تسلط ایران بر یونوسفر برای ساخت رادار کیهانی

 همه چیز درباره رادارهای ایران (4)
تنوع و گستردگی طیف اهداف هوایی، محدودیت های فیزیکی رادارها، نیازهای عملیاتی جدید و همچنین رشد و پیشرفت فناوری های بومی سبب شده است تا انواع مختلفی از سامانه های راداری در کشور توسعه یابند که البته برخی از آنها در مراحل آماده سازی بوده و هنوز وارد خدمت عملیاتی نشده اند.

رادار آرایه‌ فازی نجم

رادارهای آرایه فازی دارای توانمندی های بالایی هستند که ناشی از بکارگیری فناوری های جدید است. در این رادارها برای جستجو در فضای تحت پوشش، سهم عمده بجای گردش مکانیکی آنتن رادار، بر عهده تغییر در زاویه انتشار امواج است.
پویش بسیار سریع محیط (در حد میلی ثانیه)، مقاومت بالا علیه اقدامات ضد الکترونیک و کشف بسیار مشکل محل رادار توسط سامانه ‌های الکترونیکی گیرنده و هشدار راداری دشمن از جمله مهمترین ویژگی های عملکردی این رادارهای پیشرفته است. این رادارها دارای دو نوع اصلی فعال(اکتیو) و غیرفعال(پسیو) هستند که در نوع فعال، می توانند تا 1000 بار درثانیه تغییر فاز داده و در صورت بروز اشکال در گیرنده و فرستنده ها، کل رادار دچار اختلال نمی‌شود.
در این رادارها تعداد زیادی المان فرستنده و گیرنده در کنار یکدیگر قرار داشته و هر یک از آنها در واقع یک رادار کوچک هستند که در مجموع با عملکرد هماهنگ قابلیت های ویژه رادارهای آرایه فازی نظیر توانایی شاسایی همزمان ده ها و حتی صدها هدف که در فواصل و ارتفاعات مختلفی در پهنه آسمان توزیع شده اند را بوجود می آورند. رادارهای آرایه فازی الگوی مشخصی از انتشار امواج ایجاد نمی کنند در نتیجه سامانه های هشدار دهنده دشمن نمی توانند محل دقیق این رادار را مشخص نمایند.
رادارهای آرایه فازی قادر به هدایت چندین موشک علیه چندین هدف در زمان واحد بوده و چون در کسری از ثانیه تغییر فاز می‌دهند شناسائی منبع پرتو برای دشمن کاری بسیار مشکل خواهد بود. این رادارها در صورت کشف شدن توسط دشمن یا اخلال های الکترونیکی به دلیل تغییر فاز، به میزان بسیار بالائی مقاوم هستند. این رادارها در زمینه های گسترده ای ازجمله رادارهای هواشناسی، نصب بر روی جنگنده ها، ناوها و رادارهای رهگیری موشک های بالستیک قابلیت بکارگیری دارند.
رادار آرایه فازی نجم 802 ساخت ایران یکی از نمونه های جدید در این دسته است که یک رادار آرایه فازی با قابلیت جست ‌وجو و ردگیری چندگانه اهداف هوایی است که برای استفاده در سامانه‌های پدافند هوایی برد متوسط طراحی و ساخته شده. این رادار در حالت جستجو می تواند اهداف را در برد متوسط آشکارسازی و آنها را با بهره گیری از قابلیت TWS ردگیری نماید.
با بهره گیری از توانایی TWS در حالی که رادار مشغول ردگیری یک یا چند هدف شناسایی شده است بخشی از توان خود را نیز برای جستجوی مجدد اختصاص داده و در واقع هوشیاری مجموعه پدافند نسبت به فضای تحت پوشش بیشتر می شود زیرا با وجود این قابلیت در صورت حضور اهداف جدید در پهنه آسمان، سامانه از وجود آنها مطلع خواهد شد.
در حالت ردگیری با مدیریت منابع رادار و استفاده از روش شکل ‌دهی پرتو دیجیتال، رادار نجم قادر است اهداف را به صورت همزمان از فاصله متوسط ردگیری کند. با روش شکل دهی پرتو می توان امواج را در جهات مورد نظر تقویت یا تضعیف کرده بهترین مسیر را برای سیگنال های ارسالی و مشخصات مقدار و فاز آنها را مطابق شرایط تنظیم نمود.

رادار نظارت هوایی بایاستاتیک میانبرد

رادار بایاستاتیک دیجیتال حالت جامد که در باند وی-اچ-اف کار می کند برای کشف اهداف هوایی با مشخص کردن فاصله، زاویه و سرعت آنها با قابلیت انتقال بی درنگ اطلاعات به شبکه پدافند هوایی ساخته شده است.
این سامانه یک رادار نسل جدید است که از ترکیب ویژگی های رادارهای پیشرفته، فناوری های مدرن دیجیتالی و سخت افزارهای متناسب با این فناوری ها بهره می برد.
مأموریت ویژه این رادار کشف اهداف پروازی با سطح مقطع راداری پائین همچون جنگنده های نسل پنجم، پهپادها و موشک ها است.
این رادار از گیرنده باند وسیع (JATS: Jamming Analysis Transmission Selection) استفاده کرده و تکنیک پرش فرکانسی در آن در دو حالت خودکار هوشمند با استفاده از JATS و حالت رندوم صورت می گیرد. JATS کار تحلیل جمینگ دشمن را انجام داده و فرکانس هایی که تحت تأثیر جنگ الکترونیک قرار گرفته تشخیص داده و برای تغییر آن اقدام می کند.
این سامانه یک رادار دو بعدی است و فرستنده و گیرنده آن در فاصله ای چند کیلومتری از یکدیگر قرار دارند. این قابلیت که به عنوان یک مزیت برای سامانه محسوب می شود زیرا بخش های غیرفعال(پسیو) آن را از حمله دشمن محافظت می کند. البته توان تحرک این سامانه بالا بوده و فرستنده و گیرنده هر یک در مکان محافظت شده جداگانه ای قرار دارند و به راحتی منتقل می شوند در نتیجه زمان آماده به کار شدن و خروج از حالت کار کمتر از 45 دقیقه است.
مزیت دیگری که در طراحی و ساخت این سامانه لحاظ شده بیشینه توان تشعشعی است که 4000 وات بوده و 120 کیلومتر را پوشش می دهد. این سامانه قابلیت ردگیری تا 100 هدف را با استفاده از توانایی ردگیری در حین جستجو و ارتباط کامل با بخش های کنترل و فرماندهی دارد.
این رادار دارای حامل های مختلف سیگنالی نوع پیوسته، فرستنده تماماً حالت جامد بوده و علاوه بر قابلیت JATS برای مقابله با جمینگ، تکنیک جهش فرکانسی و روش طیف گسترده (spread spectrum) نیز در آن به کار گرفته شده است. در این روش توان سیگنال ارسالی را در یک طیف فرکانسی پخش می کنند در نتیجه آشکارسازی سیگنال کار پیچیده‌ای می شود. این روش مخابراتی در برابر تداخل بین امواج و اختلال توسط دشمن و همچنین نویز پذیری پایداری بالایی دارد. این سامانه قابلیت کشف جنگنده ها، پهپادها، موشک های کروز و هواگردهای پنهانکار(رادارگریز) را داشته و اهدافی با ارتفاع پرواز پائین را نیز کشف می کند.
این رادار که از آنتن یاگی شکل برخوردار است زاویه پوشش 90 درجه در بلندا، 30 درجه در افق و نهایتاً تا 150 متر خطا در تشخیص برد دارد. مدت زمان بین دو ایراد احتمالی در این رادار بیش از 1000 ساعت و زمان مورد نیاز برای برطرف کردن آن کمتر از 45 دقیقه است.
همچنین سامانه های آزمایشگر درونی در این رادار به کار گرفته شده که با آزمایش اجزای سامانه از عملکرد آنها اطمینان حاصل می نماید.

رادارهای کاوش/جویا/هادی

این سه رادار از اجزاء سامانه پدافند هوایی موشکی مرصاد هستند. در این سامانه رادار جستجو و کشف هدف «کاوش» کار یافتن اهداف را بر عهده دارد. اهداف کشف شده دسته بندی و ارزیابی شده و اطلاعات به واحد فرماندهی و کنترل ارسال می شود. رادار جستجوگر ارتفاع پست «جویا» نیز برای کمک به کشف و ردگیری اهدافی که در ارتفاع پایین پرواز می کنند ایفای نقش می کند.
با کمک این رادار مرصاد توانایی انهدام اهداف پروازی در ارتفاع پایین را نیز دارد. با تشخیص مرکز کنترل آتش سامانه، وظیفه ردگیری و قفل روی اهدافی که خطرناک تر تشخیص داده می شود به رادار ردگیر «هادی» سپرده شده و این رادار که سامانه های الکترواپتیکی نیز با آن همراه و هماهنگ و روی آن نصب شده اند کار تأمین اطلاعات لازم برای هدایت موشک نیمه فعال راداری را به سمت هدف تا لحظه اصابت به آن به انجام می رساند.
سامانه مرصاد قابلیت شناسایی هدف در فاصله 150 کیلومتری توسط رادار کاوش، قفل نمودن روی آن در فاصله 80 کیلومتری و مورد هدف قراردادن آن در بیشینه برد 45 کیلومتری را دارد. در مورد رادار کاوش نیز باید به این نکته اشاره کرد که نسبت به نمونه قبلی یک آنتن سفید رنگ هم به بالای آنتن اصلی اضافه شده که مربوط به سامانه تشخیص دوست از دشمن است.
با توجه به تهدیدات روز که اهداف با سطح مقطع راداری(RCS) کم هستند، در طراحی این سامانه تلاش زیادی شده است تا قابلیت درگیری مؤثر با این تهدیدات ایجاد شود که منجر به ایجاد توانایی کشف اهداف با سطح مقطع بسیار کم در حدود 0.5 مترمربع و در فاصله 110 کیلومتری شده است. با این ویژگی اغلب موشکها، پهپادها و هواپیماهای جنگنده نسل چهارم پیشرفته به اهدافی عادی برای مرصاد تبدیل می شوند.
به عنوان مثال برای سطح مقطع راداری جنگنده اروپایی تایفون(که اخیراً توسط عربستان سعودی به خدمت گرقته شده) اعدادی در حدود 0.014 تا 0.42 را ذکر کرده اند که توسط مرصاد قابل کشف خواهد بود زیرا محاسبات با فرمول های پایه ای کارکرد رادارها نشان می دهد سامانه ای که هدف 0.5 مترمربعی را در 110 کیلوکتری کشف می کند هدفی با سطح مقطع راداری 0.01 مترمربع را در برد بیش از 40 کیلومتر کشف خواهد کرد از اینرو با اضافه کردن قابلیت هایی نظیر شبکه کردن سامانه های راداری مرصاد با هم این قابلیت از بعضی جنبه ها افزایش نیز خواهد یافت.
رادارهای این سامانه دارای قابلیت های بالایی در زمینه اقدامات متقابل الکترونیکی(ضد جمینگ) بوده و در نتیجه از پایداری بالایی در محیط نبرد برخوردار هستند.
با توجه به تولید بومی سامانه مرصاد تعداد کافی از آن در دسترس یگان های عملیاتی بوده و در نواحی مختلفی از نزدیک مرز گرفته تا عمق کشور قابل استقرار هستند.

رادار کیهانی

هر چه اهداف هوایی در فاصله بیشتری از رادار باشند، باید ارتفاع پروازی آنها نیز برای دیده شدن توسط رادار بیشتر باشد. مشکل اصلی در کشف اهدافی که در ارتفاع پائین پرواز می کنند انحنای سطح زمین است. مسیر حرکت امواج الکترومغناطیس رادار، مستقیم است در حالیکه سطح زمین انحنا دارد و امواج در اغلب محدوده های فرکانسی با ادامه دادن به مسیر مستقیم خود، از سطح زمین فاصله می گیرند.
تأثیر این انحنا از حدود 30 کیلومتری شروع می شود و اجسام در فواصل دورتر از این محدوده، رفته رفته در نقطه کور رادار قرار می گیرند. به عبارت ساده تر اجسام دورتر از 40 کیلومتر نمی توانند درخط دید مستقیم رادارهای مستقر بر روی زمین که ارتفاع آنتن رادار آنها متعارف است قرار گیرند. به عنوان مثال برای دیدن یک هدف سطحی در فاصله چند صد کیلومتری باید رادار را چند هزار متر بالا برد که در عمل محدودیت های زیادی بوجود می آید.
یکی از راه های کشف و تشخیص اهداف سطحی در فاصله دور استفاده از رادارهای افق نگر تا OTH است که در دو نوع آسمانی و سطحی هستند.
در رادارهای افق نگر آسمانی امواج اچ-اف(فرکانس پائین و طول موج بالا) را به لایه یونوسفر جو که از ارتفاع 85 کیلومتر تا 600 کیلومتری است می تابانند. با برخورد امواج به این لایه که منجر به شکست و بازگشت آنها به سمت زمین می شود محدوده های دور و وسیعی قابل پوشش است. این نوع رادارها برای نظارت بر مناطق دور دست از 500 تا 4000 کیلومتر و بالاتر در مساحت های بسیار بزرگ مناسب هستند.
این رادارها دارای شبکه ای از آنتن های فرستنده و گیرنده بوده و به دلیل ماهیت شبکه ای و گسترش سامانه های خود قابلیت حمل و نقل و جابجایی بالایی ندارند. هزینه تمام شده رادارهای افق نگر آسمانی بسیار زیاد بوده و معمولاً در سطح پروژه های ملی کشورها تعریف می شوند. کاربرد غیرنظامی این رادارها در اموری از جمله اقیانوس شناسی وکنترل ترافیک دریایی و کاربرد نظامی آن ها در بخش هشدار اولیه سامانه های دفاع موشکی بالستیک و کروز است. این نوع رادارها برای فواصل زیر 500 کیلومتر مناسب نبوده و سابقه چندانی از آنها در این فاصله به چشم نمی خورد.
رادارهای افق نگر سطحی که در باند فرکانسی اچ-اف عمل می کنند و به اچ-اف-اس-دبلیو-آر معروفند برای تشخیص اهداف سطحی تا فاصله 500 کیلومتر مناسب هستند. در این سامانه امواج اچ-اف با استفاده از چند خاصیت فیزیکی به جای خط مستقیم، مسیر منحنی زمین را طی کرده و بازمی گردند.
این نوع رادارها در مقایسه با رادار افق نگر آسمانی از شبکه و محدوده پیاده سازی کوچک تری برخوردارند. این نوع رادارها کاربردهای بسیار وسیع غیرنظامی دارند لذا دسترسی به قطعات و تجهیزات آن آسان تر به نظر می رسد. همچنین سوابق این نوع رادار در کشورهای زیادی وجود دارد. امروزه این نوع از رادارهای افق نگر سامانه های مناسبی برای بخش هشدار اولیه تهدیدهای کروز هستند.
رادارهای افق نگر معمولاً به لحاظ سخت افزاری پیچیدگی کمتری نسبت به رادارهای فرکانس بالاتر دارند اما به لحاظ نرم افزاری و پردازش بسیار پیچیده هستند. دقت اندازه گیری این رادارها به اندازه رادارهای دیگر نیست و استفاده از آنها تنها در بخش هشدار اولیه مطرح است. بیشتر این رادارها قابلیت حمل و نقل پائینی دارند و معمولاً به صورت ثابت مورد استفاده قرار می گیرند.
کشوری که از رادار افق نگر استفاده می کند در واقع قادر است تحرکات کشورهای منطقه پیرامون خود را بر روی خاک آن ها مورد پایش لحظه ای قرار دهد.
نمونه هایی از این نوع رادارها در کشورمان در حال توسعه است که از آن با نام «رادار کیهانی» یاد می شود. طبق مصاحبه های فرماندهان نیروهای مسلح این رادارها حداقل در دو برد مختلف در حال آماده سازی هستند که دوربردترین نوع آنها بیش از 3000 کیلومتر را پوشش می دهد. اقدامات زیر ساختی و مکان‌یابی این رادارها صورت گرفته و برخی از آزمایش های میدانی نمونه اولیه آن در سال گذشته به انجام رسیده است.
همچنین براساس مکان‌یابی و طرح های عملیاتی، تعداد کافی از این سامانه در محل‌های عملیاتی مستقر و بنابراین بیش از یک مجموعه از این رادارها به خدمت گرفته خواهد شد. همچنین اعلام شده با استفاده ترکیبی از این رادار و سامانه های دیگر دقت مکانیابی اهداف به میزان بسیار بالایی بهبود یافته و در نتیجه ردگیری اهداف نیز تحقق می یابد.
با استفاده کشور از چنین سامانه ای امکان بکارگیری اصل غافلگیری در تهاجم احتمالی به کشورمان به میزان بسیار زیادی کاهش می یابد و برخاستن دسته های هواپیماهای جنگنده از فرودگاه ها یا ناو هواپیمابر، شکیل موشک های کروز و پرواز هواپیماهای بمب افکن قابل ردگیری خواهد بود به خصوص این نکته را باید در نظر داشت که بیشترین برد موشک های کروز دشمن کمتر از برد رادار کیهانی ایرانی است و با توجه به سرعت این موشک ها فرصتی برای تصمیم گیری و حتی نقل و انتقال برخی از سامانه های پدافندی بدست می دهد.
همچنین باید توجه داشت در بخش کشف زودهنگام تهدیدات هوایی (و نه ردگیری دقیق برای هدایت آتش) رادارهای کیهانی می توانند تا حدود زیادی خلأ نبود راداهای هواپایه هشدار زودهنگام (آواکس) را پر کنند.
منبع مقاله :
سایت مشرق