فناوری چهاربعدی برای شکار پرنده‌های پنهانکار

هر چند ساخت رادارهای تاکتیکی و برد متوسط برای رفع نیاز سریع و مقطعی لازم است اما یک مجموعه پدافندی هر چه زودتر از وجود تهدیدات و کم و کیف آنها مطلع و آگاه شود فرصت بیشتری برای پردازش شرایط و اتخاذ بهترین تصمیم دارد. برای این منظور رادارهای دوربرد و قابل تر و طبیعتاً پیچیده و گران قیمت تری مورد نیاز است. تهدیدات مدرن امروزی که عموماً چه در ابعاد کوچک باشند و چه بزرگ از فناوری های پنهان کاری راداری(رادار گریزی) تا حد ممکن بهره مند می شوند بر پیچیدگی کار رادارهای برد بلند می افزایند.
میزان داده های دریافتی از فضای بزرگتر طبعاً بیشتر است و پردازش آنها و حذف اطلاعات غیر مفید (بازتاب های راداری ناخواسته) را نیز باید به موارد فوق افزود. بنابراین رادارهای دوربرد برای ایفای نقش بسیار مهم «هشدار زود هنگام» در این روزگار باید از فناوری بالایی نیز برخوردار باشند. باید در نظر داشت به طور معمول به رادارهایی با برد بیش از 300 کیلومتر رادار دوربرد گفته می شود.
همانطور که در قسمت های پیشین گزارش گفته شد برای غلبه بر ویژگی های پنهانکاری هواگردهای مدرن یک راه استفاده از رادارهای با طول موج بلند نظیر VHF و HF است. هر چند به دلیل همین طول موج بلند که در رده متر است خطایی در رده چند ده تا چند صد متر در موقعیت یابی دقیق هدف ایجاد می شود اما با توجه به نقش این رادراها در شبکه پدافندی که تشخیص اولیه هدف است این خطا مشکلی بوجود نمی آورد و در عوض اهدافی به کوچکی بمب های هدایت شونده بالدار دورایستا نیز کشف و مسیریابی می شوند.
پس از پایان جنگ تحمیلی و فرارسیدن دوران بازسازی تجهیزاتی نیروهای مسلح، علاوه بر استفاده از راداهای سامانه های دوربرد موشکی به منظور ایجاد پوشش دوربرد، راداهای مستقلی نیز تأمین شد از جمله رادار چینی JY-14 که در بخش اول گزارش به آن پرداختیم. اما از جمله رادارهای سامانه های دوربرد در ایران باید به اسکوارپیر و P-14 در سامانه پدافند هوایی موشکی اس-200 به ترتیب با بیشینه برد تا 500 و تا 600 کیلومتر اشاره نمود که استقرار این سامانه در نقاط مختلف کشور پوشش دوربرد مناسبی را به عنوان اولین حساسه نیروی پدافند هوایی کشور فراهم کرده است.
اما شاید بهترین و پیشرفته ترین رادار اعلام شده در مجموعه دفاع هوایی کشور، رادار روسی «نبو» باشد. نبو یک رادار کششی برد بلند و مخصوص هشدار زودهنگام هوایی است که در باند وی-اچ-اف کار می کند. این رادار تمام دیجیتالی به عنوان یکی از پیشرفته ترین رادارهای زمین پایه جهان که حضور آن در ایران تعجب کارشناسان خارجی را نیز برانگیخت با استفاده از فناوری های پیشرفته ای چون آنتن آرایه کاوش الکترونیکی فعال(AESA) و البته با المانهایی در فرم یاگی و هدایت الکترونیکی امواج کار برای شناسایی اهداف، رهگیری و تعقیب زاویه ای تک پالس ها را نیز به انجام می رساند و قابلیت تصویر سازی 4 بعدی برای بی اثر کردن اخلالگرهای دیجیتال را دارد.
نبو قابلیت شناسایی طیف وسیعی از هواگردها شامل بیش از 100 هداف آیرودینامیک، موشک های بالستیک و کروز را در برد و سقف پرواز کوتاه تا بلند دارد. قابلیت های مقاومت در برابر جنگ الکترونیک دشمن به اذعان منابع غربی بسیار بالا است. همچنین نحوه عملکرد این رادار مقاوت بسیار بالایی در برابر موشک های ضدرادار فراهم کرده و تا حدودی در عملکرد آنها ایجاد اختلال نیز می نماید. برای این رادار برد 350 کیلومتر و سقف پرواز 100 کیلومتر اعلام شده است.
امروزه نبو نیز از پیشرفت های بومی کشور بی نصیب نمانده و توسط متخصصان داخلی در برخی زمینه ها در حال طی کردن فرآیند بهسازی است.

مطلع الفجر-1

برای رفع نیاز کشور در سطح مورد نظر، برای مدت طولانی، جلوگیری از ایجاد وابستگی، و پوشش تمام کشور در هر زمینه شاید بهترین راه، جز اتکا به توان داخلی نباشد. از اینرو همانطور که در بخش های پیشین گزارش گفته شد برنامه ساخت رادارهای دوربرد نیز در کشور در دستور کار قرار گرفت که رادار ملی به عنوان اولین رادار ایرانی راداری دوربرد نیز بود.
اما نیازهای جدید متخصصان را به سمت ساخت رادارهایی با تحرک مناسب و بالا هدایت کرد که رادارهای میانبرد و دوربرد مطلع الفجر از جمله آنها هستند. لازم به ذکر است در زمینه رادارها برد مورد نظر برای دوربرد خطاب کردن یک سامانه در حدود 400 کیلومتر به بالا بوده و بردهای کمتر از آن تا حدود 30 کیلومتر به طور معمول توسط مسئولان امر به عنوان میانبرد معرفی می شود.
رادار مطلع الفجر-1 از اولین نمونه های رادارهای داخلی با توانایی مناسب در کشف اهداف پنهانکار است. وجود این رادار که در زمره رادارهای با برد متوسط به بالا قرار می گیرد در باند VHF کار می کند و محصول تفکر استفاده از کلیات یک سامانه موجود برای رسیدن به سامانه ای پیشرفته و قابل، با اتکا به توانمندی نیروهای داخلی در زمینه های پیشرفته ای چون مخابرات، الکترونیک و رایانه است.
نحوه عملکرد سخت افزاری آنتن رادار مطلع الفجر بدین صورت است که اجزای آن در حال حرکت به صورت جمع شده روی سقف کانتیرنر حاوی تجهیزات هستند. پس از استقرار در ناحیه مورد نظر، آنتن ها که به فرم یاگی هستند از حالت جمع شده باز می شوند. این مجموعه روی پایه ای که به صورت تلسکوپی جمع شده است قرار دارند که با باز شدن این پایه، مرکز آنتن ها در ارتفاع حدوداً 8 متری سطح زمین قرار می گیرد. در مطلع الفجر-1 از 12 آنتن یاگی شکل که مشابه آنتن های مرسوم گیرنده امواج تلویزیونی هستند استفاده شده است.
برد این رادار که 360 درجه را پوشش می دهد در حدود 300 کیلومتر بوده و سقف ارتفاع قابل پوشش آن 20هزار متر است که بیشتر از پیشترین سقف پرواز بسیاری از هواپیماهای نظامی معمول بوده و ارتفاع تاکتیکی اهداف را ارائه می دهد. رادار به همراه مکانیزم های استقرار، سامانه های پردازشگر، کنترل و نمایشگرهای کاربران، ادوات مخابراتی و سامانه تولید برق همگی توسط یک تریلر حمل می شوند که توان تحرک بالایی به آن می دهد. این رادار از سامانه های ضدجنگ الکترونیک نیز بهره مند است و پایداری خوبی در فضای نبردهای مدرن خواهد داشت.
قابلیت کدینگ بر اساس الگوهای بومی با احتمال کشف پائین، شبکه عیب یابی خودکار، قابلیت پرش فرکانسی هم به صورت تصادفی و هم تابع الگوریتم مورد نظر در کنار طراحی مدولار (ماژولار) و امکان گسترش از دیگر ویژگی های قابل ذکر سامانه مطلع الفجر-1 است. این رادار قابلیت عملکرد شبانه روزی داشته و کاربری و تعمیر و نگهداری آن آسان است.
همچنین قابلیت جهش فرکانسی تا 100 پله، برخورداری از سامانه های ضدجنگ الکترونیک، امکان استفاده به صورت شبیه ساز آموزشی و قابلیت ردگیری همزمان 100 هدف و نگهداری سابقه اهداف از دیگر توانمندی های این رادار است.
طول موج این رادار بالا بوده (فرکانس پایین) که قابلیت کشف اهداف پنهانکار (رادار گریز) را به خوبی فراهم می کند. مواد جاذب امواج راداری که در هواپیمای پنهانکار استفاده می شود طول موج بالا را بازگشت داده و در نتیجه کشورهایی که به چنین رادارهایی دسترسی دارند از فاصله مناسبی موفق به کشف چنین هواپیماهای ارزشمندی می شوند.

مطلع الفجر-2

پس از استفاده های عملیاتی از رادار مطلع الفجر-1 در تمرین ها و رزمایش های گوناگون و نقاط مختلف کشور، و همچنین با پیشرفت علم و فناوری های مرتبط طبیعی است بهسازی و ارتقاء در این سامانه به مرحله اجرا گذاشته شود. رادار مطلع‌الفجر 2، یک رادار متحرک برد بلند مراقبت هوایی و هشدار زودهنگام در باند VHF است که می‌تواند به طور مستقل عمل کرده ویا به عنوان بخشی از یک سامانه پدافندی و البته جزئی از شبکه یکپارچه پدافند هوایی باشد.
این رادار قابل استفاده در تمام شرایط آب و هوایی و یک رادار مدرن با پردازش کوهرنت و با اجزای تماماً بهره مند از نیمه هادی ها است که می‌تواند اهداف هوایی را تا برد 480 کیلومتر و همچنین اهداف با سطح مقطع پایین را آشکارسازی و ردگیری کند.
در مطلع الفجر-2 نیز مانند نسل قبلی تمامی اجزای سامانه بر روی یک تریلر نصب شده است. تغذیه رادار می‌تواند توسط دو دیزل ژنراتور نصب شده بر آن یا توسط برق شهر انجام شود. مدت زمان لازم برای آماده به کار کردن رادار توسط سه خدمه آن، کمتر از دو ساعت است. با توجه به تحرک بالای این رادار و مدت زمان مناسب راه اندازی با توجه به رده عملیاتی آن که رادارهایی بزرگ و دوربرد است قابلیت تغییر موضع تاکتیکی این رادار نیز قابل توجه بوده و برای ایجاد پوشش بهتر در نقاط مورد نظر می تواند جابجا شود.
در روش پردازش کوهرنت یا منسجم (Coherent) که در مطلع الفجر-2 از آن استفاده شده تمامی سیگنال های ارسالی با مشخصات یکسان از نظر فاز فرستاده می شوند و از اثرات تصادفی آنها پیشگیری می شود در حالی که در روش غیرکوهرنت یا نامنسجم سیگنال های ارسالی دارای اختلاف فاز هستند. از نتایج به کارگیری چنین روشی، توانایی تشخیص کوچکترین اختلافات سرعت اهداف است که ناشی از اختلافات سیگنال های بازگشتی است که در هنگام ارسال هیچ اختلافی(درواقع اختلاف فاز) با هم نداشتند. همچنین تداخل کمتر و مزایای سیگنالی بهتری در این روش نسبت به روش نامنسجم دارد.
در این رادار با 2 کانال مستقل به صورت همزمان و با استفاده از همه ظرفیت، قابلیت ردیابی و آشکارسازی فرکانس ها فراهم شده است که به این ترتیب با جایگزینی یک کانال در صورت ایجاد اشکال در فرستنده، گیرنده ویا مسیر آنتن کانال دیگر، پایداری عملکردی و قابلیت اعتماد بالایی در زمینه شناسایی و ردگیری اهداف هوایی ایجاد شده است.
استفاده از تجهیزات الکترونیکی پیشرفته نظیر نیمه هادی ها باعث افزایش مدت زمان قابل کارکرد و کاهش احتمال بروز خرابی در این رادار شده و میزان زمان مورد نیاز برای تعویض و تعمیر قطعات آن را نیز کاهش داده است.
مطلع الفجر-2 که عملکردی سه بعدی دارد از برد مناسب، از قابلیت اندازه گیری زاویه، جهت، سرعت و ارتفاع اهداف پروازی به روش مقایسه سیگنال بین 2 کانال مستقل موجود در رادار برخوردار است.
تجهیزات فرستنده و گیرنده در این نسل از رادارهای مطلع الفجر به طور کامل بومی سازی شده و به مرحله تولید انبوه رسیده است.
با توجه به تصاویر منتشر شده از بازدید رهبر معظم انقلاب از نمایشگاه دستاوردهای دفاعی به نظر می رسد بارز ترین تفاوت ظاهری مطلع الفجر-2 با نسل پیش از خود در بکارگیی تعداد بسیار بیشتر آنتن است. مطلع الفجر-1 تنها از 12 آنتن در دو ردیف روی هم که به صورت متقارن در دو طرف پایه استوانه ای نگهدارنده چیده شده اند استفاده می کند در حالی در که در نسل جدید آن از 32 آنتن در دو طبقه به فاصله حدود 2 متر و در هر طبقه دو ردیف استفاده شده است.
در هر ردیف 8 آنتن به طور متقارن حول استوانه نگهدارنده قرار گرفته اند. بنابراین ارتفاع نهایی آنتن ها از سطح زمین باید به حدود 10 متر رسیده باشد که در افزایش پوشش دهی ارتفاعات پایین تر بی تأثیر نیست.
هر چند در تصاویر منتشر شده از مطلع الفجر-1 تفاوت هایی در مکانیزم باز شدن آنتن ها به چشم می خورد اما در مطلع-2 این تفاوت ها جدی تر بوده و همچنین پایه نگهدارنده نیز با برش دادن و حذف بخش هایی از بدنه استوانه ای آن سبک تر شده است. سنگین تر شدن مجموعه آنتن ها و پایه نسبت به قبل باعث شده تا در نسل جدید این رادار از جک های قوی تری برای برداشتن بار از روی تریلر در هنگام استقرار استفاده شود.
با استفاده از این رادار دوربرد که 60 درصد افزایش در برد نسبت به نسل قبلی داشته است مساحت بسیار بیشتری از کشور با هر دستگاه از آن تحت پوشش قرار می گیرد. به عنوان مثال تمام آسمان خلیج همیشه فارس تنها با یک رادار مطلع الفجر-2 که به عنوان مثال در جنوب غربی استان فارس مستقر باشد از شرق تنگه هرمز و سواحل کشور کوچک امارات تا سواحل کشور کوچک تر کویت و در جنوب نیز تمام مساحت کشورهای بحرین و قطر تحت پوشش قرار گرفته و ده ها هدف مختلف را با دقت بالا کشف و ردیابی می کند.
البته این عمق از نظر ایمنی در برابر موشک های ضدرادار چندان ایجاد نگرانی نمی کند زیرا امواج ساطع شده از این رادار توانایی ایجاد اختلال در حسگرهای این نوع موشک ها را دارد اما برای محفوظ ماندن از خطر سایر موشک های ضد اهداف زمینی استقرار در عمق بیشتر با توجه به برد بالای این رادار همچنان پوشش مناسبی رو فراهم می کند.
باید اشاره کرد به دلیل انحنای زمین، کمینه ارتفاع قابل پوشش توسط رادار در بردهای بالاتر کاهش می یابد که برای رفع این مشکل استقرار رادار در ارتفاعات، استفاده از رادارهایی با قابلیت پوشش ارتفاعات پایین و یا رادارهای ماوراء افق و رادار کیهانی مشکل را حل می کند. در قسمت بعد این گزارش به رادار کیهانی خواهیم پرداخت.
تولید داخل بودن انواع رادارهای میانبرد و دوربرد برای ایجاد یک پوشش کامل در نواحی مختلف بسیار راه گشا بوده و تمامی مسیرهای ورودی به کشور و شیارهایی که برای نفوذ مهاجمین خطرناکی چون موشک های کروز و تسلیحات هواپرتاب دورایستا استفاده می شود به طور دائم زیر نظر خواهد بود.
منبع مقاله :
سایت مشرق