dxdt.blog: занимательный интернет-журнал

Практически всякая дискуссия про современные и перспективные истребители содержит в себе упоминания такого понятия, как ЭПР, а уж если речь идёт о радарах и “Стелс”, то аббревиатура ЭПР встречается буквально через слово, то “подтверждая” очередной тезис, то его же “опровергая”. При этом вокруг наивно интерпретируемой ЭПР собрался широкий набор заблуждений.

Что такое ЭПР? Аббревиатура расшифровывается так: Эффективная Поверхность Рассеяния. Грубо говоря, ЭПР – это некая количественная мера отражённой в направлении приёмника энергии электромагнитного излучения, падающего на цель. В реальности, как водится, всё сложнее и даже строгое определение понятия ЭПР требует привлечения “хитрых формул”, а уж изучение и измерение ЭПР на практике – вообще большая наука.

Между тем, в довесок к строгим теоретическим, есть довольно доступное, так называемое экспериментальное, определение ЭПР, которым, собственно, и оперируют в большинстве “популярных случаев”. Итак, если утрировать ситуацию, то можно написать, что ЭПР реальной цели интерпретируют через “идеальную сферу”, которая обладает такими же “характеристиками отражения”, как и исследуемый объект (при “прочих равных”, понятно). Собственно, в качестве меры ЭПР как раз указывают площадь большого круга, соответствующего сечению данной “эталонной сферы”. Поэтому ЭПР и указывают в единицах площади.

Как раз одно из больших заблуждений в понимании ЭПР связано с тем, что про сферу забывают. Между тем, с поверхности “идеального шара” в направлении источника отражается лишь небольшое количество энергии излучения. Поэтому относительно небольшая металлическая пластинка при “удачной” форме и ориентации может иметь ЭПР в несколько квадратных метров.

В формирование конкретного значения ЭПР вносят вклад “краевые эффекты”, отражения и переотражения от конструктивных “углов”, дифракция и интерференция электромагнитных волн, условия распространения электрического заряда по облучаемой поверхности и прочие хитрые эффекты. Так что ЭПР реальных объектов, например самолётов, при малом изменении ракурса облучения или при, казалось бы, несущественной коррекции длины волны зондирующего излучения может с лёгкостью изменяться на порядки.

Типичные значения ЭПР для, например, большого транспортного самолёта – 30-50 м²; истребителя – 1-15 м². Практическая ЭПР самолётов, выполненных по технологии “Стелс”, может быть значительно меньше 0.1 м².

Update: Продолжение темы, ЭПР и “Стелс”.

Видеоновости Onion: “Пентагоновский необитаемый спикер-дрон успешно выполнил первую пресс-конференционную миссию” (англ.).

“Локхид Мартин” прислали фото:

Это в США идут ходовые испытания нового корабля, для ведения прибрежных операций LCS 1 (называется, понятное дело, Freedom). Раньше я упоминал другой корабль, для тех же целей – огромный скоростной тримаран.

Итак, воздушный океан более или менее освоен перспективными автономными роботами (летающими, то есть, беспилотниками). Поверхность земли также освоена довольно хорошо, тому подтверждением соревнования роботов, устраиваемые DARPA. Водная поверхность – также в списке неплохо освоенных автономными роботами “пространств”. В самой ближайшей перспективе – подводные автономные роботы, тут уже многое сделано. Внимание – вопрос: что дальше?

Ответ, в общем-то, найти несложно: дальше нас ждут подземные автономные роботы и, что особенно интересно, роботы “комбинированные”, способные передвигаться под землёй, по земле и под водой (как вариант). Для подземных роботов, кстати, потребуется довольно хитрая навигация, ведь с GPS и радиоволнами вообще – под землёй большие проблемы.

Подземные роботы весьма полезны. Могут пробираться в бункеры. Могут закопаться где нужно, “уснуть” и ждать “часа X” годами: поиски подобных роботов, правильно сконструированных, весьма затруднительны.

(Фото: Herrenknecht)

Интересно, а многие ли считают, что домен SU – умер? Почти умер?

(Напомню, в скобках, что SU – это домен Советского Союза, только переживший государство на 15 с лишним лет. Регистрация доменов .SU – до сих пор открыта, можно даже регистрировать многоязычные домены. Домены пользуются спросом, хотя, конечно, до зоны .RU, с её более чем полутора миллионами доменов, далеко.)

Так вот, жив ли домен SU?

Между прочим, нас ждёт повсеместное внедрение DNSSEC на ключевых серверах DNS в ближайшее время. И это правильно. Потому что тепершняя DNS – самое раздолье для злоумышленников: разработанная в начале 80-х система доменных имён вообще никак не защищена. Это ещё можно было понять в 80-х, когда Интернет строился на доверии сторон. Современные реалии с наличием столь незащищённой системы среди ключевых элементов Сети – не сочетаются.

Кстати, DNS давно и прочно превратилась в фундамент доступности Сети для современного массового пользователя: все способы адресации, этим пользователем применяемые, основаны на DNS. Набрал адрес в адресной строке браузера – работает DNS. Перешёл по ссылке с веб-страницы – работает DNS (в подавляющем большинстве случаев). Особенно интересна, что и поисковая выдача также завязана на DNS через ссылки. Так что давно пора защищать.

А о том, что же такое DNSSEC – я как-нибудь напишу.

Бизнес-модель социальных сетей, вроде “Одноклассников”, очень тёмное дело. Тем не менее, один из её кусочков, видимо, решили построить аналогично онлайн-играм (игровым мирам). Как известно, в игровых интернетовских мирах можно строить бизнес на продаже различного оружия и способностей виртуальных персонажей. Например, пожелал игрок сверкающий “меч-контропупель”, заплатил в казну реальные деньги и – вот он меч. А “Одноклассники” начали продавать “невидимость”.

“Невидимость” позволяет анонимно посещать разные страницы внутри этой социальной сети. Следующим шагом могла бы быть продажа “Антиневидимости” – купил, и видишь всех невидимок, толпой зависших в самых неожиданных местах. Можно, кстати, продавать раскрученных персонажей, например, каких-нибудь двойников “звёзд”.

Часть B-52 в Штатах отправляют на покой, как сообщает пресс-служба их ВВС. Первый борт уже ушёл, отслужив почти 47 лет.

(U.S. Air Force Photo);

Впрочем, 47 лет – не такой уж и большой срок, если учитывать что бомбардировщики постоянно модернизировали. Так что на самом деле речь идёт о некоторой оптимизации парка стратегических бомбардировщиков, проводимой путём сокращения числа находящихся в строю машин. Заодно можно освободить ресурсы для нового поколения. Ведь понятно, что при наличии большого числа успешно работающих “старых” бомбардировщиков, получить финансирование на закупку новых – сложно. При этом, учитывая бюрократические процедуры и скорость принятия подобных решений, начинать отправку B-52 на свалку нужно загодя.

Для истребителя, да и для всякого самолёта вообще, очень полезно, если на борту заранее известно, что с некоторого направления приближается ракета противника, которая, возможно, прибудет к цели через столько-то секунд.

Скажем, за эти секунды пилот истребителя может успеть катапультироваться (обычно это единственное разумное решение). Или компьютерная начинка самолёта сможет умело подключить какие-то средства противодействия ракетам, чтобы исправить незавидное положение. Это, кстати, единственная надежда больших военно-транспортных (да и просто гражданских) самолётов, покинуть которые и экипажу, и пассажирам возможно далеко не всегда.

Так что задача автоматического обнаружения атакующих самолёт ракет актуальна очень давно. При этом сконструировать хорошую систему весьма непросто. Например, с одной стороны, крайне не желательно, чтобы система выдавала ложные срабатывания (кому понравится катапультироваться из-за ошибки электроники?). С другой стороны, едва ли лучше, если эта электроника проворонит реальную ракету.

Для обнаружения подлетающих ракет используют самые разнообразные подходы, среди которых есть и весьма неожиданные (а наиболее эффективны, понятно, системы, использующие сразу несколько методов).

Так, довольно очевидный способ – активное обнаружение ракет с помощью РЛС. При этом такая РЛС (или несколько, действующих согласованно) должна просматривать все направления (грубо говоря, требуется “сферический обзор”), ведь современная ракета готова прилететь с любого ракурса. Тут пригодится хитрый набор антенн, некоторые из которых будут иметь не самую привычную форму. Также полезно пристроить в хвосте хорошую РЛС, закрывающую заднюю полусферу. Правда, ракета может оказаться малозаметной для радара целью (а может и не оказаться). Сходным с РЛС способом, правда с существенными ограничениями, может работать лазерный локатор.

В помощь активным локаторам – пассивные методы. Например, в случае ракет с радиолокационной системой самонаведения, самолёту поможет приёмник, обнаруживающий и верно распознающий сигналы радара. Другой пассивный метод – оптическое наблюдение: здесь автоматическая система “просматривает” заданный сектор с помощью объектива и обнаруживает ракеты либо в ИК-диапазоне, либо в видимом, либо задействуется ещё и ультрафиолетовый сенсор. При этом может использоваться поворачивающийся объектив, а может и фиксированная оптическая система, за которой закреплён некоторый ракурс.

Как раз в случае с оптическими системами и появляется довольно неожиданное решение. Оказывается, ракеты можно распознавать по специфическим излучениям, связанным с горением реактивного топлива в двигателе. Дело в том, что компоненты топлива при горении излучают во вполне конкретных диапазонах спектра, а распределение интенсивности по различным участкам спектра характеризует именно данное реактивное топливо. То есть пламя в реактивном сопле, а точнее – газовый след за ракетой, это такая сигнатура, позволяющая относительно несложным “электронным” способом распознать именно ракету, избавившись от ложных срабатываний.

Интересно, что сходный способ используется и при разведке пусков баллистических ракет – там спектральный анализ пламени и следа может помочь распознать не только сам пуск, но и тип ракеты.

(На иллюстрации – сенсор и излучатель ИК-помехопостановщика, BAE)

Интересно, что в СМИ (даже и, вроде бы, в тематических), как и прежде, появляются статьи, рассказывающие о том, как можно “одним махом поломать” всякие современные и перспективные ударные беспилотники, “поставив помеху GPS“. Вообще, сам вопрос надёжной помехопостановки для сигналов военной GPS можно оставить в стороне. Хитрее другой аспект.

О чём пишут авторы “панацеи от беспилотников”? Они пишут, что современные беспилотники определяют собственное положение по GPS, иногда используя и очень неточную инерциальную навигационную систему. Стало быть, рассуждают авторы, если сигнал GPS пропадёт, то беспилотники не смогут определить своё местоположение и окажутся бесполезны. Что тут можно сказать? Очевидно, что если беспилотник однозначно завязан на GPS, а GPS нет, то всё верно – беспилотник оказывается бесполезен. Не верен другой аспект: гипотетическое удаление GPS вовсе не делает разработку беспилотников не перспективной и не предоставляет той “панацеи” (так же как и гипотетические “электромагнитные атаки“).

Да, действительно, при нынешнем развитии микроэлектроники GPS используют направо и налево. Особенно энтузиасты-любители, строящие беспилотники. Так происходит потому, что наиболее функциональный и наиболее дешёвый вариант автопилота для беспилотного летательного аппарата – это автопилот с GPS. Но одно дело любители, а другое – реальные перспективы боевых роботов.

Фокус в том, что навигация, как прикладная наука, вообще говоря, появилась задолго до запуска первого спутника. И определять местоположение самолёта или корабля с достаточно высокой точностью умели и раньше. GPS лишь позволила загнать трудности вычисления координат внутрь компьютера приёмника. Но никто не запрещает беспилотникам, оснащаемым всё более мощными компьютерами, использовать другие методы вычисления собственных координат. Тем более, что об уязвимости GPS очень давно известно.

Определять координаты можно, используя наземные ориентиры. Можно – по часам, звёздам, Солнцу и компасу. Можно, используя привязку к искусственным опорным точкам, развёрнутым дружественными силами: в качестве таковых могут выступать аэростаты или, скажем, специальные самолёты. А можно все эти методы свести воедино и получить устойчивую к изменению внешней среды навигационную систему. Естественно, об этом давно известно и отдельные GPS-независимые навигационные системы (по топографии, например) давно используются, скажем, крылатыми ракетами, а “интегральный подход” – активно разрабатывается.

Так что беспилотники сумеют найти свои цели и без GPS. Хотя если GPS доступен, то можно использовать его. При этом возможность действовать в условиях недоступности GPS традиционно закладывается в технические требования к новым аппаратам. Ну и для суперактуального направления – подводных автономных роботов – работа без GPS вообще является основной.

Довольно забавно, что “Премия Рунета” в этом году требует поставить счётчик “Спайлог” на страницы тех проектов, которые желают выдвинуться на награду. Такое вот обязательное условие допуска в качестве номинанта. Следующий раз, видимо, попросят покрасить страницы сайта в синий цвет, с красными яблоками. Вопрос в том, а оно стоит ли лишнего, навязываемого счётчика? По-моему – нет.