В частности, наши разработки играют важную роль в развитии инфраструктуры Арктической зоны РФ – региона, имеющего особое значение в рамках Морской доктрины России.
Сегодня развитие Арктики требует не только современных решений для мониторинга и связи, но и создания единой информационной сети, способной функционировать в экстремальных условиях. Именно на это направлены наши текущие проекты.
Для получения целостной картины информационной обстановки в отдаленных районах Арктической зоны необходимо обрабатывать информацию, поступающую от различных источников, таких как радиолокационные станции различных диапазонов и различного типа базирования, космические аппараты и корабли (суда), датчики метео- и ледовой обстановки.
Интеграция и интеллектуальная обработка данных от различных средств освещения обстановки позволит оптимизировать принятие стратегических, тактических и оперативных управленческих решений в обеспечение безопасности мореплавания, в интересах геологоразведки и добычи морских биоресурсов, а также при ликвидации чрезвычайных ситуаций.
Задача информационного обеспечения инфраструктуры Арктической зоны РФ требует создания оперативного мониоринга морских, шельфовых и континентальных объектов транспортной, промышленной и природной инфраструктуры, что, в свою очередь, предполагает использование автономных средств мониторинга, объединенных в единую информационную сеть и способных интегрироваться с различными диспетчерскими службами.
Особенностями эксплуатации таких систем в Арктике являются широкий диапазон рабочих температур, высокие ветровые нагрузки, возможность обледенения, а также удаленность от центров обслуживания и ремонта. Последнее обстоятельство требует обеспечения высокой надежности и независимого энергоснабжения.
В настоящее время Концерн "Гранит-Электрон" предлагает технологию разработки многоканального радиоэлектронного комплекса (модуль освещения обстановки) с активной РЛС, работающей в нескольких частотных диапазонах, датчики метеообстановки, автономное энергообеспечение, специализированные средства связи. На базе такого модуля создаётся единая информационная сеть, интегрирующая информацию в центральном командном пункте.
РЛС модуля имеет неподвижные антенны и работает в нескольких наиболее информативных частотных диапазонах.
Модуль предназначен для решения следующих задач:
- освещение надводной, метеорологической и ледовой обстановки;
- анализ параметров принятых отраженных сигналов и классификация обнаруженных объектов, в том числе БПЛА и БЭКов, а также определение характеристик гидрометеоров и ледовых образований;
- решение задач радиотехнической разведки в частотных диапазонах работы активного канала;
- подготовка и передача полученной информации в центральный командный пункт и обмен информацией по специализированному каналу связи.
Высокая надежность комплекса обеспечивается прежде всего отсутствием подвижных частей в антенной системе, в которой обзор пространства осуществляется неподвижной фазированной антенной решеткой (ФАР).
Преимуществами антенных систем с ФАР являются:
- обеспечение электронного сканирования по заданному закону (в том числе стохастическому) и в заданном темпе, варьируемому в широких пределах;
- возможность гибкого формирования диаграммы направленности под решение конкретной функциональной задачи (в том числе адаптация формы диаграммы направленности к сложной помеховой обстановке);
- возможность одновременного сопровождения большого количества целей.
- Следует иметь в виду ряд принципиальных ограничений, присущих ФАР:
- ограниченный диапазон рабочих частот, достижимый на одном антенном полотне, как правило, не превышающий 10%;
- ограниченный сектор сканирования с помощью одного антенного полотна, как правило, не превышающий ±45о;
- сложность и высокая стоимость изготовления, что является критичным при разработке продукции гражданского назначения и массового производства.
Существенное снижение стоимости комплекса на базе ФАР может быть достигнуто за счет построения ФАР в пассивном варианте, с одномерным (азимутальным) сканированием и применением инновационной печатной технологии на базе большеразмерных СВЧ-плат.
В этой технологии реализуется многослойная печатная СВЧ-плата, в каждом из слоев которой может быть сформировано отдельное функциональное устройство – излучающее полотно, фазовращатели, система управления и контроля, система распределения СВЧ-сигнала и т.д.
Это обеспечивает требуемые характеристики ФАР при относительно невысокой ее стоимости.
В настоящее время в Концерне "Гранит-Электрон" проработана пассивная фазированная антенная решетка Х-диапазона в соответствии с описанной выше технологией. Схематическое изображение разреза ФАР представлена на рис. 1.
Для обеспечения необходимой точности определения координат и разрешения в любых погодных условиях в состав модуля освещения обстановки включается несколько ФАР, работающих в наиболее информативных частотных диапазонах -Х, S и Ка и изготовленные по предлагаемой технологии.
В таком многодиапазонном модуле могут быть субмодули как всех трех диапазонов, так и двух из перечисленных диапазонов в любом сочетании.
На базе отдельных модулей формируется единая информационная сеть, представляющая собой совокупность отдельных радиолокационных модулей и центрального командного пункта, объединенных специализированным каналом связи для обеспечения обмена информацией.
С ростом интенсивности транспортных потоков по Северному морскому пути особо важное значение приобретает вопрос обеспечения безопасности судоходства в ледовых условиях.
В настоящий момент такие задачи решаются с помощью специализированных радиолокационных станций или с помощью дополнительных устройств - приставок, которые подключаются к штатным РЛС и с помощью специальной обработки улучшают изображение льда.
Разработанное в Концерне "Гранит-Электрон" программное обеспечение позволяет таким устройствам определять основные ледовые характеристики, визуализировать их, получать численные значения. При детальном анализе поверхности льда можно определить его торосистость для оптимизации маршрута проведения ледовых караванов. На рис. 2 показано отображение ледовой обстановки на индикаторе.
Проект Концерна "Гранит-Электрон" по развёртыванию единой информационной сети в Арктике подтверждает способность предприятия реализовывать сложные инфраструктурные решения в критически важных регионах в интересах обеспечения работы Северного морского пути.
