Одним из необходимых условий успешных действий боевой авиации является быстрое и достоверное выявление целей, а также обеспечение гарантированной безопасности воздушных объектов от огневого воздействия своих средств. Считают, что наиболее эффективно решать эти задачи возможно с использованием средств радиолокационного опознавания.
В настоящее время самолеты и вертолеты США и стран НАТО оснащены средствами радиолокационного опознавания систем MK-XSIF и MK-XII. С их помощью осуществляются разделение опознаваемых самолетами и вертолетами воздушных и наземных объектов по принципу «свой объект — объект противника», наведение истребителей на цель, определение местоположения и индивидуальное опознавание воздушного объекта, обеспечение безопасности полетов своей авиации в зоне боевых действий наземных (надводных) средств противовоздушной обороны.
Средства этих систем позволяют производить обмен информацией опознавания между своими самолетами (вертолетами) — взаимное опознавание своих воздушных объектов (линия «самолет — самолет»); между самолетами и объектами на земле — опознавание авиацией наземных объектов; между самолетами и наземными средствами ПВО — опознавание воздушных объектов (линии «самолет — земля» и «земля — самолет»); между своими самолетами и кораблями — взаимное опознавание самолетов (вертолетов) и надводных объектов (линии «корабль — самолет» и «самолет — корабль»). Кроме того, аппаратура опознавания обеспечивает формирование, выработку и обмен информацией в сети управления между воздушными и наземными объектами.
С целью обеспечить устойчивость системы опознавания к попыткам противника использовать разведанный действующий код в системе MK-XII реализован специальный режим с криптографическим кодированием передаваемой информации в линиях опознавания.
Самолетная аппаратура опознавания работает на частотах 1030 МГц и 1090 МГц. Режимы работы: 1,2 (общего и индивидуального опознавания), 4 (криптографический режим опознавания системы MK-XII), ЗА и С (управление воздушным движением). Кроме этого, в бортовой аппаратуре опознавания имеется режим проверки, обеспечивающий дешифрацию и ответ на запросы по специальной контрольной программе, а также аварийный режим с передачей сигналов о неисправности, например, бортового оборудования.
Действующий код определяется заданным на некоторый период времени соответствием «запрос — ответ». При этом на данный период времени может быть установлен любой код (соответствие) из 32 ответных сигналов в режиме 1, из 4096 кодов в режимах опознавания 2 и ЗА. В режиме 4 системы MK-XII соответствия «запрос — ответ» могут меняться во времени по случайному закону, за счет чего достигается криптостойкость кода информации опознавания.
Антенны запросчиков обычно встраиваются в зеркала антенн бортовых РЛС. В качестве антенн бортовых РЛС в основном используются плоские фазированные антенные решетки или зеркальные антенны с механическим сканированием луча диаграммы направленности. Антенна запросчика выполняется в виде решетки вибраторов с коэффициентом усиления порядка 18—24 и располагается в полотне антенны РЛС. Считают, что такая конструкция позволяет применять методы сужения главного луча диаграммы направленности и более эффективно подавлять боковые лепестки диаграммы направленности антенны запросчика при работе в режимах приема и передачи.
В аппаратуре опознавания (запросчики AN/APX-76, AN/APX-104, ответчики AN/APX-72A, AN/APX-92) приемные устройства запросчиков и ответчиков строятся по супергетеродинной схеме. Для расширения их динамического диапазона применяются логарифмические усилители промежуточной частоты. Используются схемы подавления боковых лепестков с целью предотвратить срабатывание самолетных ответчиков по сигналам запроса через боковые лепестки диаграммы направленности антенны.
Схемы кодирования и декодирования выполняются на цифровых сдвигающих регистрах, которыми были заменены нестабильные линии задержки. Широко применяются гибридные схемы с высокой степенью интеграции, что в совокупности с модульным принципом конструирования аппаратуры обеспечивает сравнительно высокую эксплуатационную надежность аппаратуры. Система встроенного контроля охватывает, практически все блоки и узлы запросно-ответной аппаратуры. В ряде запросчиков предусматривается возможность оперативного управления выходной мощностью передатчиков.
Наиболее широко на самолетах ВВС США и стран НАТО применяется самолетный радиолокационный запросчик-ответчик (СРЗО) типа AN/APX-72, используемый для линий опознавания «самолет — самолет» и «земля — самолет». Утверждается, что аппаратура СРЗО работает в любых погодных условиях и обеспечивает автоматическую выдачу сигналов для опознавания объектов, определения их местоположения, а также аварийных сигналов и информации о высоте полета в режимах 1, 2, ЗА, Сив режиме 4 при наличии компьютера KIT-1A/TSEC. Аппаратура автономная, размещена в герметическом корпусе. Помимо самолетов (вертолетов) она может устанавливаться и на кораблях.
Самолетный радиолокационный запросчик (СРЗ) типа AN/APX-76A используется в линии опознавания «самолет — самолет». Им оснащаются всепогодные истребители-перехватчики и другие самолеты тактической авиации. Работает в режимах 1, 2, ЗА и 4. Антенна СРЗ обеспечивает формирование узкого главного луча диаграммы направленности и представляет собой, как правило, 8-дипольную антенную решетку, встроенную в антенную систему бортовой РЛС. Специальные схемы (трехимпульсный метод подавления запросов) и дополнительные антенны обеспечивают подавление боковых лепестков диаграммы направленности. Информация опознавания, отождествленная с сигналами обнаружения, выводится на индикатор.
К одному из наиболее перспективных типов самолетной аппаратуры опознавания зарубежные эксперты относят запросчик AN/APX-104, который может использоваться для опознавания объектов по линиям «самолет — самолет» и «самолет — корабль». Запросчик позволяет определить дальность и направление движения отвечающего воздушного объекта или корабля в любых погодных условиях.
Считают, что кроме определения принадлежности опознаваемых объектов этот запросчик можно использовать при решении задач стыковки самолета с заправщиком в воздухе, а также для управления полетами при выполнении боевых задач. Запросчик работает в режимах опознавания 1, 2 и ЗА, а также в режиме 4 при сопряжении с компьютером KIT-1A/TSEC.
Запросчик AN/APX-104 предполагают использовать в составе бортовой аппаратуры самолетов типов LAMPS, MARK-III, F-16, F-18, F-18L, F-5E. Отмечают, что без существенных доработок бортовой аппаратуры им можно заменить запросчики, установленные ранее на самолетах КС-130, S-3, Р-3, Е-2, F-4, F-111, F-15.
Конструктивно запросчик состоит из блока приемопередатчика и блока управления. Имеет модульное построение. Передатчик твердотельной конструкции (на мощных СВЧ-транзисторах) с модулями транзисторного усилителя большой пиковой мощности. Такая конструкция запросчика, по мнению зарубежных военных специалистов, позволяет при полетах на больших высотах обходиться без источников питания высокого напряжения и исключить герметизацию аппаратуры.
Модуль приемника двухканальный. В состав его входят преселекторные фильтры, радиочастотные усилители, преобразователи частоты с двойным балансом, усилители промежуточной частоты с регулируемым коэффициентом усиления, логарифмические детекторы с широким динамическим диапазоном. В приемнике имеется защита от помех, реализована схема подавления боковых лепестков. Четыре сменные программы определяют алгоритмы обработки поступающей информации, шифрации и дешифрации сигналов опознавания, самоконтроля, а также обеспечивают синхронизацию работы приемника и обработку данных для дисплея. Система контроля предназначена для проверки работы всего приемного тракта в каждом периоде запроса.
Блок питания запросчика представляет нелинейный модуль с преобразователем конверторного типа. Он имеет сравнительно небольшие размеры и массу.
Зарубежные эксперты отмечают, что возможна компоновка запросчика AN/APX-104 в нескольких вариантах. Один из них представляет собой запросчик с приемопередатчиком без шифрующе-дешифрующего устройства. Он используется в бортовых радиоэлектронных системах, в которых эти функции могут выполняться другим оборудованием. Другой вариант — запросчик с обеспечением многократного контроля между блоками приемопередатчика и управления — предназначен для бортовых устройств, характеризующихся минимальным объемом внешнего монтажа.
