Радиолокация без формул, но с картинками

Размахнин Михаил Константинович

С одного из подмосковных аэродромов поднимается вертолет КА-26, окрашенный в ярко-желтый цвет и имеющий на борту хорошо заметную надпись «ГАИ». В кабине рядом с пилотом дежурный инспектор отделения вертолетного патрулирования. КА-26 оснащен фото- и кинокамерами, мощными акустическими устройствами и динамиками, укрепленными под фюзеляжем. Специальный радиопередатчик позволяет поддерживать непрерывную связь с автомашинами «Волга», ГАЗ-24, следующими в том же направлении, что и вертолет. Эти автомобили оборудованы радарными приборами, с высокой точностью измеряющими скорость движения транспорта по шоссе. Инспекторы ГАИ продемонстрировали радар в действии: едва «нарушитель» превысил установленную скорость, радиолокатор отметил это на своей шкале, а кроме того, запищал зуммер и вспыхнула сигнальная лампочка.

Воздушное патрулирование дорог осуществляется на высоте нескольких десятков метров. Если на дороге случится происшествие, вертолет тут же вызовет ближайший наземный патруль, а при экстренной необходимости сам совершит посадку рядом с потерпевшей аварию машиной, возьмет на борт пострадавших и доставит их в больницу.^[12]

Радиолокация помогает ОРУДу не только следить за соблюдением правил уличного движения, но и облегчает управление автомобилем при плохой погоде. На выставке научно-исследовательского центра фирмы Филипс недавно демонстрировали модель микроволнового радиолокатора, который устанавливается на автомашинах. Какие бы каверзы ни приготовила погода: дождь, туман или снег — на экране перед водителем четко видно изображение дороги со всеми движущимися и неподвижными предметами на расстоянии до 60 метров. Водитель может уверенно вести машину, почти не снижая скорости.

Для утомленных, невнимательных или просто неумелых водителей полезно установить в автомашине и другую новинку радиолокационной техники — радиолокационную станцию, управляющую тормозным устройством автомобиля. Одна из американских фирм приступила к широкой продаже таких устройств, имеющих два режима работы. Первый режим — загородный. Радиолокационная станция начинает притормаживать автомобиль в случае приближения к какой-либо преграде ближе чем на 50 метров. При любой скорости движения система остановит автомобиль не ближе чем за 2–3 метра до препятствия. Второй режим — городской. При работе в таком режиме система рассчитана на движение со скоростью не более 40 километров в час. Торможение начинается с расстояния 9—12 метров, полная остановка в 2–3 метрах от преграды. Специалисты считают, что такое устройство будет пользоваться большим спросом автомобилистов.

Готовьте третий палец — приближаемся к туннелю. Вы не видите радиолокатора, а он Вас видит. Управление движением автомашин в этом туннеле осуществляет радиолокационная система. Не верите? Вот реальный пример! В середине 1966 года близ Амстердама был открыт для автомобильного движения подводный туннель, длина которого больше 1,3 километра. По широкому шоссейному полотну туннеля в обоих направлениях в несколько рядов непрерывно движется плотный поток машин. За сутки через туннель в каждом направлении проходит около 20 тысяч автомобилей При таком интенсивном движении и на открытых дорогах часто ставят регулировщика, а уж в туннеле, где почти невозможно маневрировать, система управления движением просто необходима. Вам уже ясно, кто взялся выполнить эту трудную задачу? Правильно, радиолокация.

Вдоль обеих обочин дорожного полотна в туннеле установлено по 30 радиолокационных датчиков. Когда машина, идущая в первом ряду, проходит мимо такого датчика, в его приемник попадает отраженный импульс, который передается в диспетчерский пункт. Машины второго, третьего и последующих рядов не регистрируются датчиком, так как они экранируются автомашинами первого, ближайшего к датчикам ряда. Казалось бы, что система не может управлять движением, если она «видит» только машины первого ряда. Но это не так. Если датчики регистрируют не только проезд каждой автомашины, но и определяют ее скорость, то можно эффективно управлять движением. В роли регулировщика выступает вычислительная машина, к которой поступают сигнальные импульсы от датчиков.

При нормальной обстановке все машины движутся более или менее равномерно с установленной скоростью, скажем 60 километров в час, и вмешательства вычислительной машины не требуется. Но вот на каком-то участке туннеля скорость машин падает почти до нуля. Внимание! Где-то впереди затор! Нужно срочно принять меры, переключить светофоры и вызвать техническую помощь. Если происшествие случилось в первом ряду, то автомашины могут не снижать скорости, а перестроиться на ходу в соседний ряд. Неужели ЭВМ-регулировщик не заметит аварии? Нет, этого не случится. Каждая из входящих в туннель машин последовательно отмечается всеми датчиками, мимо которых она прошла. Если машина перестраивается во второй ряд, то импульсы от нее поступать больше не будут. В памяти ЭВМ строится как бы траектория движения всех машин первого ряда, и если вдруг отметка от нескольких последовательно идущих автомашин после прохождения ими какого-то датчика пропадает, значит впереди авария. ЭВМ подает сигнал тревоги и показывает на экране специальной телевизионной системы место аварии. Радиолокационная система еще и считает количество прошедших автомашин. А так как проезд по такому туннелю стоит недешево, то вылавливание «зайцев» и подсчет прибыли — тоже важное дело.

Пока мы говорили о туннеле, машина подошла к аэропорту. Вот уж где поистине царство радиолокации! Считайте сами:

1) метеорологическая РЛС,

2) станция кругового обзора,

3) станция управления воздушным движением,

4) радиолокационная система посадки.

Теперь посмотрим, что установлено на самом самолете, который принял на борт Виктора:

1) радиолокатор кругового обзора;

2) оборудование для слепой посадки на взлетно-посадочную полосу. В его состав входят обычно две-три различные радиолокационные установки (радиолокационный высотомер, допплеровская РЛС, определяющая скорость самолета относительно посадочной полосы и т. д.);

3) система предотвращения столкновений в воздухе. Она определяет координаты и скорость объектов, представляющих опасность для самолета. Бортовая вычислительная машина строит по этим данным траекторию движения встречного самолета и так прокладывает безопасный курс движения воздушного корабля.

Обо всех станциях мы уже рассказывали. Здесь, пожалуй, следует, упомянуть еще об одной довольно необычной станции. Используя эффект Допплера, она определяет вертикальную составляющую скорости самолета в самый последний момент перед касанием взлетно-посадочной полосы. По этим данным несложное вычислительное устройство, также установленное на борту самолета, определяет силу удара самолета о поверхность земли. От посадки к посадке прибор накапливает информацию о всех ударах, которые выдержало многострадальное шасси, и определяет, когда оно начнет «уставать». После этого эксплуатировать данное шасси уже нельзя, его надо заменять, иначе в любой момент оно может сломаться. Вот Вам еще один страж безопасности полета. На этом простимся с авиационными радиолокаторами. Перейдем к морским. На берегу расположены:

1) метеорологическая радиолокационная станция,

2) станция контроля движения судов в акватории порта,

3) радиолокационная система проводки судов вблизи побережья.

На самом судне установлены:

1) радиолокатор кругового обзора (это он помогает судну уверенно двигаться в тумане и ночью),

2) радиолокационные системы швартовки и предупреждения столкновений и еще одна-две станции, характер которых зависит от специализации судна.

Поменьше, конечно, чем на боевом корабле, но тоже не мало.

Добрались до дома отдыха. Неужели и здесь есть радиолокационные станции? Так можно заболеть радиолокационным вариантом мании преследования. И все-таки будет еще одна станция. Помните здания фантастической архитектуры. Это и есть последняя в нашем путешествии встреча с радиолокацией. Неизвестный научно-исследовательский институт — станция дальнего обнаружения и слежения за ракетами, спутниками и другими космическими объектами. Теперь все. Сколько же станций Вы насчитали?

Если Вам кажется, что автор сгустил краски, то Вы не совсем правы. На сегодняшний день положение таково, что в этом не было необходимости. Хотите еще несколько подтверждений? Пожалуйста! Обратимся к газетам. Возьмем любой номер «Известий», скажем за 19 декабря 1969 года. Смотрим внимательно. Первая страница — ничего о радиолокации, вторая, третья — тоже ни слова, но вот на четвертой — интервью с министром гражданской авиации Е. Ф. Логиновым. Читаем: «…советские ученые, конструкторы, инженеры приступили к практическому решению сложной проблемы автоматического захода на посадку и приземления в неблагоприятных условиях погоды. Тем самым значительно сократятся случаи нарушения расписания и отмены рейсов». Вот вам и радиолокация. Ясно, что без нее здесь не обойтись. Но это еще не все. Внизу на той же странице короткая корреспонденция, приведем ее полностью.