Widzieć i nie być widzianym. Nowe programy radarowe

Tomasz Dmitruk

Jednym z warunków do uzyskania przewagi na współczesnym polu walki jest zdobycie kontroli nad przestrzenią powietrzną, co z jednej strony zapewnia bezpieczeństwo dla własnych wojsk oraz infrastruktury, a z drugiej pozwala na jej wykorzystanie do działań rozpoznawczych, uderzeniowych, czy transportowych. Aby było to możliwe siły zbrojne powinny posiadać m.in. zdolności do prowadzenia rozpoznania radiolokacyjnego. Podstawowym sprzętem wojskowym wykorzystywanym do tego celu są stacje radiolokacyjne różnych typów. W artykule przedstawiono ich zakupy dokonane w ostatnich latach oraz planowane na lata 2021-2035.

Wyzwania i kierunki zmian

Zdolność do rozpoznania radiolokacyjnego oznacza w praktyce posiadanie systemu umożliwiającego zbierania informacji źródłowych SAP (Source Air Picture) z poszczególnych stacji radiolokacyjnych (SRL) w celu ich przetwarzania w spójny obraz sytuacji powietrznej RAP (Recognized Air Picture), na potrzeby narodowego oraz sojuszniczego systemu obrony powietrznej NATINAMDS (NATO Integrated Air and Missile Defence System).

Jednym z najistotniejszym wyzwań związanych ze zdolnością do rozpoznania radiolokacyjnego jest wykrywanie nowych zagrożeń powietrznych, do których należy zaliczyć:

• obiekty o niskiej skutecznej powierzchni odbicia (SPO) fal radarowych, w tym samoloty, pociski rakietowe i bezzałogowe statki powietrzne (BSP) zbudowane w technologii stealth lub takie które ze względu na niewielkie rozmiary charakteryzują się niską SPO;
• obiekty poruszające się na niskich wysokościach tj. pociski manewrujące, BSP, śmigłowce;
• obiekty poruszające się z dużymi prędkościami tj. głowice taktycznych pocisków balistycznych oraz hipersoniczne rakiety i manewrujące pociski szybujące tzw. HGV (Hypersonic Glide Vehicle), których prędkość przekracza 5 Ma.

Naturalnym kierunkiem rozwoju SRL jest zatem uzyskanie zdolności do wykrywania ww. zagrożeń. W przypadku tych o niskiej SPO próbuje się to osiągną na trzy główne sposoby. Pierwszy, to stosowanie SRL o różnym paśmie pracy. W szczególności do wykrywania obiektów wykonanych w technologii stealth sprawdzają się SRL pracujące w paśmie metrowym (VHF). Drugi sposób to stosowanie radarów typu MIMO (Multiple-Input Multiple-Output), o kilku nadajnikach i odbiornikach, często odsuniętych od siebie. W szczególności mowa tu o SRL biostatycznych (wykorzystujących odrębną antenę nadawczą i odbiorczą) oraz SRL multistatycznych (z kilkoma antenami odbiorczymi i nadawczymi). Trzeci sposób to wykorzystywanie systemów pasywnej lokacji. Wyróżniamy tu podsystem PET (Passive Emitter Tracking), który pozwala na wykrywanie sygnałów generowanych przez nadajniki pokładowe obiektów powietrznych, takie jak radary pokładowe, łącza komunikacyjne, systemy identyfikacji swój-obcy IFF (Identification Friend or Foe) i systemy nawigacyjne oraz podsystem PCL (Passive Coherent Location), który wykorzystuje sygnały pochodzące od nadajników okazjonalnych, tj.: stacje radiowe FM, stacje naziemnej telewizji cyfrowej, czy stacje łączności komórkowej GSM. Sygnały te rozproszone na obiektach powietrznych i odebrane przez anteny SRL (najczęściej multistatycznych) pozwalają na wykrycie i lokalizację tych obiektów.

W przypadku wykrywania obiektów poruszających się na niskich wysokościach stosuje się anteny SRL unoszone na masztach, montowane na aerostatach oraz na pokładzie samolotów lub śmigłowców wczesnego ostrzegania i naprowadzania AEW&C (Airborne Early Warning And Control).

W odniesieniu do zagrożeń hipersonicznych należy podkreślić, że już dziś użytkowane SRL są zdolne do ich wykrywania (wszak głowice pocisków balistycznych także poruszają się z prędkościami hipersonicznymi), natomiast krytyczny staje się krótki czas reakcji, zatem istotne jest jak najwcześniejsze wykrycie tego rodzaju zagrożeń (tu przewagę mogą mieć powietrzne i satelitarne systemy detekcji) oraz natychmiastowe przekazanie informacji o wykrytych celach do systemów dowodzenia, a te do systemów rażenia. Ponadto cały czas trwają prace badawczo-rozwojowe związane z wykrywaniem oraz zwalczaniem pocisków hipersonicznych i z pewnością w najbliższych latach można spodziewać się w tym zakresie coraz skuteczniejszych rozwiązań.

Poważnym zagrożeniem dla funkcjonowania SRL, ich podsystemów IFF i środków łączności (głównie radiowych) są zakłócenia fal elekromagnetycznych, zarówno własne jak i wrogie. Wynikają one z funkcjonowania innych urządzeń emitujących tego rodzaju fale oraz mogą być generowane przez wrogie systemy walki radioelektronicznej (WRE) pasywne lub aktywne. Z tych powodów drugim wyzwaniem, które dotyczy wojsk radiotechnicznych jest zapewnienie odporności na zakłócenia. Poprawę w tym zakresie w przypadku SRL stara się osiągnąć zwiększając zakres częstotliwości pracy. Powstają zatem stacje dwupasmowe, wyposażone dodatkowo w inteligentne systemy, które w automatyczny sposób mogą „odstrajać” się od zakłóceń. Innym rozwiązaniem zwiększającym odporność na zakłócenia jest stosowanie w SRL aktywnych anten sterowanych elektronicznie AESA (Active Electronically Scanned Array), które zapewniają dodatkowo wyższą rozdzielczość oraz zwiększony zasięg wykrywania i śledzenia obiektów, dzięki możliwości elektronicznego sterowania: mocą, kształtem i położeniem wiązek antenowych. Dalszą poprawę osiągów, w tym: odporności na zakłócenia, rozróżniania obiektów powietrznych, a także zasięgu ich wykrywania i śledzenia dają SRL z antenami wykorzystującymi elementy półprzewodnikowe wykonane w technologii azotku galu (GaN). Poza poprawą odporności na zakłócenia samych SRL, wprowadza się również bardziej niezawodne, nowe rodzaje modułów IFF. W 2002 roku przyjęto nowy standard tego rodzaju urządzeń Mark XIIA obsługujących mody: 1, 2, 3/A, C, S oraz 4 i 5, który w ostatnich latach jest także konsekwentnie wdrażany w Siłach Zbrojnych RP.

Wykryte przez przeciwnika: SRL, środki łączności i stanowiska dowodzenia mogą stać się celem nie tylko zakłóceń, ale także ataków z wykorzystaniem: lotnictwa, BSP, artylerii oraz wojsk lądowych i sił specjalnych, stąd dewizą nowoczesnych wojsk radiotechnicznych (WRt) powinno być „widzieć i nie być widzianym”. Konieczne jest zatem ograniczenie możliwości wykrycia własnych SRL przez wrogie systemy rozpoznania obrazowego (IMINT) oraz przede wszystkim rozpoznania elektromagnetycznego (SIGINT). W tym celu buduje się tzw. trudnowykrywalne radary LPI (Low Probability of Interception), pracujące z niewielkimi mocami sygnału sondującego. Również SRL z antenami AESA, a w szczególności wykonanymi w technologii GaN, dzięki możliwości elektronicznego sterowania mocą i kształtem wiązki są trudniejsze do wykrycia przez systemy SIGINT. Pod tym względem najskuteczniejsze są jednak wspomniane już systemy pasywnej lokacji. Dodatkowe możliwości w tym obszarze zapewnia stosowanie maskowania i środków pozoracji.

Pełna wersja artykułu w magazynie NTW 8/2021