Основные системные принципы

Общая характеристика радиосистем.

Термин «система» означает «целое, составленное из частей». Поэтому под системой понимают совокупность совместно действующих объектов, предназначенных для самостоятельного (независимого) выполнения поставленной задачи. Под объектом в данном случае понимаются технические устройства, а также среда (например, среда, в которой распространяются электромагнитные волны).

Основные системные признаки:

1. Целостность (единство) – наличие у всей системы какой-то общей цели, общего назначения. Свойства системы принципиально нельзя свести к сумме свойств составляющих ее частей (компонентов или элементов). Из свойств частей невозможно вывести свойства системы. Характеристики каждой части зависят от ее места и выполняемых функций внутри системы.

2. Структурность – возможность описания системы через установление ее структуры, т.е. сети связей и отношений внутри системы. Поведение системы обусловлено как поведением ее отдельных частей, так и свойствами ее структуры.

3. Иерархичность: каждая часть системы, в свою очередь, может рассматриваться как система, а изучаемая в данном случае система представляет собой одну из частей более широкой системы.

4. Сложность поведения системы – наличие сложных, переплетающихся и перекрывающихся взаимосвязей между переменными системы, при которых изменение одной переменной влечет изменение многих других переменных.

5. Множественность описания системы: вследствие принципиальной сложности системы

6. Большие размеры системы как по числу частей, выполняемых функций и входов, так и по своей стоимости.

7. Нерегулярное, случайное поступление во времени внешних возмущений, следствием чего является невозможность точного предсказания нагрузки.

8. Высокая степень автоматизации, широкое использование в системе новейших автоматических вычислительных машин и микропроцессоров в целях гибкого, оперативного и автоматизированного управления системой.

На практике встречается большое разнообразие систем. Это электронно-вычислительные машины, автоматические телефонные станции, системы обеспечения полетов воздушных судов, системы управления технологическими процессами и т.д. Системы могут быть сложными и важно, чтобы они были оптимальными, то есть обладали наилучшими характеристиками в заданных условиях эксплуатации. Обычно к системам предъявляется целый ряд технических требований, и некоторые из них являются противоречивыми. В этом случае возникает проблема выбора оптимальности системы. Общих рецептов отыскания критериев оптимальности не существует. Обычно это отношение некоторого обобщенного показателя качества работы системы к стоимости затрат.

Радиотехническими называют такие системы, в которых переносчиком информации являются радиоволны. К основным преимуществам радиосистем, позволяющим решать большой объем задач, могут быть отнесены следующие:

- дистанционность действия. Факт дистанционности действия радиосистем обусловлен способностью электромагнитных волн отрываться от породившего их источника (от антенны радиопередающего устройства) и распространяться в пространстве на значительные расстояния (тысячи километров и более). Во многих случаях радиосистемы оказываются единственным средством осуществления дистанционного контакта — оптические, в частности, средства имеют в сильном тумане крайне малую дальность действия, а визуальная, например, оценка пилотом воздушной ситуации чрезмерно затруднена в ночных условиях и т.д.;

- многофункциональность. Данное преимущество связано с широким перечнем возможностей, предоставляемых приемо-передающим режимом работы. Например, одна и та же радиосистема может быть использована не только для определения местоположения (дальности и угловых координат) летательного аппарата, но также для вычисления его скорости, для передачи информации, для выяснения государственной принадлежности и др.;

- гибкость. Указанная особенность основывается на способности радиосистемы изменять свои параметры в достаточно большом диапазоне при неизменных массогабаритных и энергетических показателях. В частности, использование различных видов модуляции радиосигналов приводит к возможности передачи значительных объемов информации (принадлежащей, возможно к существенно отличным классам), а применение частотной перестройки позволяет повысить помехозащищенность радиосистемы;

- оперативность. Отмеченное достоинство подтверждается не только высокой (и практически постоянной) скоростью распространения электромагнитных волн в пространстве или практически безинерционным прохождением радиосигнала через электронные узлы, но также и быстротой принятия решения в устройствах обработки информации;

- высокая информативность. Это преимущество базируется на использовании сложнокодированных высокочастотных радиосигналов, каждый из которых способен перенести значительный объем разнородной информации;

- автономность. Данное обстоятельство обусловлено способностью ряда радиосистем выполнять свои функции самостоятельно без обращения к помощи других систем (радиосистем в том числе). Отмеченные достоинства радиосистем подкрепляются также рядом иных положительных факторов;

- теория функционирования и практика использования радиосистем в настоящее время развиты достаточно хорошо;

- современная элементная база позволяет реализовывать радиосистемы с приемлемыми массогабаритными, энергетическими и надежностными показателями;

- наличие электронных вычислительных машин дает возможность обрабатывать все более увеличивающиеся объемы информации с высокими скоростями. Вместе с тем, радиосистемам присущи и недостатки, основными из которых являются:

- сравнительная дороговизна;

- значительное энергопотребление;

- необходимость (в ряде случаев) выноса приемо-передающих антенн бортовых радиосистем за пределы фюзеляжа, что приводит к ухудшению аэродинамических характеристик летательного аппарата;

- невозможность (во многих случаях) выполнения полнотраекторного (от взлета до посадки) радиоконтакта одной и той же наземной радиосистемы с бортовой радиосистемой совершающего полет летательного аппарата, что при использовании нескольких наземных радиосистем удорожает стоимость полета, а также может привести к наличию зон полета с отсутствием радиоконтакта;

- ухудшение экологической обстановки в окружающей среде за счет неизбежного для радиосистем излучения электромагнитных волн.

Что касается классификаций радиосистем, то они могут быть выполнены по различным признакам. Наиболее употребительными в настоящее время являются классификации по месту расположения радиосистемы и по области ее использования.

По месту расположения. В этом случае радиосистемы подразделяются на следующие классы:

- наземные (например, радиомаяки, радиосистемы обзора воздушного пространства);

- бортовые (например, автоматический радиокомпас, радиосистема обзора земной поверхности).

Вместе с тем, следует отметить, что нередко в одной и той же радиосистеме присутствует как наземное, так и бортовое радиооборудование (например, радиосистема определения государственной принадлежности, радиосистема посадки).

По области использования. В этом случае радиосистемы подразделяются на следующие классы:

- гражданские (например, радиосистема предупреждения столкновений, радиосистема управления воздушным движением);

- военные (например, радиосистема перехвата и прицеливания, радиосистема наведения).

Следует отметить, что значительное количество радиосистем обладают так называемой «двойной применимостью», то есть могут быть использованы как в гражданской, так и в военной авиации.

Виды радиосистем

В зависимости от их сложности различают следующие виды: 1) большая радиосистема, 2) радиосистема, 3) радиоустройство. Радиосистемой называют любую техническую систему, в которой радиосредства выполняют основную или одну из основных функций. Радиосистема состоит из нескольких радиоэлектронных частей, взаимосвязанных между собой и выполняющих определенную задачу или функцию. Типичным примером радиосистемы является система радиосвязи, которая в простейшем случае состоит из радиопередающего устройства РПУ, передающей антенны ПА, радиоканала РК, приемной антенны ПрА и радиоприемного устрой­ства РпрУ (рис. 1.1).

Большая радиосистема или радиокомплекс представляет собой совокупность радиосистем, обеспечивающих выполнение общей комплексной задачи. Примерами больших радиосистем являются: система противоздушной обороны, система управления воздушным движением, система измерения траекторий и управления искусственными спутниками Земли (ИСЗ) и космическими кораблями и т. п. Большая радиосистема может состоять как из нескольких, так и из многих сотен и тысяч отдельных радиосистем.

Большой радиосистемой является система противоздушной обороны (ПВО), состоящая из отдельных составных радиосистем (рис.1.2).

Рис.1.2. Система противовоздушной обороны

Радиоустройство является частью радиосистемы или радиоприбора, выполняющей одну из основных функций. Примерами радиоустройства могут быть радиопередающее, радиоприемное и антенное устройства.

Для современной радиоэлектроники характерно огромное число радиосистем и радиоприборов, которые существенно различаются по своему назначению, принципу действия, характеристикам (входным и выходным параметрам), сложности, массе и габаритным размерам, массовости производства и т. п. Отсюда следует сложность задач, которые стоят перед радиоспециалистами, проектирующими, изготавливающими, регулирующими и эксплуатирующими радиосистемы, и необходимость нестандартного, творческого подхода к их решению.

По своему назначению различают следующие радиосистемы: радионавигации, радиолокации, радиотелеметрии, радиоуправления, радиосвязи, радиовещания, телевидения и др.

Хотя большинство из этих радиосистем известно всем и не требует пояснений, сделаем исключение для некоторых.

Радионавигационные системы предназначены для вождения кораблей (в том числе и космических) и самолетов. (Термин «навигация» происходит от латинского слова «navis» — корабль).

Радиолокационные системы служат для обнаружения объектов, определения их местоположения и параметров их движения. Ниже они будут рассмотрены подробно.

Радиотелеметрические системы предназначены для передачи результатов измерений различных процессов по радиоканалу.

Системы радиоуправления позволяют управлять по радиоканалу различными объектами (и прежде всего беспилотными летательными аппаратами) и процессами.

Радиосистемы в науке и технике применяются в основном для передачи или извлечения информации об исследуемых процессах и объектах или о системах управления различными объектами и процессами.

Отметим, что приведенная выше классификация радиосистем по назначению, как и всякая классификация, весьма условна, так как многие из применений основных видов радиосистем взаимно перекрываются. Так, например, радиолокационные системы часто применяются для навигации, а методы последней (например, радиопеленгация) широко используются в радиолокационных системах.

Большинство радиосистем связано с передачей, приемом и извлечением информации и носят название информационных.

По выполняемым функциям информационные радиосистемы могут быть разделены на следующие классы:

1) передачи информации (системы радиосвязи, радиовещания и телевидения);

2) извлечения информации (системы радиолокации, радионавигации, радиоастрономии, радиоизмерений и т. д.);

3) разрушения информации (система радиопротиводействия);

4) управления различными процессами и объектами и, прежде всего, беспилотными аппаратами;

5) комбинированные.

Радиосистема передачи информации может быть одноканальной (рис.1.3, а) и многоканальной (рис. 1.3, б). В первом случае она состоит из источника информации И, электрофизического преобразователя ЭП информации в сообщение (микрофона, телеграфного аппарата, датчика каких-либо физических величин и т. п.), кодирующего устройства (или кодера) К, радиопередающего устройства РПУ, передающей антенны, радиоканала, приемной антенны, радиоприемного устройства РПрУ, декодера ДК, обратного электрофизического преобразователя ОЭП информации (телефона, репродуктора, буквопечатающего аппарата, индикаторного устройства и т. п.) и потребителя информации.

Кодирование служит лишь для повышения эффективности и помехоустойчивости передачи информации и в ряде случаев не применяется.

Рис.1.3. Структурные схемы одноканальной (а) и многоканальной (б) радиосистем передачи информации

В многоканальной радиосистеме передачи информации (рис. 1.3,б) несущее колебание радиопередающего устройства РПУ применяется для передачи информации от нескольких источников соответственно к потребителям Необходимыми элементами такой радиосистемы являются: устройство уплотнения УУ и устройство разделения УР каналов, которые могут включать в себя кодеры и декодеры.

В радиосистеме извлечения информации информация как таковая не передается, а извлекается или из собственных сигналов, излученных в направлении на исследуемый объект и отраженных от него (это — типичная система радиолокации), или из сигналов других радиосистем (система радиоизмерений), или из собственного радиоизлучения различных тел (системы пассивной радиоастрономии). Ограничимся пока рассмотрением радиосистемы извлечения информации, в которой ведется прием и обработка отраженных сигналов. В ней радиопередающее устройство РПУ (рис 1.4) излучает в направлении исследуемого объекта специальный так называемый зондирующий сигнал, который после отражения от объекта поступает в радиоприемное устройство РПрУ, отфильтровывается в нем от всякого рода помех и сравнивается с образцом зондирующего сигнала, поступающего непосредственно из радиопередающего устройства РПУ, расположенного рядом с радиоприемным. В результате этого сравнения (а в более общем случае обработки отраженного сигнала) извлекается информация о наличии или отсутствии объекта отражения, его местоположении, движении и отражающих характеристиках и поступает к потребителю информации. Такая радиосистема носит название радиолокационной системы (РЛС).

Радиосистемы разрушения информации служат для создания помех нормальной работе конкурирующей радиосистемы путем или излучения мешающего сигнала (рис.1.5,a), или приема, умышленного искажения и переизлучения сигнала конкурирующей радиосистемы (рис. 1.5,б). В последнем случае радиосистема состоит из приемной антенны, радиоприемного устройства РпрУ, устройства искажения сигнала УИС, радиопередающего устройства РПУ и передающей антенны, через которую излучается мешающий радиосигнал.

Комбинированные информационные радиосистемы представляют собой комбинацию радиосистем передачи и извлечения информации. Примером такой системы может быть комбинация радиолокационной системы измерения координат самолетов (или ракет) и радиосистема передачи этих координат на удаленный пункт управления воздушным движением.

Рис.1.5. Структурные схемы радиосистем разрушения информации: с излучением мешающего (а) и искаженного (б) сигналов

1.2 Начало радиолокации

В 30-х годах прошлого столетия сгущались тучи на политическом горизонте Европы, да и всего мира. Набирал силу и наглел фашизм в Германии, Италии, в Японии поговаривали о мировом господстве. Страны оси Рим–Берлин–Токио лихорадочно вооружались. Росли скорости, вооруженность и дальность полета самолетов. Появилась настоятельная необходимость в обнаружении и определении координат воздушных целей. Но как это сделать? Имевшаяся в это время звуколокационная техника уже не могла работать удовлетворительно. «Слухач» звукоулавливателя наводил рупоры в направлении места, откуда исходил звук от летящего самолета. Но скоростной самолет улетал в это время далеко ... К тому же звук «относился» ветром. А обычные методы визуального наблюдения оказывались бесполезными, как только самолет скрывался за облаками. Прожекторы да звукоулавливатели – вот и вся техника, которая была в распоряжении военных к середине 30-х годов.

И военные выступили с инициативой создать новые средства, использующие другие виды излучений, главным образом электромагнитные волны. Инициаторами исследований были представитель Главного артиллерийского управления (ГАУ) РККА М.М. Лобанов, впоследствии генерал-лейтенант, и представитель управления ПВО РККА П.К. Ощепков, впоследствии профессор, директор Института интроскопии. В Центральной радиолаборатории (ЦРЛ) организовалась группа под руководством старшего инженера Ю.К. Коровина. Договор между ЦРЛ и ГАУ был заключен в октябре 1933 года. Кстати, этот договор был первым в СССР юридическим документом, положившим начало планомерным научно-исследовательским и опытно-конструкторским работам в области радиолокации, а также их финансированию. В Соединенных Штатах по настоянию вице-адмирала Боуэна лишь в 1935 году конгресс ассигновал Морской исследовательской лаборатории 100000 долларов специально на работы в области радиолокации. А первый контракт с промышленностью на постройку шести опытных станций был заключен в 1939 году.

Официальная западная история родиной радара считает Великобританию. Сейчас трудно винить историков за эту неточность, ведь все работы по радиолокации и у нас, и за рубежом по понятным причинам проводились в обстановке строжайшей секретности. Перед второй мировой войной Великобритания располагала самым большим в Европе военно-морским флотом, но Германия имела подавляющее превосходство в воздухе. Поэтому защита от воздушного нападения (немцы неоднократно бомбили Лондон) была для англичан жизненно важной задачей. С 1936 года вдоль побережья Великобритании стали строить линию постов раннего радиолокационного обнаружения, к началу войны она была закончена.

Идея радиолокации в те годы буквально носилась в воздухе. Впервые ее высказал П.К. Ощепков еще в 1932 году. Позднее он же предложил идею импульсного излучения. Любопытно, что спустя два года в Ленинградский электрофизический институт (ЛЭФИ) как-то пришел командир зенитной батареи с предложением использовать для обнаружения самолетов радиоволны. Он не знал, что подобные работы уже ведутся.

16 января 1934 года в Ленинградском физико-техническом институте (ЛФТИ) под председательством академика А.Ф. Иоффе состоялось совещание, на котором представители ПВО РККА, в числе которых был и П.К. Ощепков, поставили задачу обнаружения самолетов на высотах до 10 и дальности до 50 км в любое время суток и в любых погодных условиях. В протоколе совещания, в частности, говорилось: «При этом должны быть разработаны относительно достаточно мощные генераторы дециметровых и сантиметровых волн, направляющие электромагнитные излучения системы, а также приемные устройства, обеспечивающие по отраженному электромагнитному лучу определение местонахождения самолетов (их координаты), их количества, курс движения и скорости». Задачи радиолокации были сформулированы предельно точно, но техники еще не было. За работу взялись несколько групп изобретателей и ученых. В ЛЭФИ группа энтузиастов (Б.К. Шембель, В.В. Цимбалин и др.) использовала метод непрерывного излучения радиоволн. Приемник и передатчик располагались раздельно. К приемнику поступали два сигнала: один непосредственно от передатчика, а другой – отраженный от самолета. Поскольку дальность до самолета все время изменялась, набегала и фаза отраженной волны. Она то складывалась, то вычиталась с волной, приходящей непосредственно от передатчика. Возникала интерференция волн, вызывающая характерные биения, слышимые в телефонных наушниках, присоединенных к выходу приемника. Первые опыты проводились в Ленинграде, а уже летом 1934 года опытную установку показывали в Москве членам правительства. Передатчик был установлен на верхнем этаже дома № 14 по Красноказарменной улице, а приемник располагался в районе пос. Новогиреево по шоссе Энтузиастов, сразу же за Измайловским парком. На лесную поляну приехали маршал М.Н. Тухачевский, Н.Н. Нагорный, впоследствии командующий ПВО страны, академик М.В. Шулейкин и другие. Аппаратуру показывал энтузиаст радиолокации представитель УПВО П.К. Ощепков. Самолет, специально летавший в районе расположения аппаратуры, обнаруживался уверенно. Эта аппаратура работала на метровых волнах с использованием дипольных антенн. Диаграммы направленности их были широкими, и координаты самолета определялись лишь весьма приблизительно.

Неясных вопросов было очень много. Никто не знал, как отражаются радиоволны. Ведь до той поры имелись сведения лишь о «затенении» радиотрассы, обнаруженном еще А.С. Поповым: когда между двумя кораблями, осуществлявшими радиосвязь, проходил третий, связь нарушалась. Было известно об опытах амери­канцев А. Тейлора и Л. Юнга, наблюдавших отражения радиоволн. И это все. Поэтому неудивительно встретить в отчете ЦРЛ, например, такие строки: «Отражающее зеркало не из металла, а из фанеры дает отражение примерно в четыре-пять раз меньше, чем металлические». Исследовали разные конструкции антенн, генераторных ламп, разные схемы приема, зависимость отражения от положения и типа самолета, от его высоты. Нелегким трудом добывались знания и опыт. Случались и неожиданные открытия.

В 1936 году в Евпатории группа Б.К. Шембеля испытывала новый радиопеленгатор «Буря». Он работал уже на дециметровых волнах длиной 21…23 см. Передатчик непрерывного излучения был выполнен на совершенно новом по тому времени электровакуумном приборе – магнетроне. Две параболические антенны (одна для передачи, другая для приема) устанавливались на поворотном устройстве снятого с вооружения звукоулавливателя. Вся аппаратура вместе с батареями и аккумуляторами размещалась на автомобильном прицепе. Пеленгатор успешно обнаруживал самолеты на расстоянии около 10 км. При этом в телефонах был слышен достаточно низкий звук биений, соответствующий доплеровской частоте. Но вот операторы отметили своеобразный свистящий звук, напоминающий щебетание ласточки. Звук появлялся только при ориентации антенны на юго-восток, где никаких видимых целей не было. Кроме того, звук появлялся при вибрации установки, хотя бы небольшой. Оказалось, что вибрация элементов генератора приводила к небольшой частотной модуляции его колебаний. Частотно-модулированные колебания, отраженные от неподвижного объекта, создавали биения в приемнике. Но что могло отражать радиоволны? Частота биений была так высока, что отражение было возможно лишь от очень удаленного объекта. Взгляд на карту прояснил дело. Радиоволны отражались от горных вершин Ай-Петри и Роман-Кош, возвышав­шихся над горизонтом и видимых только в исключительно хорошую погоду. Расстояние до вершин было около 100 км. Так, хотя и случайно, РЛС непрерывного излучения с частотной модуляцией впервые осуществила локацию очень удаленных неподвижных объектов.

Особый успех выпал на долю группы, разрабатывавшей в ЛФТИ макет импульсного радиолокатора. В 1938 году макет был испытан и показал дальность действия до 50 км по самолету, летевшему на высоте 1,5 км. Создатели макета Ю.Б. Кобзарев, П.А. Погорелко и Н.Я. Чернецов в 1941 году за разработку радио­локационной техники были удостоены Государственной премии СССР.

«Редуты» – станции нового типа для обнаружения самолетов – были построены на принципе импульсного излучения радиоволн. До этого в подобных установках использовалось непрерывное излучение. Применяя же импульсный метод, удалось обнаружить самолеты на больших расстояниях. В основу «редутов» легли работы, проводившиеся в Опытном секторе ПВО под руководством П.К. Ощепкова и в организованной в 1935 году Д.А. Рожанским лаборатории ЛФТИ».

Передатчик радиолокатора был собран на лампе ИГ-8, специально разработанной для этой цели В.В. Цимбалиным. Он имел мощность 40…50 кВт в импульсе при анодном напряжении около 20 кВ и работал на метровых волнах. Размещался передатчик в автофургоне, а на крыше фургона возвышалась антенна типа «Уда-Яги» с пятью директорами и тремя рефлекторами, укрепленными на мачте высотой 12 м. В другом автофургоне размещался приемник с точно такой же антенной.

Третий автофургон содержал агрегаты питания всей станции, получившей название «Редут». После всесторонних испытаний и усовершенствований станция «Редут» была принята летом 1940 года на вооружение войск ПВО под названием

РУС-2. Небезынтересна история этого названия. Расшифровывается оно так: «Радиоуловитель самолетов», а предложил его нарком обороны К.Е. Ворошилов, когда познакомился с первыми макетами станций непрерывного излучения.

Станции РУС-2 сослужили хорошую службу с самого начала Великой Отечественной войны. Они своевременно помогли обнаружить армаду немецких самолетов (до 250 единиц), направлявшихся поздним вечером 21 июля 1941 года бомбить Москву. Станции вели непрерывную воздушную разведку в осажденных Ленинграде и Севастополе, в Мурманске и на других важных участках фронта. Там, где использовались РЛС, отменялись дежурные вылеты истребителей – они поднимались в воздух лишь при появлении вражеских самолетов.

Станции РУС-2 непрерывно совершенствовались. Уже в конце 1941 года была решена проблема защиты приемника от мощных импульсов собственного передатчика и станция стала выпускаться в одноантенном варианте. По сравнению с аналогичными станциями, разработанными в США, Великобритании и Германии, наша станция весила почти в три раза меньше и в шесть раз быстрее разворачивалась из походного состояния в рабочее.

В течение всей войны велась очень интенсивная работа по увеличению дальности действия и точности определения координат с помощью РЛС. Станция РУС-2 и подобные не могли обеспечить высокую точность определения координат, поскольку работали на достаточно длинных волнах (4 м) и имели широкую диаграмму направленности антенн. Для ее сужения необходимо было перейти на более короткие волны, ведь угловая ширина φ главного лепестка диаграммы направленности определяется отношением длины волны к размеру антенны: φ = λ/D. И сверхвысокочастотная техника быстро развивалась: разрабатывались магнетронные генераторы, волноводная техника, более совершенные и чувствительные супергетеродинные приемники. Во время войны появились станции орудийной наводки (СОН) с параболическими зеркальными антеннами. А в конце 1942 года РЛС удалось поставить на двухместный самолет Пе-2. Впоследствии эти станции назывались ПНБ (прицел наведения бомбардировщика).

Англичане к 1941 году не только имели сеть РЛС вдоль юго-восточного побережья, но и устанавливали радиолокаторы на кораблях. 27 мая 1941 года после семидневной «охоты» англичане потопили лучший корабль германского флота – линкор «Бисмарк» водоизмещением 35000 тонн. В преследовании линкора принимали участие авианосец, несколько линейных кораблей, крейсеров и эскадренных миноносцев. Наведение английской эскадры осуществлялось по данным РЛС. Нет никакого сомнения, что, не будь у англичан радара, немецкому линкору удалось бы скрыться в условиях плохой погоды и бурного моря. Потопление «Бисмарка» не обошлось для Англии без потерь. Погиб самый крупный и быстроходный в эскадре линейный крейсер «Худ». Он раскололся надвое после пятого залпа орудий главного калибра «Бисмарка», серьезное повреждение получил крейсер «Принц Уэльский».

26 декабря 1943 года другой немецкий линкор «Шарнхорст» дерзко напал в Баренцевом море на конвой судов, следовавших в Советский Союз. Несколько юго-западнее конвоя находилась эскадра главнокомандующего английским флотом адмирала Фрэзера. Он заранее вышел на перехват, получив сведения разведки, что «Шарнхорст» покинул свою базу в Альтен-фьорде в Норвегии. РЛС крейсера сопровождения «Белфаст» обнаружила фашистского пирата на расстоянии 17,5 миль, что дало возможность конвою судов приготовиться к отражению нападения. Завязался бой. Исход его решила подоспевшая эскадра адмирала Фрэзера. Вот как описывает это М.М. Лобанов в книге «Из прошлого радиолокации»: «В полной темноте флагманский линкор Фрэзера «Герцог Йоркский» с помощью РЛС обнаружил «Шарнхорст» на дистанции около 23 миль. Приблизившись до 6 миль, он открыл по нему артиллерийский огонь. В условиях полярной ночи стрельба велась по данным РЛС. Затем английские эсминцы и крейсера атаковали и торпедировали «Шарнхорст». Торпедирование корабля было для него смертельно, и около 21 часа 30 минут он затонул. Из всего экипажа было спасено только несколько человек». Итак, в 1943 году РЛС позволяли уже вести прицельный артиллерийский огонь. А к концу войны точность радаров возросла настолько, что были случаи радиолокационного обнаружения перископов подводных лодок.

Интенсивное развитие радиолокационной техники в Соединенных Штатах Америки началось с трагедии. В 1941 году американский флот на Тихом океане базировался в Перл Харборе (Жемчужная Гавань). Это военно-морская база, расположенная вблизи Гонолулу, на острове Оаху, входящем в архипелаг Гавайских островов, благодаря военной мощи и числу боевых кораблей считалась неприступной твердыней. Соединенные Штаты Америки пока еще не вступили во вторую мировую войну.

На острове имелась единственная РЛСдальнего обнаружения SCR-270, развернутая на северном побережье. Удивительна беспечность американцев! Станция работала не круглосуточно, а включалась лишь с четырех до семи часов.

В 7 часов утра РЛС на острове Оаху не выключили просто потому, что еще не пришла машина за дежурными сержантом и солдатом. В 7 часов 02 минуты на экране радара появилась отметка цели, находящейся на расстоянии около 140 миль. По характеру отражения можно было заключить, что обнаружена группа самолетов. Дальнейшее трудно объяснить с позиций здравого смысла. Операторы некоторое время раздумывали, а надо ли им вообще докладывать об обнаруженной цели, ведь их дежурство уже закончилось. Потом все-таки позвонили в информационный центр. Дежурный офицер посоветовал: «Не обращайте внимания, это свои!». В то утро действительно ждали 12 бомбардировщиков Б-17 из Сан-Франциско. Они вылетели накануне, демонтировав часть вооружения и установив дополнительные топливные баки.

В 7 часов 55 минут над Перл-Харбором появились японские самолеты. Хотя обнаружены они были почти за час до этого, никаких мер принято не было. Как на учениях, при ясном небе и отличной видимости, японцы сбрасывали бомбы и торпеды на неподвижно стоящие корабли. Американские истребители взлететь уже не могли – взлетные полосы были разрушены. Военно-морские силы США потеряли четыре линкора, крейсер, три эсминца. Еще больше кораблей было повреждено. 260 уничтоженных самолетов, 5000 убитых и раненых – таков результат самонадеян­ности и халатности. Японцы потеряли 29 самолетов и 55 летчиков.

В тот же день президент США Ф. Рузвельт, выступая перед конгрессом, потребовал объявления войны Японии.

Промышленность США и Канады очень быстро наладила выпуск радиолокационных станций. Часть их по ленд-лизу поставлялась в СССР. Необходимость освоения все более коротких волн стимулировала и теоретические разработки. Это были годы рождения электродинамики сверхвысоких частот и волноводной техники.

Отгремела война, и перед радиолокационной техникой открылись новые сферы применения во многих отраслях народного хозяйства. Без радаров теперь немыслимы авиация и судовождение. Радиолокационные станции исследуют планеты Солнечной системы и поверхность нашей Земли, определяют параметры орбит спутников и обнаруживают скопления грозовых облаков. Техника радиолокации за последние годы неузнаваемо изменилась.