Система предупреждения о приближении ракет

«MAWS» перенаправляется сюда. Чтобы узнать о других значениях, см. Maws .

Цилиндрическая капсула, направленная назад, прямо над двигателями, представляет собой приемник предупреждения о приближении ракеты (часть Praetorian DASS ).

Система приближении ракет предупреждения о (MAW) является частью комплекта авионики некоторых военных самолетов. Датчик обнаруживает атакующие ракеты. Его автоматическое предупреждение дает пилоту сигнал выполнить оборонительный маневр и применить доступные меры противодействия, чтобы нарушить слежение за ракетой.

Зенитно-ракетные системы (ЗРК) были разработаны во время Второй мировой войны и начали давать о себе знать в 1950-х годах. В ответ были разработаны средства электронного противодействия (ECM) и тактика полетов для их преодоления. Они оказались весьма успешными при условии, что было дано надежное и своевременное предупреждение об угрозе.

Ракетная угроза с инфракрасным наведением

Анализ потерь самолетов из-за действий противника с 1960-х годов показывает, что не менее 70% всех потерь были связаны с пассивным тепловым наведением, то есть с инфракрасным (ИК) наведением. ракетами . Это может показаться удивительным, учитывая, что ЗРК с радиолокационным наведением имеют большую дальность поражения, быстрее, обладают более высоким потенциалом маневрирования, несут более крупные боеголовки и оснащены неконтактными взрывателями .

Основная причина, по которой ракеты с ИК-наведением были настолько эффективны, заключалась в том, что разработка эффективных систем предупреждения против них занимала гораздо больше времени. Большинство сбитых самолетов так и не узнали о приближении ракет. С другой стороны, приемники радиолокационного предупреждения уже доказали свою эффективность к началу 1970-х годов, что значительно повысило выживаемость самолетов против радиолокационных угроз.

Первые ИК-ракеты класса «воздух-воздух» появились в 1950-х годах. Эта технология позволила создать более компактные ракеты и разработать переносные зенитно-ракетные комплексы (ПЗРК) с ИК-излучением, т.е. ракеты переносного базирования, которые вступили в строй к 1960-м годам.

ИК-ПЗРК относительно дешевы, достаточно надежны, просты в эксплуатации и сложны в обнаружении. Им также не требуется инфраструктура, часто связанная с развертыванием ЗРК с радиолокационным наведением, что часто выявляет их присутствие.

Было произведено огромное количество ПЗРК (с 1970 года произведено около 700 000 штук). ). Большое их количество увеличилось во время холодной войны и сразу после нее. Значительные количества доступны и доступны на черном рынке и попали в руки «негосударственных» организаций или так называемой «асимметричной» угрозы. (По оценкам Jane's Intelligence Review за февраль 2003 г., это число достигает 150 000 человек). ). В статье «Распространение ПЗРК и угроза гражданской авиации» от 13 августа 2003 г., опубликованной Центром терроризма и повстанцев Джейн, говорится, что цена на черном рынке ПЗРК, таких как SA -7, может составлять всего 5000 долларов.

Информация о местонахождении ПЗРК, особенно находящихся в руках «негосударственных» организаций, обычно неопределенна и ненадежна. Это, в свою очередь, затрудняет прогнозирование того, где и когда ожидать ударов ПЗРК.

ПЗРК 2-го и 3-го поколений появились в 1980-х годах и еще больше повысили характеристики и эффективность ПЗРК за счет передовой новой технологии головки самонаведения, улучшенных ракетных двигателей и аэродинамических усовершенствований. Их характеристики улучшились с точки зрения дальности поражения, минимального угла запуска, потенциала маневрирования и всех углов поражения (ПЗРК 1-го поколения были ограничены атаками только в тыловом секторе). Они также стали более устойчивыми к ECM .

Таким образом, ПЗРК стали еще более смертоносными, особенно против более уязвимых платформ, таких как вертолеты, легкие самолеты, а также коммерческие и военно-транспортные самолеты (при подходах и вылетах). Более низкая скорость этих платформ вынуждает их проводить больше времени в зонах поражения ПЗРК по сравнению с высокопроизводительными истребителями и ударными самолетами.

Зафиксировано не менее 35 атак ПЗРК на гражданские самолеты. Двадцать четыре человека были сбиты, при этом погибло около 500 человек.

Требования к системе предупреждения о приближении ракеты (MAW)

Защита самолетов от ракет с ИК-наведением в большинстве случаев зависит, во-первых, от надежного обнаружения и предупреждения о ракетах, а во-вторых, от применения эффективных РЭБ.

Исключением являются всенаправленные ИК-постановщики помех, которые вообще не используют предупреждение о ракетном нападении, поскольку они просто излучают модулированную ИК-энергию до тех пор, пока они включены. Эти постановщики помех существуют с 1970-х годов, и когда были применены правильные методы модуляции помех, они были достаточно эффективны против ПЗРК первого поколения с амплитудной модуляцией, которые работали в ближнем ИК-диапазоне (от 1 до 2 микрометров (мкм)). Появление ПЗРК 2-го и 3-го поколений изменило ситуацию. Они работают в среднем ИК-диапазоне (от 3 до 5 мкм) и используют более совершенные методы модуляции (например, частотную модуляцию). Вместо того, чтобы глушить эти ракеты, всенаправленный ИК-постановщик помех стал источником их наведения.

Функциональные требования

Обеспечение своевременного предупреждения об ИК-ПЗРК является непростой задачей. Они не предупреждают о своем присутствии перед запуском, не полагаются на активное ИК-наведение, радиолокационное наведение или лазерный целеуказатель, который может излучать обнаруживаемое излучение. Обычно они работают по принципу «выстрелил и забыл» и могут захватить и поразить цель, ускориться до цели и уничтожить ее за секунды. У них есть небольшая, но видимая радиолокационная заметность, а также топливо, которое горит – в зависимости от платформы, обычно в течение очень короткого времени.

ПЗРК — это оружие относительно малой дальности, обычно до пяти километров, а зона поражения — от одного до трех километров. Поэтому они допускают очень небольшую погрешность для эффективного противодействия им, поскольку время поражения (TTI) цели на расстоянии одного километра составляет всего около трех секунд. TTI для целей на расстоянии трех и пяти километров также относительно невелик – всего от семи до чуть более одиннадцати секунд соответственно.

MAW должно обеспечивать надежное и своевременное предупреждение, позволяющее принять соответствующие контрмеры. Крайне важны почти 100-процентная вероятность предупреждения (POW) и очень быстрое время реакции для отражения ближайших запусков ракет (порядка одной секунды).

Летный экипаж будет полагаться на систему только в том случае, если он полностью в ней уверен. MAW также должен иметь достаточно низкий уровень ложных тревог (FAR), даже при освещении несколькими источниками (которые могут включать в себя угрозы) с разных направлений.

Быстрое время отклика и низкий FAR по своей сути являются противоречивыми требованиями. Приемлемое решение требует сбалансированного подхода для обеспечения наиболее успешного конечного результата без ущерба для военнопленных. Поскольку почти всегда желательно предупреждение с более длительным временем до воздействия (TTI), это приводит к выводу, что существует что-то вроде слишком низкого FAR: все системы предупреждения собирают данные, а затем принимают решения, когда достигается определенный уровень уверенности. Ложные тревоги представляют собой ошибки принятия решений, которые (при условии оптимальной обработки) можно уменьшить только за счет сбора большего количества информации, а это означает, что потребуется больше времени, что неизбежно приведет к сокращению времени воздействия. Большинство пользователей будут терпеть увеличенный FAR (до определенного момента, когда он начнет ограничивать операции) вместо уменьшенного TTI, поскольку их вероятность выживания напрямую зависит от TTI, который представляет собой время, в течение которого могут быть развернуты контрмеры.

Точная информация об азимуте и угле возвышения атаки (AOA) может быть еще одним очень важным требованием. Системы направленного ИК-противодействия (DIRCM) зависят от систем MAW для достаточно точного начального наведения (около двух градусов), чтобы гарантировать, что DIRCM своевременно и успешно обнаружит и поразит приближающиеся ракеты.

Точный угол обзора также важен для определения направления подачи ложных средств противодействия (сигнальных ракет). Крайне важно избегать ситуации, когда платформа и выставленные ложные цели остаются в мгновенном поле зрения (IFoV) приближающихся ракет. В подобных ситуациях ракеты вполне могут, миновав ложные цели, все равно попасть в платформу. Это имеет особое значение, когда разделение ложных целей и платформы занимает слишком много времени, как в случае с медленно летящими самолетами.

Точный угол обзора также важен там, где платформе предпочтительно маневрировать при выдаче ложных целей, чтобы увеличить расстояние промаха. Это более применимо к быстрым самолетам, где их высокая скорость имеет тенденцию сводить на нет разделение, вызванное скоростью выброса приманки. Поворот в сторону сближения ракет для установления/увеличения угла между ложной целью и платформой особенно важен в случаях, когда ракета приближается сзади между пяти- и семичасовыми секторами. Если угол обзора недостаточно точен, пилот вполне может повернуть в неправильном направлении и подготовиться к ситуации, описанной выше.

Система также должна быть полностью автоматизирована, поскольку время реакции человека в соответствующих случаях (пуски на малую дальность) слишком велико.

Физические требования

Легкие самолеты, вертолеты и истребители обычно имеют ограниченное пространство и массу для дополнительного оборудования. Система также может вызывать неблагоприятное аэродинамическое сопротивление, которое требует минимальных физических размеров и количества коробок. Потребляемая мощность также должна поддерживаться в пределах мощности электрической системы платформы.

Требования к человеко-машинному интерфейсу (HMI)

Желательно использовать встроенные функции отображения и управления, чтобы избежать дублирования на приборных панелях в условиях ограниченного пространства. Если платформа оснащена как радаром, так и системами предупреждения о ракетном нападении, HMI должен четко и недвусмысленно отображать обе угрозы.

Встроенный HMI должен также отображать рабочее состояние системы, состояние работоспособности, режим работы, оставшееся количество ложных целей и т. д. Использование отдельных панелей управления оправдано только в целях безопасности полета, таких как включение/выключение ECM и функции сброса ложных целей.

Соображения стоимости

Приобретение систем самозащиты радиоэлектронной борьбы (РЭБ) имеет прямые и косвенные финансовые последствия.

Прямые затраты включают первоначальную цену системы, запасные части, а также испытательное оборудование, обеспечивающее поддержание производительности и доступности систем на протяжении всего их жизненного цикла.

Установка и интеграция систем РЭБ на самолетах — еще одни прямые затраты.

С другой стороны, косвенные затраты включают ухудшение характеристик самолета в результате наличия на борту системы, что, в свою очередь, отрицательно влияет на эксплуатационные расходы самолета.

Поэтому самая низкая начальная цена системы не обязательно означает лучшее решение, поскольку необходимо учитывать все факторы. Общая экономическая эффективность систем, т.е. цена по сравнению с производительностью, более важна при принятии решения о том, какую систему выбрать.

Типы систем MAW

Для систем MAW использовались три различные технологии, то есть системы, основанные на: импульсно-доплеровском радаре , инфракрасном и ультрафиолетовом излучении . Каждая технология имеет свои преимущества и недостатки, которые можно резюмировать следующим образом:

MAW на основе импульсно-допплеровского режима

Смотрите также: Импульсно-доплеровский радар.

Преимущества

• Может измерять расстояние и скорость приближающихся ракет. Таким образом, он может определить время воздействия (TTI) и оптимизировать время нанесения противодействия ( вспышки ).
• Не зависит от двигательной установки горящих ракет.
• Менее чувствителен к погодным условиям.

Недостатки

• В условиях сложных угроз активные системы могут выявить присутствие самолета с помощью радиолокационного излучения MAW и, следовательно, повысить его уязвимость.
• Дальность обнаружения небольших ракет с низкой радиолокационной эффективностью, таких как ПЗРК, ограничена и может привести к ограничению времени предупреждения и, как следствие, к позднему размещению ложных целей.
• Невозможно измерить направление достаточно точно, чтобы управлять системами DIRCM .
• Чувствителен к ложным срабатываниям, вызванным другими источниками радиочастот.
• Может вызвать помехи наземным радарам управления воздушным движением, если рабочая частота не выбрана тщательно.
• Сложнее интегрировать, чем пассивные системы, из-за пространственных ограничений.

MAW на основе инфракрасного излучения

См. Также: Инфракрасная и термографическая камеры.

Преимущества

• В хороших погодных условиях атмосферное пропускание ИК-излучения, как правило, лучше, чем пропускание солнечно-слепого УФ-излучения.
• Потенциально может достигать большей дальности обнаружения на высоте, где нет помех от земли.
• Потенциально может обнаружить кинетическое тепло ракет после перегорания двигателя на высоте, но, вероятно, не на малой высоте из-за сильных помех ИК-фона.
• Предоставляет хорошую информацию об углах обзора для наведения DIRCM и правильного принятия решений относительно направления выдачи ложных целей и маневрирования.

Недостатки

• Очень низкое пропускание ИК-излучения через жидкую воду и лед, что исключает всепогодную эксплуатацию. Даже нескольких десятков микрометров воды на линзе или в атмосфере между угрозой и датчиком достаточно, чтобы эффективно ослепить как MWIR, так и LWIR датчики.
• Приходится конкурировать с огромным количеством естественных (солнце) и искусственных ИК-помех.
• Таким образом, частота ложных тревог и/или вероятность предупреждения представляют собой огромную проблему против ракет класса «земля-воздух» из-за высокого уровня ИК-фоновых помех, исходящих с Земли.
• Требуются огромные вычислительные мощности для решения проблемы ложных тревог, что, в свою очередь, приводит к увеличению затрат.
• В некоторых системах используются два цветных детектора для подавления фоновых помех и снижения дальнего дальнего света. Несмотря на то, что это решает некоторые проблемы, оно создает другие, поскольку еще больше усложняет систему из-за требований к оптике, чувствительности и чрезвычайно высокой частоте пикселей, что отрицательно влияет на стоимость и надежность.
• Невозможно предоставить фактическую информацию о диапазоне.
• Традиционно ИК-детекторы имеют очень узкие мгновенные поля зрения, чтобы обеспечить достаточно хорошее соотношение сигнала и цели. Поэтому необходимы большие массивы детекторов для обеспечения покрытия по азимуту 360°, что является еще одним фактором затрат.
• Требуются охлаждаемые детекторы, что усложняет логистическую поддержку жизненного цикла и приводит к высокой стоимости владения.
• Дальность обнаружения может быть ограничена будущими новыми ракетными двигателями с низким уровнем ИК-/УФ-излучения.

МВС на основе ультрафиолета

См. Также: Ультрафиолет

Преимущества

• Работает в солнечно-слепой УФ-области спектра длин волн и поэтому не имеет естественных (солнечных) ложных срабатываний. Таким образом, системы MAW на основе УФ-излучения имеют гораздо меньше проблем с ложными срабатываниями по сравнению с системами на основе ИК-излучения.
• Очень хорошая вероятность предупреждения в фоновых условиях с высоким уровнем помех.
• Всепогодная эксплуатация, поскольку он невосприимчив к солнечным помехам и практически не подвержен влиянию жидкой воды.
• Широкое мгновенное поле зрения.
• Обеспечьте очень хорошую информацию об углах обзора для правильного принятия решений по размещению ложных целей, маневрирования и наведения DIRCM.
• Имеет быстрое время реакции на запуск ракет поблизости.
• Это более простая система, чем импульсная допплерография и ИК-технологии.
• Не требует охлаждения и требует лишь умеренной вычислительной мощности.
• Низкая стоимость жизненного цикла.

Недостатки

• Для обнаружения приближающихся ракет ракетный двигатель ракеты должен гореть – для этого необходимы высокие эффективные температуры горения, присущие твердотопливным ракетным двигателям.
• Системы на базе ИК-излучения, вероятно, лучше действуют на высоте, но УФ-лучи лучше против ракет класса «земля-воздух».
• Не может предоставить фактическую информацию о дальности, но может определить TTI по ​​быстрому увеличению амплитуды сигнала приближающейся ракеты.
• Дальность обнаружения может быть ограничена будущими новыми ракетными двигателями с низким уровнем ИК-/УФ-излучения.

Реализации систем MAW

Доступные в настоящее время системы MAW, а также те, которые находятся в стадии разработки, представляют все три типа технологий. У каждой технологии есть сильные и слабые стороны, и ни одна из них не обеспечивает идеального решения.

Импульсно-доплеровский радиолокационный

Смотрите также: Импульсно-доплеровский радар.

Франция

• MWS-20 (Damien) родом из Dassault Electronique (ныне Thales )

Израиль

• EL/M-2160 (ALQ – 199) от ELTA

Япония

• J/APQ – 1 * от Mitsubishi Electronic Corporation

Россия

• LIP MAW (устаревшая система)
• Арбалет-Д от Корпорации Фазатрон НИИР

Великобритания

• PVS 2000 первоначально от GEC Marconi и Plessey Avionics (ныне SELEX и Thales) (устаревшая система)

Великобритания и Италия

• AMIDS от SELEX и Elettronica (компонент Praetorian DASS , разработанный на основе PVS 2000)

НАС

• AN/ALQ - 127 родом из Westinghouse (ныне Northrop Grumman ) (устаревшая система)
• AN/ALQ - 153 родом из Westinghouse (ныне Northrop Grumman) (устаревшая система)
• AN/ALQ – 154 от AIL (устаревшая система)
• AN/ALQ – 156 от BAE Systems EI&S

Инфракрасный

Франция

• DDM-SAMIR/DDM-NG от Sagem и MBDA

Германия

• PIMAWS от BGT (статус производства/разработки неизвестен)

Германия и Франция

• MIRAS от Hensoldt (Hensoldt Holding GmbH), Thales и Airbus DS GmbH

Индия

• DCMAWS от DARE (лаборатория DRDO ).

Израиль

• ЛАПЫ от Элисры

Италия

• Леонардо МАИР

Россия

• Президент-С (БКО) от КРЭТ и НИИ «Экран»

Турция

• IRIS 200 от Aselsan

Великобритания

• ELIX-IR от Thales UK (статус производства/разработки неизвестен)

НАС

• AN/AAR 44B от L-3 Cincinnati Electronics
• MIMS от Northop Grumman (статус производства/разработки неизвестен)
• JATAS разрабатывается компаниями Alliant Techsystems (ATK) и BAE Systems по контракту с USN, первоначальное оперативное развертывание запланировано на конец 2015 года.
• AN/AAR-56 от Lockheed Martin для F-22 (в рабочем состоянии)
• Система распределенной апертуры (DAS) AN/AAQ-37 от Northrop Grumman для F-35 (в производстве/испытании)

США и Израиль

• ЛАПЫ-2 от Raytheon и Elisra

на основе ультрафиолета

Германия

• AN/AAR 60 или MILDS (система обнаружения запуска ракет) от Hensoldt Holding GmbH.

Индия

• UVMAWS от DRDO

Израиль

• Гитара – 350 от Rafael (статус производства/разработки неизвестен)

Россия

• 101КС-У входит в состав электрооптической (ЭО) системы 101КС «Атолл» для самолетов пятого поколения ВВС России Су-57.

Швеция/Южная Африка

• MAW 300 от Saab Avitronics

Турция

• IRIS 100 от Aselsan

НАС

• AN/AAR 47 с модернизированными датчиками AN/AAR-47A(V)2.
• AN/AAR 54 родом из Westinghouse (ныне Northrop Grumman)
• AN/AAR 57 родом из Sanders (ныне BAE Systems EI&S)

См. также

• Сухой Су-30МКМ MAW-300
• Приемник радиолокационных предупреждений
• Инфракрасное самонаведение (пассивная система наведения ракеты)
• Меры направленного инфракрасного противодействия
• Электронные средства противодействия
• Активное радиолокационное самонаведение

Внешние ссылки

• Самозащита самолета (PDF)
• Наведение ракет с тепловым наведением