Дослідники з Китаю винайшли революційну систему радіозв’язку, яка працює без активного випромінювання електромагнітних хвиль і тому залишається непомітною для противника. Технологія ґрунтується на використанні «розумних поверхонь» із програмованих метаматеріальних елементів, які модулюють відбиті супутникові сигнали для передавання інформації. Технологію детально описано в науковому журналі Journal of Radars.
Як з’ясувалося, основою нової технології стала метаповерхня, яка складається із сотень програмованих метаматеріальних елементів. Вона працює під час опромінення радіолокаційними супутниками з синтезованою апертурою, такими як китайські Gaofen-3 або Ludi Tance 1. Система безшумно керує відбитими сигналами, перемикаючись між станами «увімкнено» (фаза 0°) і «вимкнено» (180°), щоб кодувати повідомлення безпосередньо у радіолокаційні відлуння-сигнали.
Завдяки такому підходові швидкість передавання даних може сягати 127 кбіт/с, що відповідає пропускній спроможності тактичної мережі Link 16 НАТО. При цьому гарантується повна неможливість виявлення, бо в довкілля не випромінюється жодна додаткова енергія.
Водночас дослідники підкреслюють, що система працює завдяки розсіюванню й модуляції прийнятих SAR-відлуння-сигналів, усуваючи потребу в активній передачі електромагнітних хвиль. Це забезпечує скритність і безпеку зв’язку, значно знижуючи ризики виявлення.
Підписуйтесь на Mediasat у Telegram: тут найцікавіші новини ТБ та телекому
Революційність розробки оцінив анонімний дослідник у галузі зв’язку з Пекіна, який назвав технологію «телепатичною». Водночас експерт зазначив, що будь-яка технологія має слабкі місця, й можна створити нові контрзаходи для виявлення таких пасивних джерел.
Втім, утілення цієї технології стало величезним викликом для науковців. Насамперед треба було узгодити лінійну частотну модуляцію радіолокатора з синтезованою апертурою з кодуванням даних зв’язку без погіршення точності їхнього передавання.
Разом із тим особливої уваги потребувала стійкість системи до різноманітних перешкод. Технологія має витримувати умови «міських джунглів», протистояти засобам радіоелектронної боротьби й компенсувати розсіювання радіохвиль морською поверхнею.
Окремою проблемою стала потреба компенсації кільової й бортової хитавиці корабля в бурхливому морі. Фазові спотворення, спричинені хвилями, могли б значно погіршити чіткість радіолокаційного зображення та знизити швидкість передавання даних. Система має забезпечувати втрату роздільної здатності менше ніж 10% за умови досягнення високих швидкостей передавання даних.
Щоб розв’язати ці завдання, дослідники винайшли кілька новаторських рішень. Зокрема, адаптивні алгоритми можуть збільшити відношення сигналу до шуму на 300% у міських умовах, динамічно змінюючи глибину фазової модуляції.
На відміну від міських умов, у морських умовах інерційні датчики й програмне забезпечення з автофокусуванням протидіють хитавиці корабля. Система виправляє помилки розташування, спричинені хвилями, в реальному часі, забезпечуючи стабільну роботу навіть у складних погодних умовах.
Практичні випробування показали високу ефективність розробки. Під час тестів із супутником Gaofen-3, що моделювали умови морського стану 4 з хвилями вище двох метрів, протоколи виправлення помилок забезпечили надзвичайно низький коефіцієнт бітових помилок в 0,77%.
Водночас важливо зазначити, що система успішно передавала зображення без погіршення роздільної здатності радіолокаційного зображення більш ніж на 9,7%. Такі показники свідчать про готовність технології до практичного застосування.
Попри результати, що подають надію, наразі систему випробовували тільки в лабораторних умовах і вона ще не довела свою ефективність у реальних бойових умовах. Проте дослідники вже будують амбітні плани щодо широкого застосування технології.
У перспективі майбутня робота зосередиться на підвищенні швидкості передачі даних і стійкості до перешкод. Спільні випробування з багатомодовими бортовими SAR-системами мають підтвердити готовність до розгортання в польових умовах.
Крім того, дослідники також планують поширити концепцію пасивного бездротового зв’язку на основі інформаційної метаповерхні на інші бортові радіолокаційні системи дистанційного зондування. Кінцевою метою є створення всеосяжної інтегрованої радіолокаційної мережі космос-повітря-земля.
Зрештою, ця розробка може докорінно змінити майбутні поля бою, надавши військовим змогу здійснювати високошвидкісний зв’язок у режимі абсолютного радіомовчання. Технологія обіцяє покласти край вічній дилемі військових радіостанцій між критично важливим зв’язком і ризиком виявлення противником.
