Основы радиолокации

AN/FPS-108

Кобра Дейн — радар с фазированной решеткой на базе ВВС на острове Шемья (Алеутские острова). Его задача заключается в обеспечении разведки и сопровождения межконтинентальных баллистических ракет (МБР), баллистических ракет подводных лодок (БРПЛ) и спутников. Он заменил два типа более старых радаров (AN/FPS-17 и AN/FPS-80), которые впоследствии выполняли другие задачи в космической разведке.

Очень большая неподвижная фазированная антенная решетка имеет диаметр около 30 м и содержит в общей сложности около 35 000 передающих/приемных узлов, включая около 15 000 активных излучателей. Система контролирует 3 220-километровый круговой сектор в западном направлении для получения данных о ракетных пусках в Российской Федерации и ассоциированных с ней государствах. Он обеспечивает раннее предупреждение о запуске ракет, обнаруживает новые спутники и обновляет траектории известных спутников.

Радар предназначен для наблюдения в секторе ±120° от центральной оси антенны. В своей функции космического наблюдения Кобра Дейн достигает дальности 46 000 км. В своей функции разведывательного радара для запуска ракет, «Кобра Дейн» может отслеживать около 100 объектов одновременно, 20 из них с повышенной точностью. Обработка данных по-прежнему происходит на авиационной станции Eareckson на острове Шемья и передается в Отдел иностранных технологий ВВС США (позднее: Национальный центр воздушной и космической разведки) по тропосферной направленной радиосвязи. В качестве радара раннего предупреждения «Кобра Дейн» может сопровождать 200 целей и передавать их данные в штаб-квартиру NORAD. Последний может быть использован для расчета точек баллистического рандеву межконтинентальных ракет на американском материке.

Передаваемая мощность достигается 12 выходными каскадами передатчика, каждый из которых оснащен 8 лампами бегущей волны с кольцевой линией задержки. Лампы бегущей волны – QKW-1723 компании Raytheon, каждая с импульсной мощностью 175 кВт и средней мощностью 10,5 кВт.[1] В радиолокаторе используется внутриимпульсная модуляция с линейной частотной модуляцией при полосе пропускания передатчика 200 МГц (up-chirp). Произведение время-полоса пропускания, определяющее разрешающую способность при таком принципе работы радара, равно TB = 200 000. Это позволяет получить разрешение по дальности 3,75 английских футов (эквивалентно 115 см) при крутизне 0,2 МГц в наносекунду. Первая промежуточная частота (ПЧ) приемника составляет 490 МГц (на выходе корреляционного смесителя), а вторая ПЧ – 60 MHz.[2]

Отдел электронных систем ВВС США отвечает за эксплуатацию радара. Проект был утвержден в 1971 году, запрос предложений был опубликован в 1972 году, а финансирование было утверждено в том же году. Контракт был заключен с компанией Raytheon на сумму 39,6 млн. долларов США. Успешный пробный запуск состоялся в 1976 году, а полная эксплуатационная готовность была обеспечена в 1974 году. Первая модернизация включала в себя компьютерные технологии с аппаратным и программным обеспечением. Использовался высший язык программирования ADA. После модернизации в космосе можно будет обрабатывать до 12 000 объектов вместо прежних 5 000. Теперь задачи наблюдения за космосом и воздушным пространством могут выполняться одновременно, что ранее было невозможно из-за недостаточной вычислительной мощности. Эта комплексная модернизация была завершена весной 1994 года.

Радар, схожий по архитектуре с «Кобра Дейн» под названием AN/SPQ-11 «Кобра Джуди» – это радар, установленный на корабле ВМС США Observation Island, размещенном в Тихом океане. Однако этот радар работает в диапазоне частот S.