Предлагается система для отдаленного обнаружения НЛО в реальном времени в околоземной окружающей среде на базе пассивного, мультистатического радара с модулированной частотой (МЧ). Система основана на использовании синхронизированных по времени радио-приемников для захвата высокочастотных радио-сигналов, отраженных от цели. Ошибка по времени между полученными сигналами, вместе с трехмерным анализом допплеровского сдвига, позволяет вычислять местоположения цели, скорость, ускорение, курс полета и другие параметры, возможно, даже размер цели. Анализ отраженного сигнала, объединенный с анализом характеристик цели, позволит отличать предполагаемые НЛО от целей земного происхождения, например самолетов, спутников, космических обломков, следов метеора, условий верхней атмосферы, погодных явлений, миграций птиц, Луны и т. д. … Одно из предложенных применений может позволить обнаруживать НЛО в пределах по крайней мере 27600 километров от поверхности Земли.
Скорее эта публикация предназначена для того, чтобы передать нетехническому сообществу читателей общую концепцию в области исследования НЛО. Основная цель состоит в том, чтобы подготовить сообщество исследователей НЛО к факту, что новые разработки пассивного, мультистатического радара и соответствующих технологий позволят впервые в истории уфологии дистанционно обнаруживать в реальном времени НЛО в околоземной окружающей среде. Кроме того, предложенная система не только позволит обнаруживать присутствие предполагаемых НЛО, но также она позволяет определять характеристики их полета, например, скорость, ускорение, курс полета и, возможно, размер.
Технология, описанная здесь не является теоретической. Скорее она уже существует, она относительно недорогая и не требует для своей работы большой технической сообразительности. Пассивный радар — квантовое усовершенствование традиционного радара в его способности обнаруживать быстродвижущиеся цели и цели на больших расстояниях.
Технология, о которой здесь идет речь позволяет обнаруживать НЛО около нашей планеты, если такие объекты фактически существуют и если они отражают электромагнитное излучение. Эта новая техническая способность может представить вызов традиционной монополии, которой мировые правительства, кажется, наслаждаются в отношеннии «твердого» доказательства, касающегося возможного посещения Земли иными формами жизни. Короче говоря, эта технология может позволить решить вопрос относительно существования НЛО.
Принцип радиолокации основан на способности некоторых материалов отражать электромагнитное излучение (ЭИ). Примерами таких объектов являются большинство металлических предметов, ионосфера Земли, ионизированные «следы» позади метеоров, спутников, вошедшие в плотные слои атмосферы космические обломки, Луна, поверхность Земли, мигрирующие птицы и т.д.. Много материалов, например, воздух, лес, пластмасса, по большей части стекло и т.д., возможно, не отражают электромагнитное излучение. Отражение может зависеть от размера цели, ее материала, частоты электромагнитного излучения и т.д..
Пассивный радар — тип радарной системы, которая использует один (или больше) приемник(ов), но которая не имеет активного передатчика. Система обнаруживает радио¬сигналы, излучаемые соседними радио-передатчиками. Потенциальные источники электромагнитного излучения, которые могут эксплуатироваться пассивной радарной системой, включают: 1) коммерческие радио- и телевизионные сигналы, 2) сигналы от башен, обслуживающих сотовые телефоны, 3) источники с космических платформ и другие.
Концепция пассивного радара может быть использована в нескольких вариантах. Например, в виде:
- Моностатического радара — это радарная система, в которой передатчик и приемник являются: стационарными и находящимися в том же самом положении.
- Бистатического радара — это радарная система, в которой ее элементы, либо передатчик(и) и/или приемник(и) являются: стационарными и в различных местоположениях, т.е. разнесенными.
- Мультистатического радара, который подобен бистатическому радару, но в нем применеются более двух постоянных передатчиков и/или приемников.
- Система глобального позиционирования «GPS» позволяет очень точно определять местоположение. Эта система использует синхронизированные по времени радио-сигналы, переданные спутниками, которые позволяют определять не только положение, но и время. Эта система использует измерение сдвига по времени для вычисления расстояния от каждого из нескольких передающих спутников, который в свою очередь позволяет вычислять расстояния от каждого из спутников, передающих сигнал.
Концепция пассивного радарного обнаружения с использованием отраженного окружающего радио-сигнала, излучаемого удаленным передатчиком, не нова. К этой идее серьезно обратились уже в 1950-е годы. Этот факт был отражен на конференциях, проводившихся в конце 1960-х годов и в научно-исследовательских работах. Технический симпозиум по проекту «Майский колокол» (May Bell), который спонсировался Компанией «Рэйтеон», и был проведен в Берлингтоне, шт. Масачуссетс, 18-22 мая 1970 года, является свидетельством раннего интереса к применению пассивного радара. Список посетителей этой конференции читается как «Кто есть кто» в сообществах обороны и разведки.
Одним из разделов проекта «Майский колокол» был «Проект Водолей», который спонсировало Агентство передовых научно-исследовательских работ (Заказ АПНИР, № 1459) и выполнила Сильваниайская электронная лаборатория министерства обороны, г. Маунтин вью, штат Калифорния. «Проект Водолей» был предназначен для проверки выполнимости обнаружения запущенных с подводных лодок баллистических ракет и низколетящих самолетов с использованием бистатической, пассивной радарной системы.
Интерес к пассивному радару для применения в целях обороны продолжается в XXI-м столетии и проявился на Третьей международной конференции: «Пассивный и тайный радар (PCR: 2003)», проведенной в Лаборатории прикладной физики Вашингтонского университета, г.Сиэтл, штат Вашингтон, 21-23 октября 2003. Среди участников конференции были представители Министерства обороны, Разведывательного управления министерства обороны США, Научно-исследовательских лабораторий Военно-воздушных сил США, Национального разведывательного совета США, НАТО, компании «Локхид-Мартин», компании «Боинг» и из нескольких американских и иностранных академических учреждений. Высокий уровень участников конференции подчеркивает профессиональный интерес к пассивному радару в плане технически выполнимой технологии.
Инициатором Сиэтлской конференции был профессор Джон Сахр, доктор физики из Отдела электротехники Вашингтонского университета в Сиэтле. Профессор Сахр в настоящее время использует пассивный МЧ радар для отображения небольших (в метровом диапазоне) изменений ионосферы Земли, используя отраженные МЧ радио-сигналы от коммерческих радио- и телевизионных станций. Детали этой системы будут обсуждены ниже и их можно найти в ИНТЕРНЕТе на сайте: http://rrsl.ee.washington.edu/Projects/Manastash/.
То, что правительственные, военные и разведывательные организации интересуется пассивными МЧ радарными системами, объясняется тем, что эта технология идеально подходит для сегодняшних требований к наблюдению и обороне из за следующих преимуществ пассивного радара:
- Он не требует активного передатчика, только многократных приемников.
- Эта система обнаруживает цели непрерывно, часто, много раз в секунду.
- Эта система не может быть обнаружена, когда она действует, так как она не имеет активного передатчика как элемента системы.
- Он может обнаруживать цели в широкой области, радиусом до сотен или тысяч километров.
- Такая система стоит относительно недорого, т.к. не требует ничего, кроме приемника, очень точного источника времени, и способности обрабатывать адекватный сигнал.
- Создание и действие системы не требуют правительственных лицензий и поэтому не контролируются правительственным агентством по лицензированию.
- Пассивной системой можно управлять фактически в любом местоположении. Основным препятствием, с которым сталкиваются при разработке сложных пассивных радарных систем, является необходимость иметь достаточную компьютерную вычислительную мощность, чтобы быть в состоянии обработать очень большие объемы данных. Обработка сигнала в реальном времени для небольшой пассивной системы, использующей две приемных станции, обычно требует компьютерной вычислительной мощности, превышающей 10 гига операций в секунду (GOPS). Такая вычислительная мощность стала доступна только относительно недавно. Следовательно, вычислительная мощность больше не является ограничивающим фактором, это факт, который возобновил интерес к пассивным радарным системам для применения не только в крупномасштабных военных целях.
Относительно недавнее развертывание американской Системы глобального позиционирования (СГП) — это другая разработка, обеспечила вторую жизнь пассивным радарам. СГП позволяет очень точно измерять время, что необходимо для синхронизации по времени радио-приемников. Система глобального позиционирования также позволяет точно определять местоположение антенн приемника.
Примеры использования пассивных радаров
Луна. Военно-морской флот США начал в 1954 году эксперименты по приему радио¬сигналов, отраженных от поверхности Луны. Этот проект назывался «Коммуникация посредством лунного реле» («КЛР»), и его основная цель состояла в том, чтобы осуществить прямую радио-связь между Вашингтоном (округ Колумбия) и Гавайями.
«Эхо I» и «Эхо II». Спутники «Эхо I» и «Эхо II» немного большего размера, чем наполненные газом воздушные шары с алюминированным покрытием, были запущены НАСА соответственно 12 августа 1960 г. и 25 января 1964 г.. Цель проекта состояла в том, чтобы создать высотный (800-900км) «отражатель» для радио-передач, осуществляемых с передатчиков, базирующихся на поверхности земли. Эти спутники позволяли «пропускать» переданный сигнал на отдаленный приемник, расположенный за горизонтом по отношению к передатчику.
Загоризонтный радар. Вооруженные силы интересовались увеличением дальнего диапазона радарной системы посредством отражения переданного радарного сигнала от ионосферы Земли (е-область), таким образом отправляя этот сигнал к целям за горизонтом. Эти проекты имели различные степени успеха.
Технологии коммуникаций по метеорным следам. Радио-операторы знали в течение многих лет, что ионизированные следы горячего газа от метеоров, входящих в атмосферу Земли, могли быть использованы как недолгие, например, 1-5 секунд, пункты отражения для передачи радио-сигналов над горизонтом на отдаленный приемник. Эта система использовалась в течение многих десятилетий. Корпорация коммуникаций посредством метеоров, г. Кент, шт. Вашингтон, создавала системы «Метеорный след» с 1975 года.
Американская система космического наблюдения. Военно-морской флот США располагает обширной радарной системой, часто называемой «Забор», элементы которой простираются от Сан-Диего (шт. Калифорния) до форта Стюарт (шт. Джорджия). Система разработана, чтобы обнаруживать и измерять траектории объектов на орбите Земли. Передатчики излучают чрезвычайно мощный (768 кВт), высокочастотный (216,98 МГц) на непрерывной волне радио-сигнал, который передается через ряд фазированных антенн, формирующих тонкий «веер» электромагнитной энергии, излучаемой в космос. Когда орбитальный объект проникает через испускаемый луч, сигнал, отраженный объектом, регистрируется многократными, синхронизированными по времени приемниками. Эта система, как сообщается, является достаточно чувствительной для того, чтобы обнаруживать объект диаметром 10 сантиметров на расстоянии до 27600 километров от поверхности, что приблизительно равняется двум диаметрам Земли. По-видимому, крупные объекты могут быть обнаружены на значительно большем расстоянии.
«Тихая сторожевая» пассивная система наблюдения компании «Локхид-Мартин». Всепогодная система наблюдения, разработанная, чтобы обнаруживать цели, используя отраженные радио-сигналы от коммерческих МЧ радиостанций. Система была сначала объявлена в 1998 г. и представлена журналом «Эйвиэйшен уик энд спейс текнолоджи» к награде «Технологические новшества» в 1999 году.
Пассивная радарная система отображения ионосферы Вашингтонского Университета Отдел электротехники Вашингтонского университета применяет систему пассивного МЧ радара, чтобы отображать небольшие флуктуации ионосферы Земли. Проект поддержан Национальным Фондом Науки. Система использует коммерческие МЧ радио¬сигналы (88-108 мгц) как источники, которые отражаются от ионосферы и обнаруживаются приемниками, удаленными на несколько сотен миль, на противоположной стороне Каскадных Гор.
Конструкция системы.
Конструкция пассивной, мультистатической МЧ радарной системы сравнительно проста по сравнению с активной системой. Основные элементы единой, бистатической, пассивной радарной системы включают следующие:
- Чувствительный МЧ приемник для обнаружения радио-сигнала обычно в диапазоне частот 30-230 МГц, в зависимости от типа цели, которую необходимо обнаружить.
- Современный, быстродействующий компьютер с достаточной мощностью для записи большого числа точек перехвата в секунду и способный очень быстро обрабатывать сигнал.
- Соответствующее программное обеспечение для быстрой обработки сигнала, чтобы обеспечить вычисление трехмерной информации допплеровского смещения.
- Доступ к оборудованию СГП для измерения точного времени и положения.
- Знание или доступ к оригинальному переданному радио-сигналу.
Действие системы осуществляется в трех фазах
Фаза перехвата.
1) Составные антенны приемника развернуты таким образом, что они ограждены от прямой коммуникации луча обзора с МЧ передатчиком, но в состоянии обнаруживать любые сигналы, отраженные от района нахождения цели.
2) Антенны системы присоединены к радио-приемнику, который настроен на эталонную частоту передатчика.
3) Применяется такое оборудование для точного измерения времени (обычно от СГП), что время поступления отраженного сигнала в каждой приемной антенне может быть измерено очень точно.
4) Измерена и зарегистрирована точная частота каждого из отраженных сигналов, полученных каждой из приемных антенн.
Фаза обработки сигнала.
Как только зарегистрирован перехват отраженного сигнала, процесс, который может протекать сотни или тысячи раз в секунду, этот перехваченный сигнал может быть проанализирован множеством способов, позволяющих извлечь информацию из сигнала.
5) Сдвиг по времени, когда отраженный сигнал перехвачен каждой соответствующей сложной антенной, используется, чтобы провести триангуляцию местоположения отраженного сигнала.
6) Многократные вычисления местоположения цели используются, чтобы вычислить скорость, ускорение и курс полета цели.
7) Любое очень тонкое изменение в частоте (допплеровский сдвиг) отраженного сигнала, вызванное движением цели относительно местоположения неподвижной антенны, может быть сравнено с частотой эталонного переданного сигнала для того, чтобы вычислить скорость цели.
Фаза дискриминации цели.
Полученные данные могут использоваться для анализа источника или причины отраженного сигнала. Вероятно, самой полезной элементной информацией для определения природы цели являются ее местоположение, угол места, протяженность, скорость, ускорение и курс полета.
Анализ любого из этих параметров может быть достаточен, чтобы исключить вероятность одной или более категорий целей. Например, мигрирующие птицы не ожидаются выше определенной высоты или скорости. Точно так же большинство самолетов наблюдались бы ниже определенной высоты и не как стационарные объекты. Метеор не будет стационарным объектом. В ходе подобных рассуждений другие категории целей также могут быть исключены.
Описанные системы обнаружения могут быть использованы по следующим сценариям.
Сценарий 1: Использование коммерческого МЧ радио и телевизионных сигналов
Большое количество мощных коммерческих радиостанций в США предлагают с готовностью доступный источник МЧ сигнала в радиопередачах (88-108 МГц для радио) для использования типичной мультистатической радарной системой. Предпосылки для действия пассивной радарной системы следующие: 1) процессор сигнала имеет доступ к сигналу радиопередачи, который служит эталоном и 2) передатчик не «видим» приемниками, то есть он находится выше горизонта от приемников или так или иначе «огражден» от них.
С приемником, настроенным на операционную частоту любой радиостанции, перехваты системой могут быть отнесены к соседнему пункту отражения либо в атмосфере, либо на поверхности. Сравнение полученного сигнала с оригинальным сигналом радиопередачи предоставит информацию о природе цели. Имея достаточную способность для анализа сигнала, система в состоянии вычислить местоположение цели, ее скорость, ускорение и курс полета и, возможно, оценить ее размер. Эта информация должна быть адекватной для того, чтобы отличать различные типы целей.
Сценарий 2. Использование передатчика Системы наблюдения ВМФ США
Природа передач фазовой сложной антенны, используемой Системой наблюдения ВМФ США для обнаружения и отслеживания орбитальных объектов, делает ее идеальной для любительского отслеживания целей в околоземной окружающей среде или вне ее. Передатчики системы передают очень мощный (768 кВт), высокочастотный непрерывный волновой сигнал (216,98 МГц), который должен допускать легкое обнаружение и высокую разрешающую способность объектов близ трех передатчиков системы. Учитывая, что система была разработана, чтобы обнаруживать цели приблизительно 10 сантиметров в диаметре на расстоянии до 27600 километров, обнаружение цели, диаметр которой составляет порядка десяти метров, для такого диапазона был бы тривиальным процессом.
Сценарий 3: Адаптация пассивной системы Вашингтонского университета
Персонал в Вашингтонском университете, г. Сиэтл, разработал рабочую бистатическую радарную систему, которая спонсируется Национальным фондом науки, для отображения в метровом масштабе e-области атмосферы Земли. Система может быть дублирована и приспособлена к тому, чтобы отслеживать объекты в околоземной окружающей среде. Система, вероятно, должна быть преобразована в мультистатическую систему с многократными антеннами, чтобы позволять получать трехмерное отображение, кроме того мощность обрабатывающего сигнала, возможно, придется значительно расширить, чтобы позволить обрабатывать в режиме реального времени быстрые перемещения целей. Достаточные ресурсы и технический персонал делают такой проект, по-видимому, выполнимым.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
- В течение последних десятилетий благодаря появлению быстродействующих компьютеров и развертыванию Ситемы Глобального Позиционирования, пассивные, мультистатические радарные системы стали технологически выполнимыми. Пассивная радарная технология развилась до такой степени, что она может использоваться не только в целях обороны и разведки, но и в гражданском секторе, в частности сообществом исследователей феномена НЛО.
- Если некоторые проекты по обнаружению разумной жизни во Вселенной стоят ежегодно десятки миллионов долларов, система мультистатических, пассивных радарных приемников может позволить обнаруживать НЛО за значительно меньшие расходы.
- Если применение пассивного радара для обнаружения НЛО будет успешным в плане подтверждения их существования в околоземной окружающей среде, то использование новой технологии, предложенной в этой публикации, явится вызовом очевидной монополии американского и других правительств в отношении знания этого факта. Правительства больше не будут в состоянии скрыть от мирового сообщества существование феномена НЛО.
Литература
- Davenport, P. B., On Detecting UFO’s with «Meteor-Scatter» Communications Technology, The MUFON Journal, No. 379, November 1999.
- Hall, P.W., Correlative range — Doppler detectors and estimators in bistatic radar using commercial FM broadcasts, MS thesis, Univ. of Wash., Seattle, 1995.
- Hansen, J.M., A new radar technique for remote sensing of atmospheric irregularities by passive observation of the scattering of commercial FM broadcasts, MS thesis, Univ. of Wash., Seattle, 1994. Lind, F. D., J.D. Sahr, and D.M. Gidner, First passive radar observations of auroral E region irregularities, Geophys. Res. Lett. Vol. 26 ,No. 14 , July 15, 1999; p. 2155.
- Proceedings of the «May Bell» Technical Workshop, Publ. By the Raytheon Company Spencer Laboratory, Burlington, Massachusetts, May 18-22, 1970.
- Sahr, J.D., and F. D. Lind, The Manastash Ridge radar: a passive bistatic radar for upper atmospheric radio science, Radio Science. Vol.32, No.6; Nov.-Dec. 1997; p.2345-58.
- Standley, R., Snow, K., Project Aquarius Quarterly Report (U), Sylvania Electronic Defense Laboratories, Mountain View, California, March 2, 1970.
Автор: Питер Б. Давенпорт, Директор Национального уфологического, информационного центра, г. Сиэтл, шт. Вашингтон, США.
