رادارها مهمترین ابزار شبکه‌های پدافند هوایی برای کشف، شناسایی و ردگیری هدف هستند که در گام بعد با تخصیص اهداف دارای اولویت به آتشبارهای مختلف موشکی و توپخانه‌ای برای انهدام آنها اقدام می‌شود. پس از پایان جنگ تحمیلی 8 ساله عراق علیه کشورمان علاوه بر تعمیر، بازسازی و نیز بهسازی و به روز رسانی رادارهای موجود انواع مختلفی از این وسیله مهم نیز با مشخصات عملیاتی مختلف برای رده‌های عملکردی و مأموریت‌های متنوع طراحی و ساخته شده‌اند.

در این گزارش به معرفی یک نمونه از جدیدترین رادارهای ایرانی که توسط متخصصان نیروی هوافضای سپاه پاسداران انقلاب اسلامی توسعه یافته، می‌پردازیم.

برای اولین بار در حاشیه رزمایش بزرگ موشکی پیامبر اعظم-6 در تیر ماه سال 1390 خبر از وجود رادار دوربرد قدیر داده و برد آن 1100 کیلومتر و ارتفاع قابل پوشش آن 300 کیلومتر عنوان شد. در رزمایش فوق، رادار قدیر پس از پایان مراحل تحقیقات و ساخت نمونه اولیه که در نیروی هوافضای سپاه به انجام رسید تحت آزمایش عملیاتی قرار گرفت و پس از کارهای تکمیلی در چند سال اخیر، رونمایی رسمی و معرفی آن در خرداد ماه سال جاری صورت گرفت.

 

شکل ظاهری رادار قدیر

قدیر راداری با فناوری آرایه فازی و از نوع استقراری و ثابت است. این رادار از یک مجموعه آنتن نصب شده روی دکل فلزی با ارتفاع زیاد و 4 بخش جانبی (فکتور) در اطراف آن که اضلاع یک مربع را تشکیل می‌دهند تشکیل شده است. آنتن‌های دکل مرکزی این رادار از نوع یاگی هستند که در رادارهای با طول موج بلند (فرکانس کم) استفاده می‌شود.

16 آنتن در این بخش رادار در 4 ردیف (طبقه) و در هر ردیف 4 آنتن با زاویه های نسبی 90 درجه قرار گرفته‌اند که در مجموع 360 درجه پیرامون رادار را پوشش می‌دهند. محدوده فرکانسی این رادار توسط مسئولان دفاعی، محدوده باندهای HF/VHF/UHF اعلام شده که از شکل و ابعاد این آنتن‌ها نیز قابل تشخیص است.

 

می‌توان این سبک طراحی را در رادار مطلع الفجر-2 که دارای برد 480 کیلومتر و باند عملکردی VHF است نیز مشاهده کرد. در رادار مذکور 32 آنتن یاگی در دو مجموعه‌ی قرار گرفته بر روی هم، با اختلاف ارتفاع در حدود 2 تا 4 متر که هر مجموعه دارای دو ردیف 8 تایی آنتن است به کار گرفته شده که تشکیل 2 کانال مجزا را داده اند.

 

علاوه بر افزایش پایداری عملکردی رادار و قابلیت اطمینان بالا در زمینه شناسایی و ردگیری اهداف هوایی با بهره‌گیری از 2 کانال مجزا که در صورت از کار افتادن یا بروز هر گونه مشکلی برای یکی از آنها، دیگری به کار خود ادامه می‌دهد، طبق اعلام مسئولان مربوطه مطلع الفجر-2 که عملکردی سه بعدی دارد از برد مناسب، قابلیت اندازه‌گیری زاویه، جهت، سرعت و ارتفاع اهداف پروازی به روش مقایسه سیگنال بین 2 کانال مستقل موجود در رادار برخوردار است.

بنا بر این می‌توان گمانه‌زنی نمود که استفاده از 4 ردیف آنتن در رادار قدیر نیز کارکردی مشابه داشته و در بهبود دقت تشخیص مؤثر است. 4 آنتن نصب شده در هر ردیف نیز پوشش 360 درجه پیرامون را بر عهده دارند تا رادار از مجموعه‌های مکانیکی برای ایجاد چرخش در صفحه افقی به منظور پوشش کامل اطراف بی‌نیاز شود.

همچنین ارتفاع بالای این دکل سبب بهبود توانایی رادار در کشف اهداف پروازی در ارتفاع پائین و نزدیک به سطح زمین شده و می‌توان یکی از کارکردهای اصلی بخش مرکزی این رادار را همین مورد دانست. این امر از طریق افزایش برد مؤثر در مقابل اهداف پروازی در ارتفاع پائین به دلیل قرارگیری آنتن رادار در ارتفاعی بالاتر از سطح زمین و کاهش اثرات انحنای زمین مقدور می‌شود.

هر بخش جانبی رادار قدیر که به شکل یک صفحه عمود بر زمین ساخته شده وظیفه پوشش 90 درجه در سمت را داشته و ارتفاع آن 20 و طول آن 44 متر است. روی هر یک از این بخش‌ها 128 آنتن به صورت ماتریسی با 16 ستون و 8 سطر نصب شده است که در مجموع رادار قدیر را دارای 512 آنتن از این نوع نموده است. مجموع این آنتن‌ها با عملکرد آرایه‌ای خود، ویژگی‌های برتر رادارهای آرایه فازی را برای قدیر فراهم می‌کنند.

 

ویژگی‌های عملکردی رادار قدیر

رادارهای آرایه فازی دارای توانمندی‌های بالایی هستند که ناشی از به کار گیری فناوری‌های جدید است. در این رادارها برای جستجو در فضای تحت پوشش، سهم عمده بجای گردش مکانیکی آنتن رادار بر عهده تغییر در زاویه انتشار امواج است.

پویش بسیار سریع محیط (در حدود میلی ثانیه)، مقاومت بالا علیه اقدامات ضد الکترونیک و کشف بسیار مشکل محل رادار توسط سامانه‌‌های الکترونیکی گیرنده و هشدار راداری دشمن از جمله مهمترین ویژگی‌های عملکردی این رادارهای پیشرفته است. 

همچنین امکان پرش پرتو رادار از یک هدف به هدف دیگر در زمانی در حدود چند میکروثانیه، بهره (Gain) بالاتر آنتن رادار و انتشارات جانبی کمتر که به معنی امکان انتشار انرژی بیشتر در جهت مطلوب است و امکان فراهم‌سازی پرتوهای چابک که تحت کنترل رایانه هستند از دیگر مزیت‌های رادارهای آرایه فازی است.

 

به گزارش مشرق، در این رادارها تعداد زیادی المان فرستنده و گیرنده در کنار یکدیگر قرار داشته و هر یک از آنها در واقع یک رادار کوچک هستند که در مجموع با عملکرد هماهنگ، قابلیت‌های ویژه رادارهای آرایه فازی نظیر توانایی شاسایی همزمان صدها هدف که در فواصل و ارتفاعات مختلفی در پهنه آسمان توزیع شده‌اند را بوجود می‌آورند.

این رادارها دارای دو نوع اصلی فعال (اکتیو) و غیرفعال (پسیو) هستند که در نوع فعال می‌توانند تا 1000 بار در ثانیه تغییر فاز داده و در صورت بروز اشکال در برخی المان‌های گیرنده و فرستنده، کل رادار دچار اختلال نمی‌شود. رادارهای آرایه فازی الگوی مشخصی از انتشار امواج ایجاد نمی‌کنند در نتیجه سامانه‌های هشدار دهنده دشمن نمی‌توانند محل دقیق این رادار را مشخص نمایند.

همچنین رادارهای آرایه فازی سامانه‌های کنترل آتش، قادر به هدایت چندین موشک علیه چندین هدف در زمان واحد بوده و چون در کسری از ثانیه تغییر فاز می‌دهند شناسائی منبع پرتو برای دشمن کاری بسیار مشکل خواهد بود.

این رادارها در صورت کشف شدن توسط دشمن یا مواجهه با اخلال‌های الکترونیکی، به دلیل تغییر فاز به میزان بسیار بالائی مقاوم هستند و در زمینه‌های گسترده‌ای ازجمله رادارهای هواشناسی، نصب بر روی جنگنده‌ها، ناوها و رادارهای رهگیری موشک‌های بالستیک قابلیت به کار گیری دارند.

 

بنا بر توضیحات ارائه شده در مراسم رونمایی، 512 آنتن نصب شده در قدیر که هر کدام در واقع یک رادار هستند با استفاده از تکنیک پیشرفته شکل‌دهی دیجیتالی امواج امکان پوشش محیط اطراف خود را دارند.

در زمینه باند فرکانسی رادار قدیر باید یادآوری نمود فرکانس‌های HF، VHF و UHF برای کشف اهداف در مسافت‌های دور کاربرد دارد. این باندهای فرکانسی به دلیل ماهیت کارکرد خود ناشی از طول موج بلند، دقت کمتری نسبت به طول موج‌های کوتاه‌تر داشته اما با دستیابی به برد بسیار بالا، به خوبی نقش «هشدار زودهنگام» را برای مجموعه‌های پدافند هوایی اجراء نموده و امکان پوشش پهنه وسیعی را فراهم می‌نمایند که در برد بسیار بالا و 1100 کیلومتری رادار قدیر نیز نمود دارد.

به علاوه این باندهای فرکانسی از توانمندی بالایی در کشف هواگردهای دارای سطح مقطع راداری (RCS) پائین برخوردار هستند که ناشی از عدم توانایی مواد به کار رفته در این هواگردها در جذب امواج فرکانس پائین است. 

در حالی که همین مواد به خوبی میزان بالایی از انرژی امواج فرکانس بالا را جذب می‌نمایند. رادارهای فرکانس بالا از دهه‌های پس از جنگ جهانی دوم تا کنون با توجه به دقت بالا در تعیین موقعیت هدف به طور گسترده مورد استفاده قرار دارند.

همچنین در رادار قدیر از روش تشدید (رزونانس) امواج استفاده شده است. لازم به ذکر است سطح مقطع راداری هدف نسبت به فرکانس یا طول موج ثابت نبوده و به طور کلی 3 حالت برای آن در نظر گرفته می‌شود که شامل بزرگتر، تقریباً برابر و کوچک‌تر بودن طول موج رادار نسبت به ابعاد هدف است. در عمل مشاهده شده در شرایطی که طول موج رادار تقریباً برابر با ابعاد هدف باشد جسم به صورت عامل تشدید موج عمل نموده و سطح مقطع راداری آن بسیار بیشتر از مقدار واقعی دیده خواهد شد.

برای این منظور با تغییر فرکانس رادار در محدوده ابعاد هواپیماهای جنگی و یا موشک‌ها امکان کشف آنها توسط رادار ایجاد می‌شود. در نتیجه قدیر با استفاده از روش تشدید امواج، راداری توانمند در کشف اهدافی همچون پهپادهای کوچک (ریزپرنده‌ها) و بزرگ، موشک‌های کروز و جنگنده‌های پنهانکار راداری علاوه بر موشک‌های بالستیک و شبه بالستیک و ماهواره‌های مدارهای پائین است.

به عقیده برخی کارشناسان خارجی، رادارهای فرکانس پائین جدید که با بهره‌گیری از فناوری‌های پیشرفته از جمله فرستنده‌های حالت جامد و پردازش دیجیتال کار می‌کنند از دقت کافی برای مشخص کردن یک منطقه در آسمان برای پویش توسط رادارهای فرکانس بالاتر برخوردار هستند که این رادارها نیز با استفاده و تمرکز فرستندهای با توان بالا امکان ردگیری اهداف پنهان کار را می‌یابند.

به گزارش مشرق، یک رادار خارجی نام برده شده در این زمینه Nebo-SVU است که آنتن آن دارای چند بخش مختلف بوده که به عملکرد یکدیگر کمک می‌کنند.

بنا بر این می‌توان چنین نقشی را برای رادار قدیر نیز متصور شد که با استفاده از ویژگی‌های باند فرکانسی پائین و روش‌هایی مانند تشدید امواج و سایر راهکارهای جدید با دقتی قابل قبول موقعیت اهداف را برای سایر رادارهای دقیق‌تر و آتشبارهای شبکه یکپارچه پدافند هوایی مشخص نماید.

قدیر، راداری سه بعدی است یعنی علاوه بر برد و ارتفاع هدف، زاویه سمتی آن را نیز تعیین می‌کند. دقت این رادار در محاسبه سرعت و مختصات اهداف نسبت به نمونه‌های مشابه، بالاتر عنوان شده است. این رادار قابلیت کارکرد مناسب در تمام شرایط آب و هوایی را داشته و برنامه به کار گیری آن در سایر نقاط کشور نیز وجود دارد.

این رادار که امکان کار کردن تنها با یک نفر کاربر را دارد به گونه‌ای طراحی شده که قابلیت کارکرد مداوم را داشته باشد در حالی که بسیاری از رادارهای معمول قابلیت کارکرد دائم را ندارند. همچنین با استفاده از روش‌های پیچیده و پیشرفته و به جهت بهره‌گیری از نسبت سیگنال به نویز بسیار پائین، توانایی مقاومت این رادار در برابر جنگ الکترونیک دشمن بسیار افزایش یافته و پدیده‌ای مانند سفید شدن صفحه رادار در قدیر رخ نمی‌دهد. 

به علاوه به دلیل طول موج کاری این رادار، موشک‌های ضد رادار عملاً توانایی هدف قرار دادن آن را ندارند زیرا امکان کشف امواج قدیر توسط این موشک‌ها به گفته مسئولین بسیار پائین است.

 

در زمینه توانایی کشف همزمان می‌توان از رادار آرایه فازی ایرانی عصر نام برد که توان کشف 1000 هدف را به صورت همزمان دارد و روی ناوشکن‌های نیروی دریایی ارتش نصب می‌شود بنا بر این با توجه به امکان استفاده از حجم بیشتری از سخت‌افزار در رادار زمینی قدیر می‌توان گمانه‌زنی نمود که توان کشف همزمان تعداد بسیار بیشتری هدف توسط آن وجود دارد.

به علاوه یکی از توانمندی‌های ویژه رادار قدیر توانایی جستجوی فضای بالای کشور تا ارتفاعاتی بسیار بالاتر از رادارهای فعلی کشور یعنی 300 کیلومتری است. لازم به ذکر است ماهواره‌ها در ارتفاع 300 کیلومتری با سرعت‌های چند هزار متر بر ثانیه در حال حرکت هستند که معادل چندین برابر سرعت صوت است. 

موشک‌های بالستیک نیز که در زمره اهداف قابل کشف توسط رادار قدیر عنوان شده‌اند با سرعت‌های بسیار بالا و بعضاً تا چند ده برابر سرعت صوت پرواز می‌کنند.

باید به یاد داشت در زمان اولین آزمایش عملیاتی رادار قدیر در تیر ماه سال 1390 و در رزمایش موشکی پیامبر اعظم-6 که با شلیک انواع موشک‌های بالستیک همراه بود ماهواره رصد-1 ساخت دانشگاه صنعتی مالک اشتر نیز که در 25 خرداد ماه همان سال به فضا پرتاب شد در حال گردش در مدار بیضوی حدود 250 تا 375 بوده است.

بنا بر این در آزمایش‌های مذکور با رادار قدیر علاوه بر موشک‌های بالستیک، کشف و شناسایی این ماهواره نیز احتمالاً صورت گرفته است.

ردگیری اهداف پرسرعت و نیز کشف و شناسایی صدها هدف به طور همزمان نیازمند برخورداری از نرم‌افزار مناسب برای رسیدن به بهترین عملکرد رادار، پردازشگرهای قدرتمند و بسیار سریع و نیز مدیریت تبادل داده بین پردازنده‌ها است. 

پیشتر، اخبار توسعه فناوری نمونه‌هایی از این سامانه‌ها در دانشگاه های کشور منتشر شده و در ساخت چند ابررایانه به کار گرفته شده است. این پردازنده‌ها حجم عظیم اطلاعات دریافتی رادار از امواج ارسالی را به صورت بی‌درنگ (Real time) پردازش نموده و در اختیار کاربران قرار می‌دهند.

بنا بر این با توانمندی‌های موجود در رادار قدیر، سپاه به مقدمات دفاع در برابر موشک‌های بالستیک با قابلیت خروج از جو غلیظ و محموله‌های ورودی به جو دست یافته که از اولین نمودهای ارتقاء مأموریت نیروی هوایی سپاه به نیرویی هوافضایی در سال 1388 است.

به گزارش مشرق، رادار قدیر که طراحی و ساخت آن در حدود 5 سال به طول انجامیده با نصب در منطقه‌ای پیرامون گرمسار (سایت شهدای بعثت) قابلیت پوشش بسیار خوبی از مناطق مرکزی کشور تا آب‌های خلیج فارس و برخی کشورهای عربی حاشیه آن را دارد که پس از عملیاتی شدن آن در ماه‌های گذشته و اتصال به شبکه یکپارچه پدافند هوایی کشور به راحتی اطلاعات خود را به سایر واحدهای پدافندی منتقل می‌نماید. 

این رادار از ابزارهای مهم شبکه پدافند هوایی کشور برای مقابله با حملات گسترده هوایی است که با مجموعه‌ای از وسائل پروازی مختلف می‌گیرند.

 

به دلیل کوهستانی بودن بخش‌های مختلف کشور با نصب تعداد بیشتری رادار قدیر در نقاط مختلف کشور، شبکه یکپارچه پدافند هوایی کشور صاحب یک لایه مراقبتی دوربرد و کارامد دیگر می‌شود که با پوشش عمق آسمان کشورهای مجاور امکان بهره‌گیری دشمن از اصل غافلگیری را در برنامه‌های تهاجمی خود بسیار کاهش می‌دهد. همچنین این رادار بار دیگر توانمندی بالای متخصصان کشورمان را در فتح قله‌های علمی و فناوری رادارهای پیشرفته به همگان اثبات نمود.