увеличение надежности и снижение тепловыделения передатчиков позволило перейти к конструкциям с «мачтовым» размещением ПП в защищенном корпусе вблизи антенного устройства с сокращением длины волновода. Дальнейшее усовершенствование передатчиков привело к созданию единого антенно-приемопередающего устройства (АППУ). Эта конструкция с 70-х годов применялась в РЛС для малых судов с мощностью передатчиков 3-7 кВт и щелевыми антеннами размером 1,2-1,8 м, но к началу нового века распространилась на РЛС мощностью до 25 кВт с антеннами 2,1-2,7 м.
Такие РЛС стали находить ограниченное применение в СУДС в малых портах или в качестве дополнительных для обзора второстепенных участков акватории. Примерами могут служить «Бриджмастер» компании «Декка», выпускавшийся в разных модификациях с конца 70-х до середины 2000-х годов, «Аргус» компании Navico (Норвегия) и другие РЛС разных компаний. В этой связи уникальной является современная РЛС STRAIT MASTER компании ICS Technologies (Италия) с щелевыми антеннами до 21 фута в едином АППУ с резервированными ПП мощностью 25 кВт.
На протяжении десятилетий развития береговых РЛС повышенное внимание уделяется параметрам антенн. Антенны больших размеров, как щелевые, так и рефлекторные, позволяют получить хорошее разрешение по направлению и снизить влияние помех от осадков. Другим, не менее важным параметром антенны является усиление или коэффициент направленного действия (КНД), влияющий на дальность обнаружения. Для щелевых антенн размером 12 футов, максимальных для судовых условий, усиление составляет 32-33 дБ (КНД порядка 1800), а для антенн размером 18 футов – 35-36 дБ (КНД 3600). Разница в дальности обнаружения в свободном пространстве, равная квадратному корню из отношения КНД антенн, составит 1,41. Для достижения такого же выигрыша нужно в 4 раза увеличить мощность передатчика или повысить чувствительность приемника. Для антенн размером 21-22 фута усиление достигает 37-38 дБ (КНД 5400). В этом случае выигрыш в дальности обнаружения составит 1,73 по сравнению с антенной 12 футов, что соответствует увеличению мощности передатчика или повышению чувствительности приемника в 9 раз.
Эффективность антенн береговых РЛС может быть повышена за счет уменьшения вертикального размера ДНА. Если у судовых РЛС эта величина составляет 20-25° для работоспособности РЛС при качке, то у береговых РЛС она вполне может быть снижена вдвое и более с соответствующим увеличением КНД (усиления) и уменьшением воздействия помех от осадков. Однако не все изготовители антенн используют этот резерв эффективности.
Например, в отечественных РЛС «Ряд» и «Наяда-5МП» вертикальный размер ДНА равен 25° и 20° соответственно, в то время как в лучших щелевых антеннах этот параметр лежит в пределах 11-16°. Вместе с тем положительным примером служат РЛС «Балтика/Нева» с вертикальным размером ДНА 7°. Большинство щелевых антенн имеет симметричную в вертикальной плоскости ДНА, получившую название «веерная». Для установок РЛС на высоких берегах, где необходимо надежное обнаружение на малых расстояниях, выпускаются антенны с ДНА, получившей название «инверсный косеканс в квадрате». В таких антеннах ДНА расширяется ниже плоскости горизонта, поэтому они имеют усиление на 1-1,5 дБ меньше, чем у «веерных». В некоторых случаях подобный эффект без потери в усилении может быть получен наклонением оси симметрии (максимума) веерной ДНА на несколько градусов ниже горизонта.
Высококачественными щелевыми антеннами собственного производства комплектуются РЛС компании «Терма» (Дания). Компания CHL (Нидерланды), специализирующаяся на производстве щелевых антенн, с 1960 г. реализовала свыше 400 антенн для РЛС других производителей. Обе компании производят антенны размером от 12 до 21 фута в широком диапазоне параметров. Вертикальная поляризация, которая теоретически должна уменьшить влияние помех, на практике себя не оправдала. Переключаемая поляризация приводит к существенному усложнению конструкции и повышению стоимости антенн. Поэтому заказчику обычно предлагаются антенны с горизонтальной или круговой поляризацией.
Рефлекторные (параболические) антенны довольно редко применяются в СУДС, несмотря на их определенные преимущества перед щелевыми антеннами – возможность достижения более высокого усиления, отсутствие искажений и растягивания коротких импульсов. Очевидными недостатками рефлекторных антенн, препятствующими их применению в СУДС, являются высокая стоимость, большие масса и габариты, повышенная мощность привода. Поэтому основной сферой применения рефлекторных антенн остаются службы берегового контроля, где требуется надежное дальнее обнаружение. Компания EASAT (Великобритания) с 1987 г. поставила более 80 рефлекторных антенн. Модель ЕА2526 с рефлектором 7,5 м (ДНА 0,33°/1,8°, усиление 44,5-46 дБ) применена в системах контроля судоходства в Малаккском проливе и в проливе Дувр/Па-де-Кале. Модель ЕА3462 с рефлектором 5,5 м (ДНА 0,45°/4°, усиление 40 дБ) используется в портах и на побережье Южной Кореи, Кувейта и других стран. В этих антеннах вертикальный размер ДНА существенно уменьшен за счет соответствующего изменения формы рефлектора. Такие ДНА получили название «карандашная» и позволяют получить максимальное усиление при данных горизонтальных размерах антенн.
На рубеже двух веков импульсные РЛС достигли своего совершенства. Единственными электронно-вакуумными элементами остаются магнетроны, срок службы которых (практически время наработки РЛС на отказ) увеличен до 7-10 тыс. часов. Нормой становится излучение РЛС в заданных секторах (с блокировкой излучения в нежелательных направлениях), что продлевает срок службы магнетрона. Электропитание привода антенны от преобразователя частоты обеспечивает плавный пуск и останов для снижения механических нагрузок на привод. Преимущественно используются гибкие волноводы эллиптического сечения. Модуляторы передатчиков на высоковольтных полевых транзисторах с импульсным трансформатором позволяют в определенных пределах устанавливать любую длительность и частоту повторения зондирующих импульсов, а не выбирать их из трех-четырех возможных. Импульсная мощность передатчиков не превышает 25 кВт ввиду нормативных ограничений.
В приемниках используются компактные СВЧ модули на основе современных полупроводниковых приборов, включающие защитный ограничитель, усилитель радиочастоты, гетеродин и двойной балансный смеситель, позволившие повысить реальную чувствительность приемников за счет снижения собственных шумов. ПП снабжаются микропроцессорными контроллерами, позволяющими управлять основными параметрами (длительность импульсов, усиление приемника и др.). В некоторых РЛС применяется первичная цифровая обработка видеосигналов.
Одним из лучших образцов импульсной РЛС начала нового века является SCANTER 2001 компании «Терма» (Дания). РЛС поставляется в различных комплектациях: с одним ПП; с двумя одночастотными резервированными ПП в одном корпусе (с общим контроллером и блоком питания) или в разных корпусах; с двухчастотными ПП с частотной диверсификацией в одном корпусе или в разных корпусах.
РЛС могут комплектоваться различными видами щелевых антенн с горизонтальной или круговой поляризацией. Антенны 18 футов имеют ДНА 0,41°/11° и усиление 36-37 дБ, антенны 21 фут – ДНА 0,35°/11° и усиление 37-38 дБ. Передатчик мощностью 25 кВт (20 кВт в экономичном режиме) может работать импульсами с длительностью от 0,05 до 1 мкс (фронт 20, спад 40 нс) в четырех секторах излучения. Срок службы магнетрона 3000-7000 часов при средней излучаемой мощности от 30 до 10 Вт. Приемник имеет уровень шума 2,5-4 дБ, полосу пропускания от 3 до 50 МГц. ПП может дополняться в целях подавления помех блоками цифровой обработки видеосигнала и адаптивного управления приемником. Управление параметрами ПП и блока обработки видеосигналов осуществляется через микропроцессорный контроллер.
В комплектациях с частотной диверсификацией два ПП работают на общую антенну импульсами с несущими частотами 9170 и 9438 МГц. Щелевая антенна излучает и принимает импульсы разных частот с некоторым угловым сдвигом от геометрической оси. Для каждого направления излучения оцифрованные и запомненные видеоимпульсы, полученные на одной частоте, обрабатываются совместно с видеоимпульсами, полученными на другой частоте.
В результате существенно ослабляется влияние помех от моря и в меньшей степени от осадков. Свыше двухсот РЛС SCANTER 2001 были установлены и продолжают использоваться в СУДС и службах береговой охраны различных стран от Канады до Китая, включая Россию. Только на побережье Индии с использованием SCANTER 2001 действуют 46 радиолокационных постов и реализуется программа развертывания еще 38 таких постов. Производство РЛС SCANTER 2001 развернуто на территории Индии при содействии компании «Терма».
Технологии нового века
С началом нового века в морской радиолокации начинает реализовываться концепция так называемых твердотельных РЛС (solid state radar), характерными особенностями которых являются: использование полностью полупроводникового передатчика; когерентное излучение с мощностью от единиц до сотен ватт; частотная модуляция излучения; компьютерная обработка принятых сигналов по сложным алгоритмам; использование эффекта Доплера как основного или дополнительного источника информации о цели.
Применение таких РЛС позволяет получить ряд функциональных и эксплуатационных преимуществ перед магнетронными РЛС, излучающими короткие и мощные радиоимпульсы: увеличение времени наработки на отказ (более 20 000 часов); снижение максимальной мощности излучения; сокращение санитарно-защитных зон и полосы излучаемого спектра; уменьшение влияния помех от осадков и морской поверхности; улучшение разрешающей способности по расстоянию; повышение возможности обнаружения малых и сверхмалых целей. Когерентные твердотельные РЛС подразделяются на два основных типа: РЛС со сжатием импульса, периодически излучающие сравнительно длительные посылки, и РЛС с частотной модуляцией и непрерывным излучением (Frequency Modulated Continuous Wave – FMCW).
РЛС со сжатием импульса получили преимущественное распространение в качестве навигационных судовых и береговых РЛС. В качестве антенн обычно применяются щелевые антенны, но могут использоваться и рефлекторные. РЛС излучают частотно-модулированные посылки длительностью 10-100 мкс, предваряемые короткими импульсами длительностью 0,05-0,2 мкс, обеспечивающими необходимую минимальную дальность действия. Мощность излучения составляет от 50 до 400 Вт. Специальный метод обработки (сжатие импульса) позволяет выделить эхосигнал цели из принятых частотно-модулированных сигналов. Дополнительно при обработке может использоваться эффект Доплера.
Компания «Терма» c 2010 г. выпускает две серии РЛС со сжатием импульса диапазона 3,2 см – SCANTER 2000 и SCANTER 5000, отличающиеся конструктивным исполнением приемопередатчика (ПП). Кроме того, серия SCANTER 5000 имеет возможность дополнения встроенным «трекером», частотной диверсификацией и другими опциями. Первая серийная РЛС SCANTER 5102, установленная в порту Лондон, подверглась разносторонним натурным испытаниям с положительными результатами. В частности, была подтверждена повышенная способность РЛС к обнаружению малых целей, в том числе при воздействии помех.
Согласно информации на сайте компании к 2022 г. в СУДС и других береговых службах разных стран установлено более 360 РЛС SCANTER 2000 и более 300 РЛС SCANTER 5000. Наиболее крупные заказчики РЛС SCANTER 2000: СУДС Китая (114), Береговая охрана Тайваня (58), Береговая охрана Таиланда (18), СУДС Сингапур (10). Наиболее крупные заказчики РЛС SCANTER 5000: СУДС Норвегии (37), СУДС Великобритании (23, в том числе СУДС Лондон -12), СУДС Гонконг (26), СУДС Гамбург (14), СУДС Канады (72). Фактически для СУДС Канады в 2020-2024 гг. поставляются 36 РЛС с 72 резервированными ПП, устанавливаемых на 23 действующих объектах, на 11 новых объектах, а также в учебном центре и в технической лаборатории Береговой охраны.
Компания «Кельвин Хьюз» (с 2019 г. – HENSOLDT UK) производит с 2007 г. серию когерентных РЛС со сжатием импульса под общим названием SharpEye в различных вариантах комплектации и исполнения. РЛС SharpEye получили достаточное распространение в качестве навигационных на крупнотоннажных судах. Для берегового использования предлагаются РЛС SharpEye в исполнении SBS-800 (единое антенно-приемопередающее устройство) и SBS-900 (отдельная антенна и ПП «мачтовой» установки). Для диапазона 3,2 см предусматриваются варианты комплектации с резервированными ПП и частотной диверсификацией.
В двухдиапазонной (3,2 см и 10 см) комплектации две щелевые антенны установлены на общем приводе с разворотом на 180°. Однако по объему реализации береговых РЛС SharpEye уступает конкурентам от «Термы». Известно о закупке Азербайджаном десяти станций в целях навигационной безопасности в районе нефтяных платформ на шельфе Каспийского моря, а также о нескольких установках в Австралии, Бразилии и Литве.
В Японии в 2014 г. завершены испытания РЛС со сжатием импульса KU-1300 производства компании «Токио Кейки» (ранее «Токимек»), работающей на частотах 13,65-13,95 ГГц (длина волны 2,1-2,2 см). Этот диапазон признан японскими специалистами оптимальным с точки зрения компромисса между необходимой разрешающей способностью (при приемлемых размерах антенны) и влиянием атмосферных осадков.
Щелевая антенна размером 5,76 м имеет частоту вращения 10 об/мин и диаграмму направленности (ДНА) 0,25°/15° при усилении 36 дБ. Такая ширина ДНА по горизонтали и соответствующая разрешающая способность по направлению труднодостижимы в диапазоне 3,2 см. Испытания и опытная эксплуатация РЛС дали положительные результаты, что позволило приступить к замене всех РЛС в СУДС Японии на KU-1300. В последние годы появилась обновленная модификация этой РЛС KU-1400, в комплектации которой могут включаться щелевые антенны размером 28 футов с ДНА 0,18° и усилением 41,5 дБ.
РЛС с непрерывным излучением и частотной модуляцией (FMCW) получили преимущественное распространение в военной сфере, в береговой охране, а также в службах безопасности различных объектов и сооружений. Достоинствами этого типа РЛС являются повышенная возможность обнаружения малых целей, особенно движущихся, и высокая разрешающая способность, которая на частотах 30-40 ГГц может измеряться дециметрами.
К недостаткам таких РЛС следует отнести малую дальность действия. Непрерывный характер излучения обуславливает использование эффекта Доплера в обработке сигналов и особую конструкцию антенн, имеющих раздельные приемную и передающую секции с плоскостными элементарными излучателями, являющимися аналогами щелей. В некоторых случаях обе секции антенны имеют общий обтекатель.
РЛС в СУДС СССР
В СССР первые исследовательские работы с береговыми РЛС проводились в 1955-1957 гг. в Одессе, где была установлена судовая РЛС «Нептун» – первая отечественная РЛС для судов торгового флота. РЛС «Нептун» имела рефлекторную (параболическую) антенну с диаграммой направленности (ДНА) 1,6°/13° при частоте вращения 14 об/мин, передатчик мощностью 35 кВт при длительности импульсов 0,25-1 мкс, индикатор кругового обзора с экраном 25 см.
В 1957 г. в Усть-Камчатске, рейдовом портпункте, имевшем большое значение для снабжения полуострова, благодаря местной инициативе начала действовать первая отечественная СУДС, использующая РЛС «Нептун».
В 1960 г. вблизи Петродворца под Ленинградом успешно прошли испытания отечественной специализированной береговой РЛС «Раскат». 7 октября 1960 г. РЛС «Раскат» принята в эксплуатацию, и именно эта дата принята за точку отсчета истории СУДС в России.
В 1961 г. на основе РЛС «Раскат» начала действовать служба, обеспечивающая проводку судов на Ленинградском морском канале – будущий центр СУДС Санкт-Петербург. РЛС «Раскат» оборудовалась параболической антенной размером 6,6 м с ДНА 0,4°/7° и усилением 38,5 дБ. Резервированные приемопередатчики (ПП) имели мощность 70 кВт, минимальную длительность импульса 0,05 мкс при полосе пропускания приемника 27 МГц. Индикаторы секторного и кругового обзора с диаметром экрана 40 см обеспечивали погрешности измерений дальности 25-50 м и направлений 0,5-1°. На экране индикаторов с помощью электронных меток отображался фарватер. При направлении обзора перпендикулярно фарватеру операторы могли фиксировать смещение судна от оси фарватера на расстояние до 10 м.
В 1965-1966 гг. с применением РЛС «Раскат» были введены в действие СУДС в портах Жданов (Мариуполь), Мурманск, Ильичевск (Черноморск). Однако ввиду технической сложности, недостаточной надежности и высокой стоимости РЛС «Раскат» необходимости специальных мачтовых сооружений, зданий и помещений значительной площади для размещения аппаратуры, дальнейшего распространения РЛС «Раскат», к сожалению, не получили.
В конце 50-х годов производственное объединение (ПО) «Горизонт» от РЛС «Нептун» перешло к производству судовой РЛС «Дон». Новая РЛС снабжалась щелевой антенной размером 2,4 м с ДНА 1,1°/20°, передатчиком мощностью 70 кВт с длительностью импульсов 0,12/0,5/1,0 мкс, приемником с чувствительностью 110/120 дБ и индикатором с вращающейся катушкой отклонения на ЭЛТ с диаметром экрана 300 мм. Первая береговая установка РЛС «Дон» была осуществлена в порту Ильичевск (Черноморск) в 1961 г.
В конце 60-х и в начале 70-х годов РЛС «Дон» и ее упрощенная модификация «Донец» были установлены в нескольких морских портах СССР.
С середины 70-х взамен РЛС «Дон» производятся РЛС серии «Наяда» на полупроводниковой элементной базе. Первые модели «Наяда»-1, 2, 3, 4 оказались неудачными и вскоре были вытеснены РЛС «Наяда-5», применявшимися на судах в 80-е и 90-е годы. РЛС «Наяда-5» имела щелевую антенну размером 3,1 м с ДНА 0,7°/20°, передатчик мощностью 12-20 кВт с длительностью импульсов 0,07/0,25/0,7 мкс, приемник с чувствительностью 120/124 дБ, индикатор на ЭЛТ диаметром 400 мм. Эти РЛС в опытном порядке были установлены только в СУДС Усть-Камчатска и Одессы. В то же время «Наяда-5» и ее последующие модификации нашли применение в береговых постах пограничной службы.
В 1968 г. ПО «Равенство» начало производство РЛС «Океан» для крупнотоннажных судов. Полная двухдиапазонная (3,2 и 10 см) комплектация с совмещенной параболической антенной, двумя ПП, двумя индикаторами, прибором истинного движения и электромеханическим вычислителем для расхождения не нашла широкого применения. Более распространены были простые однодиапазонные версии с индикаторами без функций по расхождению.
С 1970 года было проведено несколько модернизаций в целях повышения надежности, что привело к появлению модели «Океан M» и ее модифицированного варианта «Океан M51», предназначенного для использования в СУДС.
РЛС «Океан M51» диапазона 3,2 см снабжалась щелевыми антеннами размером 3,1 м с ДНА 0,75°/15°, передатчиками мощностью 70 кВт при длительности импульсов 0,11/0,2/0,4/0,8 мкс. Приемник имел чувствительность 120 дБ и полосу пропускания 12/4 МГц. Индикаторы с экраном 40 см, один кругового обзора и два секторных, были полностью транзисторными (кроме ЭЛТ) и имели возможность отображения элементов электронной карты посредством 1019 яркостных меток. ПП были построены по традиционной технологии с использованием электронных ламп и магнетрона с высоковольтным модулятором.
Опытный образец РЛС «Океан M51» в 1973 г. прошел испытания в порту Кавказ на берегу Керченского пролива. Несмотря на ухудшение технических параметров по сравнению с РЛС «Раскат», навигационные характеристики «Океан M51» оказались достаточными для решения практических задач СУДС. В 70-е и 80-е годы в СУДС СССР было установлено 18 комплектов РЛС «Океан M51» в порядке замены устаревающих РЛС «Раскат» и судовых РЛС «Дон/Донец», а также в СУДС Владивосток и Архангельск, введенных в действие в 1987 г.
Примечательным событием в истории отечественных СУДС стал ввод в действие 1 октября 1980 г. СУДС в заливе Находка, первой в стране СУДС с обработкой информации на ЭВМ. Комплекс оборудования, поставленный японской компанией «ОКИ Электрик» и имевший в качестве прототипа оборудование СУДС в Токийском заливе, включал три РЛС, две из которых дистанционно управляемые по радиорелейным линиям связи. РЛС диапазона 3,2 см снабжались резервированными ПП мощностью 40 кВт с длительностью импульса 0,08 мкс, параболическими антеннами размером 6 м при частоте вращения 10 об/мин с ДНА 0,4°/15° и тремя видами поляризации. Антенны соединялись с ПП гибким волноводом эллиптического сечения.
В 1983 г. ПО «Равенство» начало серийное производство новой судовой РЛС «Океан-С» с функциями САРП, использующей современную элементную базу, а с 1985 г. – ее береговой модификации «Океан-СП». Эта РЛС снабжалась растровыми индикаторами и микро-ЭВМ, осуществляющими обработку эхосигналов и сопровождение судов-целей. Первые, по существу, опытные образцы этой РЛС устанавливались в СУДС Одесса, Керчь, Южный.
Последняя из немногих выпущенных РЛС «Океан-СП» была задействована с начала работы СУДС Калининград в 1994 г. и эксплуатировалась до реконструкции СУДС в 2009 г. Кризисные явления середины и конца 80-х годов, негативно сказавшиеся на судьбе «Океан-СП», и последующие политические события начала 90-х более чем на десятилетие приостановили развитие морской радиолокационной техники в нашей стране.
Поэтому в проектах модернизации и развития СУДС, реализуемых в 90-е годы, преимущественно применялось оборудование зарубежных производителей.
РЛС в СУДС России
В 1992 г. осуществлена реконструкция СУДС в порту Санкт-Петербург. Взамен РЛС «Раскат» в центре СУДС и на новых радиотехнических постах (РТП) в Стрельне и Бронке были установлены РЛС RTM-45 компании «Селесмар» (Италия) с антеннами S37 компании CHL (ДНА 0,4°/16°, усиление 35 дБ). Компьютеризованный комплекс обработки и отображения информации был поставлен генеральным подрядчиком проекта – компанией «Селения/Аления» (Италия).
В 1994 г. был добавлен РТП задний створный знак, на котором установили РЛС RTM-25 от «Селесмар» с антенной того же производителя. Эти РЛС имели резервированные ПП мощностью соответственно 45 и 25 кВт при длительности импульса 0,05/0,25/0,8 мкс и эксплуатировались до 30 лет. В других проектах 90-х использовалось оборудование компании «Норконтрол» (Норвегия) в совокупности с РЛС «Рейтеон».
В 1993-1994 гг. осуществлена модернизация СУДС Находка с заменой оборудования «ОКИ Электрик» на комплекс VTS 5000.
В 1995 г. с использованием комплекса VOC 86 реконструирована СУДС Новороссийск с развертыванием центра в здании «Новошип» и новых РТП Пенай и Дооб.
В 1997 г. модернизирована СУДС Архангельск с установкой комплекса VOC 86.
В 1998 г. завершена реконструкция СУДС Владивосток со строительством нового центра, оборудованного комплексом VTS 5000. При реконструкции СУДС Керчь в 1997 г. также использовался комплекс VTS 5000, но с РЛС «Токимек».
РЛС «Рейтеон» диапазона 3,2 см снабжались резервированными ПП М28111 с тиристорными модуляторами мощностью 50 кВт при длительности импульса 0,06/0,5/1,0 мкс. В приемниках логарифмического типа с полосой пропускания 24/4 МГц и уровнем шума 6 дБ применялись усилители радиочастоты и двойные балансные смесители. Первые поставки РЛС комплектовались антеннами с ДНА 0,45°, последующие – антеннами с ДНА 0,38°. РЛС диапазона 10 см с ПП мощностью 60 кВт и антенной с ДНА 1,8° была применена только на РТП Поворотный в СУДС Находка. В целом РЛС «Рейтеон» обладали хорошими технико-эксплуатационными показателями и прослужили на некоторых объектах более 25 лет.
В середине 90-х годов компанией «Морские комплексы и системы» (МКиС) завершена разработка и совместно с АО «Экспериментальный завод» (входит в состав НПО «Ленинец», Санкт-Петербург) начато производство береговой РЛС диапазона 8 мм (33,4-34,2 ГГц). Первые образцы РЛС «Балтика-Б» в 1997 г. были установлены в Мурманске, последующие – во Владивостоке, Санкт-Петербурге, Мариуполе, порту Кавказ. Антенна, передатчик и приемник были конструктивно объединены в одном устройстве (АППУ). Для обеспечения надлежащей надежности обычно устанавливались два АППУ, основной и резервный с дистанционным управлением.
С 2000 г. выпускается модернизированная РЛС «Нева-Б», в которой обновлена элементная база и применен безнакальный магнетрон мощностью 12 кВт при длительности импульсов 0,05/0,2/0,4 мкс. Приемник с малошумящим блоком СВЧ и двойным преобразованием частоты имеет чувствительность 120/126 дБ при полосе пропускания 33/10 МГц. Щелевая антенна размером 2,4 м с ДНА 0,26°/7° и усилением 38,5 дБ вращается со скоростью 20 об/мин. Предусматривается два варианта АППУ – с одним и двумя резервированными ПП. Дополнительно предлагается антенна с усилением 43 дБ за счет уменьшения вертикального размера ДНА до 2,5°.
РЛС «Нева-Б», в том числе под названием «Атлантика», устанавливалась на объектах СУДС в портах Калининград, Таганрог, Тамань, Находка, Владивосток, Мурманск и Санкт-Петербург, частью взамен «Балтика-Б», частью в новых установках. В комплектации «Атлантика-КХ», установленной в Мурманске, в одном АППУ совмещены ПП диапазонов 8 мм и 3,2 см и две щелевые антенны размером 2,5 м с общим приводом. Предполагается, что при совместной обработке видеосигналов двух диапазонов можно будет соединить высокую разрешающую способность диапазона 8 мм с более высокой устойчивостью к воздействию атмосферных осадков диапазона 3,2 см.
При модернизации СУДС Новороссийск в 2000 г. на новом РТП Геленджик, а в 2002 г. на новом субцентре Южная Озереевка были установлены первые в России РЛС SCANTER 2001 компании «Терма» (Дания). Обе этих РЛС в комплектации с частотной диверсификацией были сопряжены с комплексом обработки и отображения информации «Нави-Харбор» компании «Транзас». В 2003 г. SCANTER 2001 введен в работу в СУДС Туапсе. В 2008 г. РЛС SCANTER 2001 установлены на РТП Дооб и Пенай СУДС Новороссийск взамен РЛС «Рейтеон». В последующие годы РЛС SCANTER 2001 устанавливалась на объектах СУДС Санкт-Петербург, Высоцк, Усть-Луга, Калининград, Мурманск, Кандалакша.
2000-е годы примечательны реализацией концепции региональных СУДС, район действия которых значительно превосходит акватории портов и, как правило, охватывает несколько портов с подходами к ним. При создании РСУДС в восточной части Финского залива кроме модернизации СУДС Санкт-Петербург потребовалось оборудовать СУДС порты Приморск, Усть-Луга, Высоцк, а также установить РТП на островах Котлин, Сескар, Соммерс, Гогланд и на полуострове Каравалдай. На новых объектах устанавливались РЛС «Ряд» производства АО «Равенство». Эти РЛС диапазона 3,2 см снабжались резервированными ПП мощностью 20 кВт с длительностью импульса 0,06/0,35/0,7 мкс и щелевыми антеннами размером 6,3 м с ДНА 0,4°/25°.
В РЛС «Ряд» используются безнакальные магнетроны со сроком службы более 10 000 часов и модуляторы на тиристорных ключах с формирующей линией, существенно повысившие надежность передатчика. Приемник включает усилитель радиочастоты, гетеродин на СВЧ-транзисторах, двойной балансный смеситель, что снизило шумы приемника, и логарифмический УПЧ. Применение антенн с центральным подключением гибкого волновода способствует улучшению формы излучаемых импульсов и разрешающей способности по дальности. К сожалению, несмотря на современные технические решения и хорошие технико-эксплуатационные характеристики, РЛС «Ряд» не получили широкого распространения и дальнейшего развития.
РСУДС залива Петра Великого создавалась на основе действующих СУДС Владивосток и залива Находка, дополняемых новыми РТП. На мысе Брюса и на мысе Поворотный были установлены РЛС «Рейтеон», а в портах Посьет и Зарубино, а также на мысе Сысоева – РЛС с ПП «Кельвин Хьюз» СТХ-А8 и щелевой антенной А-18. В передатчике новой РЛС мощностью 25 кВт при длительности импульса 0,05/0,16/0,9 мкс применены магнетроны со сроком службы до 10 000 часов и модуляторы на полевых транзисторах.
Современные схемотехнические решения в приемнике обеспечивают чувствительность 121/127 дБ при полосе пропускания 20/5 МГц и уровне шумов 6 дБ. Щелевая антенна А-18 размером 5,5 м (18 футов) с ДНА 0,43°/20° и усилением 35 дБ разработана АО «Горизонт», но производилась заводом «Черное море» в Болгарии. Такие же РЛС нашли применение и в других СУДС страны – Ванино, залив Анива, Де-Кастри, Севастополь, Феодосия.
РСУДС Керченского пролива образована на основе объединения СУДС в портах Кавказ и Темрюк со строительством в 2009 г. нового центра в порту Кавказ и дальнейшим расширением зоны действия на порт Тамань. На объектах РСУДС устанавливались РЛС различного типа: «Ряд» на РТП Тузла, SCANTER 2001 на РТП Зеленского, «Атлантика» на РТП Тамань.
Однако в центре в порту Кавказ, на РТП Ахиллеон, РТП маяк Темрюкский, РТП Темрюк и на РТП Тузла (взамен РЛС «Ряд») устанавливалась РЛС NE/TR-18045XL, разработанная и производимая компанией «Навиэлектро» (Финляндия) при участии АО «Транзас». В передатчике РЛС NE/TR-18045XL мощностью 25 кВт при длительности импульса 0,05/0,25/0,75 мкс применен модулятор на полевых транзисторах и магнетрон со сроком службы свыше 8000 часов. Приемник логарифмического типа с усилителем радиочастоты и полосой пропускания 20/2 МГц обеспечивает высокую чувствительность при низком уровне собственных шумов (менее 5 дБ). Щелевая антенна с ДНА 0,42°/18° и усилением 34 дБ получает электропитание через преобразователь частоты, обеспечивающий плавный пуск и останов антенны. Эта РЛС показала хорошие эксплуатационно-технические характеристики и нашла применение в нескольких СУДС России: Санкт-Петербург и другие СУДС Финского залива, Астрахань, Таганрогский залив, Махачкала, Сабетта.
В 2011 г. в центре СУДС Керчь взамен РЛС «Токимек» была установлена РЛС SEAFALKON/S компании GEM Elettronica (Италия), а в 2015 г. такая же РЛС была введена в эксплуатацию на новом РТП Такиль. В 2019 г. РЛС SEAFALKON/S была установлена на РТП Поворотный в составе СУДС Находка взамен РЛС «Рейтеон» диапазона 10 см. SEAFALKON/S комплектуется антенной с ДНА 0,42°/18 и усилением 35 дБ и приемопередатчиком RT 03-25/D мощностью 25 кВт с длительностью импульса от 0,05 до 1,2 мкс. Приемник РЛС имеет уровень шума не более 3,5 дБ. Особенностью конструкции является расположение двух резервированных ПП в одном корпусе. В целом основные параметры РЛС SEAFALKON/S и примененные в ней технические решения аналогичны РЛС NE/TR-18045XL и СТХ-А8, что ставит эти три РЛС примерно на один уровень, несколько уступающий РЛС SCANTER 2001.
В 1998 г. АО «Горизонт» начало производство береговой РЛС «Наяда-5МП», которая продолжает выпускаться до сегодняшнего дня, за 25 лет претерпев несколько серьезных модернизаций, но сохранив свое название. В 2007 г. «Наяда-5МП» использовалась при реконструкции СУДС Архангельск. В последние годы РЛС «Наяда-5МП» применяется для замены устаревших РЛС в действующих СУДС, а также установлена на объектах новой СУДС в Петропавловске-Камчатском.
В современном виде РЛС «Наяда-5МП» комплектуется двумя резервированными ПП, связанными герметичным эллиптическим волноводом с антенной. РЛС комплектуется тремя типами щелевых антенн – 12 футов, 18 футов (ДНА 0,45°/20°) и 21 фут (ДНА 0,36°/20°), получающими электропитание от преобразователя частоты. Антенны двух последних габаритов могут поставляться с горизонтальной и круговой поляризацией.
Передатчик мощностью 20 кВт при длительности импульсов 0,06/0,35/0,8 мкс имеет модулятор на высоковольтных транзисторах с накопительной емкостью и импульсным трансформатором. В приемнике используются диодный ограничитель, усилитель радиочастоты, двойной балансный смеситель, транзисторный гетеродин, логарифмический усилитель промежуточной частоты. Приемник имеет пороговую чувствительность 127/130/134 дБ и полосу пропускания 4/14 МГц. РЛС с антеннами 21 фут обеспечивает разрешающую способность 15 м и 0,4°, погрешность измерения координат 7 м и 0,2°.
Таким образом, основные технико-эксплуатационные характеристики РЛС «Наяда-5МП» и используемые в ней технические решения вполне соответствуют современному уровню, практически не уступая зарубежным аналогам, таким как СТХ-А8, NE/TR-18045XL и SEAFALKON/S. На сайте ПО «Горизонт» размещена краткая информация о новой береговой РЛС «Тарпон-Х» диапазона 3,2 см с передатчиком мощностью 25 кВт и тремя типами антенн с ДНА 0,6°, 0,43° и 0,36°. Эта РЛС получила сертификат одобрения типа Росморречфлота и, вероятно, является дальнейшим развитием РЛС «Наяда-5МП», но подробности нового изделия не раскрываются.
Следуя технологическому тренду на создание так называемых твердотельных РЛС, АО «Равенство» в 2007 г. разработало когерентно-допплеровскую РЛС «Обзор» со сжатием импульса, опытный образец которой был установлен в конце 2008 г. в центре СУДС Санкт-Петербург, где в 2009-2010 гг. проходил практические проверки в работе и сравнительные испытания.
Передатчик РЛС на частоте 9410 МГц излучал посылки мощностью 100 Вт и длительностью 0,5 и 100 мкс с частотой повторения 2000 Гц. РЛС работала на типовую щелевую антенну размером 5,5 м (18 футов) с ДНА 0,45°/20° и усилением 34 дБ. Приемник с полосой пропускания 30 МГц на промежуточной частоте 100 МГц имел коэффициент шума 3 дБ. После обработки принятых сигналов эффективная длительность сжатых импульсов составляла 0,045 мкс, обеспечивая высокую разрешающую способность по дальности. Несмотря на положительные в целом результаты испытаний, практического применения в СУДС эта РЛС не нашла.
В 2018 г. АО «Равенство» представило разработку новой РЛС «Океан-100» диапазона 3,2 см с различными комплектациями, включающими импульсно-магнетронный ПП Х-10 мощностью 25 кВт при длительности импульса 0,08-0,8 мкс и когерентно-допплеровский ПП Х-20 со сжатием импульса мощностью 100/40 Вт с длительностью посылок 0,08 и 21 мкс.
В состав комплектаций включаются антенны А-12, А-18, А-21 с ДНА 0,6°, 0,4°, 0,35° и усилением 33, 34, 35 дБ соответственно. В декабре 2020 г. импульсная комплектация «Океан-100» с антенной А-21 была установлена на центре СУДС Санкт-Петербург в порядке замены устаревшей РЛС «Селесмар» RTM-45. По установкам комплектаций «Океан-100» со сжатием импульса информация отсутствует.
Компания МКиС анонсировала разработку когерентно-допплеровской РЛС со сжатием импульса «Нева-Т» диапазона 3,2 см. В РЛС используется моноблочное антенно-приемопередающее устройство, включающее передатчик с мощностью 10-50 Вт и антенну с ДНА 0,9°/9° и усилением 35 дБ.
Компания ИНТЭЛ (Санкт-Петербург) в 2023 г. представила когерентно-допплеровскую РЛС со сжатием импульса «Маяк-C» диапазона 3,2 см. Комплект РЛС включает антенну с ДНА 0,4°/15,7° и усилением 33,5 дБ, два резервированных ПП с излучаемой мощностью 100 Вт и два блока обработки информации.
Ведутся в России и разработки РЛС с непрерывным частотно-модулированным излучением (FMCW). АО «Микран» (Томск) совместно с компанией «Транзас» несколько лет назад представило образец РЛС TR/MIK-X2 диапазона 3,2 см с мощностью передатчика 1 Вт и антенной с ДНА 1°/30°, совмещенной с приемопередающим устройством. Эта разработка, несмотря на проведенные испытания, не получила одобрение типа Росморречфлота как береговой РЛС, но нашла воплощение в РЛС «Река», получившей одобрение типа Речного регистра.
Морские вести России №№8, 9 (2024)