|
Skuteczność i powodzenie działań współczesnej artylerii w znacznym
stopniu zależą od dokładności i wiarygodności rozpoznania. W
wiodących armiach świata, oprócz tradycyjnych metod, wykorzystuje
się w tym celu zaawansowany sprzęt radiolokacyjny. dania
rozpoznania, polegające na identyfikacji i określeniu
współrzędnych aktywnych stanowisk ogniowych artylerii przeciwnika
na relatywnie dużych odległościach (ok. 40 km) realizowane są przez
radary rozpoznania artyleryjskiego. Urządzenia tego typu,
wykorzystywane w czasie wojny w bezpośrednim sąsiedztwie linii
frontu, są bardzo przydatne w wykrywaniu i unieszkodliwianiu
stanowisk ogniowych artylerii przeciwnika. Również podczas misji
pokojowych radary tej klasy odgrywają kluczową rolę, wspomagając
zadania związane z nadzorowaniem postanowień zawieszenia broni,
umożliwiając szybkie wykrycie naruszenia tych postanowień przez
jedną ze stron konfliktu, określenie sprawców ataku oraz podjęcie
odpowiednich środków zaradczych przez wojska rozjemcze (np.
precyzyjnego ostrzału przez własne środki ogniowe nakierowywane na
cel za pomocą stacji radiolokacyjnej).
Liczba znanych obecnie rozwiązań wyspecjalizowanych radarów
rozpoznania artyleryjskiego nie jest duża, podobnie zresztą jak
armii je wykorzystujących. Obecnie również Polska może dołączyć do
grona krajów je posiadających. Wykonany w Przemysłowym Instytucie
Telekomunikacji, w ramach pracy badawczo-rozwojowej realizowanej na
rzecz Ministerstwa Obrony Narodowej, z dofinansowaniem z środków
Ministerstwa Edukacji Narodowej, prototyp radaru o kryptonimie
Liwiec jest pierwszym w naszym kraju urządzeniem tej klasy.
Prototyp pomyślnie przeszedł testy w ramach badań zakładowych
wykonanych w PIT, które potwierdziły możliwość osiągnięcia
założonych parametrów taktyczno-technicznych. W roku bieżącym
prowadzone są jego badania kwalifikacyjne.
Przeznaczenie
Spośród różnorodnych środków rozpoznania stosowanych w Wojskach
Rakietowych i Artylerii Wojsk Lądowych Liwiec może pełnić rolę
podstawowego urządzenia rozpoznania wykorzystywanego do walki z
artylerią przeciwnika. Będzie on dostarczać informacje o aktywnych
stanowiskach ogniowych artylerii przeciwnika oraz wspomagać
działania własnych środków ogniowych. Do podstawowych funkcji
radaru rozpoznania artyleryjskiego należą:
- automatyczne wykrywanie i śledzenie jednocześnie wielu pocisków
artyleryjskich różnych typów i kalibrów;
-automatyczne rozpoznawanie typów pocisków oraz rodzajów stanowisk
ogniowych artylerii przeciwnika;
- określanie położenia pojedynczych i grupowych stanowisk;
-określanie punktu upadku pocisku;
-współdziałanie (przesyłanie meldunków i odbiór rozkazów) ze
zautomatyzowanym zestawem kierowania ogniem.
Planowane jest wykorzystanie Liwca na szczeblu brygady artylerii w
ugrupowaniu baterii rozpoznania radiolokacyjnego oraz na szczeblu
dywizyjnego pułku artylerii w ugrupowaniu plutonu rozpoznania
radiolokacyjnego. Liwiec włączony będzie w system wspomagania
dowodzenia zautomatyzowanego zestawu kierowania ogniem (np.
wdrażanego w naszej armii Topaza) i będzie działał w ramach sekcji
rozpoznania artyleryjskiego. Przewiduje się, że na polu walki
powinny ze sobą współdziałać 2-3 zestawy radarów rozpoznania
artyleryjskiego, których praca skoordynowana w czasie zapewni
ciągłość obserwacji pola walki oraz zmniejszy prawdopodobieństwo
wykrycia stacji przez środki walki elektronicznej przeciwnika i jej
zniszczenia.
Budowa i podstawowe własności zestawu
W strukturze radaru rozpoznania artyleryjskiego Liwiec można
wyodrębnić trzy zasadnicze podsystemy: głowicę radiolokacyjną,
podsystem przetwarzania danych i sterowania funkcjami radaru wraz
z opisanym dalej tzw.. przelicznikiem balistycznym oraz stanowiska
operatorskie i łączności. W skład urządzenia wchodzą również układy
zasilania, nawigacji, diagnostyki i synchronizacji oraz urządzenia
pomocnicze. Rozwiązanie funkcjonalne głowicy radiolokacyjnej oparto
na doświadczeniach uzyskanych podczas realizacji projektu
wielofunkcyjnego radaru obrony powietrznej TRC-208rda, poprze
zapożyczenie sprawdzonych rozwiązań podzespołów i algorytmów
oprogramowania tego urządzenia oraz ich adaptację do nieco innych
wymagań funkcjonalnych i technicznych. Ze względu na dużą
złożoność układową, głowicę radiolokacyjną wyposażono w rozbudowany
system diagnostyki i testowania, który umożliwia kontrolę
poprawności działania poszczególnych bloków oraz parametrów całego
systemu, w pewnym zakresie również podczas pracy bojowej.
Przeznaczeniem stacji radiolokacyjnej Liwiec jest wykrywanie i
śledzenie wystrzelonych pocisków artyleryjskich oraz wyznaczenie
na tej podstawie parametrów ich trajektorii. Funkcjonalnie to
urządzenie różni się od typowego radaru wielofunkcyjnego
specyficznym sposobem wykorzystania potencjału głowicy
radiolokacyjnej, realizowanym przez algorytmy przeszukiwania
przestrzeni, śledzenia obiektów i zarządzania zasobami radaru,
oraz zastosowaniem specjalistycznego oprogramowania dla
przetwarzania danych radiolokacyjnych - tzw.. przelicznika
balistycznego. Moduł śledzenia i zarządzania zasobami służy do
przeszukiwania przestrzeni oraz podtrzymywania zainicjowanych tras
poprzez dynamiczne sterowanie wyborem sondowanych kierunków w
przestrzeń, a także dobór parametrów sondowania. Moduł ten w
czasie rzeczywistym analizuje dysponowane zasoby stacji (emitowaną
energię i czas) oraz optymalizuje funkcje przeszukiwania i
śledzenia w celu uzyskania najlepszych warunków pracy radaru w
kontrolowanej przestrzeni.
Ostatnim ogniwem w łańcuchu przetwarzania danych o wykrytych i
śledzonych pociskach artyleryjskich jest moduł przelicznika
balistycznego. Moduł ten dokonuje na podstawie danych pomiarowych
(trzech współrzędnych położenia i prędkości radialnej obiektu)
klasyfikacji rodzaju i typu pocisku, środka ogniowego oraz
identyfikacji parametrów trajektorii lotu pocisku, wyznaczając
m.in. współrzędne geograficzne położenia stanowisk ogniowych
artylerii przeciwnika i punktu upadku pocisku. Przelicznik
balistyczny wykorzystuje zestaw zaawansowanych technik
numerycznych, opartych na modelu matematycznym toru balistycznego
i algorytmie identyfikacji parametrycznej tego modelu, oraz
specjalnie opracowaną bazę wiedzy o parametrach pocisków
artyleryjskich, dostarczone przez zautomatyzowany zestaw kierowania
ogniem dane meteorologiczne, a także dane z podsystemu nawigacji.
Teoretyczne podstawy funkcjonowania algorytmów przelicznika
balistycznego, zastosowanych w Liwcu, są wynikiem kilkuletniej
pracy zespołu specjalistów z Wydziału Uzbrojenia i Lotnictwa
(obecnie Wydział Mechatroniki) Wojskowej Akademii Technicznej.
Aparatura całego urządzenia zabudowana jest w trzech kabinach,
które wraz z agregatem prądotwórczym zainstalowano na standardowej
platformie kontenerowej. Urządzenie może być zatem przewożone
dowolnym środkiem transportu (powietrznym, morskim lub lądowym)
przystosowanym do przewozu takich platform. Modułowa konstrukcja
umożliwia ponadto stosunkowo łatwą adaptację Liwca do zabudowy na
różnych pojazdach wojskowych.
Zasada pracy
Przygotowanie radaru do pracy bojowej na stanowisku obserwacyjnym
wykonywane jest przez trzyosobową obsługę stacji i obejmuje:
rozstawienie podpór poziomujących platformę, rozwinięcie anteny
radaru i wykonanie "żyrokompasowania". Po wykonaniu tych czynności
przesyłany jest do zautomatyzowanego zestawu kierowania ogniem
meldunek o gotowości do pracy. W pierwszym etapie pracy bojowej
radar wyznacza przebieg linii horyzontu, korzystając z mapy
cyfrowej lub poprzez realizację programu przeszukania przestrzeni w
szerokim zakresie kątów elewacji. Następnie radar przeszukuje
przestrzeń nad linią horyzontu, w określonym przez operatora
sektorze azymutu, w celu wykrycia pocisków przeciwnika zaraz po ich
wystrzeleniu - na początku trajektorii lotu. Po wykryciu obiekt
jest kilkakrotnie podświetlany w celu określenia jego rodzaju
(pocisk artyleryjski, samolot, obiekt naziemny, zjawisko pogodowe,
itp..). Jeśli obiekt zostanie rozpoznany jako pocisk, podejmowane
jest jego automatyczne śledzenie na pewnym odcinku trajektorii,
przy czym czas śledzenia zależy od jego odległości od radaru,
prędkości i typu toru lotu pocisku (podniesiona, obniżona). Tak
pozyskane pomiary radiolokacyjne są następnie przesyłane do modułu
przelicznika balistycznego w celu ich przetworzenia. Opracowane
przez stację dane o aktywnych stanowiskach ogniowych, zawierające
typ stanowisk, współrzędne ich i punktu upadku pocisku oraz ocenę
wiarygodności informacji, przekazywane są drogą radiową do
zautomatyzowanego zestawu kierowania ogniem. Informacje te są
podstawą dla określenia priorytetów zwalczania celów. Podczas pracy
w trybie wspomagania celności ognia artylerii własnej Liwiec
otrzymuje ze zautomatyzowanego zestawu kierowania ogniem dane
zawierające typ i współrzędne geograficzne stanowiska ogniowego
oraz współrzędne celu i czas prowadzenia ostrzału. Radar podejmuje
w odpowiednim czasie przeszukiwanie zadanego sektora azymutu w
górnym zakresie kątów elewacji w celu wykrycia pocisku w pobliżu
wierzchołkowej toru lotu. Działanie przelicznika balistycznego
polega w tym przypadku na precyzyjnym określeniu współrzędnych
punktu upadku pocisku artylerii własnej, które są następnie
wykorzystywane do oceny celności strzału oraz wyznaczenia
odpowiednich poprawek dla stanowisk ogniowych.
Podczas testów Liwca, przeprowadzonych między innymi na poligonach
artyleryjskich, potwierdzono najważniejsze właściwości urządzenia,
takie jak:
- praca sektorowa z kątem pokrycia w azymucie 90°, przy pokryciu
elewacyjnym 0=20°;
- zasięg wykrywania ponad 40 km;
- niewielka strefa martwa (rzędu pojedynczych kilometrów);
- zdolność wykrywania obiektów o średniej skutecznej powierzchni
odbicia od 0,001 m2 (pocisk 20 mm);
- duża dokładność oszacowania mierzonych współrzędnych;
- częstość odnawiania informacji o obiektach poniżej 0,5 s w trybie
przeszukiwania oraz 0.1=0.5 s w trybie aktywnego śledzenia;
-dokładność oszacowania współrzędnych położenia stanowisk ogniowych
artylerii przeciwnika i punkt upadku pocisku rzędu kilkudziesięciu
metrów (zależna od odległości).
Podsumowanie
Wykonany w PIT prototyp Liwca jest pierwszym w kraju nowoczesnym
urządzeniem radiolokacyjnego rozpoznania artyleryjskiego, przy
którego opracowaniu wykorzystano współczesne osiągnięcia
techniczne i technologiczne z dziedziny radiolokacji. Pierwsze
próby poligonowe prototypu rozpoczęto w roku 2005. Realizacja tej
nowej pracy badawczo-rozwojowej w stosunkowo krótkim okresie była
możliwa dzięki wykorzystaniu doświadczeń nabytych przez PIT przy
innych projektach realizowanych na rzecz MON, a w szczególności
przy opracowaniu radaru wielofunkcyjnego Brda, którym również po
raz pierwszy potwierdzono zdolność wykrywania pocisków
artyleryjskich o małej powierzchni skutecznej odbicia (pociski
kalibru 20 mm).
Testy Liwca przeprowadzone na poligonach artyleryjskich w ramach
badań zakładowych, potwierdziły zdolność urządzenia do wykrywania
pocisków artyleryjskich różnego typu i kalibru oraz identyfikacji i
określania współrzędnych stanowisk ogniowych artylerii przeciwnika
i punktów upadku pocisków w warunkach rzeczywistych. Obecnie
prowadzone są badania kwalifikacyjne prototypu, które mają
zweryfikować możliwość uzyskania zakładanych parametrów
taktyczno-technicznych urządzenia i stanowić podstawę do podjęcia
decyzji o wdrożeniu urządzenia w WRiA WL. Zastosowanie radaru
rozpoznania artyleryjskiego w połączeniu z wprowadzaną
automatyzacją kierowania ogniem powinno przyczynić się do znacznego
wzrostu skuteczności i efektywności wykorzystania sprzętu
artyleryjskiego w naszej armii, skrócenia czasu reakcji ogniowej i
całkowitego czasu prowadzenia ognia. Dostępność rozwiązania radaru
rozpoznania artyleryjskiego opracowanego w kraju pozwoli na dalszy
rozwój urządzenia i dostosowywanie go do zmieniających się celów i
potrzeb WRiA WL. Realizacja tego programu to również inwestycja w
krajowy przemysł i placówki badawczo-rozwojowe, a także szansa na
zwrot poniesionych wydatków poprzez wpływy z podatków związanych z
przyszłą produkcją, zarówno dla Sił Zbrojnych RP jak i na eksport.
Autorzy są pracownikami Przemysłowego Instytutu Telekomunikacji
Bibliografia:
Nowa Technika Wojskowa 8/2006
Fotografie - Poligon artylerii
w Toruniu |
