Как обуздать Америку

Крылатые ракеты – главное ударное средство Пентагона. Фото со страницы ВМС США в Flickr

Все больше политологов и даже глав государств твердят о приближении третьей мировой войны. Масла в огонь подлил фактический выход США из Договора о ликвидации ракет средней и меньшей дальности. Ответ руководителей нашего государства больше напоминает угрозу пальчиком мальчику, поставленному в угол, чем что-то более серьезное, заставляющее американцев с нами считаться. Как представляется, единственное, что сможет обуздать их, – это реализация предложения, изложенного в настоящей статье.

АСИММЕТРИЧНЫЙ ОТВЕТ

Многие эксперты в своих расчетах исходят из того, что нападающего на Россию противника обязательно нужно уничтожить. Но при таком подходе к обороне страны не хватит никакого бюджета. Действительно, на каждую ракету «Томагавк» потребуется несколько дорогих зенитных ракет. Еще ярче ситуация с уничтожением дронов, несущих боевой заряд. Дрон – это копеечное средство, продающееся сейчас даже в обычном магазине, а стоимость зенитной ракеты – в тысячу раз больше. И таких примеров можно привести очень много.

Сейчас ситуацию может спасти только неординарное решение – спасти хотя бы на время и желательно без больших материальных затрат. Таким решением может стать создание системы устройств для парализации деятельности боевых единиц. Конечно, параллельно с созданием оружия для их уничтожения.

Парализация деятельности боевых единиц осуществляется средствами радиоэлектронной борьбы (РЭБ). Они многогранны и могут быть использованы в самых разнообразных ситуациях для решения самых разнообразных тактических задач. Для решения же поставленной задачи важная роль отводится средствам постановки помех приемникам спутниковых навигационных систем (СНС) GPS, ГЛОНАСС, COMPASS (BeiDow), Galileo, Indian RNSS, QZSS.

Сегодня трудно себе представить функционирование любой боевой единицы без использования спутниковой навигации для определения текущего местоположения этой боевой единицы, для ведения огня артиллерией и т.д. Даже каждый солдат в американской армии имеет приемник СНС для определения своего местоположения и радиостанцию для автоматической передачи своих текущих координат командиру, а командир может оптимизировать действия конкретного солдата для выполнения общей задачи, поставленной перед подразделением. Не говоря уже о крылатых ракетах типа «Томагавк», авиации, кораблях и даже о гиперзвуковом оружии. Поэтому прекращение функционирования приемников СНС на перечисленных выше и других боевых единицах приведет либо к парализации военных операций, либо к недопустимому увеличению промаха.

АХИЛЛЕСОВА ПЯТА

Краеугольными камнями в современных сетецентрических войнах являются знание боевыми единицами своего текущего местоположения и передача его командиру или использование для управления своим движением, а также связь боевых единиц с командованием и между собой. Если связь может быть самой разнообразной и осуществляться в различных диапазонах радиоволн и поэтому ее подавление с помощью помех весьма затруднительно, то высокоточное определение своего местоположения возможно только с помощью СНС.

Другие способы навигации непригодны и присутствуют только в предложениях не очень компетентных людей. Действительно, например, какая навигация может быть по рельефу местности над морем, бескрайними лесами Сибири или пустыней? В инерциальных навигационных системах (ИНС) со временем накапливаются такие большие ошибки, которые у ракет дальнего радиуса действия могут даже превышать радиус поражения боеголовки. Поэтому в дополнение к ИНС на боевых единицах устанавливаются приемники СНС для периодической высокоточной коррекции траектории. Отсюда следует, что акцент при парализации боевых операций надо делать на подавление помехами приемников СНС.

Какие встретятся трудности на этом пути?

Во-первых, обилие сигналов, которые излучаются спутниками всех перечисленных выше систем и которые принимаются современными приемниками. Нынешнее развитие микроэлектроники позволяет делать аппаратуру для одновременного приема всех сигналов всех систем (если, конечно, известны коды сигналов). В современных приемниках СНС насчитывается уже более 50 каналов, каждый из которых настраивается на прием своего сигнала. Причем сам пользователь может настроить свободный канал на новый появившийся сигнал. Это позволяет, с одной стороны, повысить точность измерения, а с другой – сделать приемники более защищенными от организованных активных помех. Даже если группа каналов будет подавлена помехами, то оставшиеся каналы выполнят свою задачу – измерят координаты приемника и координаты объекта, на котором этот приемник установлен.

Вторая трудность – это предпринимаемая защита приемников от проникновения в них помех через боковые лепестки диаграммы направленности антенн. Для этой цели разработаны специальные средства, в частности, экранировка приемников или их затенение окружающими предметами. Все более широкое распространение получают специальные антенны (компенсаторы в виде фазированных решеток), устанавливаемые вокруг антенны приемника и существенно подавляющие излучение помех с заданного направления. Вокруг антенны приемника ставят также бортики, которые хотя и снижают количество спутников, от которых принимаются сигналы, но на точность измерения координат приемниками особенно не влияют. Затенение может осуществляться установкой антенны наверху фюзеляжа летательного аппарата (ЛА), да еще и в небольшом углублении фюзеляжа. В этом случае проникнуть помехам в приемник через боковые лепестки антенны будет очень затруднительно – помехи будут сильно ослабляться, особенно при облучении ЛА передатчиком помех, расположенным на земле.

Как же можно преодолеть перечисленные трудности? Способ один – помехи должны попадать в антенну приемника СНС сверху, то есть в главный лепесток диаграммы направленности антенны, направленный всегда вверх. Тогда не будут работать все ухищрения по защите приемников от помех. Это означает, что передатчик помех должен находиться над всеми объектами, которые необходимо облучать помехами. В том числе и над летящими на большой высоте гиперзвуковыми ракетами, для которых подавление их навигации является единственным способом защиты от них. Но попасть помехой в главный лепесток антенн приемников высоколетящих объектов можно только сверху, причем желательно в главный лепесток антенны. Анализ возможностей того, как это сделать с помощью различных средств, показал, что оптимальным является размещение передатчиков помех на микроспутниках. Такой способ обладает рядом достоинств и позволяет решить несколько тактических, политических и даже экономических задач.

Во-первых, появляется возможность снизить точность наведения гиперзвукового оружия и высоколетящих беспилотников (разведывательных и ударных), не допуская коррекции траектории полета для устранения накапливающихся ошибок в ИНС. Следует принять во внимание, что антенны приемников расположены наверху киля и экранируются им от излучения помех со стороны Земли даже через боковые лепестки антенны.

Во-вторых, в таком случае можно будет выборочно облучать помехами заданные географические районы, не допуская эффективного использования в них оружия, основанного на использовании СНС. Такие районы могут располагаться в любых местах земного шара, поскольку время появления и нахождения спутников в этих районах подчинено астрономическим законам движения небесных тел и может быть заранее вычислено. По каналу управления бортовой аппаратурой спутников с Земли данные о времени включения и выключения излучения помех для каждого микроспутника передаются на его борт и вводятся в блок управления передатчиком помех.

В-третьих, такой способ позволяет сэкономить средства, направляемые на защиту больших районов страны, например, для защиты от проникновения на территорию России самолетов и крылатых ракет с северного направления. По всей северной границе сейчас строятся аэродромы для истребителей-перехватчиков и устанавливаются зенитные ракетные комплексы. Они, конечно, смогут в какой-то степени решить задачу объектовой обороны, но полностью исключить проникновение неприятельской авиации и ракет через зоны их ответственности в глубь территории России не способны. Облучение помехами с микроспутников огромных лесных территорий России и конкретных объектов в глубине страны, которые защищаются объектовой обороной ПВО, может привести к тому, что при подлете к этим объектам в ИНС накопится такая большая ошибка, что выполнение боевой задачи будет либо невозможно, либо сильно затруднено. При этом обеспечить такую защиту можно и по заказам других стран в рамках внешнеэкономической деятельности (в этом случае владелец сети микроспутников получает еще и возможность проводить нужную ему политику в заданных районах планеты).

С помощью помех вполне возможно лишить противника главного козыря – высокоточной спутниковой навигации. Иллюстрация NOAA

Защита от ракет противника с помощью активных помех, подавляющих приемники СНС, была успешно апробирована в начале войны в Ираке в 2003 году. Передатчики помех приемникам СНС одной российской компании, установленные в ряде районов Ирака, в течение первых 10 дней войны успешно отводили от целей американские «Томагавки» и корректируемые авиабомбы. Вашингтон даже устроил дипломатический скандал Москве, заявив протест против поставки Ираку эффективного вооружения в обход санкций ООН. И пока американцы ковровыми бомбардировками не уничтожили все, что можно, в районе расположения передатчиков помех, включая и сами передатчики, продолжить военные действия в запланированные сроки они не могли.

Для успешного подавления приемников СНС необходимо определить тенденции развития этих систем в части сигналов. А они таковы. Во-первых, вводятся новые сигналы, информация о которых широко сообщается. В том числе на каких частотах располагаются спектры сигналов и какие основные параметры эти сигналы будут иметь. Во-вторых, вводятся новые сигналы, но о них известно только министерствам обороны стран, создавших данные СНС. Каналы для приема этих сигналов закладываются только в военные приемники стран – создателей системы. Такие приемники устанавливаются на боевых объектах этих стран, главным образом – высокоточном оружии. Сокрытие информации об этих сигналах необходимо для повышения защищенности приемников от активных помех со стороны потенциальных противников. Заметим, что если помехами не будет подавлен хотя бы один канал, то приемник измерит свои географические координаты, и подавление других каналов будет напрасным. Отсюда еще раз следует, что помехи должны подавлять абсолютно все существующие и потенциальные каналы приемников, которые могут появиться в будущемили уже появились как засекреченные.

Учитывая сказанное выше, все сигналы можно разделить на три группы.

Первая группа – это сигналы с полностью известными параметрами, то есть с известными несущими частотами и кодами. К ним, например, можно отнести С/А коды системы GPS, М-коды системы ГЛОНАСС и т.п.

Вторая группа – это сигналы с частично известными параметрами, например, с известным видом спектра (то есть несущими частотами) и даже известной длительностью субимпульса в коде, но с неизвестным кодом. Примерами являются сигналы с двугорбыми спектрами. Или у сигнала известна несущая частота и опорный (первичный) код, а код, который накладывается на первичный код, является секретным. Так, в системе GPS известен высокоточный опорный Р-код, но неизвестен накладываемый на него Y-код. Без Y-кода невозможно измерить местоположение приемника с высокой точностью, значительно большей, чем точность измерения с помощью С/А кода.

Третья группа включает полностью неизвестные сигналы, то есть сигналы с неизвестными параметрами, за исключением лишь диапазона частот, в котором эти сигналы находятся. Границы диапазона определены международными соглашениями по выделению конкретных участков частот для СНС. Такие сигналы могут быть введены странами, создавшими свои СНС для защиты от организованных помех. В этих странах приемники СНС будут содержать каналы для приема таких сигналов, позволяющие измерить координаты приемника в условиях, когда каналы для других сигналов будут подавлены помехами. В приемниках других стран каналов для приема секретных сигналов нет, и такие приемники можно будет подавить организованными помехами.

Формирование помех для полностью известных сигналов и частично известных сигналов осуществляется генераторным способом, то есть путем формирования сигналов в передатчике помех без использования принятых извне сигналов со спутников. Для формирования таких помех используется цифровая DDS-технология, позволяющая одновременно формировать много сигналов. Цифровая плата для формирования помех уже создана и используется в передатчиках помех. Плата имеет размеры 135x100мм и вес около 100 грамм. С ее помощью формируются полностью известные и частично известные сигналы. Для формирования частично известных сигналов используются коды из того же класса, что и истинные. При этом, конечно, из-за несогласованности кодов происходит некоторый проигрыш по энергетике, но это компенсируется за счет существенного превышения мощностью помехи мощности принятого в приемнике сигнала. Этот способ решает проблему и дает хорошие результаты.

Для формирования помех полностью неизвестным сигналам используется ретрансляционный способ. Он заключается в приеме всех сигналов в частотном диапазоне работ всех СНС, запоминании в цифровой форме всей суммы принятых сигналов и однократном или многократном переизлучении запомненной суммы сигналов. При этом наряду с формированием помехи полностью неизвестным сигналам будут формироваться помехи и всем остальным сигналам. Причем частично известным сигналам будут формироваться помехи как полностью известным, поскольку при переизлучении принятых частично известных сигналов в них ничего не будет меняться, то есть будут переизлучаться полностью сохраненные принятые сигналы. Полностью известные сигналы будут запоминаться без искажений и будут также без искажений переизлучаться, добавляя свою часть мощности помехи к помехам, формируемым с помощью DDS-технологии. Аппаратура создания помех ретрансляционным способом также уже создана.

УНИВЕРСАЛЬНЫЕ ПЛАТФОРМЫ

Еще одним достоинством размещения передатчиков помех на микроспутниках является существенное снижение требований к мощности помех. Объясняется это тем, что микроспутники находятся гораздо ближе к поверхности Земли, чем спутники СНС. Последние «висят» на расстоянии нескольких десятков тысяч километров. Мощность их передатчиков достигает порядка 100 Вт, и большей ее сделать очень затруднительно, поскольку электропитание берется от панелей солнечных батарей плюс проблемы охлаждения. В результате до Земли, то есть до навигационных приемников, доходит микроскопическая мощность сигналов. И только «хитрые» методы обработки сигналов в приемниках позволяют вытащить очень слабые сигналы из-под шумов. Расчеты показывают, что мощности передатчиков помех на микроспутниках, летающих на высотах примерно 2 тыс. км, могут быть порядка единиц ватта. При этом превышение мощности помех, излучаемых с микроспутников, над сигналами, принятыми от навигационных спутников, будет в несколько сотен и даже в тысячи раз больше. Если к тому же учесть, что помехи полностью совпадают с сигналами от навигационных спутников, выделить сигнал со спутника на фоне совпадающей с ним помехи невозможно, и навигационный приемник будет реагировать только на помехи с микроспутников.

Микроспутники как платформы для аппаратуры различного назначения (в основном для аэрофотосъемки) уже разработаны многими компаниями, в том числе и в России. Они включают в себя и каналы связи с Землей, и электропитание от солнечных батарей для бортовой аппаратуры, и многое другое, необходимое для обеспечения работы передатчиков помех. Поэтому многие страны могут на Земле скомпоновать микроспутники для борьбы с высокоточным оружием. Единственная остающаяся проблема – вывод спутников на орбиты. Но и это уже не препятствие. В прессе постоянно появляются сообщения о том, что небольшие страны, имеющие небольшие ракеты, приспосабливают их для вывода на орбиты груза, превышающего вес микроспутников.

Таким образом, с помощью микроспутников с передатчиками помех приемникам СНС можно будет парализовать боевые действия, в которых подавляющее большинство боевых единиц использует для своего функционирования приемники СНС. Этот способ нейтрализации не очень затратный и не идет ни в какое сравнение со стоимостью других способов. Кроме того, он реализуется в очень сжатые сроки. Очень важным и привлекательным достоинством предлагаемого пути является практически полная готовность аппаратуры создания помех, платформ микроспутников и другого вспомогательного оборудования. Прикидочные расчеты показывают, что количество микроспутников, необходимое для решения поставленной задачи, будет порядка 30 штук. Стоимость их – копеечная по сравнению, например, со стоимостью надежного укрепления северной границы России.

Предлагаемая система микроспутников успешно решит задачу в военное время и в угрожаемый период. Вы спросите: а что же микроспутники будут делать в мирное время? При установке на борту микроспутников малогабаритной связной аппаратуры для телефонных переговоров они с успехом могут заменить иностранные системы. Либо на них можно установить аппаратуру для обычной мобильной связи. Но такая связь без принятия дополнительных мер будет обеспечена только внутри зоны, которая может облучаться с микроспутника. Однако и это будет уже большим достижением для районов, где никакой доступной связи, кроме спутниковых телефонов, быть не может. Например, на бескрайних просторах Сибири или в зоне локальных конфликтов, где может быть выключена обычная мобильная телефонная связь. Как, например, в Сирии.

И, наконец, последнее замечание. Сейчас вошло в моду создавать специальные узконаправленные передатчики помех, напоминающие ружья. Проводятся демонстрационные испытания по воздействию «ружей» на дроны (в основном китайские), которые при попадании на них помех либо садятся, либо продолжают свой полет по непрогнозируемой траектории. При всей красочности таких испытаний эти «ружья» в реальной боевой обстановке совершенно бесполезны. Действительно, а кто скажет, в каком направлении нужно направлять «ружье»? Разговоры о том, что это сделают радиолокаторы, теплопеленгаторы или лазерные локаторы, могут вести только недостаточно компетентные специалисты. Визуально дроны можно обнаружить на расстоянии порядка 500 м или даже меньше. С такого расстояния даже при подавленном помехами приемнике СНС беспилотник с помощью ИНС может быть успешно наведен на цель. И второй вопрос: а что делать, если налет одновременно осуществляется с нескольких направлений?

В заключение отметим: не вызывает сомнений, что после запуска даже одного-двух предлагаемых микроспутников и их включении на короткое время над территорией США, сговорчивость американцев резко увеличится. Ведь тогда на всей территории США перестанут работать навигаторы в автомобилях, самолетах, морских судах и т.д. Визг обычных обывателей наверняка будет услышан администрацией США, которая пойдет с нашей страной на продуктивные переговоры.

Важно подчеркнуть, что практически вся аппаратурная часть микроспутников уже создана – нужно лишь объединить блоки, сделанные в разных организациях. Алгоритмы же управления – достаточно простые и под силу даже школьникам старших классов.