Портал создан при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям.

РАДИОЛОКАЦИЯ — СИНТЕЗ САМЫХ СОВРЕМЕННЫХ ЗНАНИЙ

Член-корреспондент РАН И. ФЕДОРОВ, профессор, ректор МГТУ им. Н. Э. Баумана.

1. Охарактеризуйте, пожалуйста, состояние области науки, в которой вы работаете, каким оно было примерно 20 лет назад? Какие тогда проводились исследования, какие научные результаты явились самыми значительными? Какие из них не потеряли актуальности на сегодняшний день (что осталось в фундаменте здания современной науки)?

2. Охарактеризуйте сегодняшнее состояние той области науки и техники, в которой вы трудитесь. Какие работы последних лет вы считаете самыми главными, имеющими принципиальное значение?

3.На какие рубежи выйдет ваша область науки через 20 лет? Какие кардинальные проблемы, по-вашему, могут быть решены, какие задачи будут волновать исследователей в конце первой четверти XXI века?

Редакция обратилась к ученым и специалистам — авторам журнала — с просьбой ответить на короткую анкету «Вчера, сегодня, завтра», имея в виду проблемы науки, ее достижения и перспективы на будущее. см. "Наука и жизнь" №№ 9, 12, 2004 г.; №№ 1, 2, 3, 4, 5, 2005 г.) Продолжаем публикацию ответов.

Моя специальность — радиолокация. Радиолокационные станции (РЛС) удивительным образом соединяют в себе совершенно разноплановые и разнородные сферы науки и техники. При этом используются самые последние достижения в области как фундаментальных, так и прикладных исследований. Физика в радиолокации — это электродинамика, распространение радиоволн, это проблема взаимодействия электромагнитной энергии с веществом, физика твердого тела, это высокая энергия и слабые сигналы. К математическим аспектам радиолокации относятся теория поля и теория вероятности, математическая статистика, некорректные задачи, теория массового обслуживания, математическое программирование; это также проблемы информации и устойчивости.

Но даже такой объем теоретических знаний сам по себе не даст желаемого результата — РЛС не будет работать эффективно. Радиолокационную станцию невозможно создать, если не решить целый ряд прикладных инженерных задач. Нужно уметь решать проблемы, связанные с антенными и электронными устройствами, создавать оригинальные конструкции из специальных материалов, выдерживающие жару и холод, воздействие ветра, воды, снега и песка, работающие в условиях вибрации, ударов, перегрузок, невесомости и т.д.

Двадцать лет тому назад радиолокация подошла к рубежу, когда практически были исчерпаны резервы по мощности излучаемых сигналов, диапазону используемых частот, размерам апертуры антенн. И тогда еще более актуальными стали проблемы повышения информативности РЛС и их помехозащищенности, которые способствовали развитию оптимальных методов обработки радиолокационной информации. Начали внедрять радиолокационные системы с фазированными антенными решетками - ФАР (См. «Наука и жизнь» № 5, 2004 г. - прим. ред.)

Уровень созданных в нашей стране РЛС позволяет говорить о том, что в этой области отечественная наука и техника остаются на лидирующих позициях. Один из известных американских ученых, ознакомившись не так давно с бортовой РЛС «Заслон», принятой на вооружение истребителя МиГ-31 около 30 лет назад, сказал примерно следующее: «Понятно, что было сделано, но не понятно, как вы тогда сделали это». Уникальными остаются РЛС комплексов противовоздушной и противоракетной обороны.

В последнее десятилетие темп разработок резко снизился. Но научные исследования не прекратились. Используя созданный прежде задел и современные алгоритмы обработки информации, удалось настолько повысить эффективность радиолокационного наблюдения, что еще недавно это могло бы показаться фантастикой. Этому способствовало также внедрение микропроцессорной техники и «продвижение» обработки в цифре вплоть до антенн. Цифровые приемники, начинающие обработку сигнала с промежуточной частоты, — одна из характерных черт современной радиолокации.

При проектировании РЛС сейчас особое внимание уделяется решению задачи оптимизации расходования ресурсов. Обнаружить и распознать объект необходимо не за счет количественного наращивания энергетики, а прежде всего за счет создания эффективных алгоритмов обработки информации.

Радиолокация становится радиолокацией предельных характеристик. Все шире используются сверхширокополосные сигналы, сверхдлинные и сверхкороткие импульсы. Диапазон используемых длин волн — от сверхдлинных до миллиметровых, дальность действия — от сантиметров и метров до десятков тысяч и более километров. Точности и разрешения приближаются к оптическим. Сегодня закладываются контуры РЛС будущего. Это, скорее всего, будет антенна-вычислитель. Многофункциональные РЛС будут строиться на основе активных фазированных антенных решеток (АФАР), представляющих сотни и тысячи автономных излучателей с усилителями, которые работают в строго согласованном режиме. Появятся интеллектуальные многорежимные многодиапазонные РЛС. Получат дальнейшее развитие РЛС, адаптирующиеся к помеховой и целевой обстановке. Большое будущее за модульными РЛС, за РЛС с распределенной структурой, за многопозиционными системами РЛС, активно-пассивными РЛС.

Все это позволит существенно улучшить характеристики радиолокаторов и решать новые задачи распознавания объектов. Например, можно будет обнаружить объекты, находящиеся в укрытиях и под землей. Радиолокаторы смогут различать объекты по видам материалов, из которых они созданы. Вырастет дальность радиолокационного обнаружения, точность оценки параметров движения целей, существенно возрастет помехозащищенность РЛС.

3 августа 2005 года.


Случайная статья


Другие статьи из рубрики «Анкета "Вчера, Сегодня, Завтра"»