رادار پسیو Kolchuga ، کابوس نیروی هوایی

[cheka 15,065]

[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/Kolchuga_passive_sensor.jpg[/img]

در سال 1991 ، زمانی که آمریکا در خط مقدم جنگ اول خلیج فارس با استفاده از نیروی هوایی و تاکتیک های سرکوب پدافند هوایی ، برتری هوایی کامل را بر فراز عراق به وجود آورد . جنگنده ی پنهانکار F-117A در خط مقدم این جنگ بنظر برنده ی جنگ میان نیروی هوایی و پدافند هوایی زمین پایه به شمار میرفت . بطوریکه طی 1272 سورتی ، حتی یک فروند از این جنگنده ها نیز آسیبی ندید و جنگنده های ارتش آمریکا موفق شدند 40 درصد اهداف زمینی عراق را در مناطقی با پدافند سنگین زمینی از بین ببرند . آمریکایی ها بیشتر این موفقیت خود را مدیون خنثی کردن (نه نابود کردن) سیستمهای پدافندی عراق بودند . یکی از علل اصلی به زانو در آمدن پدافند زمینی عراق این بود که پدافند تقریبا بطور کامل متکی بر رادیومکانیابی فعال (Active radiolocation) بود . رادارهای فعال بعلت استفاده از فرستنده های پرقدرت امواج راداری (که در اصطلاح به Illuminator یا روشنگر معروف است) براحتی قابل کشف و انهدام هستند .

اما آمریکایی ها ، سرمست از پیروزی آسان "پنهانکارهای" خود در عراق ، نمیدانستند در همان زمان ، در اروپای شرقی سیستمی در حال طراحی است که بزودی شادی آنها را به کابوس تبدیل میکند . در سال 1993 ، زمانی که اوکراین تازه استقلال یافته بحران اقتصادی سخت شیوع یافته در حوزه ی کشورهای شوروی را پشت سر گذاشت ، متخصصان شرکت توپاز اوکراین شروع به ساخت یک سیستم رادیومکانیابی پسیو قدرتمند کردند که با رونمایی در نمایشگاه SOFEX-2000 کارشناسان غربی را وارد شوک بزرگی کرد .

دستگاه رادیومکانیابی Kolchuga که یک سیستم حمایت الکترونیکی (ESM) به شمار میرود . در واقع همان رادار است ، با این تفاوت که فرستنده یا illuminator آن حذف شده . این یعنی سیستم با استفاده از تشعشعات رادیویی و الکترومغناطیسی ساطع شده از خود هدف (امواج رادیویی ارتباطی ، امواج رادار یا حتی تداخلهای الکترومغناطیسی ناشی از خروجی گازهای موتور جت) هدف را کشف میکند . این سیستم قدرتمند به لطف استفاده از گستره ی وسیعی از آرایه ها ، میتواند امواج رادیویی در گستره ی 0.13 تا 18 گیگاهرتز را کشف و شناسایی کند . به گفته ی سازنده ، تمام فرستنده های نظامی با این دستگاه قابل شناسایی و کشف هستند .

سیستم کشف Kolchuga در حالت عملیاتی از 3 تا 4 گیرنده ی پرقدرت که در فاصله ی دهها کیلومتری از یک دیگر قرار گرفته اند ، استفاده میکنند . این گیرنده ها امواج ساطع شده از یک هدف هوایی (امواج رادار ، رادیویی و هر نوع موج الکترومغناطیسی) را دریافت کرده و به یک واحد پردازنده میفرستند . واحد پردازش نیز با اندازه گیری زاویه ای هدف نسبت به گیرنده های رادیویی (Triangulation) و محاسبه ی زمان رسیدن امواج به هر گیرنده (Multilateration) مشخصات هدف از جمله فاصله ، ارتفاع ، سرعت و مسیر حرکت را تا برد 800 کیلومتری (در اهداف ارتفاع بالای 10 کیلومتر) تعیین میکند و به سیستم های پدافندی (رادار درگیری) ارسال میکند . واحد پردازش همچنین مشخصات هدف را جهت یافتن مورد مشابه با پایگاه اطلاعاتی خود مقایسه میکند .

[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/744px-Distance_by_triangulation_svg.png[/img]

گیرنده ی اصلی این سیستم به گستره ی وسیعی از آنتن ها و دیش های گیرنده ی رادیویی در باندهای مختلف مجهز است که از جمله ی آن میتوان به 4 آنتن در باندهای UHF ، VHF و SHF با حساسیت 110 تا 155 دسیبلی ، یک گیرنده ی 36 کاناله ی تنظیم شده که قابلیت کشف ، شناسایی و طبقه بندی امواج در بازه ی 0.1 تا 18 گیگاهرتزی با ورودی بینهایت و قابلیت ردیابی مداوم در طول کل باندها و دو دیش رادیویی اشاره کرد . سازندگان این سیستم اظهار داشته اند با این گستره ی وسیع دریافت امواج ، هیچ دستگاه رادیویی نظامی از گیرنده های این سیستم در امان نیست .

[img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/Kolchuga_Antenna.jpg[/img]

گفتنی است تمامی پروسه ی کشف تا پردازش اهداف توسط این سیستم بصورت خودکار انجام میشود و سیستم تنها نیاز به یک اپراتور که از یک کامپیوتر شخصی (که در نمایشگاه دارای سیستم عامل Windows 98 بود!) دارد .

یک ویژگی اصلی این سیستم قدرتمند ، که میتوان آنرا یک رادار اخطار زودهنگام قوی دانست . اینست که بجای تکیه بر امواج یک فرستنده راداری ، با استفاده از سنسورهای قوی ، از تشعشعات ساطع از خود هدف برای کشف آن استفاده میکند .[color=red] این خاصیت تقریبا هر هواپیمایی (حتی هواپیماهای پنهانکار) را در معرض کشف قرار میدهد که این یعنی تمام فناوری پنهانکاری (که برای مقابله با امواج فرستنده های راداری طراحی شده است) بی اثر خواهند بود . هر هواپیمایی (حتی هواپیماهای Stealth) بدون سامانه های راداری و ارتباطی ، نابینا و ناشنوا خواهند بود و نمیتوانند عملیات هوایی خود را با موفقیت انجام دهند .[/color] این یک ضربه ی بزرگ برای آمریکا که بیشتر توان بازدارندگی اش با تکیه بر پنهانکاری (Stealth) و ضربات هوایی غافلگیر کننده است ، به حساب میاید .

از طرف دیگر ، این سیستم با حذف فرستنده های راداری (illuminator ها) که هدف اصلی موشکهای ضد رادار (ARM) و هواپیماهای جنگ الکترونیک است . عملا در مقابل حملات هوایی بر اساس شناسایی الکترونیکی مصون است و میتواند با فراغ بال ، به امواج ساطع شده از هواپیماها "گوش" دهد که مزیت بزرگی برای سیستم های پدافندی است . [b]این یعنی شما میتوانید دشمن را از لحظه ی برخاست از باند تا فرود کشف و دنبال کنید ، بدون اینکه کشف شوید ![/b] سیستم میتواند از فرستنده های رادیویی دیگر سامانه های راداری هم برای کشف هدف استفاده کند .

هرچند این اولین بار نیست که سیستمی رادیومکانیابی با استفاده از این تکنیک ساخته میشود . اما Kolchuga نسبت به تمامی رقبای غربی و شرقی خود مثل سیستم روسی Vega یا سیستم پسیو Vera در زمینه سرعت و توانایی پردازش و طبقه بندی و برد کشف اهداف ، یک سر و گردن بالاتر است . یکی از چالشهای همیشگی این سیستمها ، استفاده از سنسورهای قدرتمند برای داشتن سیگنال ورودی خوب است بطوریکه سامانه برای داشتن یک تصویر دقیق از هدف ، باید حداقل از دو گیرنده ، سیگنال ورودی قابل قبول از هدف داشته باشد که Kolchuga توانسته با استفاده از سنسورهای قدرتمند رادیویی بر آن غلبه کند .

گفتنی است طبق گزارش مجله ی دفاعی Jane در سپتامبر 2006 ، تعداد نامعلومی از این سامانه ها به ارزش هر کدام 25 میلیون دلار به ایران فروخته شده اند ، هرچند دولت اوکراین در آن زمان این گزارش را انکار کرد . اما در صورت صحت این گزارش ، ویژگی اصلی دکترین حمله ی هوایی احتمالی آمریکا یا اسراییل به ایران ، یعنی پنهانکاری و غافلگیری بطور کامل از بین میرود .

منبع : http://www.rense.com/general73/detect.htm
http://articles.janes.com/articles/Janes-C4I-Systems/Kolchuga-Electronic-Support-system-Ukraine.html
http://en.wikipedia.org/wiki/Kolchuga_passive_sensor

مترجم : Cheka

[Mohammad_89 45]

سلام..

مقاله خیلی خوبی بود ، واقعا ممنون !
[quote]
این سیستم قدرتمند به لطف استفاده از گستره ی وسیعی از آرایه ها ، میتواند امواج رادیویی در گستره ی 0.13 تا 18 گیگاهرتز را کشف و شناسایی کند .[/quote]

این علم مخابرات واقعا آدم رو دیوونه میکنه. ساخت همچنین آنتن ها و گیرنده های Super Low Noise واقعا خیلی سخت و پیچیده هست و قطعات حساسی رو لازم داره.

به نظرم تو ایران هم قدمهای خوبی در این زمینه برداشته شده.

فقط یک نکته : این سیستم موشکی رو به سمت هدف روانه نمیکنه ، درسته ؟ چون در این صورت باید برای هدایت موشک یه کانال رادیویی داشته باشه.

[sorena_ir_army 924]

با تشکر از جناب چکا به خاطر مقاله ی خوبتان
اکراین و بلاروس دو کشوری هستند که شاید در ظاهر ساکت و ارام به نظر برسند اما فناوری های نظامی بسیار خوب و کارایی دارند و ما بایستی حداکثر استفاده رو از رابطه با این کشورها ببریم.انتقال فناوری های نظامی از این کشورها برای ما بسیار مهم است هرچند امروز نیز رابطه ی بسیار خوبی با این دو کشور داریم.
این که گفته میشه ایران چند فروند از این سامانه رو خریداری کرده اصلآ بعید نیست.

[Cadillac 15]

جناب cheka به خاطر تاپیک متشکرم.

[quote]واحد پردازش نیز با اندازه گیری زاویه ای هدف نسبت به گیرنده های رادیویی (Triangulation) و [color=red]محاسبه ی زمان رسیدن امواج به هر گیرنده (Multilateration)[/color] مشخصات هدف از جمله فاصله ، ارتفاع ، سرعت و مسیر حرکت را تا برد 800 کیلومتری (در اهداف ارتفاع بالای 10 کیلومتر) تعیین میکند و به سیستم های پدافندی (رادار درگیری) ارسال میکند .[/quote]اگر احیاناً منظور شما محاسبه ی زمان انتشار امواج ساطع شده از هواپیما تا رسیدن به گیرنده (جهت تعیین فاصله) است، چنین چیزی برای یک رادار غیر فعال معنا ندارد.

[quote]این گیرنده ها امواج ساطع شده از یک هدف هوایی (امواج رادار ، رادیویی و [color=red]هر نوع موج الکترومغناطیسی[/color]) را دریافت کرده و به یک واحد پردازنده میفرستند .[/quote]امواج الکترومغناطیسی انواع بسیار گوناگونی دارند و این سامانه قطعاً چنین قابلیتی ندارد.

[quote]این یعنی سیستم با استفاده از تشعشعات رادیویی و الکترومغناطیسی ساطع شده از خود هدف (امواج رادیویی ارتباطی ، امواج رادار یا حتی [color=red]تشعشعات الکترومغناطیسی ساطع از خروجی گازهای موتور جت[/color]) هدف را کشف میکند .[/quote]بیشتر امواج الکترومغناطیسی منتشره از موتور از نوع فروسرخ است و این سامانه قادر به شناسایی آن ها نیست. دوربین های فروسرخ نیازی به واحد پردازش مرکزی سیگنال این سیستم ندارند و مستقل از آن عمل می کنند. البته قابلیت ترکیب شدن با این سامانه را به عنوان یک سیستم شناسایی کمکی دارند. اگر سامانه ی مزبور دارای دوربین های فروسرخ (به عنوان سامانه ی کمکی) هم هست، لطفاً عکسی از آن ها بگذارید.



عکس دوم، شیوه ی مکانیابی این سیستم را به خوبی نشان می دهد:
[quote][img]http://gallery.military.ir/albums/userpics/744px-Distance_by_triangulation_svg.png[/img][/quote]وقتی یک هواپیمای منتشر کننده ی امواج وارد محدوده ی این سیستم می شود، حداقل دو گیرنده (با فاصله از هم) لازم است که سیگنال هواپیما را دریافت کنند تا مکان آن کشف شود [quote]سیستم کشف Kolchuga در حالت عملیاتی از 3 تا 4 گیرنده ی پرقدرت که [color=red]در فاصله ی دهها کیلومتری از یک دیگر قرار گرفته اند [/color]، استفاده میکنند .[/quote]دانستن مکان این دو گیرنده و همچنین فاصله ی مستقیمشان از یکدیگر برای واحد پردازش سیگنال سیستم ضروری است (به همین دلیل، برای متحرک بودن گیرنده های این سامانه ها نیاز به تجهیزات خاصی است). برای کشف مکان هواپیما، یک مثلث توسط سیستم ترسیم می شود. برای توضیح بهتر، مثلث A B C را در نظر می گیریم (درشکل، B را آلفا ، C را بتا و رأس بالایی را A فرض کنید) که در آن، رأس B مکان گیرنده ی اول، رأس C مکان گیرنده ی دوم و پاره خط BC همان فاصله ی مستقیم دو گیرنده از هم (L) است. حال برای این که مثلث کامل شود باید مکان رأس A (هواپیما) مشخص شود. سیستم با تعیین زاویه ی دریافت سیگنال از هواپیما، مقادیر دو زاویه ی B و C را پیدا می کند. با داشتن دو زاویه و ضلع میان آن دو از این مثلث، مکان رأس A و در نتیجه، مکان هواپیما در آسمان و فاصله ی آن (d) مشخص می شود.

دلیل جذابیت این سیستم ها هم همین است؛ ولی باید برخی چیز ها را درنظر بگیریم. زاویه ی دریافت سیگنال مهم ترین مجهول مسئله است. معمولاً امواج با فرکانس پایین به خاطر انرژی کم، به مقدار بیشتری از هواپیماها به دست می آیند ولی هرچه فرکانس موج دریافتی کمتر باشد، میزان خطا در اندازه گیری آن بیشتر خواهد شد. البته این مسئله ی مهمی برای یک رادار پیش اخطار نیست ولی انرژی کم این امواج، کار اخلالگرها را راحت تر می کند. به نظر من مطرح کردن این عقیده درباره ی رادارهای passive که می گوید: «هرچه سامانه ی اخلالگر بیشتر ایجاد پارازیت کند، از هر نوعی هم که باشد، بهتر شناسایی می شود» درست نیست؛ چون سیستم های اخلالگر جدید و پیشرفته ای مانند هواپیمای Growler را به کلی زیر سؤال می برد. من ناکارآمد توصیف کردن چنین هواپیماهایی در برابر رادارهای passive مانند Kolchuga را ناشی از عدم آگاهی ما در فناوری های جدید به کار رفته در آن ها می بینم؛ ولی اینطور فرض می کنیم که ناکارآمد هستند. در این حالت، با ایجاد اهداف پرنده ی دروغین به تعداد زیاد در محدوده ی کارکرد این سیستم و مجهز کردن آن ها به فرستنده های راداری و رادیویی قوی، مشکلات زیادی برای اولویت بندی اهداف از نظر میزان خطرناک بودن توسط سامانه پیش می آید. این کار سامانه ی Kolchuga را از کار نمی اندازد ولی رادار های درگیری پدافند متصل به این سیستم را به شدت به چالش می کشد. درباره ی این نوع اهداف پرنده ی دروغین در ماهنامه ی صنایع هوایی مطالب خوبی چاپ شده بود که فعلاً به آن ها دسترسی ندارم؛ ولی برای کسانی که درباره ی این پرنده ها چیزی نشنیده اند باید بگویم که شکل و شمایلی شبیه موشک های کروز دارند و توسط هواپیماهای گوناگونی از جمله جنگنده ها و بمب افکن های بزرگ قابل حمل و پرتاب هستند.

[bezhylakestan 0]

با سلام در این سیستم رادار اگر رادار و ورادیو هواپیما خاموش باشد امواج الکترو مغناطیس به حد شدیدی کاهش میابد حتی من شنیدم در یک ارتفاع 1روازی که دقیق یادم نیست امواج دسیبلی که به ارتفاع پایین میرسد در حد0.5 دسیبل است اونهم فقط در یک جهت خاص نه در همه فضا اونوقت بگیم یکی از رادارها اون رو دریافت کنه واسه 2تا دیگه چی اگه امواج به یکی از اونها نرسه موقعیت در حد صفر میرسه این نظر منه اگه اشتباه یکی نقظش کنه تا ماهم چیزی یاد بگیریم

[Thundar 1,700]

واقعا مقاله خوبی بود
میگم بچه ها اون رادار غدیر 1100 کیلومتری هم فک کنم از نوع پسیو باشه

[hadi222 36]

امکانش نیست چندین فرستنده هم در منطقه نصب کنیم؟
در مکان های مختلف منطقه فرستنده های زیادی در باند های مختلف(بخصوص وی اچ اف) نصب میکنیم
این سیستم امکان شناسایی امواج بازگشتی از هواپیما رو هم داره دیگه؟!
با این حساب هر فرستنده ای هم که منهدم بشه بهش به صورت یک دیکوی نگاه می کنیم و نگرانی ای نداریم
ضمن اینکه ساختن اینجوری فرستنده های نباید خیلی هزینه بر باشه
در هر نقطه ای قابل نصبه و هزینه چندانی نداره و قابل جایگزینیه و منهدم شدنش هیچ تاثیری توی پدافندمون نداره

[ALI 5,626]

[color=darkblue]با تشکر از جناب چکا

به بخش الکترونیک زمینی منتقل شد.[/color]

[cheka 15,065]

با تشکر از دوستان عزیز بخاطر توضیحات و سوالات مطرح شده

[b]محمد 89 [/b]عزیز ، خیر این سامانه نمیتونه بعنوان یک رادار درگیری و هدایت موشک عمل کنه ، هرچند اطلاعات خوبی از موقعیت ، برد و ارتفاع هدف به دست میده اما برای هدایت دقیق باید از یک رادار درگیری استفاده بشه .

[b]جناب Cadilac [/b]، کاربرد اصلی Multilateration یا مکانیابی هاپیربولیک در کلیه رادارهای بیستاتیک (رادارهایی که فرستنده و گیرنده آنها از هم جداست و یا از چند گیرنده با فاصله از یکدیگر استفاده میکند) میباشد . در رادار پسیو Kolchuga هم با استفاده از 3 تا 4 گیرنده راداری ، میتوان با محاسبه ی فاصله ی زمانی رسیدن یک سیگنال مشخص به 2 یا چند گیرنده ، موقعیت هدف را بصورت 2 بعدی یا 3 بعدی محاسبه کرد .

برای اطلاعات بیشتر میتوانید به این لینک مراجعه کنید : http://en.wikipedia.org/wiki/Multilateration

در مورد تشعشعات مغناطیسی ساطع شده از موتورهای جت ، البته حق با شماست و درصد زیادی از این تشعشعات بصورت مادون قرمز هستند . اما میزان کمی تداخل الکترومغناطیسی (EM interference) ساطع میشوند که البته مقدار بسیار ناچیزی دارند و ردیابی آنها بسیار بعید است / منظور بنده از هر موج مغناطیسی هم البته امواج مغناطیسی محدود به بازه ی 0.1 تا 18 گیگاهرتز بود .

در بحث هواپیماهای اخلالگر باید توجه داشته باشید که هواپیماهای اخلالگر مثل EA-6B Prowler در وهله ی اول از فرستنده های پر قدرت امواج رادیویی (برای اخلال و جمینگ در باند ارتباطی یا امواج یک رادار فعال) استفاده میکنند و همین موضوع تضمین کننده ی کشف شدن این هواپیماها توسط جستجوگرهای راداری پسیو است ! جستجوگرهای راداری هر موج رادیویی و راداری در بازه ی فرکانسی آنتن هایشان را شناسایی و کشف موقعیت میکنند . فرقی نمیکند که موج انتشاری یک موج ارتباطی رادیویی باشد یا موج فرستنده ی اخلالگر .

[img]http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/41/EA-6B_Prowlers_supporting_Southern_Watch_from_CVN-73.jpg/800px-EA-6B_Prowlers_supporting_Southern_Watch_from_CVN-73.jpg[/img]

[b]bezhylakestan[/b] عزیز حق با شماست ، اما همانطور که در متن مقاله هم اشاره شده هیچ هواپیمایی بدون استفاده از سامانه های راداری و ارتباط رادیویی خود نمیتواند بطور موثر عملیات انجام دهد .

[b]hadi22 عزیز [/b] بله کاملا درسته ، در صورت لزوم میتوان از چند فرستنده راداری با فرکانس بین 0.1 تا 18 گیگاهرتز هم برای فید بک سامانه های پسیو استفاده کرد . سامانه های پسیو هر گونه موج الکترومغناطیسی در بازه ی تعیین شده که از هدف ساطع بشه (یا بازگشت داده بشه) رو شناسایی میکنند .

[MOHAMMAD 6,333]

با تشکر از جناب چکا بخاطر مقاله خوبشون.

[quote] به نظر من مطرح کردن این عقیده درباره ی رادارهای passive که می گوید: «هرچه سامانه ی اخلالگر بیشتر ایجاد پارازیت کند، از هر نوعی هم که باشد، بهتر شناسایی می شود» درست نیست؛ [color=red]چون سیستم های اخلالگر جدید و پیشرفته ای مانند هواپیمای Growler را به کلی زیر سؤال می برد.[/color][/quote]

حالا چون گراولر زیر سوال میره شما ناراحت میشید؟!

باید ببینید کارایی واقعی هر سیستمی چی هست.

[king-kaveh 487]

ارتباط بین گیرنده های مختلف که سیگنال ها رو برای مقایسه به واحد پردازش مرکزی میفرستند از چه طریقی هست؟
خود این ارتباط آیا نمیتونه باعث کشف سیستم بشه؟!

[MOHAMMAD 6,333]

[quote]ارتباط بین گیرنده های مختلف که سیگنال ها رو برای مقایسه به واحد پردازش مرکزی میفرستند از چه طریقی هست؟
خود این ارتباط آیا نمیتونه باعث کشف سیستم بشه؟![/quote]

گیرنده های داخل خود رادار رو میگه کاوه جان، ارتباط داخلی هست.

[king-kaveh 487]

[quote]سیستم کشف Kolchuga در حالت عملیاتی از [color=red] 3تا 4 گیرنده ی پرقدرت[/color] که در [color=red]فاصله ی دهها کیلومتری[/color] از یک دیگر قرار گرفته اند ، استفاده میکنند . این گیرنده ها امواج ساطع شده از یک هدف هوایی (امواج رادار ، رادیویی و هر نوع موج الکترومغناطیسی) را دریافت کرده و[color=red] به یک واحد پردازنده[/color] میفرستند [/quote]

محمد جان از این متن من اینجوری برداشت کردم!!

[MOHAMMAD 6,333]

آخ ببخشید! فکرکردم آنتنهای روی خود سامانه رو میگی!

[reza-najat 1]

با تشکر فراوان از نویسنده مقاله
در جای گفته شده بود که ایران سیستم رو با مشخصات بهتر ساخته است ؟
آیا همین سیستم رو ارتقا دادن یا اون چیز دیگری است