Всего за 209.9 руб. Купить полную версию
Сегодня стало ясно, что использование в радиофизике, радиотехнике, радиолокации, электронике и в современных информационных технологиях идей масштабной инвариантности ("скейлинга") и разделов современного функционального анализа, связанных с теорией множеств, теорией дробной размерности, общей топологией, геометрической теорией меры и теорией динамических систем, открывают невиданные раньше возможности и новые перспективы в обработке многомерных сигналов и в родственных научных и технических областях. Существенным является то, что "наличие в уравнениях дробной производной современными исследователями интерпретируется как отражение особого свойства процесса/системы – память или немарковость…". Именно дробные операторы дали возможность создать такое новое фундаментальное направлении в науке, как фрактальная радиофизика и радиоэлектроника. Ведь использование теории фракталов, теории детерминированного хаоса, теории дробной меры и скейлинговых инвариантов позволило значительно повысить информативность радиосистем и устройств различного назначения и стать наиболее адекватным языком современной радиофизики. Более того, следует отметить, что по отношению к современной науке теория фракталов выступает языком природы, так как "по содержанию контуры всех природных объектов суть динамические процессы, внезапно застывшие в физических формах и объединяющие в себе устойчивость и хаос". В философском плане это означает, что теория фракталов, а не геометрия правильных и гладких тел, является языком природы, выражая ее шероховатость и извилистость.
Именно практическое применение фрактальной геометрии позволяет создавать "интеллектуальные" материалы, которые делают невидимым предметы. В монографии В.С. Поликарпова и В.А. Обуховца отмечается, что "гносеологическую значимость имеют фрактальная электродинамика и фрактальные "интеллектуальные" материалы". В применении к авиации, морскому военному флоту, сухопутным боевым машинам это означает использование новых информационных технологий, позволяющих сделать невидимыми самолеты, что имеет немаловажное значение в военных действиях. Ведь здесь важную роль играют фрактальные антенны, которые являются неотъемлемой частью радиосистемы, носят широкополосный характер, что придает им чрезвычайную эффективность при разработке многочастотных радиолокационных и телекоммуникационных систем. Эта эффективность объясняется электродинамическими свойствами разнообразных фрактальных антенн (монополи и диполи с применением классической кривой Серпинского и дерева Кейли различного рода порядка итераций), что выявил анализ на основе алгоритмов численного решения гиперсингулярных интегральных уравнений.
Существенным является то, что размещение фрактальных элементов на корпусе объекта (например, самолета) может существенно исказить сигнатуру или радиолокационный портрет данного объекта. Такого рода искажение радиолокационного портрета используется в современной радиоэлектронной борьбе, когда применяются методы радиоэлектронного подавления информационных каналов систем управления оружием. Это значит, что происходит развитие и совершенствование электромагнитных каналов информации, что выражается в применении все более сложных сигналов, методов и средств их обработки, чтобы радиоэлектронными технологиями защитить тот или иной военный объект. В этом смысле представляет значительный интерес то, что на международном салоне вооружений Eurosatory-2010, состоявшемся в Париже, была представлена сенсационная новинка российской оборонки, которую военный обозреватель "Российской газеты" С. Птичкин описывает следующим образом. Специальное конструкторское бюро "Зенит" из подмосковного Зеленограда показало работу системы активной защиты вертолетов от современных противовоздушных зенитно-ракетных комплексов (ПЗРК), в том числе и от "Стингеров". Нашим конструкторам удалось совершить то, что никому не удавалось в мире, ибо они решили проблему отражения ударов ракет, наводящихся по тепловому излучению двигателей. Российская системы защиты от ПЗРК "Президент-С" создан коллективом специалистов под руководством профессора А.И. Кобзаря, разработавшего уникальную станцию оптико-электронного подавления. Этот комплекс защиты представляет собой металлический шар диаметром около метра, особенность которого состоит в начинке и совершенно уникальных математических алгоритмах, лежащих в основе программного управления системой.
На большом экране выставки была показана работа оптико-электронного комплекса, которым оснащен вертолет Ми-8. Под корпусом вертолетного фюзеляжа и на хвостовой балке укреплены три шарика. Оператор с ракетой "Игла" на плече выбирает наиболее выгодную позицию для стрельбы – сзади и сбоку от вертолета, причем дальность открытия огня для вертолета минимальная – 1000 метров. Ярко светящиеся сопла двигателей винтокрылой машины четко видны в прицеле "Иглы", после пуска ракета устремляется к вертолету почти по прямой. Неожиданно вокруг вертолета образуется переливающийся всеми оттенками огня шар. Там, где только что был отчетливо виден вертолет и главное для ракеты – тепловое пятно его двигателей, возникает ярчайшее облако, в котором переливаются мириады каких-то огоньков, проскакивают мини-молнии и, сверкая, клубится что-то, напоминающее спецэффекты "Аватара". Ракета резко уходит с намеченного и совершенно верного курса куда-то в сторону, на самоликвидацию.
В Советском Союзе специально проводились сравнительные испытания захваченных в Афганистане "Стингеров" и разработанных в Коломне "Игл". Отечественные ПЗРК показали лучшие характеристики, чем американские. И если уж "Игла" прошла мимо цели, то защита от "Стингера" гарантирована. Гендиректор "Зенита" профессор А.И. Кобзарь следующим образом объясняет функционирование оптико-электронного комплекса. Его работа основана на узконаправленном и особым образом модулированном излучении специально разработанной сапфировой лампы. В системе управления ракеты возникает фантомный образ цели, который ее электронный "мозг" воспринимает в качестве основной цели. Появляется некая запредельная виртуальная реальность, которая притягивает к себе ракету. Эта ракета, отмечает С. Птичкин, устремляется в пустое пространство, где в расчетное время самоликвидируется. Возникающее вокруг вертолета огненное облако представляет собой оптический эффект работы очень мощной сапфировой лампы. Таким образом, была решена проблема радиопротиводействия в ходе радиоэлектронной борьбы, когда объект нападения становится практически малозаметным или незаметным. Здесь решающая роль принадлежит антеннам, особенно фрактальным антеннам, позволяющим добиться резкого снижения радиолокационной заметности объекта. Другими словами, речь идет об использовании технологий типа "Стелс" ("Stealth"), чья эффективность возрастает благодаря их интеграции с "умными" материалами.