Валерий Родиков - Приключения радиолуча

Изрезанность диаграммы направленности антенны из-за влияния земли приводит к сильным колебаниям мощности сигнала, отраженного низколетящей целью. При попадании самолета в интерференционный провал происходит резкое ослабление или полное пропадание сигнала на входе радиолокационного приемника.

Но интерференция не только портит, но иногда и помогает обнаружить низколетящие и надводные цели. Ведь они обнаруживаются в основном первым интерференционным лепестком-максимумом. А чем выше поднята антенна, тем сильнее этот первый лепесток прижимается к земле, и дальность обнаружения в максимуме лепестка может возрасти в два раза по сравнению со случаем, если бы отраженный от земли луч отсутствовал. Это еще одна причина, почему для обнаружения маловысотных целей стараются поднять антенну как можно выше.

Но если цель опустится ниже максимума первого интерференционного лепестка, то дальность обнаружения резко упадет. Вступает в действие другой закон: мощность сигнала на входе приемника становится обратно пропорциональной дальности, возведенной в восьмую степень, а не в четвертую, как обычно. Даже увеличение мощности передатчика для обнаружения таких целей мало что дает — уж слишком быстро падает уровень сигнала с ростом дальности: в минус восьмой степени.

На степень изрезанности диаграммы влияет и вид поляризации излучаемых антенной радиоволн. Поляризация, как мы уже знаем, определяется направлением колебаний вектора электрического поля электромагнитной волны. Оказывается, радиоволны с горизонтальной поляризацией лучше отражаются от земной поверхности, а с вертикальной несколько хуже. Поэтому в станциях, работающих по маловысотным целям, чаще используют вертикальную поляризацию.

Мы уже упоминали о помехах, обусловленных диффузным отражением радиоволн от подстилающей поверхности. Но они обычно менее интенсивны, чем другой вид мешающих отражений — от так называемых «местников»: башен, зданий и прочих сооружений, которые хорошо отражают падающие на них радиоволны. Также сильны отражения от гор, холмов. И даже специальная аппаратура, которая селектирует только движущиеся с определенными скоростями цели, не всегда может подавить эти сильные мешающие сигналы. «Засасываются» в приемник мешающие отражения и через боковые лепестки диаграммы направленности.

Но маловысотную цель непросто не только обнаружить, но и уничтожить. Чтобы поразить цель зенитной ракетой, наводимой локатором, надо в течение некоторого времени знать ее точные координаты. Эту функцию — точного измерения координат цели — выполняет станция сопровождения или слежения. Так вот, отраженный от земли луч мешает станции сопровождения точно измерять координаты, особенно угол места (или связанную с ним высоту полета цели). Часто для анализа сопровождения цели используют такой прием: считают, что источником мешающего сигнала служит не подстилающая поверхность, а своего рода «подземная цель» — антипод. Это зеркальное отображение реальной цели относительно подстилающей поверхности, то есть «подземная цель», находится под землей на расстоянии, равном высоте полета реальной цели.

Антипод мешает сопровождать реальную цель. Следящий радар порой находится в положении буриданова осла: не может решить, что же ему сопровождать: то ли антипод, то ли реальную цель. Так и перескакивает луч слежения с антипода на реальную цель и обратно. А это значит, что ошибки измерения угла места цели велики и ракета, которая будет наводиться по таким данным, не поразит ее.

Для уменьшения вредного влияния земли антенну радара иногда обносят на некотором расстоянии забором из отражающего или поглощающего материала. Забор отсекает от антенны радиоволну, переотраженную землей. Правда, «загораживаются» и цели на очень малых высотах, да и не всегда возможно возвести такой забор.

Другой метод — сделать антенну с четко выраженной плоской нижней кромкой у диаграммы направленности, чтобы она не касалась земли. Но антенна получается и сложной и громоздкой.

Судя по зарубежным источникам, придумано много способов для уменьшения ошибок сопровождения низколетящих целей, но все они отнюдь не универсальны. Природу, видно, трудно обмануть.

Вот сколько нюансов вносит земная поверхность в процесс обнаружения и сопровождения низколетящих целей. Да и поражения. Ведь радиовзрыватель на ракете (а это, по существу, миниатюрный радиолокатор) тоже может очутиться в положении буриданова осла: что подрывать-то, самолет или землю? Ведь расстояния до них соизмеримы.