II. Развитие кафедры в 60-х годах

     С 1959 г. по 1980 г. кафедрой руководил полковник-инженер Ширман Яков Давидович. До этого, в течение года, являясь по штату заместителем начальника кафедры теоретических основ радиотехники и радиолокации начальника кафедры радиотехники и радиолокации, он временно исполнял обязанности начальника кафедры радиоприемных устройств. Яков Давидович Ширман первым в истории академии защитил докторскую диссертацию по техническим наукам (1960 г.), был удостоен звания Заслуженного деятеля науки и техники Украины (1967 г.), дважды стал Лауреатом Государственной премии СССР (1979 г. и 1988 г.), им опубликовано более 300 научных работ.
      Заместителем начальника кафедры был назначен инженер-майор Найденов Борис Владимирович, который исполнял эту должность в течение 18 лет. Обладая высоким интеллектуальным потенциалом, глубокими знаниями теории радиотехники и радиолокации, организаторскими способностями и являясь отличным методистом, Борис Владимирович внес большой личный вклад в совершенствование учебно-воспитательного процесса, сплочение коллектива кафедры, становление начинающих преподавателей. Он уделял большое внимание наглядности и доступности при изложении сложных теоретических вопросов. Кроме того он принимал активное участие в проведении научных исследований кафедры.
При участии педагогического коллектива кафедры под руководством Ширмана Я.Д. была поставлена учебная дисциплина “Теоретические основы радиолокации”, которая была обеспечена современными учебной литературой, учебно-лабораторной базой и дидактическими материалами. Впервые в СССР она была разработана на основе научных достижений в области статистической радиолокации, а также исследований, направленных на создание перспективного радиолокационного вооружения.
В конце 50-х и начале 60-х годов на кафедре под руководством Я.Д. Ширмана формируется новое научное направление по статистической радиолокации. Проверенные научные результаты оперативно внедряются в учебный процесс, наука смыкается с учебным процессом.
     В 1962 году в академии и в 1963 году в издательстве “Сов. радио” выходит учебное пособие “Основы теории обнаружения радиолокационных сигналов и измерения их параметров” (авторы – Ширман Я.Д., Голиков В.Н.).
     В 1968 году в академии под редакцией Ширмана Я.Д. публикуется учебник для Вузов ПВО "Теоретические основы радиолокации".
     В 1970 году в издательстве “Сов. радио” публикуется учебное пособие “Теоретические основы радиолокации”. Это учебное пособие издается под редакцией Я.Д. Ширмана и подготавливается авторским коллективом в следующем составе: Ширман Я.Д., Голиков В.Н., Бусыгин Иван Николаевич, Костин Г.А., Манжос В.Н., Минервин Николай Николаевич, Найденов Б.В., Поляков Виктор Иванович, Челпанов Александр Степанович. Оно рекомендуется Министерством высшего и среднего образования в качестве учебного пособия для всех Вузов радиотехнического профиля.
В этом учебном пособии были широко использованы методы статистического синтеза и анализа, даны основы статистической теории обнаружения радиолокационных сигналов и измерения их параметров, основы разрешения сигналов, принципы защиты от помех, основы пассивной радиолокации. Его отличает тесная связь теории с ее практическими приложениями, наглядность и доступность изложения учебного материала. В 1977 году оно было переиздано в ГДР и использовалось иностранными специалистами.
     Переход от учебного пособия “Основы радиолокации” (1956 г.) к учебному пособию “Теоретические основы радиолокации” (1970 г.) был непростым и сопровождался многими событиями в жизни кафедры. Так, продолжались работы по повышению разрешающей способности РЛС.
     В 1960 – 1961 гг., слушатели академии, активные участники военно-научной работы на кафедре Алмазов Владислав Борисович и Цурский Дмитрий Александрович под руководством Я.Д. Ширмана создали уникальный для того времени фильтр сжатия (рис. 5). Он имел коэффициент сжатия, равный 144, и позволял сжимать ЧМ сигналы с девиацией частоты 72 МГц и длительностью 2 мкс. Фильтр был построен на кабеле с отводами. Подключенные к ним контуры, настроенные на различные частоты, связывались с сумматорами двух квадратурных каналов. На рис. 6 показаны осциллограммы входного ЧМ радиоимпульса (рис. 6,а) и сжатого выходного импульса (рис. 6,б).

Рис. 5	Рис. 6

     В 1962 г. после окончания академии с золотой медалью В.Б. Алмазов и Д.А. Цурский были зачислены в адъюнктуру кафедры, где продолжили совершенствование фильтров сжатия и их применения для решения различных задач.
     В 1963 – 1964 гг. под руководством Я.Д. Ширмана с участием В.И. Гомозова на макете РЛС со сжатием проводятся натурные эксперименты по локации самолетов АН – 10, ЛИ – 2 и Су – 9 с использованием ЛЧМ радиоимпульсов с девиацией 72 МГц.
Этот макет создается на базе радиовысотомера ПРВ – 10, работавшего в 10 см диапазоне волн. На кафедре радиопередающих устройств Н.Д. Колпаковым был разработан передатчик на лампе обратной волны. В качестве согласованного фильтра использовался фильтр сжатия, изготовленный В.Б. Алмазовым и Д.А. Цурским (рис. 5) и описанный выше. На основе элементов широкополосного осциллографа Челпанов Александр Степанович разработал широкополосный индикатор.
В экспериментах фактическая разрешающая способность по дальности достигла 3 – 4,5 м, что обеспечивало разрешение элементов целей и возможность получения дальностных “радиолокационных портретов” в интересах распознавания целей. На рис. 7 показаны такие портреты самолета АН – 10 для двух ракурсов, а на рис. 8 – для самолета Су – 9. Наблюдается отличия дальностных портретов разных самолетов.
     Первые зарубежные экспериментальные работы по исследованию возможностей распознавания целей по их радиолокационным портретам также датируются второй половиной 60-х годов.

Рис.7	Рис.8

      Работы по технике сжатия позволили по-новому подойти к спектральному анализу колебаний. Так, в 1961 году Я.Д. Ширман совместно со слушателями академии, активными участниками ВНР кафедры Ганиным В.М. и Шаповаловым Ф.М. предлагают амплитудный одноканальный широкополосный спектроанализатор со сжатием и с высокой скоростью спектрального анализа (авторское свидетельство № 25201). В экспериментах, проведенных В.М. Ганиным и Ф.М. Шаповаловым при написании дипломных работ, поиск в полосе частот 500 МГц проводился за 100 мкс. В последствии при использовании упоминавшегося фильтра В.Б. Алмазова и Д.А. Цурского время просмотра спектра шириной 700 МГц сократилось до 20 мкс. В настоящее время спектральный анализ со сжатием импульсов широко используется в изделиях белгородского предприятия "Спецрадио".
       При обработке ЛЧМ сигналов с большой частотной девиацией Я.Д. Ширманом и В.Н. Голиковым была выявлена возможность использования ЛЧМ гетеродинирования с частичной фазочастотной демодуляцией. Уменьшение частотной девиации перед сжатием упрощало фильтр сжатия и последующий тракт обработки. В 1962 – 1963 гг. В.Н. Голиков провел лабораторный эксперимент по такой обработке.
      Наряду с указанными выше работами по временному разрешению и сжатию сигналов (1955 – 1960 гг.) разрабатывается теория разрешения по дальности и угловым координатам. В 1959 и 1961 годах в научном журнале “Радиотехника и электроника” Я.Д. Ширман публикует статьи „Статистический анализ оптимального разрешения”.
      В начале 60-х годов в развитие теории пространственно-временного разрешения на кафедре начинаются работы по адаптивной обработке сигналов на фоне помех. Так, в январе 1962 года Ширман Я.Д. и Красногоров С.И. подают заявку и затем получают авторское свидетельство № 25429 на изобретение одноканального квадратурного автокомпенсатора помех. В 1963 году регистрируется их техническое решение на многоканальный квадратурный автокомпенсатор (авторское свидетельство № 31016).
      Полковник-инженер С.И. Красногоров подготовил на кафедре докторскую диссертацию и защитил ее в 1965 году. В этом же году он был назначен начальником кафедры зенитных ракетных войск, а в 1969 г. – начальником еще одной профилирующей кафедры. Он удостоился почетного звания Заслуженного деятеля науки Украины (1973 г.) и стал Лауреатом Государственной премии (1979 г.).
Как в СССР, так и за рубежом работы по помехозащите РЛС были закрытыми. Позже стало известно, что в США в 1959 году Хауэллз (Howells P. W.) из фирмы General Electric изобрел автокомпенсатор гетеродинного типа.
       Эти изобретения положили начало развития теории и техники адаптации РЛС к помехам.
       На основе изобретений Ширмана Я.Д. и Красногорова С.И. адъюнкт кафедры Лебедев Евгений Петрович с группой инженеров в 1962 – 1963 гг. разрабатывает и изготавливает первые в стране лабораторные образцы одноканального и двухканального автокомпенсаторов (в последствие полковник-инженер Лебедев Е.П. занимал должность начальника кафедры и начальника НИО академии). Проводятся экспериментальные исследования автокомпенсатора. Уже первые образцы автокомпенсаторов обеспечивали коэффициент подавления от одного источника активной шумовой помехи в полосе 300 кГц, равный 20 дБ.
       Один из двухканальных автокомпенсаторов был вмонтирован в РЛС метрового диапазона П–12 с вращающейся вибраторной антенной, составленной из нескольких волновых каналов. В дополнение к ней были установлены две слабонаправленные (по сравнению с основной) антенны, подключенные в качестве компенсационных к автокомпенсатору.
В декабре 1963 – марте 1964 гг. проводилась экспериментальная проверка работы автокомпенсатора, т.е. адаптации устройства обработки к помеховой обстановке. Активные помехи создавались разнесенными по азимуту наземным и самолетным источниками прицельной по частоте помехи. Локационными целями служили самолеты, выполнявшие учебные задания вблизи РЛС.
      В отсутствие адаптации экран индикатора кругового обзора засвечивался помехами от одного или двух (рис. 9) источников, поступающими по боковым и главному лепесткам диаграммы направленности вращающейся основной антенны. На рис. 9 положения отметок от целей на засвеченных участках отмечены кружочками. Адаптация обеспечивала провалы в результирующей диаграмме направленности, которые сохраняли ориентацию на источники помех в процессе вращения антенной системы. Экран расчищался за исключением направлений на источники помех; на расчищенной части экрана просматривались отметки от целей (рис. 10).
       Для защиты главного лепестка диаграммы направленности антенны РЛС было предложено использовать поляризационный автокомпенсатор. В феврале – марте 1964 года на той же экспериментальной базе Г.А. Костин и Гапон В.И. провели опыт по адаптации поляризационной характеристики антенной системы при использовании одного канала компенсации.
 

Рис. 9	Рис. 10

      В качестве основной и компенсационной антенн использовались идентичные волновые каналы с провернутыми на 90о вибраторами. Антенна источника помехи обеспечивала ее регулярную эллиптическую поляризацию. Цель имитировалась ответчиком, расположенным поблизости от источника помехи.
 

Рис. 11	Рис. 12

      В отсутствие адаптации отметка от цели прикрывалась помехой (рис. 11). Антенна РЛС была неподвижной. Адаптация, т.е. настройка антенной системы РЛС на поляризацию, ортогональную поляризации помехи позволила наблюдать отметку от цели (рис. 12), сигналы от которой приходили с того же направления, что и помеха. Поляризация помехи могла изменяться в широких пределах, если сохранялись заметные отличия ее поляризации от поляризации сигнала.
      В 1963 году Я.Д. Ширман и Е.П. Лебедев исследуют возможности адаптации РЛС к активным шумовым помехам при непрерывном излучении сигналов. При этом настройку весовых коэффициентов автокомпенсатора проводят по участкам спектра помехи вне спектра узкополосного сигнала, который во избежание подавления режектировался фильтрами из цепей корреляционной обратной связи.
      В этом же году Я.Д. Ширман, В.Н. Манжос, С.И. Красногоров, Е.П. Лебедев анализируют возможности адаптации скоростных характеристик систем СДЦ. Предлагается использовать корреляционный автокомпенсатор для адаптации к пассивным помехам.
      В связи с нестационарностью пассивных помех большое значение для борьбы с ними имело обеспечение высокого быстродействия автокомпенсаторов. В 1964 году Литвинов Виктор Владимирович доводит быстродействие квадратурного автокомпенсатора до единиц микросекунд. В 1965 году с использованием этого автокомпенсатора В.В. Литвиновым и В.И. Поляковым был проведен натурный эксперимент по компенсации пассивных помех на авиационном радиолокационном прицеле.
     В 1965 году слушатель академии, активный участник ВНР кафедры, старший лейтенант Фединин Виктор Васильевич независимо от Хауэллза получает (совместно с инженером ОКБ Горьковского радиозавода Крыловым И.Г.) авторские свидетельство на изобретение гетеродинного автокомпенсатора.  В 1966 г. после окончания академии с золотой медалью он был зачислен в адъюнктуру кафедры. В дальнейшем генерал-майор Фединин В.В. защитил докторскую диссертацию, стал Лауреатом Государственной премии и возглавлял профилирующую кафедру.
      В 1966 году В.В. Федининым и В.И. Поляковым был проведен натурный эксперимент по адаптивной защите РЛС П–37 от пассивных помех с помощью гетеродинного автокомпенсатора с двукратным вычитанием. Пассивная помеха создавалась как при отражении от местных предметов и земной поверхности, так и от дипольных отражателей, перемещающихся в пространстве со скоростью ветра. На рис. 13 показан вид экрана ИКО РЛС при отключенном, а на рис. 14 – при включенном автокомпенсаторе.

Рис. 13	Рис. 14

       В 1968 году под руководством В.В. Фединина и В.В. Литвинова группой инженеров в составе Леховицкого Давида Исааковича, Сахновского Евгения Захаровича, Нечаева Леонида Вадимовича и Донца Вадима Николаевича изготавливается гетеродинный автокомпенсатор на ультразвуковых линиях задержки с трехкратным вычитанием пассивных помех и проводятся его исследования, в том числе климатические. Затем этот компенсатор был установлен на РЛС “Лиана” самолета дальнего радиолокационного обнаружения, который в зарубежной прессе получил название “Soviet AWACS”. В 1969–1970 гг. Федининым В.В., Литвиновым В.В., Леховицким Д.И. и Борисовским И.И. (НПО “Вега”, г. Москва) проводятся натурные испытания этого автокомпенсатора в полетах над земной, морской и ледовой поверхностями. В них автокомпенсатор обеспечил надежное обнаружение целей, включая малоразмерные и низколетящие, на фоне интенсивных отражений от взволнованной морской поверхности и торосистых льдов. Так, на рис. 15 и рис. 16 показан вид экрана ИКО РЛС “Лиана” при полете соответственно над Баренцевым морем (март 1970 г.) и льдами Карского моря (август 1970 г.) при выключенном (рис. 15,а, рис. 16,а) и включенном (рис. 15,б, рис. 16,б) автокомпенсаторе.

а)	а)
б)	б)
Рис. 15	Рис. 16

      В последующем В.В. Фединин принимал активное участие в разработке промышленных образцов гетеродинных автокомпенсаторов и внедрении их в радиолокационную технику, за что и удостоился Государственной премии СССР.
      В настоящее время квадратурный и гетеродинный автокомпенсаторы, в том числе поляризационные, широко внедрены в радиолокационную технику.
      В рассматриваемый период вопросы адаптивной защиты от помех входят в курс “Теоретические основы радиолокации”.
       В 60-х годах на кафедре начинаются научные исследования по многопозиционной радиолокации на больших базах (в отличие от работ, проводившихся на кафедре радиоприёмных устройств).
В 1966 – 1967 гг. под руководством Я.Д. Ширмана и В.Б. Алмазова проводится натурный эксперимент по исследованию методов разнесенной пассивной радиолокации с участием Турсунходжаева Хамитхона Арсиановича, Мацагорова Бориса Евгеньевича, Хорошавина Романа Юрьевича. Пункты приема были расположены в Харькове и Полтаве с использованием двух РЛС П–35. База составляла 143 км. Переменная линия задержки коррелятора (вычислителя взаимной корреляционной функции) была выполнена на основе дисперсионной линии. В качестве когерентной линии связи была использована модернизированная тропосферная линия связи Р–122 (до этого эта линия связи была использована в Московском округе ПВО для передачи радиолокационной информации от роты на вышестоящий КП). Ширина спектра шумовых колебаний, передаваемых по линии связи, составляла 1 МГц. В результате испытаний была показана принципиальная возможность создания корреляционно-базовой системы пассивной радиолокации, имеющей большую базу и когерентную линию связи.
Все эти эксперименты, а также проводимые теоретические исследования позволяли совершенствовать радиолокационную технику и обеспечивать высокий научный уровень учебной дисциплины “Теоретические основы радиолокации”.
       В 1965 году кафедре было поручено поставить учебную дисциплину “Основы радиотехники и радиолокации” в объёме 200 часов для слушателей факультета автоматизации и вычислительной техники. Ранее вопросы, вошедшие в программу указанной дисциплины, преподавались на четырех кафедрах, вследствие чего учебное время использовалось неэффективно. Лекции по этой дисциплине впервые прочитал майор-инженер Челпанов А.С., а практические виды занятий провел подполковник-инженер Пороник Борис Иосифович. В дальнейшем с 1977 г. по 1988 г. генерал-лейтенант Челпанов А.С. занимал должность Заместителя начальника академии по учебной и научной работе. Существенный вклад в становление и усовершенствование этой дисциплины внесли также Манжос В.Н., Дейша А.А., Голиков В.Н., Вайнорис З.А., Турсунходжаев Х.А., Кузь Николай Яковлевич, Богословский Герман Сергеевич, Кокин Владимир Николаевич. По данной дисциплине были изданы конспекты лекций и учебники.
Рассмотренный этап сочетания учебного процесса с научными исследованиями сыграл большую роль в дальнейшем совершенствовании подготовки военных кадров в академии. Он состоял в том, что преподаватели, научные сотрудники и адъюнкты кафедры вели научные исследования по актуальным для войск ПВО проблемам в непосредственной связи с учебными дисциплинами, роль которых постоянно повышалась в связи с бурным развитием радиолокационной техники. В результате подготовка слушателей осуществлялась в процессе широкого внедрения работ кафедры в радиолокационную технику, а также создавались предпосылки для подготовки кандидатов и докторов технических наук, повышения квалификации преподавателей, подготовки учебников и учебных пособий.
Повышение научного уровня преподаваемых дисциплин и качества подготовки военных инженеров стали значительным шагом в развитии кафедры и всего учебного процесса в академии. Тесные творческие связи с научно-исследовательскими институтами, генеральными и главными конструкторами перспективных систем радиолокационного вооружения позволяли коллективу кафедры оперативно внедрять результаты научных исследований в радиолокационные станции и комплексы, которые разрабатывались и модернизировались. Совершенствование учебно-лабораторной и научно-экспериментальной баз кафедры осуществлялось за счет средств хоздоговоров с предприятиями оборонной промышленности.
       На кафедре сформировалась традиция соединения теоретических исследований с физическими экспериментами в сотрудничестве с предприятиями оборонной промышленности. Это позволило создавать лабораторные установки на новой элементной базе с использованием фронтального метода проведения лабораторных занятий.
      Кроме профессорско-преподавательского состава и инженеров кафедры свой вклад в совершенствование учебно-лабораторной базы внесли также адъюнкты. Почти каждый адъюнкт по результатам экспериментальных исследований создавал новую лабораторную установку.
Так выше уже упоминалось об адъюнктах В.Б. Алмазова, Д.И. Цурском и Е.П. Лебедеве. Еще один пример: адъюнкт подполковник-инженер Ильинков Вячеслав Михайлович разработал и внедрил в программу обучения слушателей гидроакустический полигон, обладающий большими возможностями по моделированию воздушной обстановки и исследованию различных методов радиолокации. В последующем на базе этого полигона на кафедре была создана специализированная лаборатория, в которой используются методы физического и математического моделирования, реальные устройства штатных радиолокационных станций, современные методы обработки и отображения радиолокационной информации. В совершенствование лабораторного комплекса внесли вклад Алмазов В.Б., Шипов Виктор Николаевич, а в последствии Антипов Алексей Петрович, Обод Иван Иванович, Рябуха Вячеслав Петрович и другие.
       Следует заметить, что в 50-е и до середины 60-х годов научным руководителем почти всех адъюнктов был Я.Д. Ширман. Затем уже его ученики также становятся научными руководителями адъюнктов кафедры. Более того, ряд его учеников защищают докторские диссертации, некоторые создают свои научные школы (например, Шостко Святослав Николаевич – научную школу по оптической локации). Многие из них переходят на другие кафедры (как правило, становятся начальниками, часто профилирующих, кафедр) и уже на них руководят работой адъюнктов и соискателей.
Таким образом, кафедра и ее научная школа статистической радиолокации занимает ведущее место в образовательном процессе академии.
       В рассматриваемый период докторские диссертации защитили Красногоров С.И. (1965 г.), Манжос В.Н. (1969 г.), Алмазов В.Б. (1970 г.), Цурский Д.А. (1970 г.).
      В 60-е годы в состав профессорско-преподавательского состава кафедры входили Ширман Я.Д., Найденов Б.В., Красногоров С.И., Манжос В.Н., Минервин Н.Н., Голиков В.Н., Костин Г.А., Вайнорис З.А., Пороник Б.И., Челпанов А.С., Бусыгин И.Н., Поляков В.И., Алмазов В.Б., Цурский Д.А., Турсунходжаев Х.А., Лебедев Е.П., Кривелев А.П., Дейша Александр Александрович, Руднев Лев Николаевич.
 

На главную