Наука и жизнь // Иллюстрации

2. Охарактеризуйте сегодняшнее состояние той области науки и техники, в которой вы трудитесь. Какие работы последних лет вы считаете самыми главными, имеющими принципиальное значение?

3.На какие рубежи выйдет ваша область науки через 20 лет? Какие кардинальные проблемы, по-вашему, могут быть решены, какие задачи будут волновать исследователей в конце первой четверти XXI века?

Редакция обратилась к ученым и специалистам — авторам журнала — с просьбой ответить на короткую анкету «Вчера, сегодня, завтра», имея в виду проблемы науки, ее достижения и перспективы на будущее. см. "Наука и жизнь" №№ 9, 12, 2004 г.; №№ 1, 2, 3, 4, 5, 2005 г.) Продолжаем публикацию ответов.

Моя специальность — радиолокация. Радиолокационные станции (РЛС) удивительным образом соединяют в себе совершенно разноплановые и разнородные сферы науки и техники. При этом используются самые последние достижения в области как фундаментальных, так и прикладных исследований. Физика в радиолокации — это электродинамика, распространение радиоволн, это проблема взаимодействия электромагнитной энергии с веществом, физика твердого тела, это высокая энергия и слабые сигналы. К математическим аспектам радиолокации относятся теория поля и теория вероятности, математическая статистика, некорректные задачи, теория массового обслуживания, математическое программирование; это также проблемы информации и устойчивости.

Но даже такой объем теоретических знаний сам по себе не даст желаемого результата — РЛС не будет работать эффективно. Радиолокационную станцию невозможно создать, если не решить целый ряд прикладных инженерных задач. Нужно уметь решать проблемы, связанные с антенными и электронными устройствами, создавать оригинальные конструкции из специальных материалов, выдерживающие жару и холод, воздействие ветра, воды, снега и песка, работающие в условиях вибрации, ударов, перегрузок, невесомости и т.д.

Двадцать лет тому назад радиолокация подошла к рубежу, когда практически были исчерпаны резервы по мощности излучаемых сигналов, диапазону используемых частот, размерам апертуры антенн. И тогда еще более актуальными стали проблемы повышения информативности РЛС и их помехозащищенности, которые способствовали развитию оптимальных методов обработки радиолокационной информации. Начали внедрять радиолокационные системы с фазированными антенными решетками - ФАР (См. «Наука и жизнь» № 5, 2004 г. - прим. ред.)

Уровень созданных в нашей стране РЛС позволяет говорить о том, что в этой области отечественная наука и техника остаются на лидирующих позициях. Один из известных американских ученых, ознакомившись не так давно с бортовой РЛС «Заслон», принятой на вооружение истребителя МиГ-31 около 30 лет назад, сказал примерно следующее: «Понятно, что было сделано, но не понятно, как вы тогда сделали это». Уникальными остаются РЛС комплексов противовоздушной и противоракетной обороны.

В последнее десятилетие темп разработок резко снизился. Но научные исследования не прекратились. Используя созданный прежде задел и современные алгоритмы обработки информации, удалось настолько повысить эффективность радиолокационного наблюдения, что еще недавно это могло бы показаться фантастикой. Этому способствовало также внедрение микропроцессорной техники и «продвижение» обработки в цифре вплоть до антенн. Цифровые приемники, начинающие обработку сигнала с промежуточной частоты, — одна из характерных черт современной радиолокации.

При проектировании РЛС сейчас особое внимание уделяется решению задачи оптимизации расходования ресурсов. Обнаружить и распознать объект необходимо не за счет количественного наращивания энергетики, а прежде всего за счет создания эффективных алгоритмов обработки информации.

Радиолокация становится радиолокацией предельных характеристик. Все шире используются сверхширокополосные сигналы, сверхдлинные и сверхкороткие импульсы. Диапазон используемых длин волн — от сверхдлинных до миллиметровых, дальность действия — от сантиметров и метров до десятков тысяч и более километров. Точности и разрешения приближаются к оптическим. Сегодня закладываются контуры РЛС будущего. Это, скорее всего, будет антенна-вычислитель. Многофункциональные РЛС будут строиться на основе активных фазированных антенных решеток (АФАР), представляющих сотни и тысячи автономных излучателей с усилителями, которые работают в строго согласованном режиме. Появятся интеллектуальные многорежимные многодиапазонные РЛС. Получат дальнейшее развитие РЛС, адаптирующиеся к помеховой и целевой обстановке. Большое будущее за модульными РЛС, за РЛС с распределенной структурой, за многопозиционными системами РЛС, активно-пассивными РЛС.

Все это позволит существенно улучшить характеристики радиолокаторов и решать новые задачи распознавания объектов. Например, можно будет обнаружить объекты, находящиеся в укрытиях и под землей. Радиолокаторы смогут различать объекты по видам материалов, из которых они созданы. Вырастет дальность радиолокационного обнаружения, точность оценки параметров движения целей, существенно возрастет помехозащищенность РЛС.

3 августа 2005 года.

№9, 2005