الحلقة الاولى
المقدمة
معظم نظم الرادار الحديثة كالتى تستخدم فى المراقبة وتتبع الاهداف تضطر للتعامل مع تهديدات قوية و متقدمة فى ساحة المعركة الحديثة. وتتراوح تلك التهديدات من الصواريخ المضادة للشعاع Anti-Radiation missiles الى نظم الكشف والتحذير من الرادار Radar Warning Receivers ونظم الحرب الالكترونية سواء كانت نظم دعم الكترونى ESM او نظم هجوم الكترونى EA .
تساهم كل هذه النظم والاجراءات معا فى الحد من قدرات نظم الرادار اما بالخداع والتشويش او حتى بالتدمير الكلى.
للنجاة من خطر هذه الاجراءات و لكى تكون الرادارات الحديثة قادرة على القيام بمهامها المختلفة , ينبغى ان تكون هذه الرادارت قادرة على اخفاء الشعاع الباحث لها عن طريق اكثر من وسيلة منها الاستخدام الادنى لطاقة البث Power management واستخدام نطاق ترددى عريض wide bandwidth و تغيير سريع بين الترددات وكتم الانبعاثات الجانبية لهوائيات البث لاقصى درجة ممكنة side lobes suppression واستخدام انماط بحث متقدمة advanced scan patterns لتساهم كل هذه الاجراءات فى تقليل فرص اكتشاف الرادارات من النظم المعادية . وتسمى الرادارت التى تطبق هذا الاجراءات بالرادارات ذات الاحتمالية الضعيفة للكشف Low probability of intercept radars LPI وشعارها "ان ترى ولا تٌرى" وسنطلق عليها مجازا الرادارات الشبحية.
نتيجة لاستخدام مثل هذه الاجراءات ,تصبح نظم كشف الرادارات ونظم الدعم الالكترونى ESM-RWR غير قادرة على كشف وتصنيف الرادارات الشبحية LPI نتيجة لتغييرها المستمر لانماط البث و الترددات وتصبح مهمة كشف هذه الرادارت على مسافات بعيدة مهمة شبه مستحيلة بل يجب الاقتراب كثيرا من مصدر البث لالتقاط وتصنيف مثل هذه الراداراتمما يضيف ميزة قاتلة لتلك الرادارات حيث يمكنها اكتشاف تلك النظم بعيدا قبل ان تقوم تلك النظم بالاحساس بوجود الرادار من الاصل.
نتيجة لانتشار هذا النوع من الرادارت فى نظم الدفاع الجوى الحديثة والطائرات والسفن وحتى الصواريخ المضادة للسفن , كان لزاما ايجاد طرق واستراتيجيات ومعدات لكشف هذه الرادارات والتعامل معاها فى ساحة المعركة الحديثة.
تهدف هذه الدراسة لاستعراض التقنيات والنظم الحديثة والوسائل القادرة على التعامل مع الرادارات الشبحية LPI متضمنة الاجراءات التى تعتمد على منصات منفردة Platform Centric والتى تعتمد على انماط العمل الشبكى بين اكثر من منظومة Network Centric.
كما تهدف الدراسة ايضا الى الاجابة على بعض الاسئلة الهامة المتعلقة بهذا النوع من الرادارات:
· هل يمكن التشويش على نظم الرادارات الشبحية ؟
· ما هى الطرق التى يمكن استخدامها لاعتراض الرادارت الشبحية؟
· ماهى الطرق التى يمكن استخدامها للتشويش ومواجهة الرادارات الشبحية؟
مبادىء الرادارات الشبحية LPI :
كون الرادار شبحى ام لا يعتمد فى المقام الاول على مهمة الرادار,نوع النظم والمستقبلات التى تستهدف كشف هذا الرادار واخيرا زوايا ومديات الرادار والهدف و منصة الاعتراض والكشف interception platform .وتوصف هذه الرادارات ايضا بالرادارات الهادئة.
ولفهم امكانية اكتشاف الرادار من عدمه بواسطة نظم الاعتراض الاشارى المعادية يمكن الاستعانة بالشكل السابق ,حيث يوضح المسافة بين الرادار والهدف والرادار ومنصة الاعتراض والنسبة بينهما هى X فان زادت قيمة X عن 1 يكون الرادار عرضة للاكتشاف بسهولة من المنصات المعادية , اما اذا كانت القيمة اقل من او تساوى 1 فان الرادار قادر على اكتشاف الهدف والمنصة قبل ان يتم اكتشافه من النظم المعادية . وفى النهاية فان هذا الافتراضات هى متغيرات احتمالية لذلك سميت هذه النظم الرادارية بذات الاحتمالية الضعيفة للكشف.
خصائص الرادارات الشبحية :
هناك بعض الخصائص الاساسية التى تميز الرادار العادى عن الرادار الشبحى , سنسردها ثم نتناول كل واحدة بالتفصيل.
- هوائيات ذات فصوص و انبعاثات جانبية منخفضة low side lobe antennas
-انماط بحث غير تقليدية irregular scan patterns
-البث فى نطاق ترددى عريض wide band
-التحكم فى طاقة البث Power Management
-ترددات الموجة الحاملة carrier frequency
-الحساسية العالية جدا very high sensitivity
-قدرات فرد وانكماش الموجة على النطاق الترددى High processing gain
-الكشف المترابط coherent detection
-التشكيلات الفردية والمتعددة monostatic/bistatic
1-- هوائيات ذات فصوص و انبعاثات جانبية منخفضة:
لكل هوائى باعث شعاع رئيسى يحتوى على معظم طاقة البث ومجموعة من الفصوص الفرعية ذات الطاقة الاقل . من الشروط الاساسية فى الرادارات الشبحية ان يكون الهوائى الباعث ذو فصوص جانبية منخفضة للغاية حتى لا تستغلها منصات الاعتراض الاشارى المعادية فى اكتشاف الرادار من زوايا جانبية غير متوقعة .
باستخدام طرق تقليدية مثل الانارة المدببة او Tapered illumination عن طريق استخدام اطباق منحنية للهوائى لتشكيل الشعاع يمكن تقليل الفصوص الجانبية بحواالى الى اقل من -13 ديسيبل ...ولكن لكى يكون الرادار شبحى يجب تقليل الفصوص الجانبية الى -45 ديسيبل وهو ما يمكن تحقيقة عن طريق بسط مجال البث على مساحة كبيرة بدلا من تركيزه فى مساحة ضيقة مما يساعد على توزيع طاقة الشعاع لكل وحدة مساحة وتقليل احتمالية كشفها من النظم المعادية . وفى نفس الوقت تركيز شعاع الاستقبال فى زاوية ضييقة للغاية حتى تزيد حساسية الاستقبال و دقة تحديد الهدف. وفى الرادارات الحديثة ايضا من نوع AESA يمكن استخدام تقنيات مثل كتم الانبعاثات المتغير adaptive leakage cancellation لتحقيق هذه الخاصية .
2- انماط بحث غير تقليدية:
يمكن لمنصات الاعتراض المعادية كشف وتحديد وتصنيف الرادارات المكتشفة عن طريق المعرفة المسبقة بانماط البث والترددات و طرق تغيير شعاع البحث الخاص بالرادار . عن طريق استخدام انماط بحث غير اعتيادية و متغيرة بشكل شبه عشوائى يمكن خداع منصات الاعتراض المعادية .
افضل الرادارات التى يمكنها القيام بهذا الاجراء هى رادارات المصفوفة الطورية التى تتكون من اكثر من باعث ومستقبل فيمكنها تغيير اتجاه البحث الكترونيا بتغيير ال طور الخاص بكل باعث على حدة باستخدام البرمجيات فيمكنها تغيير الشعاع مرات عديدة ف الثانية الواحدة مما يمكنها من تقليل وقت تعريض الشعاع illumination time لانظمة الاعتراض المعادية .
من امثلة الرادارات الغربية التى تمتلك هذه الخاصية : رادار منظومة الباتريوت , رادار F-22 رابور واردار منظمومة S300 الموضحين بالصورة :
من ضمن الانماط الغير التقليدية المستخدمة لتحقيق هذا الغرض هو نمط Omni directional LPI واختصارا OLPI عن طريق بث الشعاع الرئيسى من هوائى واسع النطاق لبسط الشعاع على مساحة كبيرة ومدى صغير لتجنب الكشف و تكوين اشعة الاستقبال من اشعة قوية بعيدة المدى قادرة على كشف الاشعة المرتدة عن الاهداف بعيدة المدى كما هو موضح :
الى هنا تنتهى الحلقة الاولى ...ونستكمل فى الحلقة الثانية باقى الخصائص و انواع الموجات المستخدمة فى الرادارات الشبحية .
الى اللقاء
المقدمة
معظم نظم الرادار الحديثة كالتى تستخدم فى المراقبة وتتبع الاهداف تضطر للتعامل مع تهديدات قوية و متقدمة فى ساحة المعركة الحديثة. وتتراوح تلك التهديدات من الصواريخ المضادة للشعاع Anti-Radiation missiles الى نظم الكشف والتحذير من الرادار Radar Warning Receivers ونظم الحرب الالكترونية سواء كانت نظم دعم الكترونى ESM او نظم هجوم الكترونى EA .
تساهم كل هذه النظم والاجراءات معا فى الحد من قدرات نظم الرادار اما بالخداع والتشويش او حتى بالتدمير الكلى.
للنجاة من خطر هذه الاجراءات و لكى تكون الرادارات الحديثة قادرة على القيام بمهامها المختلفة , ينبغى ان تكون هذه الرادارت قادرة على اخفاء الشعاع الباحث لها عن طريق اكثر من وسيلة منها الاستخدام الادنى لطاقة البث Power management واستخدام نطاق ترددى عريض wide bandwidth و تغيير سريع بين الترددات وكتم الانبعاثات الجانبية لهوائيات البث لاقصى درجة ممكنة side lobes suppression واستخدام انماط بحث متقدمة advanced scan patterns لتساهم كل هذه الاجراءات فى تقليل فرص اكتشاف الرادارات من النظم المعادية . وتسمى الرادارت التى تطبق هذا الاجراءات بالرادارات ذات الاحتمالية الضعيفة للكشف Low probability of intercept radars LPI وشعارها "ان ترى ولا تٌرى" وسنطلق عليها مجازا الرادارات الشبحية.
نتيجة لاستخدام مثل هذه الاجراءات ,تصبح نظم كشف الرادارات ونظم الدعم الالكترونى ESM-RWR غير قادرة على كشف وتصنيف الرادارات الشبحية LPI نتيجة لتغييرها المستمر لانماط البث و الترددات وتصبح مهمة كشف هذه الرادارت على مسافات بعيدة مهمة شبه مستحيلة بل يجب الاقتراب كثيرا من مصدر البث لالتقاط وتصنيف مثل هذه الراداراتمما يضيف ميزة قاتلة لتلك الرادارات حيث يمكنها اكتشاف تلك النظم بعيدا قبل ان تقوم تلك النظم بالاحساس بوجود الرادار من الاصل.
نتيجة لانتشار هذا النوع من الرادارت فى نظم الدفاع الجوى الحديثة والطائرات والسفن وحتى الصواريخ المضادة للسفن , كان لزاما ايجاد طرق واستراتيجيات ومعدات لكشف هذه الرادارات والتعامل معاها فى ساحة المعركة الحديثة.
تهدف هذه الدراسة لاستعراض التقنيات والنظم الحديثة والوسائل القادرة على التعامل مع الرادارات الشبحية LPI متضمنة الاجراءات التى تعتمد على منصات منفردة Platform Centric والتى تعتمد على انماط العمل الشبكى بين اكثر من منظومة Network Centric.
كما تهدف الدراسة ايضا الى الاجابة على بعض الاسئلة الهامة المتعلقة بهذا النوع من الرادارات:
· هل يمكن التشويش على نظم الرادارات الشبحية ؟
· ما هى الطرق التى يمكن استخدامها لاعتراض الرادارت الشبحية؟
· ماهى الطرق التى يمكن استخدامها للتشويش ومواجهة الرادارات الشبحية؟
مبادىء الرادارات الشبحية LPI :
كون الرادار شبحى ام لا يعتمد فى المقام الاول على مهمة الرادار,نوع النظم والمستقبلات التى تستهدف كشف هذا الرادار واخيرا زوايا ومديات الرادار والهدف و منصة الاعتراض والكشف interception platform .وتوصف هذه الرادارات ايضا بالرادارات الهادئة.
ولفهم امكانية اكتشاف الرادار من عدمه بواسطة نظم الاعتراض الاشارى المعادية يمكن الاستعانة بالشكل السابق ,حيث يوضح المسافة بين الرادار والهدف والرادار ومنصة الاعتراض والنسبة بينهما هى X فان زادت قيمة X عن 1 يكون الرادار عرضة للاكتشاف بسهولة من المنصات المعادية , اما اذا كانت القيمة اقل من او تساوى 1 فان الرادار قادر على اكتشاف الهدف والمنصة قبل ان يتم اكتشافه من النظم المعادية . وفى النهاية فان هذا الافتراضات هى متغيرات احتمالية لذلك سميت هذه النظم الرادارية بذات الاحتمالية الضعيفة للكشف.
خصائص الرادارات الشبحية :
هناك بعض الخصائص الاساسية التى تميز الرادار العادى عن الرادار الشبحى , سنسردها ثم نتناول كل واحدة بالتفصيل.
- هوائيات ذات فصوص و انبعاثات جانبية منخفضة low side lobe antennas
-انماط بحث غير تقليدية irregular scan patterns
-البث فى نطاق ترددى عريض wide band
-التحكم فى طاقة البث Power Management
-ترددات الموجة الحاملة carrier frequency
-الحساسية العالية جدا very high sensitivity
-قدرات فرد وانكماش الموجة على النطاق الترددى High processing gain
-الكشف المترابط coherent detection
-التشكيلات الفردية والمتعددة monostatic/bistatic
1-- هوائيات ذات فصوص و انبعاثات جانبية منخفضة:
لكل هوائى باعث شعاع رئيسى يحتوى على معظم طاقة البث ومجموعة من الفصوص الفرعية ذات الطاقة الاقل . من الشروط الاساسية فى الرادارات الشبحية ان يكون الهوائى الباعث ذو فصوص جانبية منخفضة للغاية حتى لا تستغلها منصات الاعتراض الاشارى المعادية فى اكتشاف الرادار من زوايا جانبية غير متوقعة .
باستخدام طرق تقليدية مثل الانارة المدببة او Tapered illumination عن طريق استخدام اطباق منحنية للهوائى لتشكيل الشعاع يمكن تقليل الفصوص الجانبية بحواالى الى اقل من -13 ديسيبل ...ولكن لكى يكون الرادار شبحى يجب تقليل الفصوص الجانبية الى -45 ديسيبل وهو ما يمكن تحقيقة عن طريق بسط مجال البث على مساحة كبيرة بدلا من تركيزه فى مساحة ضيقة مما يساعد على توزيع طاقة الشعاع لكل وحدة مساحة وتقليل احتمالية كشفها من النظم المعادية . وفى نفس الوقت تركيز شعاع الاستقبال فى زاوية ضييقة للغاية حتى تزيد حساسية الاستقبال و دقة تحديد الهدف. وفى الرادارات الحديثة ايضا من نوع AESA يمكن استخدام تقنيات مثل كتم الانبعاثات المتغير adaptive leakage cancellation لتحقيق هذه الخاصية .
2- انماط بحث غير تقليدية:
يمكن لمنصات الاعتراض المعادية كشف وتحديد وتصنيف الرادارات المكتشفة عن طريق المعرفة المسبقة بانماط البث والترددات و طرق تغيير شعاع البحث الخاص بالرادار . عن طريق استخدام انماط بحث غير اعتيادية و متغيرة بشكل شبه عشوائى يمكن خداع منصات الاعتراض المعادية .
افضل الرادارات التى يمكنها القيام بهذا الاجراء هى رادارات المصفوفة الطورية التى تتكون من اكثر من باعث ومستقبل فيمكنها تغيير اتجاه البحث الكترونيا بتغيير ال طور الخاص بكل باعث على حدة باستخدام البرمجيات فيمكنها تغيير الشعاع مرات عديدة ف الثانية الواحدة مما يمكنها من تقليل وقت تعريض الشعاع illumination time لانظمة الاعتراض المعادية .
من امثلة الرادارات الغربية التى تمتلك هذه الخاصية : رادار منظومة الباتريوت , رادار F-22 رابور واردار منظمومة S300 الموضحين بالصورة :
من ضمن الانماط الغير التقليدية المستخدمة لتحقيق هذا الغرض هو نمط Omni directional LPI واختصارا OLPI عن طريق بث الشعاع الرئيسى من هوائى واسع النطاق لبسط الشعاع على مساحة كبيرة ومدى صغير لتجنب الكشف و تكوين اشعة الاستقبال من اشعة قوية بعيدة المدى قادرة على كشف الاشعة المرتدة عن الاهداف بعيدة المدى كما هو موضح :
الى هنا تنتهى الحلقة الاولى ...ونستكمل فى الحلقة الثانية باقى الخصائص و انواع الموجات المستخدمة فى الرادارات الشبحية .
الى اللقاء