VERA-E, 'siêu radar' mà Việt Nam có thể mua

Trong cuộc chiến phòng không ở Nam Tư, Tamara (thế hệ trước của VERA) đã góp phần phát hiện và bắn rơi F-117 khiến Mỹ sửng sốt.

Theo nguồn tin từ Bộ Quốc phòng Cộng hòa Séc (CH Séc), trong chuyến thăm vừa qua tới Việt Nam của Bộ trưởng Quốc phòng Vondra, hai bên đã thảo luận về việc cung cấp một số hệ thống giám sát thụ động tiên tiến VERA-E.

Để cung cấp thông tin đầy đủ tới bạn đọc, xin giới thiệu về hệ thống giám sát thụ động VERA-E mà Việt Nam có thể mua này.

Hệ thống radar thụ động VERA (CH Séc gọi là Věra) hay gọi chính xác hơn là hệ thống giám sát thụ động (PSS) VERA do Công ty kỹ thuật ERA của Cộng hòa Séc chế tạo. 

Hệ thống cho phép đo đạc sự chênh lệch thời gian (TDOA) của các xung điện từ do mục tiêu phát ra tới bốn trạm cảm biến trên mặt đất để phát hiện và theo dõi những vật thể phát xạ trên không, trên biển và cả trên đất liền. Qua đó tính toán, xác định tọa độ của mục tiêu về cả khoảng cách, góc phương vị, độ cao để liên kết với các hệ thống điều khiển hỏa lực tên lửa tiến hành tiêu diệt mục tiêu, kể cả tất cả các loại máy bay tàng hình tiên tiến như B-2, F-117 và thậm chí F-22, F-35, chứ đừng nói gì tới J-20.

VERA hoạt động như một nguồn thu thập các thông tin độc lập về mọi động thái, hoạt động, sự di chuyển của tất cả các mục tiêu trên không, trên biển và trên đất liền để có thể thực hiện nhiệm vụ giám sát và hỗ trợ cho các hệ thống radar của Trung tâm Giám sát Không phận Cộng hòa Séc.

Đài trinh sát thụ động của hệ thống VERA S/M.

Sự ra đời của nó đã góp phần cải thiện hiệu quả, hỗ trợ hoạt động của các hệ thống giám sát thụ động trước đó như hệ thống Tamara và Tacan mà CH Séc đang sử dụng.

Các cuộc thử nghiệm chứng minh rằng, hệ thống VERA (bản nội địa) có khả năng hoạt động với tầm xa từ 400 - 500 km. 

Phần mềm hệ thống hiện nay có khả năng tự động và theo dõi đồng thời lên tới 300 máy bay/mục tiêu khác nhau trong thời gian thực.

Người Séc khẳng định VERA có thể phát hiện máy bay tàng hình B-2 của Mỹ từ cự li rất xa, khoảng 250km.

Lịch sử phát triển
Hệ thống VERA ngày nay được bắt nguồn từ là hệ thống giám sát thụ động PRP-1 Kopáč, PSS đầu tiên được phát triển cho quân đội Liên Xô từ năm 1963, có thể theo dõi 6 mục tiêu khác nhau.

Nối tiếp sau đó là hệ thống KRTP-81 Ramona (NATO gọi là Soft Ball) được phát triển vào năm 1979, có thể phát hiện và theo dõi đồng thời 20 mục tiêu. 

Năm 1987, hệ thống được phát triển lên thành KRTP-86 Tamara (định danh NATO là Trash Can), có thể phát hiện 23 mục tiêu radar và 48 mục tiêu IFF (nhận dạng bạn thù). 

Khi đó, Cộng hòa Séc nằm trong khối XHCN ở Đông Âu nên các hệ thống giám sát thụ động trên đều được xuất khẩu rộng rãi trong khối. 

Sau biến cố chính trị năm 1989, các kỹ sư và quan chức lãnh đạo của Tesla đã thành lập công ty mới là Era ở Pardubice, chuyên sản xuất các dòng cảm biến thế hệ tiếp theo của hệ thống VERA.

PSS VERA là sự phát triển mới nhất trong bề dày lịch sử phát triển hệ thống ESM TDOA của Cộng hòa Séc, và là sự kế thừa của hệ thống trinh sát thụ động tinh vi Tamara.

Năm 1995, hệ thống giám sát thụ động VERA đã được thử nghiệm thành công trong mọi điều kiện thời tiết và được vận hành liên tục bởi một nhóm các chuyên gia đến từ Trung tâm Các hệ thống Thụ động Lực lượng Không quân và từ Bộ Tư lệnh Phòng không của Quân đội Cộng hòa Séc.

Nguyên mẫu hệ thống VERA đầu tiên đã được CH Séc triển khai lắp đặt và bố trí ở một khu vực có độ cao 1.000 m để phát huy được khả năng giám sát tất cả các động thái đang xảy ra trên bầu trời và trên mặt đất của đất nước.

Tháng 10/2006, Tổng công ty Rannoch tuyên bố mua lại ERA, tháng 2/2007 chính thức đổi tên thành Tổng công ty ERA, tháng 7/2008 ERA được mua lại bởi SRA International. Và gần đây nhất, tháng 11/2011, ERA Pardubice lại được mua lại bởi công ty xuất nhập khẩu vũ khí thương mại Omnipol của CH Séc.

---

Nguyên lý hoạt động, đặc điểm kỹ - chiến thuật của PSS VERA-E
Biến thể xuất khẩu của PSS VERA là VERA-E, tất cả các thành phần của hệ thống đều được đặt trên xe cơ động để thuận tiện trong quá trình di chuyển, ẩn náu và triển khai.

Hệ thống được triển khai điển hình bao gồm 3 đài thu ESM bố trí theo hình tam giác đều (trường hợp lý tưởng), mỗi đài bao quát một vùng quạt rộng 120 độ (3 đài là 360 độ) và một đài thu trung tâm được đặt ở giữa (gồm thiết bị xử lý tín hiệu và máy thu ESM thực hiện vai trò như một đài thu thứ cấp, đồng thời cũng là trạm thu tín hiệu tổng hợp do 3 đài thứ cấp truyền về).

Mô phỏng tọa độ mục tiêu trên không gian 3 chiều

Cảm biến thế hệ đầu của hệ thống VERA chỉ có thể phát hiện và theo dõi các xung điện từ phát ra từ mục tiêu dựa vào phương pháp đo khoảng thời gian trễ nhận được xung. Đài thu hoạt động ở dải tần rất rộng, từ 1 - 18 Ghz và thường tận dụng các hệ thống thu phát của radar giám sát thứ cấp (SSR) như, radar trên không, radar thời tiết, hệ thống thu phát dẫn đường chiến thuật hàng không (TACAN), hệ thống dẫn đường có các thiết bị đo xa (DME), tín hiệu truyền thông số và các tín hiệu nhiễu xung do đối phương phát ra để tính toán tọa độ mục tiêu.

Các đài thu thứ cấp sẽ thu tín hiệu nhận được do mục tiêu phát ra và truyền về trung tâm theo đường truyền sóng vi ba kiểu điểm - điểm (point - to - point). Trung tâm xử lý sẽ tính toán độ trễ của các xung từ ba trạm thu truyền về để tính ra TDOA (khoảng chênh lệch thời gian tới) của các xung ở mỗi đài thu.

TDOA của một xung từ một đài thu bên cạnh và đài thu trung tâm sẽ xác định vị trí mục tiêu dựa vào việc lấy giao của các mặt hipeboloit. Trạm thu con thứ hai sẽ cung cấp TDOA của nó và tạo ra một hipeboloit thứ hai. 

Giao của hai hipeboloit  sẽ xác định mục tiêu trên một đường thẳng, cung cấp một tọa độ 2D về mục tiêu (khoảng cách và góc phương vị). Khi đó, giao của hipeboloit do trạm thu thứ ba sẽ tạo ra tọa độ về độ cao mục tiêu, cung cấp một tọa độ vị trí đầy đủ dạng 3D. Máy tính trung tâm sẽ tổng hợp giao hội mọi tín hiệu thu về, theo phương pháp định vị "vi sai thời gian tới của tín hiệu" trên các tam giác, sẽ xác định được rất nhanh tọa độ mục tiêu.

Đồng thời ngay khi tọa độ mục tiêu được xác định, thông tin về mục tiêu sẽ được truyền về các đài radar hoả lực của tên lửa phòng không, nhờ thế cũng có thông số bắn ban đầu, đạn được phóng lên, bám sát liên tục máy bay và tiêu diệt ở cự ly thích hợp.

Trạm radar đa năng

Theo một số nguồn tin, đài trinh sát thụ động VERA-E có thể kết hợp liên thông tín hiệu với các phân đội hoả lực tên lửa SAM của Việt Nam hiện nay như S-125, S-300... để có thể tấn công phá hủy mục tiêu bằng tên lửa. Đây là một đặc điểm khá quan trọng của hệ thống trong việc liên kết thành một mạng lưới phòng không tích hợp, chống lại mọi đòn tấn công đường không của đối phương.

PSS VERA hoạt động chính xác hơn ở dải sóng cực ngắn, bộ đo thời gian vốn có của hệ thống phụ thuộc phần lớn vào trạm thu trung tâm. Trong thực tế, khoảng cách giữa các trạm thu con ở càng xa nhau thì độ chính xác càng cao, nhưng người ta thường triển khai hệ thống từ 3 - 4 trạm, khoảng cách các trạm con tới trạm trung tâm từ 15 - 40 km (cực đại là 50 km) để đảm bảo được cả hai yêu cầu về độ chính xác và cự li phát hiện mục tiêu.

Đặc điểm quan trọng khác của PSS VERA là nguyên lý hoạt động của hệ thống có thể phát hiện ra tín hiệu bức xạ và xác định được vị trí của các đài radar chủ động khác của đối phương mà không hề bị phát hiện. Các mục tiêu trên mặt đất như xe tăng, xe trinh sát, rađar, các mục tiêu trên biển như tàu chiến, radar trên tàu... đều có thể phát hiện và tính toán được chính xác tọa độ, để hỗ trợ cho các đơn vị phòng thủ bờ biển, pháo binh...

Tại trung tâm xử lý, kíp vận hành hệ thống chỉ đơn giản gồm 2 người (1 lính cộng với 1 sỹ quan) với các thiết bị điện tử trong xe xử lý tín hiệu trung tâm rất hiện đại.

Theo các chuyên gia, PSS VERA là một hệ thống hiệu quả, bổ sung và hỗ trợ cho những hệ thống radar chủ động đang tồn tại trong việc giám sát không phận của bất kỳ một quốc gia nào.

Thông số kỹ thuật của PSS VERA-E.
+ Thông tin đầu ra của máy tính xử lý trung tâm có tốc độ cập nhật vị trí mục tiêu có thể điều chỉnh từ 1 - 5 giây.
+ Độ nhạy máy thu của trạm thu thứ cấp rất cao (-100 dBm)
+ An ten thu của trạm thứ cấp có kích thước lớn, dài 1,3 m, rộng 0,9m, nặng 120 kg. Nguồn công suất 24 V DC/250 W.
+ Anten thu tín hiệu đường truyền điểm - điểm có đường kính 600 mm (400 mm), nặng 24 kg, chùm sóng tín hiệu rất hẹp 1,26 độ, sử dụng nguồn công suất thấp 24V DC/20 W.
+ Dải tần hoạt động cơ bản từ 1 - 18 Ghz, có thể lựa chọn thêm hai dải tần hoạt động khác là 0,1 - 1 Ghz và 18 - 40 Ghz.
+ Khả năng phát hiện và theo dõi đồng thời 200 mục tiêu khác nhau. Bao gồm tất cả các mục tiêu như radar, các hệ thống phát đáp TACAN, đài gây nhiễu, các điểm truyền sóng vô tuyến trong dải tần.
+ Mức độ tự động hóa rất cao.
 +) Yêu cầu bảo dưỡng không quá cầu kỳ.

Trung tâm xử lý tín hiệu của toàn hệ thống được đặt trên xe cơ động.

radar thụ động VERA-E không phát sóng mà chỉ thu tín hiệu dựa trên nguyên lý, trong một môi trường không gian đồng nhất, bất kỳ một “xao động” nào của vật thể bay cũng tạo ra các sóng điện từ trường, tuỳ theo mức độ ít nhiều. 

Khắc tinh của máy bay tàng hình

Máy bay tàng hình (MBTH) có nhiều cách “giấu mình”, đã tạo ra rất ít sự bộc lộ đó. Nhưng suốt hành trình bay, MBTH cũng phải liên lạc và phải mở thiết bị xác định độ cao, phải mở khoang vũ khí… Có MBTH gặp mưa, tác dụng tàng hình bị giảm…lúc này, máy thu, cảm biến của radar thụ động có thể thu liên tục tất cả các dấu hiệu ấy để tính toán tọa độ chính xác về mục tiêu, hỗ trợ tên lửa phòng không tiêu diệt MBTH.

Đài thu tín hiệu thụ động thứ cấp của hệ thống VERA-E.

Một nhược điểm của radar chủ động là, xung phát đi, nếu gặp máy bay tàng hình, sóng bị hấp phụ hoặc tán xạ ra nhiều hướng làm cường độ tín hiệu quay trở lại máy thu quá yếu, máy thu coi như bị "mù". Đó là chưa kể một số máy bay có thiết bị “cảm nhận” đang bị “bắt sóng”, và đối phó bằng các tên lửa chống radar.

Tuy nhiên, với nguyên lý hoạt động của các hệ thống radar thụ động, khả năng sống còn cao hơn gấp nhiều lần. Các cuộc chiến tranh ngày nay đều diễn ra bằng các đòn đánh "phủ đầu" sử dụng sức mạnh không quân, MBTH "luồn lách" qua các hệ thống radar phòng không chủ động của đối phương và "vô hiệu hóa" chúng. Chính vì vậy, lúc này các hệ thống radar thụ động sẽ là đòn đáp trả "tương xứng", luôn sẵn sàng bắt bám mục tiêu MBTH để cho tên lửa phòng không tiêu diệt.

Xu hướng phát triển công nghệ quân sự hiện nay đang tập chung chủ yếu vào các giải pháp tàng hình, vì thế, các phương pháp "chống tàng hình" cũng đang được rất nhiều quốc gia chú trọng. Các đài radar thụ động cũng đang được nhiều nước như Israel, Đức, Nga, Mỹ... tích cực nghiên cứu chế tạo. Tuy nhiên, các chuyên gia cho rằng, VERA cùng với Kolchuga mới thực sự là hai hệ thống trinh sát thụ động có khả năng phát hiện MBTH tốt nhất thế giới.

Các biến thể

Nhà sản xuất cung cấp hệ thống cũng đã tạo ra các cấu hình VERA khác nhau, gồm:

VERA - P3D, đã được thương mại hóa, phạm vi hoạt động ngắn hơn và được dùng để giám sát các thiết bị phát đáp của các phương tiện mặt đất ở các cảng hàng không.

VERA - AP, giám sát không lưu tầm xa cho dân sự và chỉ hoạt động trong dải tầm từ 1030 - 1090 Mhz.

VERA - E, biến thể từ hệ thống ESM của quân đội, và dành riêng cho xuất khẩu. Như vậy, có thể khẳng định Việt Nam sẽ mua hệ thống VERA-E.

VERA S/M biến thể cơ động cho riêng quân đội CH Séc sử dụng. Ngoài ra còn một số biến thể cho các nhiệm vụ khác nhau như VERA - ADSB, VERA - HME, VERA ASCS và BORAP.

Chiến tích trên chiến trường và thương trường

Nam Tư đã sớm có hệ thống radar thụ động Tamara (thế hệ trước của VERA), cùng với các loại radar khác, góp phần phát hiện và bắn hạ tại chỗ 1 máy bay F-117 của Mỹ trong bảo vệ vùng trời Kosovo năm 1999. Chính vì vậy, Tamara mà sau này là VERA đã được rất nhiều nước trên thế giới rất quan tâm đến.

Máy bay tàng hình F-117, một máy bay mà không quân Mỹ vẫn cho là “trong suốt điện từ” nhưng lại bị bắn hạ bởi một hệ thống tên lửa SA-3 đã lỗi thời với sự hỗ trợ của hệ thống Tamara. Có thể chính vì vậy, tháng 8/2005, quân đội Mỹ đã từng gửi một nhóm chuyên gia quân sự của mình đến thành phố Pardubice, phía Đông Bohemia để tiếp quản một đài radar thụ động VERA do CH Séc sản xuất từ nhà xuất khẩu vũ khí Thomas CZ.

Tại đây, nhóm chuyên gia quân sự Mỹ đã được huấn luyện cách vận hành hệ thống VERA mà sau này, một hệ thống như vậy đã được CH Séc cung cấp cho Mỹ nhằm mục đích nghiên cứu. Từ đó đến nay, có nhiều dư luận đánh giá, bàn luận về loại radar thụ động này của CH Séc, với nhiều thông tin đáng chú ý.

F-117 Nighthawk của Không quân được cho là đã bị hệ thống Tamara phát hiện và cung cấp tham số bắn cho tên lửa S-125 của Nam Tư bắn rơi năm 1999.

Ở CH Séc, lần đầu tiên, hai hệ thống giám sát thụ động, biến thể di động của hệ thống VERA S/M đã được bàn giao cho Trung đoàn số 53, thuộc Trung tâm Giám sát Thụ động đóng ở České Budějovice vào ngày 7/12/2004.

Theo báo cáo năm 2005 của Mỹ, Việt Nam, Pakistan, Malaysia và Ai cập đã thể hiện sự quan tâm đến PSS VERA của CH Séc. Tuy nhiên, tại thời điểm đó mới chỉ có Estonia là có được hệ thống này sau CH Séc, Mỹ là nước quốc gia nước ngoài thứ hai mua hệ thống VERA.

Năm 2004, thông qua công ty xuất nhập khẩu quân sự Omnipol, Trung Quốc đã đặt mua của Cộng hòa Cezch tất cả 6 hệ thống Vera-E trị giá 55,7 triệu USD. Tuy nhiên Mỹ đã gây sức ép với Thủ tướng Séc không được bán loại vũ khí này cho Trung Quốc, vì vậy hợp đồng đã không được thực hiện.

Theo đài truyền hình CT của CH Séc, việc nước này bán vũ khí công nghệ cao cho Việt Nam, điển hình là hệ thống giám sát thụ động VERA sẽ không gặp phải trở ngại nào. Trong khi đó, Trung Quốc vẫn tiếp tục bị “cấm vận” đối với loại vũ khí phi sát thương này.

Phạm Thái (tổng hợp)