Технології

Норвезький вчений розробив алгоритм глушіння російських балістичних ракет в Україні

28 трв•Foreign Ukraine

На думку Фабіана Гоффманна, щоб операція з глушіння російських балістичних ракет мала достатні шанси на успіх, потрібно дотриматись чотирьох технічних та експлуатаційних умов

Протягом війни в Україні періодично з’являлися повідомлення про те, що українські системи радіоелектронної боротьби успішно глушили російські балістичні ракети, змушуючи їх промахуватися повз цілі. Про це йдеться в аналітичній публікації Фабіана Гоффманна, наукового співробітника Університету Осло (Норвегія) переказ якої пропонуєForeign Ukraine

Вразливість балістичних ракет до радіоелектронної боротьбиЗвичайні балістичні ракети малої та середньої дальності, включаючи ті, що Росія використовує проти України, зазвичай спираються на архітектуру наведення, що поєднує інерційний вимірювальний блок (ІВБ) із приймачем глобальної навігаційної супутникової системи (ГНСС).

ІВБ – це автономна навігаційна система, яка відстежує рух та орієнтацію ракети від запуску до розрахунку її положення протягом усього польоту. Її основна перевага полягає в тому, що вона не потребує зовнішніх сигналів, вона стійка до зовнішнього втручання та її важко виявити супротивнику.

Її основним обмеженням є інтеграційний дрейф: невеликі похибки вимірювання, які накопичуються з часом і знижують точність.

Наприклад, на дальності 300 кілометрів балістична ракета малої дальності 9М720 – експортна версія 9М723, що використовується в системі «Іскандер-М», яку використовує сама Росія – повністю покладаючись на свій інерційний вимірювальний блок, досягає кругової ймовірної похибки (найменший радіус у межах 50% запущених снарядів, як очікується, падіння) до 200 метрів.

Щоб вирішити проблему інтеграційного дрейфу та підтримувати вищу точність на великих відстанях, балістичні ракети, як і інші типи ударної зброї великої дальності, покладаються на корекції ГНСС, які періодично оновлюють ІВБ за допомогою супутникових координат. Поєднання цих двох систем може суттєво зменшити ймовірну кругову похибку ракети. Сучасні звичайні балістичні ракети малої дальності можуть надійно вражати ціль на відстані від 5 до 10 метрів, причому у високопродуктивних системах можливі ще менші відхилення.

Глушіння балістичних ракетЕлектронна війна може використовувати залежність балістичних ракет від ГНСС для забезпечення високої точності.

Росія покладається на свою супутникову групу ГЛОНАСС для визначення місцезнаходження своїх ракетних систем. Як і GPS, ГЛОНАСС передає сигнал одночасно на двох частотних діапазонах — L1 (з центром близько 1602 МГц) та L2 (з центром близько 1246 МГц) — що дозволяє приймачам коригувати затримки іоносферного сигналу та покращувати точність позиціонування.

Ця дводіапазонна конструкція визначає завдання глушилки. Транслюючи шум одночасно на обох частотних діапазонах, наземна глушилка може пересилити сигнал ГЛОНАСС на приймачі ракети, залишаючи навігаційну систему нездатною розрізняти супутникові сигнали від перешкод. У цей момент навігаційна система змушена повернутися до інерційного наведення до кінця польоту або до відновлення супутникового сигналу. Враховуючи дрейф інтеграції, це поступово знижує точність і тим довше ракета летить без визначення місцезнаходження за допомогою ГНСС.

Супутниковий сигнал, що досягає балістичної ракети, зазвичай слабкий. Сигнали GPS та ГЛОНАСС досягають поверхні Землі приблизно з рівнем потужності -130 дБм. Вони дещо сильніші на висоті через зменшене атмосферне ослаблення,

але глушилка має значну перевагу у потужності, працюючи набагато ближче до ракети, ніж орбітальні супутники.

Наприклад, балістична ракета малої дальності 9М723 зазвичай досягає висоти від 50 до 60 кілометрів на стандартній траєкторії середнього маршруту та до 100 кілометрів на висотній траєкторії. Для порівняння, сузір’я ГЛОНАСС працює на висоті 19 140 кілометрів. Потужні наземні глушилки, подібні до тих, що вже розгорнуті Україною та Росією, розташовані в межах кількох сотень кілометрів від траєкторії ракети, в принципі можуть досягти співвідношення глушення до сигналу, необхідного для перевантаження приймача та блокування супутникової корекції.

Тим не менш, ефективність глушіння також залежить від кількох інших факторів, зокрема від того, чи включає антена ГНСС ракети засоби проти глушіння, такі як нульове керування, яке пригнічує сигнали, що надходять з напрямку глушилки, зберігаючи при цьому прийом від супутників зверху, і як антена орієнтована відносно глушилки в будь-якій точці польоту.

Фабіан Гоффманн Технічні та експлуатаційні міркуванняДля того, щоб операція з глушіння російських балістичних ракет мала достатні шанси на успіх,

потрібно дотриматись чотирьох технічних та експлуатаційних умов.

По-перше, глушилка повинна досягти прямої видимості ракети під великими кутами місця. Звичайні наземні антени глушників оптимізовані для майже горизонтальної геометрії випромінювання — зазвичай призначені для глушіння відносно низьковисотних літальних апаратів — і погано працюють проти цілей із крутими кутами місця, де балістичні ракети проводять свою середню фазу польоту. Тому ефективне глушіння ГНСС балістичних ракет вимагає фазованої антенної решітки, здатної електронно скерувати свій вихідний сигнал у напрямку великих кутів місця, або, як варіант, висотної платформи, такої як літак або БПЛА, хоча я вважаю, що останнє менш імовірне в українському контексті.

По-друге, глушилка повинна бути активною та у межах ефективної дальності, перш ніж ракета завершить свою середню фазу польоту. Ракети 9М723 та Х-47М2 «Кинджал» рухаються із високою дозвуковою та низькою гіперзвуковою швидкістю під час середньої фази польоту, що призводить до часу польоту лише кілька хвилин. Вікно, протягом якого корекція супутника є найбільш критичною,

є підмножиною цього періоду, що ставить жорсткі вимоги до ефективного раннього попередження та вимагає, аби глушилка була на позиції до запуску ракети. Переміщення після запуску не є варіантом.

По-третє, глушіння повинно тривати достатньо довго, аби запобігти значній корекції положення. Короткочасне переривання сигналу ГНСС не має великого значення, якщо ракета вчасно відновить прийом сигналу, аби компенсувати погіршення перед ударом. Тому операція глушіння повинна охоплювати достатню частину середньої фази польоту, щоб інерційний дрейф накопичувався понад здатність ракети компенсувати його на наступних етапах польоту.

По-четверте, створення перешкод, необхідних для глушіння захищеного приймача ГНСС військового класу, ставить високі вимоги до апаратного забезпечення та допоміжної інфраструктури, вимагаючи потужного передавача, спеціалізованої системи радіолокаційного стеження для підтримки сфокусованого променя на швидкорухомій цілі, значного обладнання для генерації енергії та значної антенної решітки. Разом ці компоненти створюють значний фізичний та електронний слід,

що може зробити систему вразливою до контратак.

Наслідки для війниВійна на Близькому Сході прискорила глобальну нестачу перехоплювачів балістичних ракет, і це ще більше посилило здатність України підтримувати ефективну протиракетну оборону. Система радіоелектронної боротьби, здатна доповнити цю оборонну архітектуру, навряд чи могла б бути більш своєчасною.

Чи розгорнула Україна таку систему, залишається незрозумілим з відкритих джерел. Однак, як зазначено вище, це здається принаймні можливим, навіть якщо пов’язано зі значними технічними та операційними труднощами. Варто також зазначити, хоча і дещо спекулятивно, що ефективніше виконання західних санкцій могло б допомогти українським операціям з глушіння.

Загальновідомо, що, незважаючи на значні зусилля стосовно імпортозаміщення, Росія не змогла ефективно замінити передові західні компоненти у своїй ударній зброї далекого радіусу дії, включаючи системи наведення, які продовжують значною мірою залежати від західної електроніки, яка зазвичай імпортується через треті країни.

Якщо виконання санкцій посилиться, то це ще більше скоротить західні постачання та змусить Росію вдаватися до вітчизняних або менш якісних іноземних компонентів. Таким чином, російські інерційні системи радіонавігації (ІМІ) можуть стати менш точними, тоді як приймачі ГНСС можуть стати більш вразливими до українських глушників. Теоретично це може значно підвищити шанси на успіх українських зусиль у сфері радіоелектронної боротьби.

Сигнал, Джерело, Дія, Кут

Читайте ще