Oto radar, którego zazdroszczą nam inni. Umowy jak nie było, tak dalej nie ma

Stacja Pasywnej Lokacji dla Wojska Polskiego? Oto nasz najnowocześniejszy radar pasywny

15 grudnia 2023 roku Agencja Uzbrojenia poinformowała o zakończeniu państwowych badań kwalifikacyjnych Systemu Pasywnej Lokacji (SPL). Te trwały niemal dwa lata, bo prowadzone były od marca 2022 roku. Badania zakończono z pozytywnym wynikiem, kończąc tym samym projekt rozwojowy pod nazwą „Opracowanie systemu radiolokacji pasywnej na potrzeby zestawów rakietowych obrony powietrznej (ZROP)".

Prace nad nowym radarem pasywnym rozpoczęto ponad dekadę wcześniej. 19 grudnia 2012 roku NCBiR w ramach konkursu nr 3/2012 na wykonanie projektów w zakresie badań naukowych lub prac rozwojowych na rzecz obronności i bezpieczeństwa państwa podpisał umowę nr DOBR/0043/R/ID1/2012/03. Na jej mocy konsorcjum w składzie: PIT-RADWAR (jako lider), Politechnika Warszawska i AM Technologies zobowiązało się do wykonania SPL.

Początkowo zakładano, że projekt zakończy się 17 grudnia 2016 roku, ale prace się przedłużały i prototyp ujrzał światło dzienne dopiero w 2018 roku. W marcu 2022 roku rozpoczęły się badania kwalifikacyjne, a 15 grudnia 2023 roku je zakończono. W 2024 roku SPL mogliśmy oglądać na żywo podczas kieleckich targów MSPO.

Opracowanie Stacji Pasywnej Lokacji kosztowało 89,6 mln zł, z czego 80 mln zł pochodziło z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju (NCBiR). To instytucja, która wspierała m.in. rozwój radiostacji kierowania ogniem Sajna, radaru wczesnego wykrywania P-18PL czy radaru dalekiego zasięgu RDL-45 Warta. Stacja radarowa SPL działa na wielu częstotliwościach i może śledzić do 120 celów (w tym grupowe). Zasięg tego rozwiązania wynosi 150 km.

SPL opracowano przy wykorzystaniu doświadczeń z eksploatacji stacji rozpoznania pokładowych systemów elektronicznych PRP-25M i PRP-25S Gunica. Sprzęt ten jest na wyposażeniu naszej armii od wielu lat. Docelowo stacja ma znaleźć się na nowym nośniku - pięcioosiowym Jelczu 3. generacji. Prototyp został osadzony na podwoziu Jelcz P882.53 8×8.

Rewolucja, która nie nadciągnęła? Jak działają radary pasywne?

Gdy w 2023 roku zakończyły się badania kwalifikacyjne, możliwe było formalne zamówienie nowego sprzętu. W teorii potrzebne jest tylko uzgodnienie warunków umowy wykonawczej. Agencja Uzbrojenia pisała wtedy, że nadciąga rewolucja w radiolokacji. Miesiące mijają, a umowy jak nie było, tak nie ma. Tymczasem to nie tylko szalenie potrzebny, ale także unikalny w skali świata system.

Zacznijmy jednak od podstaw. Zwykła stacja radiolokacyjna działa na prostej zasadzie. Emituje ona fale radiowe, a te odbijając się od powierzchni (np. samolotu lub pocisku manewrującego) wracają do emitera. Ten oblicza czas, jaki zajęło sygnałowi pokonanie tej trasy i na tej bazie szacuje odległość oraz lokalizację obiektu.

To znana od dziesięcioleci i bardzo skuteczna metoda. Początkowo radary były wielkimi urządzeniami o niewielkich możliwościach, ale rozwój technologii sprawił, że są one dziś podstawowym wyposażeniem myśliwców, pocisków rakietowych powietrze-powietrze, a nawet niektórych śmigłowców (AH-64E Apache). Im szybciej wykryjemy przeciwnika, tym większa szansa, że uda nam się go zestrzelić.

Na każdy miecz znajdzie się tarcza. Z czasem Amerykanie zaczęli dostrzegać zagrożenia związane z możliwością wykrycia ich myśliwców i bombowców. Z tego powodu opracowali oni maszyny o obniżonej wykrywalności. Zastosowane materiały oraz kształty sprawiają, że większość fal radarowych jest pochłaniania, a inne rozpraszane w różnych kierunkach. Dzięki temu zmniejsza się dystans, z którego można wykryć takie samoloty jak F-35, F-22 czy B-21.

Same radary mają także jedną dużą wadę. Posiadając odbiorniki fal radarowych, jesteśmy w stanie łatwo wykryć kierunek, z którego ktoś „świeci” swoim radiolokatorem. Tutaj cały na biało wchodzi radar pasywny.

SPL — nic nie emituje, a zobaczy nawet samoloty trudnowykrywalne. Jak zatem działa?

Polska Stacja Pasywnej Lokacji jest niezwykłym urządzeniem, ponieważ łączy w sobie w zasadzie dwa rodzaje radarów pasywnych — te wykonane z wykorzystaniem technologii PET (ang. Passive Emitter Tracking) oraz PCL (ang. Passive Coherent Location). Co umożliwiają te urządzenia?

Antena PET służy do wykrywania emisji promieniowania elektromagnetycznego statków powietrznych przeciwnika. Nawet najnowocześniejsze maszyny wykonane w technologii stealth emitują różnorodne fale elektromagnetyczne. SPL w ramach kilku podsystemów może wykryć całe spektrum fal. Podsystem COMINT (20 MHz do 6 GHz) służy do wykrywania łączności radiowej (która jest konieczna np. do sterowania bezzałogowcami). Podsystem ELINT (500 MHz do 18 GHz) pozwala wykryć i analizować sygnały, które emituje radar statku powietrznego.

sKażdy statek powietrzny musi posiadać systemy nawigacyjne, a podsystem NAV pozwala wykrywać sygnały, które służą do określania pozycji maszyny. Z kolei podsystem IFF zbiera i wykrywa sygnały transponderów oraz interrogatorów systemów swój-obcy (IFF). Systemy te ograniczają ryzyko zestrzelenia własnej maszyny. Mówiąc najprościej, technologia PET skupia się na emisjach platformy powietrznej przeciwnika.

SPL wykorzysta radio i maszty sieci 5G

Druga antena wykorzystuje technologię PCL (Passive Coherent Location). Technologia ta opiera się na założeniu, że w przestrzeni powietrznej znajdziemy liczne emisje niezależnych od systemu emiterów. Pod uwagę brane są przede wszystkim wszelkie cywilne nadajniki — telewizja, internet czy radio.

Znając położenie emitera oraz kąt odbicia jego fal od powierzchni statku powietrznego, możemy określić jego pozycję. W tym przypadku wyróżniamy trzy podstawowe podsystemy. Podsystem FM wykrywa i analizuje sygnały emitowane przez nadajniki radiowe (88 - 108 MHz). Z kolei podsystem DVB-T zbiera emisje naziemnych nadajników telewizji cyfrowej. Wielkie możliwości daje szczególnie podsystem GSM, który bazuje na telefonii komórkowej. Rozwój technologii 5G sprawia, że dziś SPL może korzystać z dziesiątek tysięcy potencjalnych emiterów.

Tym, co wyróżnia polski SPL na tle innych radarów pasywnych jest jednoczesne wykorzystanie tak wielu różnych metod wykrywania. Jest to możliwe dzięki modułowi fuzji, który łączy wszystkie sygnały w jeden, większy obraz. Metoda ma swoje ograniczenia. Pojedyncza stacja ma trudności z dokładnym określeniem pozycji. Dlatego na system składać mają się cztery stacje odbiorcze. Oczywiście nie oznacza to, że mniejsza ich liczba nie jest zdolna do wykrycia, ale dokładność zależy od liczby odbiorców. Dane zbierane przez stacje są przekazywane łączem światłowodowym, co ma utrudnić wykrycie SPL.

Polskie SPL będą w stanie wykryć fale emitowane przez samoloty trudnowykrywalne, ale same nie będą emiterem. Dodatkowo urządzenie nie nagrzewa się tak jak zwykły radar, co utrudnia jego wykrycie i namierzenie przy pomocy głowic termowizyjnych. Połączenie technologii PET oraz PCL jest dużym osiągnięciem polskich inżynierów. Warto jednak pamiętać, że projekt został zapoczątkowany już w 2012 roku. Przykład SPL pokazuje, że opracowanie nowoczesnego sprzętu wojskowego zajmuje wiele lat, ale po efektach widać, że jest to gra warta świeczki.