Противодействие беспилотным летательным аппаратам - страница 19

≤25…50 Вт/ср, и, соответственно, низкая сила их излучения с учётом снижения прозрачности атмосферы не позволяет использовать ОЭР ИК-диапазона для повышения вероятности обнаружения БПЛА. При этом БПЛА с электродвигателями принципиально отличаются предельно низкими уровнями ИК-заметности[104].

Дополнительно нужно отметить, что для снижения заметности БПЛА могут выбираться профили и направления их полета, снижающие эффективность средств ОЭР видимого и ИК-диапазона, например, заход на цель со стороны солнца или другого мощного источника видимого света и ИК-излучения.

Акустическая заметность является важным дополняющим фактором, который позволяет повысить достоверность обнаружения БПЛА в условиях при которых «традиционные» средства: оптические и радиолокационные, не могут обеспечить требуемого уровня вероятности его обнаружения.

БПЛА в полёте генерирует акустические (звуковые) волны, принимаемые акустическими микрофонами, которые преобразуют акустическое давление в электрический сигнал. Источниками звуковых волн, обычно, являются двигательные установки и лопасти воздушных винтов. Частота генерируемого звука кратна частоте выхлопа горячих газов, количеству и частоте вращения лопастей воздушного винта. Интенсивность звука зависит от скорости обтекания лопастей[105].

В реальных средах звуковые волны затухают вследствие вязкости воздушной среды и молекулярного затухания. Звуковые волны дополнительно затухают при распространении вдоль поглощающей поверхности и, чем выше коэффициент поглощения этой поверхности, тем большее затухание она вносит в распространяющуюся волну. Однако еще более существенную роль в затухании звуковых волн играет турбулентность воздуха. В немалой степени этому способствует ветер и восходящие потоки воздуха. На низких частотах дополнительное затухание не зависит от расстояния до источника звука. А на дальних (более 4 км) расстояниях высокие частоты практически не принимаются[106].

Применение для обнаружения БПЛА средств АР обеспечивает[107]:

— определение пеленга на БПЛА;

— определение класса (типа) БПЛА.

Средства АР, использующие естественные поля, обладают следующими достоинствами[108]:

— обеспечивают устойчивое автоматическое обнаружение малоскоростных маловысотных БПЛА в любых погодных условиях, в условиях плохой оптической видимости и в условиях сложных рельефов местности;

— обеспечивают скрытность функционирования и сохранение работоспособности в условиях РЭП;

— имеют малые габариты, низкое энергопотребление и лучше других систем (в сравнении с радиолокационными, оптико-электронными) удовлетворяют критерию «эффективность — стоимость».

Акустические системы нашли своё применение в охранных системах, пограничных структурах и неплохо себя зарекомендовали при обнаружении одиночных БПЛА в относительно незашумлённых условиях[109].

Суммарный спектр акустического излучения тактического БПЛА обусловлен гармоническими и широкополосными составляющими. Он включает в себя гармонические оставляющие излучения двигателя, шума оборотов винта, излучение механической природы, а также высокочастотную и низкочастотную составляющие шума двигателя с непрерывными по частоте спектрами. В шуме силовой установки БПЛА, имеющей поршневой двигатель воздушного охлаждения, при отсутствии в его выхлопном тракте глушителя определяющим источником внешнего шума является поршневой двигатель. Подробное исследование возможностей обнаружения средствами АР представлено в работе[110]. Результаты этого исследования показали:

— что спектры БПЛА типа «квадрокоптер» и «моноплан» имеют ярко выраженные гармонические составляющие с частотами, кратными частоте вращения винта, при этом спектр акустического сигнала «квадрокоптера» шире, чем у моноплана, что объясняется некоторым различием режимов работы их двигателей в процессе полета или при работе системы компенсации ветровых возмущений;

— для акустических сигналов БПЛА, при их когерентном накоплении, в спектре наблюдаются гармоники с частотами до 8-10 кГц, при этом при наблюдении БПЛА самолетного типа под малыми углами к направлению его движения структура спектра изменяется незначительно, что дает возможность применять накопление акустических сигналов на длительных интервалах времени;