Радиоэлектронная борьба

А. И. Куприянов








                РАДИОЭЛЕКТРОННАЯ БОРЬБА





Рекомендовано Федеральным учебно-методическим объединением в системе высшего образования в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы»

















Москва Вологда «Инфра-Инженерия» 2023

УДК 621.37
ББК 32.84 К92





Рецензенты: генеральный конструктор систем РЭБ д-р техн. наук, проф. Ю. М. Перунов; кафедра радиоэлектронной и информационной борьбы Военной академии РВСН им. Петра Великого, д-р техн. наук, проф. В. А. Щербаков





     Куприянов, А. И.
К92       Радиоэлектронная борьба : учебное пособие / А. И. Куприянов. -
     Москва ; Вологда : Инфра-Инженерия, 2023. - 380 с. : ил., табл.
          ISBN 978-5-9729-1520-0


            Рассматриваются радиоэлектронные системы и средства, функционирующие в условиях информационного противоборства, когда ведется радиоэлектронная разведка, организуется радиопротиводействие, применяется радиомаскировка и защита от специально организованных радиопомех.
            Для студентов и аспирантов радиотехнических специальностей вузов, а также специалистов в области радиоэлектронной борьбы.




УДК 621.37
ББК 32.84













ISBN 978-5-9729-1520-0

   © Куприянов А. И., 2023
   © Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                           © Оформление. Издательство «Инфра-Инженерия», 2023
                           © Московский авиационный институт, 2023

ПРЕДИСЛОВИЕ


      На протяжении многих лет, от зарождения радиотехники до совсем недавнего времени, основным фактором и главной движущей силой развития систем, которые обслуживали информационные потребности человечества (систем передачи и извлечения информации), было преодоление помех естественного, природного происхождения. Природа, создающая естественные помехи, «изощренна, но не злонамеренна». Она довольно слабо сопротивляется коллективному техническому гению инженеров - создателей информационных систем. Но в настоящее время это положение изменилось. Сейчас информационным системам все чаще противостоит изощренный разум человека. Так складывается и проявляется информационный конфликт, или, точнее, конфликт технических и организационно-технических систем в информационном пространстве.
      Следует отметить, что противоборство радиосистем не всегда носит антагонистический характер и не всегда целенаправлено на нарушение работы других, не собственных радиосистем. Мощный пласт помех обязан своим происхождением нарушениям электромагнитной совместимости (ЭМС) радиоустройств и радиоэлектронных средств (РЭС) в условиях их претензий на использование общего ресурса (частотного, временного, пространственного). Тем не менее антропогенные и техногенные факторы, влияющие на эффективность и даже на работоспособность радиосистем и радиосредств, в настоящее время приобрели определяющее значение. Именно эти факторы являются основным объектом рассмотрения в предметной области, именуемой радиоэлектронной борьбой (РЭБ), и именно они обсуждаются в предлагаемом читателю учебном пособии. По-видимому, борьба - это самая крайняя форма проявления конфликта вообще и конфликта РЭС в информационном пространстве в частности. Поэтому конфликтное взаимодействие РЭС чаще всего называют радиоэлектронной борьбой, хотя это название и не самое старое, и не самое новое. Первые книги о противоборстве информационных систем выносили в название словосочетание «радиоэлектронная война» [41, 42], а в самых последних публикациях говорится об информационных войнах [46, 47]. В предлагаемой читателю книге рассматриваемые проявления конфликтов между радиоэлектронными системами и средствами объединены термином «радиоэлектронная борьба». Причин тому несколько (по меньшей мере - две).
      Во-первых, радиоэлектронная борьба ведется и в мирное, не военное время. Во-вторых, к моменту написания этой книги термин «информационные войны» в русскоязычной профессиональной литературе еще не устоялся и может обозначать разные понятия из очень широкого спектра - от агрессивного воздействия на технические системы передачи и извлечения информации до действий в сфере политики и массмедиа. Термин РЭБ, хоть он и обозначает обширную предметную область, довольно конкретен и позволяет дистанцироваться от разнообразных не технических аспектов конфликтов в информационном пространстве.

3

      Книга задумана и написана как учебное пособие по курсам специальности «Радиоэлектронные системы и комплексы». В пяти разделах, составляющих учебное пособие, рассматриваются методы ведения и основные характеристики средств радио- и радиотехнической разведки (РРТР), методы и схемы построения средств радиоэлектронного противодействия (РЭП), методы и технические приемы обеспечения радионезаметности (радиоэлектронная маскировка - РЭМ), методы и средства для обеспечения правильного и максимально эффективного функционирования РЭС в условиях действия организованных помех, т. е. методов обеспечения помехозащиты (РЭЗ), а также методы силового поражения, специфичные для вооруженной борьбы с РЭС.
      В силу целого ряда известных причин доступной литературы по вопросам радиоэлектронной борьбы очень мало. Во всяком случае, много меньше, чем нужно, исходя из современных общественных потребностей. Среди основных книг по теории и технике РЭБ, изданных в России, необходимо назвать весьма основательные, признанные и популярные в широких кругах специалистов по радиосистемам различного назначения работы С. А. Вакина и Л. Н. Шустова [2], А. И. Палия [3], В. А. Вартанесяна [4], а также энциклопедически полную книгу под редакцией Ю. М. Перунова [35]. Специалистам известно основательное справочное издание [6], составленное Ван-Брантом и изданное в США. На этих книгах воспитаны уже несколько поколений специалистов в разных областях и отраслях РЭБ. Но и сейчас эти работы не утратили актуальности. Автор предлагаемого пособия считает себя последователем авторитетной отечественной школы РЭБ и подготовил издание, следуя традициям этой школы. Основной материал книги базируется на открытых отечественных публикациях, но используются и зарубежные издания. Значительный объем занимают материалы лекционных курсов, которые автор вел на протяжении последних 10 лет в Московском авиационном институте (национальном исследовательском университете) и Московском государственном техническом университете им. Н. Э. Баумана.
      Специфика сложной комплексной проблемы РЭБ такова, что далеко не все ее аспекты могут излагаться с одинаковой степенью подробности в общедоступной литературе. Разумеется, в настоящее время в силу изменений известных политических, экономических и социальных факторов многие проблемы, задачи и технические решения с области РЭБ открылись (или, скорее, «приоткрылись»). Многое стало открыто обсуждаться в расширившихся кругах специалистов и вообще заинтересованных лиц. Но тем не менее в целом предметная область РЭБ содержит еще очень много деликатных тем и вопросов, не позволяющих рассматривать их с одинаковой степенью подробности в книге, адресованной широкому кругу читателей. Автор надеется, что благосклонный читатель найдет это обстоятельство извинительным и не будет сурово осуждать книгу, обнаруживая в ней неполноту и непоследовательность.
      Автор считает своим приятным долгом поблагодарить уважаемых рецензентов, а также всех, кто принял участие на этапах подготовки предлагаемого пособия и способствовал улучшению качества его формы и содержания.

4

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ


АМШ - амплитудно-модулированная шумовая помеха АРК - авиационные ракетные комплексы
АРУ - автоматическая регулировка усиления
АСД - автоматическое сопровождение по дальности АСН - автоматическое сопровождение по направлению АСОД - автоматизированные систем обработки данных АСС - автоматическое сопровождения по скорости АФАР - активная фазированная антенная решетка АФМ - амплитудно-фазовая модуляция
АЦП - аналогово-цифровой преобразователь
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика
БПФ - быстрое преобразование Фурье
ВИМ - времяимпульсная модуляция
ВВС - военно-воздушные силы
ГВШ - генератор видеошума
ГЛИН - генератор линейно изменяющегося напряжения ГЛЦ - генератор ложных целей
ГОН - генератор опорного напряжения
ГСН - головка самонаведения
ГЧ - головная часть ракеты
ДНА - диаграмма направленности антенны
ДОР - диаграмма обратного рассеяния
ДОС - диаграммообразующая схема
ДПЛА - беспилотный дистанционно-управляемый ЛА ДПФ - дискретное преобразование Фурье
ИКО - индикатор кругового обзора
ИСЗ - искусственный спутник Земли
КА - космический аппарат
КИМ - кодово-импульсная модуляция
КРЛ - командная радиолиния
КРУ - командное радиоуправление
ЛА - летательный аппарат
ЛБВ - лампа бегущей волны
ЛЗ - линия задержки
ЛЧМ - линейная частотная модуляция
МАР - многолучевая антенная решетка
МАРУ - медленная АРУ
МБР - межконтинентальная баллистическая ракета МОД - модулятор
ОГ - опорный генератор (гетеродин)
ОЗУ - оперативное запоминающее устройство ОИП - ответные имитационные помехи

5

ОУ - оконечный усилитель мощности
ПВО - противовоздушная оборона
ПВС - пространственно-временная селекция
ПЗ - помехозащищенность
ПОД - передатчик помех одноразового действия
ПП - постановщик помех
ППРЧ - псевдослучайная перестройка рабочей частоты
ПРД - передатчик
ПРЛО - противорадиолокационный отражатель
ПРМ - приемник
ПРО - противоракетная оборона
ПРР - противорадиолокационная ракета
ПСП - псевдослучайная последовательность
ПЭМИН - побочные электромагнитные излучения и наводки
РГС - радиолокационная головка самонаведения
РГСН - пассивная радиоголовка самонаведения
РЛ - радиолокационная ловушка
РЛР - радиолокационная разведка
РПГ - радиопоглощающее покрытие
РПД - радиопротиводействие
РР - радиоразведка
РРТР - радио и радиотехническая разведка
РСА - радиолокационная станция с синтезированной антенной
РСН - равносигнальное направление
РСПИ - радиосистема передачи информации
РТР - радиотехническая разведка
РЭБ - радиоэлектронная борьба
РЭЗ - радиоэлектронная защита
РЭП - радиоэлектронное подавление (противодействие)
РЭПр - радиоэлектронное поражение
РЭР - радиоэлектронная разведка
РЭС - радиоэлектронная система (средство)
САП - станция формирования активных помех
СВЧ - сверхвысокие частоты
СД - синхронный детектор
СДЦ - селекция движущихся целей
СП - станция помех
СУ - система управления
ТВД - театр военных действий
УЗ - управление задержкой
УЗВС - устройства запоминания и воспроизведения сигналов
УКВ - ультракороткие волны
УПЧ - усилитель промежуточной частоты
УУ - устройство управления

6

ФАР - фазированная антенная решетка
ФД - фазовый детектор
ФКМ - фазокодовая модуляция
ФМШ - фазомодулированная шумовая помеха
ФНЧ - фильтр нижних частот
ФОФ - фильтр-ограничитель-фильтр
ФП - функциональное поражение
ФЧХ - фазочастотная характеристика
ХИП - хаотические импульсные помехи
ЦВМ - цифровая вычислительная машина
ЦОС - цифровая обработка сигналов
ЦУЗВС - цифровое устройство запоминания и воспроизведения сигнала
ЧМ - частотная модуляция
ЧМШ - частотно-модулированная шумовая помеха
ЧПК - череспериодная компенсация
ШУ - широкополосный усилитель
ЭМП - электромагнитное поле
ЭМС - электромагнитная совместимость
ЭПР - эффективная поверхность рассеяния

7

ВВЕДЕНИЕ


     Военный энциклопедический словарь [1] определяет радиоэлектронную борьбу как совокупность взаимосвязанных по цели, задачам, месту и времени мероприятий, действий, направленных на выявление радиоэлектронных средств и систем противника, их подавлению, а также по радиоэлектронной защите своих радиоэлектронных систем и средств от средств РЭП. Емкое синтетическое понятие РЭБ включает радиоэлектронную разведку (РЭР) - именно она выявляет РЭС противника и добывает о них сведения, нужные для РЭП, а также радиоэлектронную маскировку (РЭМ), противостоящую радиоэлектронной разведке противника.
     Диалектическое единство и конфликтное взаимодействие таких противоположностей, как РЭР и РЭМ, РЭП и РЭЗ в основном определяет динамику бурного развития средств и методов радиоэлектронной борьбы. Не будет большим преувеличением и утверждение о том, что единство и борьба этих противоположностей во многом определяет характер современного этапа развития радиоэлектроники.
     Проблема РЭБ характеризуется широтой, глубиной и многообразием. В конфликтное взаимодействие вовлечены информационные системы всех известных классов: передачи и извлечения информации, радиоуправления и разрушения информации. Эти системы, работающие во всех освоенных к настоящему времени диапазонах волн от сверхдлинных радиоволн и инфранизкоча-стотных колебаний земной коры до волн ультрафиолетового излучения, используют все известные в технических приложениях физические поля (электромагнитные, акустические, сейсмические и др.).
     Проблема РЭБ очень четко стратифицирована. Она предусматривает разделение на уровни и объединение множества уровней описания. На этих уровнях располагаются описания физических и технических принципов построения и функционирования средств, участвующих в информационном конфликте; описания и модели системных принципов их проектирования и организации взаимодействия; принципы тактики и оперативного искусства применения средств и методов РЭБ в мирное время и на разных этапах развития вооруженных конфликтов.
     Многообразные проявления конфликта информационных систем и систем разрушения информации объединяют как довольно простые взаимодействия типа создания помех и обеспечения помехозащиты, так и изощренные методы дезинформации, способы обеспечения достоверности, надежности и аутентичности (подлинности) сообщений.
     Стремление в одной книге изложить все аспекты проблемы РЭБ во всей их широте, глубине и многообразии было бы очень похоже на негодную попытку объять необъятное. Чтобы избежать этого автор книжки хотел бы сосредоточить внимание (свое и читателя) только на задачах РЭБ в радиодиапазоне электромагнитных волн. В этой области радио- и радиотехническая разведка конфликтует с радиомаскировкой, а радиосистемы передачи и извлечения информации вынуждены работать в условиях радиопротиводействия. Поэтому в


8

дальнейшем при обсуждении проблем РЭБ имеется в виду именно радиотехнические системы и средства, а не средства, использующие другие физические поля (не электромагнитные), равно как и излучения других, не радиочастотных, диапазонов электромагнитных волн. В ограниченных таким образом рамках иерархически организованную проблему РЭБ можно условно представить графом (деревом) как на рис. 0.1.


Рис. 0.1. Структура проблема РЭБ

     Разумеется, возможны и другие способы структурирования проблемы РЭБ. Но приведенная на рис. 01. структура в наибольшей степени отвечает вкусам автора и наилучшим образом соответствует организации материала дальнейших разделов книги.
     Основное внимание в книге уделяется принципам построения систем и средств радиоэлектронной борьбы, техническим решениям при проектировании таких средств и, разумеется, обсуждению основных показателей качества средств, создаваемых для ведения РЭБ. При этом сведения о средствах технических разведок в радиодиапазоне содержатся в первой части пособия. Материалы о принципах формирования и применения активных помех радиоэлектронным системам и средствам составляют содержание второй части. В третьей части обсуждается проблема обеспечения радионезаметности (радиоэлектронная маскировка (РЭМ). А в четвертой - радиоэлектронной защиты от помех, применяемых для радиопротиводействия (РЭЗ). Обсуждение представленного на рис. 0.1 силового поражения РЭС составляет содержание пятой части пособия. Иначе говоря, материал структурирован в полном соответствии с рис. 0.1.
     Изобретение радио и внедрение в начале XX века в вооруженные силы радиоэлектронных средств стимулировали разработку и внедрение способов и средств их радиоразведки и подавления радиопомехами. Применение радиопомех потребовало защиты РЭС, т. е. создание средств и методов радиоэлектронной защиты. Так как вначале из всего многообразия РЭС применялись исключительно средства радиосвязи прежде всего в военно-морском флоте, то впер

9

вые радиоразведка и радиопомехи были применены в боевых действиях на море экипажами русских военных кораблей в 1904 году во время русско-японской войны. 15 апреля 1904 г. боевые японские корабли предприняли артиллерийский обстрел внутреннего рейда Порт-Артура и самого города, а разведывательный корабль японцев «Таракаро», стоявший в пределах прямой видимости результатов стрельбы, вел по радиотелеграфу корректировку. В процессе обстрела работа японского корректировщика огня была подавлена нашими средствами радиопомех. В официальной истории русско-японской войны этот факт нашел такое отражение: командовавший Российским флотом контр-адмирал Ухтомский приказал броненосцу «Победа» и береговому посту «Золотая гора», перебивать телеграммы (радиограммы) «большой искрой», что и исполнено было с большим успехом, так как из японских источников видно, что с трудом удавалось корректировать попадания снарядов с крейсера «Таракаро» [4]. Контрадмирал Ухтомский в своем докладе командованию писал: «Неприятелем выпущено более 60 снарядов большого калибра. Попаданий в суда не было».
      Но были и примеры противоположного отношения к РЭБ. Адмирал З. П. Рожественский, командовавший Второй и Третьей Тихоокеанскими эскадрами в Цусимском сражении, запретил использование радиопомех в ситуациях, когда их необходимость была очевидной для многих офицеров российского флота. Сразу после окончания Русско-Японской войны причины и обстоятельства Цусимской трагедии стали предметом особого рассмотрения специальной комиссии под председательством адмирала А. В. Колчака, созданной при Главном морском штабе. Выводы комиссии были совершенно конкретны: «Адмиралу Рожественскому надлежало, как только он был открыт японцами, сделать все возможное, чтобы нарушить радиотелеграфную связь между отрядами противника. Японцы, дабы не упустить нашей эскадры, были принуждены рассеять свои силы по большому пространству, и радиотелеграфная связь являлась существеннейшим элементом их сил. Нарушение этой связи радиостанциями нашей эскадры, шедшей соединено и потому не столь нуждающейся в радиотелеграфе, было тем преимуществом нашей эскадры, которым грех было не воспользоваться. Несколько мощных, умело примененных радиотелеграфных станций на русской эскадре, нарушив связь между отрядами, сделали бы больше, чем десяток пушек» [5].
      Современная история создания отечественной техники РЭБ начинается с двух крупных событий. Первое - это подписанное И. В. Сталиным Постановление Государственного Комитета Обороны (ГКО) от 16 декабря 1942 г. № ГОКО 2633сс «Об организации в Красной Армии специальной службы по забивке немецких радиостанций, действующих на поле боя» [6]. И второе событие -Постановление ГКО от 7 июля 1943 г. об образовании Совета по радиолокации, в компетенции которого находились вопросы разработки техники радиопротиводействия (РПД) [7]. В том же году был основан центр по разработке средств РПД (по современной терминологии - средств радиоэлектронной борьбы) -Всесоюзный научно-исследовательский институт № 108 (ныне - Государственный центральный научно-исследовательский радиотехнический институт (Гос-ЦНИРТИ)).

10