Ашот ОГАНЕСЯН

С развитием технологий приемники глобальных навигационных спутниковых систем (ГНСС) становятся доступнее, уменьшаются их габариты, вес и потребляемая мощность. Это позволяет рассматривать возможность установки приемников ГНСС на различных объектах вооружения, военной и специальной техники (ВВСТ), в том числе на средствах и системах высокоточного оружия (ВТО). Наличие точного инструмента КВНО позволяет расширить возможности ВВСТ, увеличивая эффективность и совершенствуя тактику их применения.

Однако в реальности навигационная аппаратура потребителей (НАП) ГНСС ГЛОНАСС по-прежнему играет, в основном, второстепенную роль в системах навигации и наведения ВВСТ. Основная причина такого положения – крайняя уязвимость НАП ГНСС к воздействию помех.

Для исправления данной ситуации в 2008–2013 годах основными предприятиями-разработчиками НАП был выполнен ряд опытно-конструкторских работ (ОКР), которые предполагали разработку помехоустойчивой НАП. Однако стоимостные и массогабаритные характеристики разработок по-прежнему являются ограничивающим фактором для широкого внедрения в современные и перспективные образцы ВВСТ, особенно в интересах ВТО.

В результате складывается впечатление, что ГЛОНАСС рассматривается как второстепенная система КВНО ВВСТ, а в качестве основного средства борьбы с НАП GPS, используемой противником, предполагается использование средств радиоэлектронного подавления (РЭП). Однако мы считаем данный подход ошибочным.

Во-первых, существующие образцы помехоустойчивой НАП GPS, выпускаемой западной промышленностью, позволяют с уверенностью утверждать, что такая НАП может быть практически неуязвима для средств РЭП. Во-вторых, концепция «Навигационной войны» (NAVWAR), используемая силами НАТО, подразумевает подавление аппаратуры противника, работающей по сигналам ГНСС, при одновременном беспрепятственном использовании собственных ГНСС GPS (Galileo) без ограничений за пределами области боевых действий.

Техническая реализация данной концепции обеспечивается за счет использования помехоустойчивых приемников GPS, частотного разноса сигналов ГЛОНАСС/GPS, а также «разноса» главных лепестков нового военного М-сигнала GPS относительно сигналов GPS с открытым доступом (С/А и L1C/L2C).

Критерий помехоустойчивости. Наиболее распространенным показателем помехозащищенности НАП ГНСС является максимальное отношение мощности помехи J к мощности сигнала S на входе приемника (или на выходе изотропной антенны), при котором приемник остается работоспособным (выполняет возложенные на него функции). Зависимость радиуса подавления от уровня помехоустойчивости НАП ГНСС и эквивалентной мощности постановщика помех приведена на рисунке 1.

Типовая помехоустойчивость аппаратуры ГЛОНАСС составляет J/S=30…40 дБ, тогда как на вооружении США (стран НАТО) используется помехоустойчивая аппаратура GPS с J/S=90…100 дБ.

Из представленного рисунка следует, что при эквивалентной мощности постановщика помех PG=1кВт дальность подавления НАП ГЛОНАСС будет превышать сотни километров, т.е. на поле боя НАП ГЛОНАСС будет полностью подавлена. При этом попытки подавить аппаратуру противника будут мало эффективны, так как радиус подавления при той же мощности постановщика помех не будет превышать нескольких километров.

В сложившихся условиях главным направлением развития НАП ГЛОНАСС, применяемой в интересах МО РФ, является повышение ее помехоустойчивости для обеспечения инновационного развития ВВСТ.

Повышение помехоустойчивости НАП. Одним из кардинальных способов повышения помехоустойчивости НАП является пространственная обработка сигналов (ПОС). Она базируется на пространственных отличиях приходящих сигналов и помех. Источником дополнительной пространственной информации является антенная решетка НАП. Идея метода пространственной обработки сигналов достаточно проста и в «антенной интерпретации» сводится в основном к адаптивному формированию и направлению нулей диаграммы направленности на источники помех – «нуль на помеху».

Для создания помехоустойчивой НАП с ПОС с характеристиками, приемлемыми для современных и перспективных ВВСТ, необходим был инновационный прорыв как в направлении совершенствования алгоритмов обработки, так и в технологии создания аппаратуры. Это удалось осуществить в 2012 году, когда была разработана малогабаритная адаптивная антенная решетка (МААР) «Комета» с характеристиками, позволяющими найти ей широкое применение для ВВСТ. МААР «Комета», вобравший в себя многолетний опыт специалистов научной школы Статистической радиотехники ВВИА им. проф. Н.Е.Жуковского, не имеет аналогов по своим характеристикам в России и соответствует лучшим зарубежным образцам.

МААР «Комета» прошла серию испытаний в ФГУП ГосНИИПП. Основные результаты испытаний можно свести к следующему: «Комета» обеспечивает повышение помехоустойчивости НАП на 32…56 дБ, обеспечивая уровень помехоустойчивости J/S=92…108 дБ при воздействии трех широкополосных/узкополосных помех. Малые размеры и вес (172х172х42 мм при массе менее 1 кг) позволяют утверждать, что изделие может найти широкое применение в ВВСТ.

Кроме того, МААР «Комета» обеспечивает высокую степень защищенности от имитационных помех. Прием полезного сигнала осуществляется при любом эффективном уровне мощности воздействующей имитационной помехи.

Обнаруживая и подавляя помехи МААР «Комета» способна также определять основные их характеристики: количество, среднюю мощность, азимут на источники помех. Данная информация может быть использована для мониторинга помеховой обстановки на поле боя.

Развертывание ГНСС ГЛОНАСС в интересах МО РФ позволило создать глобальное высокоточное координатно-временное и навигационное поле, в том числе и на территории противника. Это позволяет изменить тактику применения ВВСТ, в том числе и ВТО. В реальных боевых условиях координатно-временное и навигационное поле ГЛОНАСС будет подвергнуто мощному РЭП, и только применение помехоустойчивой НАП позволяет решать задачи КВНО в сложных условиях радиоэлектронной борьбы.

Для решения этой сложной задачи специалистами ОАО «ВНИИР-Прогресс» создан инновационный продукт – помехоустойчивый приемник «Комета», обладающий характеристиками, сопоставимыми с лучшими западными образцами НАП GPS. Помехоустойчивая НАП «Комета» способна кардинальным образом повысить эффективность применения ВВСТ, в том числе и ВТО.

www.vniir-progress.ru

Ашот Арутюнович ОГАНЕСЯН – заместитель директора департамента навигационных и связных систем ОАО «ВНИИР-Прогресс», к.т.н., доцент