Военное дело 
 главная  |   | каталог сайтов  | автору 

 

Беспилотная воздушная разведка

При всей активности развития в США пилотируемых средств воздушной разведки к середине 90-х годов отчетливо обозначился перенос акцента на беспилотные летательные аппараты (БЛА) с возложением на них значительной доли разведывательных задач на ТВД. В этой связи показателен утвержденный конгрессом инвестиционный план сформированного после войны в зоне Персидского залива в 1990 — 1991 годах управления воздушной разведки министерства обороны США (DARO — Defense Airborne Reconnaissance Office). На период с 1997 по 2003 финансовый год ассигнуется 7,51 млрд долларов (с учетом оперативных и эксплуатационных расходов — 11 млрд), из которых 33 проц. выделяется на пилотируемую разведку, 26 — беспилотную, 23 — наземные системы обработки данных и управления, 18 проц. — на перспективные исследования и разработки.

В США и раньше отмечался интерес к разведывательным БЛА и даже были приняты программы их разработки («Компас коуп» — начало 70-х годов, «Акила» — конец 70 — начало 80-х), не получившие, однако, какого-либо практического выхода. Теперь же беспилотная воздушная разведка становится реальностью и полновесным компонентом, формирующим американскую взаимосвязанную разведывательную триаду совместно с космической и пилотируемой (без захода в воздушное пространство противника) разведкой.

Современная пилотируемая воздушная разведка при всех своих обнаружительных и анализирующих возможностях ограничена радиусом действия и углом возвышения, на котором осуществляется обзор земной поверхности. С уменьшением угла возвышения (до 1град. и менее) и по мере роста дальности резко возрастает эффект затенения целей, обусловленный влиянием рельефа местности. Как показал опыт региональных вооруженных конфликтов последних лет, его влияние на разных ТВД различно. На Ближневосточном, характеризующимся преобладанием пустынной местности, он близок к минимальному, а на гористом Балканском серьезно снижает эффективность применения самолетов-разведчиков Е-8С, RC-135 и U-2, для которых здесь не менее 50 проц. разведываемой территории попадает в зоны невидимости.

БЛА «Хантер»

Разведывательные БЛА, помимо контроля таких зон, а также поиска за зоной видимости, просматриваемой бортовыми средствами пилотируемых самолетов-разведчиков, которая составляет для видовой разведки 150 км, радиолокационной СДЦ - 250 км, радио- и радиотехнической - до 300 км (эти значения должны быть уменьшены на 50 — 100 км ввиду необходимости безопасного удаления маршрутов патрулирования от линии соприкосновения войск), обеспечивают многоракурсное разномасштабное наблюдение за скрываемыми объектами противника, находясь далеко за линией фронта.

Следует отметить, что вопреки привычным взглядам, основанным на предназначении известных БЛА-разведчиков Израиля («Мастиф» и «Скаут»), Германии и Канады (CL-289), а также США («Пайонир» и «Хантер», рис. 1), беспилотной разведке придается теперь стратегический статус, практически равнозначный остальным компонентам указанной триады. Это, в частности, проявляется в эшелонировании беспилотной разведки (ближняя, или тактическая, средней и большой дальности), решаемых задачах, принципах боевого использования и наглядно демонстрируется как в ходе испытаний и учений, так и в вооруженных конфликтах. На БЛА устанавливаются более разнообразные средства наблюдения, чем на пилотируемых аппаратах, среди которых главную роль играют оптоэлектронные и радиолокационные (с синтезированной апертурой антенны) станции видовой разведки. Последние выполняются в компактном, миниатюризированном варианте с существенно уменьшенными мощностью, массой, габаритами и дальностью действия.

Принципиально новым качественным показателем беспилотной разведки, основанным на последних американских достижениях в области летательных аппаратов и авиационных двигателей, должно стать сверхдлительное патрулирование в воздушном пространстве противника, которое начинает измеряться уже не часами, а сутками. К другим важным требованиям, предъявляемым в США к беспилотной разведке, относятся распределение ее результатов в реальном масштабе времени и использование для разведывательных БЛА всего комплекса стандартного наземного оборудования, включая средства подготовки и программирования полетных заданий, а также управления разведкой и полетом.

БЛА «Глоубал Хок» («Тайер-2» plus)

В настоящее время в США, не считая НИОКР по бортовому оборудованию, развернуты четыре-пять базовых программ создания разведывательных БЛА: одного тактического («Аутрайдер») и семейства длительного патрулирования «Тайер» («Эшелон»), объединяющего средневысотный аппарат «Пре-датор» («Тайер-2») и два высотных разведчика «Глоубал Хок» («Тайер-2» plus, рис. 2) и «Дарк Стар» («Тайер-3» minus, с малой радиолокационной заметностью, выполненный по технологии «стелт», рис. 3). Предполагается, что тактические БЛА «Аутрайдер» будут вести разведку непосредственно в зоне боевых действий на удалении до 200 км от линии соприкосновения войск, барражируя в течение 4 - 7 ч в квадрате площадью около 30 х 30 км. Районы барражирования БЛА «Предатор» и «Дарк Стар» назначаются в радиусе до 1000 км от линии фронта (оно продолжается 24 и 8 - 10 ч соответственно), а «Глоубал Хок» — не менее 5000 км (40 ч).

При обсуждении программ по семейству «Тайер» американские специалисты периодически оспаривают целесообразность его состава, в частности необходимость малозаметного аппарата «Дарк Стар», которую обосновывают тем, что существует вероятность ведения беспилотной разведки в условиях сильной ПВО противника (подразумеваются возможные конфликты на территории стран СНГ). «Глоубал Хок» при большей заметности обладает лучшими разведывательными возможностями, тогда как «Дарк Стар» при меньших возможностях отличается исключительно высокой живучестью.

Огромное значение приобретает проблема передачи данных разведки с борта БЛА. Если на тактических беспилотных аппаратах достаточно иметь только радиоканал прямой связи с наземным пунктом управления, то на БЛА семейства «Тайер» устанавливается уникальный комплект радиосвязи, обеспечивающий разнесенную передачу данных по одному каналу прямой видимости «БЛА - земля» сантиметрового диапазона волн и двум космическим - УКВ (военная спутниковая система SATCOM) и Ки (15 - 18 ГГц) диапазонов. Канал УКВ диапазона позволяет передавать статические изображения с разными задержкой (до нескольких минут) и качеством в зависимости от применяемого коэффициента сжатия, а Ки диапазона - движущееся видеоизображение телевизионного формата почти в реальном времени. По мнению специалистов, на такой комплект приходится не менее половины полезной нагрузки аппарата.

БЛА «Дарк Стар» («Тайер-3» minus)

Переход к глубокой беспилотной разведке потребовал новых методов предварительного нацеливания БЛА при программировании их полетов и режимов поиска. Эти методы основываются на накоплении и использовании обширных баз данных о территории противника, прежде всего картографических. По ним производится аналитическая оценка районов вероятного размещения целей и областей, где их наличие заведомо исключено, а на ее основе выбираются маршруты полета и квадраты поиска. Важное значение для нацеливания БЛА семейства «Тайер» имеет космическая радиотехническая разведка.

Высокую приоритетность приобретает создание наземных пунктов с универсальным управлением беспилотными разведчиками. Так, с 2000 года на 1998-й переносится разработка по проекту TCS (Tactical Control Station) комплекса программ иерархического управления БЛА, оперативные требования к которому утверждаются комитетом начальников штабов. Этот комплекс обеспечивает сопряжение таких взаимодействующих элементов беспилотной разведки, как БЛА, их полезные нагрузки и потребители (органы, обрабатывающие данные разведки, в основном входящие в состав группировки сил на ТВД). Установлено пять уровней использования аппарата — от вторичного доступа к результатам разведки до полного управления БЛА, находящимся на маршруте, и его нагрузкой.

Первоначально проект предусматривает сопряжение между двумя аппаратами — «Предатор» и «Аутрайдер» (рис. 4) и 20 типами потребителей, в число которых входят наземный мобильный приемный пункт авиационной системы комплексной радиолокационной разведки и управления нанесением ударов «Джистарс» (самолет Е-8С), наземный центр армейской авиационной системы радио- и радиотехнической разведки высокой точности «Гардрейл коммон сенсор» (самолеты RC-12K, Q, Р и N) и АСУ ASAS дивизии и армейского корпуса сухопутных войск США, предназначенная для корреляции разнородных разведданных.

Стоимость программно-аппаратных средств комплекта TCS зависит от уровня информационного продукта, получаемого потребителем от БЛА. Для трех из 20 типов потребителей, принимающих изображение и текст, она составит 100 — 300 тыс. долларов, для 11, принимающих, помимо изображения, ограниченный объем данных, — 500 - 700 тыс., для шести, имеющих полный доступ к БЛА, 0,8 — 1 млн долларов (стоимость канала связи с подключением потребителя к любому из патрулирующих БЛА снижена до 14,6 млн долларов). Планируется закупить 208 комплектов TCS: для сухопутных войск - 38 (в последующем еще не менее 24), ВВС (для БЛА «Предатор») - десять (20), ВМС — 15 (88), управлений и ведомств министерства обороны (для боевой подготовки) — четыре (десять). Стоимость проекта, рассчитанного на семь лет, превышает 100 млн долларов.

Полевые испытания TCS начаты в феврале 1997 года в ВМС с использованием корабельного автоматизированного рабочего места ТАС-4 для обеспечения применения КР морского базирования «Томахок» по данным БЛА «Предатор». С помощью станции выполнялись операции планирования атаки, управления ударом и оценки его результатов. На конец года намечено в рамках учения «Армейские силы XXI» с участием БЛА «Предатор» и «Хантер» (заменит «Аутрайдер») провести второе испытание станции с автоматизированным рабочим местом «Спарк-20» по проекту TCS.

Следует отметить, что некоторые еще не решенные технические проблемы, важные для всей разведывательной триады, приобрели особую остроту в связи с развертыванием беспилотной разведки, для которой они имеют первостепенное значение, поскольку в процедуре ее ведения в отличие от пилотируемой не участвуют рабочие группы операторов. Среди таких проблем директор управления перспективных исследовательских проектов министерства обороны Соединенных Штатов (DARPA) в 1996 году выделил три: доступ к информации, точное автоматическое распознавание целей и радиолокационное обнаружение целей, укрытых в лесной растительности.

Важность первой проблемы, обозначившейся еще в 1990 — 1991 годах в ходе войны в зоне Персидского залива, остро проявилась в конфликте на территории бывшей Югославии, где впервые прошел боевую проверку беспилотный разведчик «Предатор». Там американцы столкнулись с необходимостью оперировать гигантской массой информации, которая без фильтрации и управления оставалась бы практически бесполезной, поскольку в Боснии она требовалась по конкретным целям и ситуациям для низших звеньев войск -бригады, батальона, эскадрильи.

БЛА «Аутрайдер»

Выход был найден в создании системы глобального вещания GBS (Global Broadcast Service) Ku диапазона, которая должна обеспечить оперативное доведение по спутниковым каналам большой пропускной способности разнообразной информации (включая видеоизображения, цифровые данные, аудиотекст), передаваемой по принципу прямого теле- и радиовещания на индивидуальные приемники.

В состав GBS войдут три ИСЗ-ретранслятора на стационарной орбите, наземный центр управления и ввода на борт спутников информации, а также портативные цифровые терминалы потребителей с антеннами диаметром 0,5 м. Потребитель (командир части) сможет, кроме общих циркулярных сообщений, получать адресные данные в соответствии с его географическим местоположением, характером боевой задачи и служебным допуском, то есть санкционированную и целенаправленную информацию. Ее формирование осуществляется в процессе обработки разведданных от различных источников в наземном центре GBS.

Система создается в три этапа. Первый экспериментальный в срочном порядке завершился к 1996 году в ходе боснийского конфликта. На этом этапе в качестве ИСЗ-ретранслятора использовался арендуемый вооруженными силами США коммерческий спутник прямого телевещания «Орион», перекрывающий практически весь Балканский регион. Терминалы массой менее 20 кг были изготовлены за два-три месяца (с использованием коммерческой технологии) и обеспечили локальный прием по нескольким каналам данных видовой разведки от БЛА «Предатор», самолета U-2 и ИСЗ «Кихоул» с помощью спутника-ретранслятора.

На втором этапе (1998 - 2000) на орбиту будут выведены три ИСЗ UFO ВМС США, имеющие на борту, кроме штатной аппаратуры, по четыре ретранслятора системы GBS пропускной способностью 1,5 - 30 Мбайт/с. Это обеспечит многоканальный непрерывный прием данных в региональном масштабе, причем круг источников разведданных дополнительно охватит БЛА «Глоубал Хок» и «Дарк Стар», а в наземном центре будет внедрена полуавтоматическая обработка изображений. На третьем этапе (после 2000 года) предполагается создать и вывести в космос специальные многолучевые многоканальные спутники системы GBS. На этом этапе предполагается осуществить интеграцию GBS с вещанием в глобальном масштабе и обеспечить полную автоматизацию обработки входной информации со слиянием разнородных разведданных, в том числе от сети «Тэктикл интернет», системы радиолокационного распознавания движущихся целей и средств наблюдения через листву растительности FOPEN.

Исследования в области автоматического распознавания целей ведутся под руководством DARPA уже около 15 лет. При этом поставлена задача обеспечить надежность распознавания с частотой ложной тревоги 10-3 на 1 км2 (то есть допускается ошибка в определении типа только одного объекта на площади 1000 км2), что не может быть обеспечено в ближайшей перспективе. Данное требование обязательно для ряда чрезвычайно важных целей противника. Однако для большинства других оно может быть снижено до одного ложного распознавания на 1 км2, и к 1996 году управление уже создало и продемонстрировало образец такой автоматической системы, которая выделяет на изображении отснятой местности районы целей, устраняет мешающий естественный фон и объекты строительства, классифицирует цели по типам.

Компьютерная классификация потребовала разработки специальных математических методов (уже используются три) с закладкой в память вычислительных устройств автоматического распознавания целей, сопрягаемых со средствами видовой съемки целей, обобщенных данных по объективным признакам (образам) распознаваемых целей, насчитывающих десятки типов (танки, БТР, БМП, САУ и т. п.). Планы DARPA в этой области рассчитаны на три периода реализации. Целями ближайшего (два года) являются создание бортовой РЛС (с синтезированной апертурой) видовой съемки, имеющей высокое разрешение, а также разработка следующих методов: обнаружение изменений картины объектового уровня (появился новый объект или устранен существовавший ранее), согласованное (интерактивное) автоматическое распознавание цели и шаблонное распознавание (по силуэту). Это позволит находить изолированные цели и «стилизованные» (по определенным признаковым схемам) военные формирования в простых видовых сценах.

В следующие четыре года (второй период) ставится задача поиска целей и реальных подразделений противника в сложных сценах с наличием лесных массивов и частично скрытых в них объектов. Она будет решаться при использовании РЛС с синтезированной апертурой, имеющей сверхвысокое разрешение, посредством «спаренной» радиолокационной классификации цели в двух режимах (СДЦ и синтезирования апертуры антенны) и методов автоматического распознавания целей на базе математического моделирования и автоматического анализа структуры воинского формирования. В ходе третьего периода (от трех до шести лет) предполагается обеспечить выделение целей пониженной наблюдаемости (сигнатуры) в сложной естественнной и организованной обстановке, включая интенсивную маскировку и укрытие в лесной растительности. К технологическому обеспечению этой задачи относятся создание РЛС с синтезированной апертурой антенны по принципу «подвижного» луча (agile beam synthetic aperture radar), трехмерной РЛС с синтезированной апертурой, аппаратуры многоспектрального автоматического распознавания целей и когерентного обнаружения изменений (в сложной видовой картине).

Метод обнаружения целей через листву, получивший название FOPEN (Foliage Penetration) исследуется в течение 20 лет на базе сверхширокополосных РЛС воздушного базирования, охватывающих одновременно несколько диапазонов волн, как правило метровых и дециметровых (проверялось также использование диапазонов от сантиметрового до KB). РЛС работает с синтезированием апертуры и специальной обработкой сигналов. Ее разрешение к середине 90-х годов доведено до 30 см. Экспериментальный образец станции, проходящий в настоящее время летные испытания, с достаточно высокой вероятностью обеспечивает обнаружение целей, укрытых в лесах различных типов, характеризующихся определенными геометрическими параметрами (высота и диаметр стволов, плотность их размещения, лиственная масса).

Все вышеизложенное свидетельствует о том, что DARPA в течение последних лет руководит исследованиями по использованию беспилотных летательных аппаратов для ведения видовой радиолокационной и оптоэлектрон-ной разведки, включая тепловизионную, в любых географических, метео- и боевых условиях с максимальной точностью.

Полковник В. Афинов
«Зарубежное военное обозрение» №5 1997 г.


 
[ главная | назад | наверх ]
 
 
Рейтинг@Mail.ru liveinternet.ru: показано число просмотров и посетителей за 24 часа
2001-2015 © Военное дело/Voennoe delo
Открыт 18 марта 2001