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抵御世界末日的金字塔----早期预警雷达

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早期预警雷达(early warning radar) 用于早期发现洲际导弹、潜地导弹和远程轰炸机等目标的远程雷达。
早期预警雷达的作用距离为4000~5000公里,对洲际导弹能提供15~25分钟的预警时间,对潜地导弹能提供2.5~20分钟的预警时间。对距离为400~600公里、高度40公里以下的巡航速度的轰炸机,能提供20~30分钟的预警时间。


IP属地:江苏1楼2020-02-04 20:56回复

    随着导弹技术的迅速发展,弹道导弹表现出比战略轰炸机更多的优点:速度快、威力大、拦截困难。这使得弹道导弹的防御受到越来越多的重视。
    在经历早期不断研究探索后,终于在1969年,美国部署了第一个实用化反导系统-----“卫兵”反导系统。“卫兵”系统的主要任务是用来保护美军的洲际弹道导弹的发射井,尤其是“民兵”洲际导弹的发射基地。
    斯坦利.米尔森发射场位于格兰特.福克斯空军基地以北160公里处的尼科玛镇,主发射场占地430英亩,部署了一部可以集搜索跟踪、引导导弹拦截的整体式阵列MSR相控阵雷达,16枚“斯普林特”导弹和30枚“斯帕坦”导弹,发射场内24米高的金字塔状高达建筑物,就是MSR雷达设施。而格兰特.福克斯空军基地则是美国最重要的洲际导弹发射基地,部署有150枚“民兵”洲际导弹,是美国主要的核反击力量。
    有效的保证福克斯基地上百枚洲际导弹在遭受核打击的情况下生存能力,也就是保护美国的二次核反击能力,拥有大规模报复性打击的二次核反击能力,即可极大的威慑其他核大国,不敢轻易对美国发动核武器袭击,有效的抵御“世界末日”来临。

    上图:美国“卫兵”反导系统的发射场------“斯坦利” 发射场。配备30枚携带 W-71 热核弹头战斗部 的“斯坦帕”拦截弹和16枚携带 W-66 增强中子弹战斗部 的“斯普林特”拦截弹。

    MSR雷达于1974年10月部署于“卫兵”反导系统,为了提高整个“卫兵”反导系统的响应速度,该系统在另外一个前沿阵地增设了另外一台AN/FPQ-16相控阵雷达单独作为早期预警雷达配合使用,其搜索范围覆盖整个北极圈,两部相控阵雷达共同形成一个综合防御体系,可以对上百个目标进行跟踪,引导20枚导弹升空拦截。AN/FPQ-16雷达负责搜索跟踪100多个来袭目标、并通过卡尔曼过滤法和外推法估算轨道,并将数据共享给MSR雷达。后者在作战过程中无需再次计算测定弹着点,只需对目标进行重复跟踪一次即可利用计算机系统绝定应该拦截哪个目标,使用携带核武器战斗部的拦截弹升空拦截目标,整个系统在6分钟内即可将来袭导弹摧毁。


    IP属地:江苏2楼2020-02-06 01:50
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      阿拉斯加科利尔空军基地的 AN /FPS-50 雷达
      AN /FPS-50是一种美国弹道导弹预警系统(BMEWS)计划的远程预警雷达,最大作用距离4800公里。它使用多组固定的大型围栏天线系统,即所谓的环形天线。从天线阵上投射出两束雷达波,这种天波超视距雷达利用电离层反射电磁波的原理为北美防空司令部(NORAD)提供了早期预警。在20世纪60年代初在阿拉斯加的科利尔和格陵兰的图勒安装了这种雷达。

      (上图)天波超视距雷达的工作原理图,因为需要折射因此视野距离雷达站会比较远

      格陵兰岛上的图勒空军基地的 AN/FPS-50 雷达(上图)


      IP属地:江苏3楼2020-02-06 11:17
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        阿拉斯加州 谢米亚岛 部署的 AN/FPS-108 雷达
        AN/FPS-108 “丹麦眼镜蛇” 是一部体积巨大的大功率相控阵雷达,位于阿留申群岛西端的谢米亚岛的艾瑞克森美空军基地内。“丹麦眼镜蛇”于1977年投入使用,起初的主要任务是监视前苏联的弹道导弹试验,辅助进行早期预警和空间监视。2003年“丹麦眼镜蛇”雷达被纳入美国陆基中段防御(GMD)国家导弹防御系统。
        AN/FPS-108 雷达天线直径为 29米,共有34768个单元,其中15360个为有源单元,其余为无源单元。该雷达工作频率为1215-1250MHz(窄带)和1175-1375MHz(宽带),作用距离为3000-6500公里。在2000年,“丹麦眼镜蛇”雷达能够探测到14000公里外的目标,但是使用的软件是专门为跟踪轨道周期超过225分钟的非近地轨道目标而设计的。


        IP属地:江苏6楼2020-02-06 12:59
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          新竹县乐山基地 AN/FPS-115 雷达
          AN/FPS-115“铺路爪”雷达的主要任务是对向美国本土和加拿大南部发射的潜射弹道导弹提供早期预警,也可用于空间监视,提供卫星跟踪数据,但只能探测和跟踪低轨道上体积较大的目标。该雷达工作频率420~450MHz,探测距离为4800公里,对高弹道、RCS为10平方米的潜射弹道导弹的探测距离可达5500公里。
          美国在80年代初和90年代末期共部署了4部AN/FPS-115“铺路爪”预警雷达,分别位于马萨诸塞州科得角空军基地、加利福尼亚州的比尔空军基地、佐治亚州罗宾斯空军基地、得克萨斯州埃尔多莱多空军基地。此外中国的新竹乐山也于2013年2月正式部署一套“铺路爪”雷达系统。

          简氏防务周刊集团获得的卫星照片显示,中国已经在福建省惠安县北部建造了一个巨大的相控阵雷达,位于乐山基地的铺路爪雷达的西北方向约240公里外。惠安的雷达天线可能在2008年前就开始建造,其体积与“铺路爪”类似。这部天线采用固定式天线,大约瞄准方位角144度方向。估计其能够覆盖正负60度的方位角,和铺路爪雷达一样,惠安的雷达也被安装在一座山顶。如果匹配上台湾铺路爪雷达的脉冲重复率,那么大陆的雷达就可以干扰台湾铺路爪雷达,使之无法跟踪目标。当然台湾可以通过使用更复杂的雷达脉冲信号来避免此类干扰,但是大陆部署的电子情报系统将可以跟踪铺路爪雷达的信号特征,使之无法摆脱干扰。
          据美国消息源,美国海军的航母编队在该雷达覆盖范围内活动时不得不关闭“宙斯盾”雷达,以免循迹而至的干扰。
          一名台湾的资深政治消息源向简氏防务周刊确认,大陆的雷达已经“干扰了”乐山基地的铺路爪雷达。


          IP属地:江苏7楼2020-02-06 13:17
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            AN/FPS-118 OTH-B 超视距预警雷达
            AN/FPS-118 超视距雷达是美国研制的后向散射远距预警雷达。1987年建成第1部位于美国东部缅因州,主要用于对战略轰炸机和导弹预警。
            AN/FPS-118 超机距雷达由发射站、接收站和操作控制中心组成。发射站和接收站分别设在两个不同的阵地,相隔117公里。 AN/FPS-118 超视距雷达作用距离 3333-4630千米,工作频率5 - 28MHz,每组天线覆盖范围60度扇区,美国东西两侧部署的雷达系统拥有发射天线阵与接收天线阵各3套,覆盖180度扇区,探测高度60 - 350千米,峰值功率100兆瓦。发射天线阵长千米。接收天线阵长15千米,具有探测、监视地平线以下目标的能力,有5个接收信道且仅能较为可靠地探测助推段远程弹道导弹。

            AN/FPS-118 超视距雷达收、发射天线阵庞大,雷达工作受电离层变化影响较大,易受人为和其他电子对抗设备的干扰,对目标探测精度较差,有较大的近距离探测盲区。AN/FPS-118 雷达具备2500-2600 海里级的雷达探测覆盖范围,但实际运行中的典型探测范围仅为1800海里。该雷达系统主要用于对空防御,兼职执行海洋监视和环境遥感任务,可极为有效地追踪轰炸机等空中目标,但对于巡航导弹尺寸的目标的探测效果不理想,夜间的表现则比白天更差,美国空军于1989年放弃了反巡航导弹性能的要求。


            IP属地:江苏9楼2020-02-06 18:48
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              上世纪50年代末期,美国开始全力发展弹道导弹。以“宇宙神”为代表的美国弹道导弹已经拥有打击世界任何地区的目标的能力,给苏联带来了极大的威胁,苏联迫切需要研制一种新型反导导弹来保卫莫斯科。1958年苏共中央命名研制一种地对空导弹来保卫莫斯科。第二年,国防部完成了型号的论证,这就是当今俄罗斯现役的A-235及A-135反导系统的前身 A-35反导系统。

              A-35 系统包括1部多瑙河-3M 远程搜索雷达、一个计算机指挥控制中心、多部作战雷达和多个发射阵地。这些设备部署在莫斯科相距上百公里的周围,所有这些阵地及计算机系统用环型和射线形通信网联系起来,组成一个计算机通信网。


              IP属地:江苏12楼2020-02-06 23:24
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                dunay-3M (Dog House);多瑙河-3M “狗窝” 雷达发射阵地(上图)
                多瑙河-3M“狗窝”搜索雷达主要负责向精密跟踪雷达提供目标指示,工作频率为100MHz, 峰值功率20兆瓦,雷达作用距离2800公里。远程搜索雷达的收发天线分开,其接收天线系统与计算机指挥控制中心装在一起,离莫斯科70公里,天线阵列长120米。


                IP属地:江苏13楼2020-02-06 23:34
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                  dunay-3u (Cat House); 多瑙河3U “猫窝”雷达阵地 (上图)
                  “猫窝”雷达于1978年列装,功能与“狗窝”雷达相同,雷达作用距离为4500公里,用于改进后的A-35M反导系统。A-135网络一般会优先使用 多瑙河-3U“猫窝”相控阵雷达对目标进行早期探测。“猫窝”雷达会对目标进行初始目标识别,然后将目标移交给Don-2NP“顿河”雷达进行末段跟踪和攻击。


                  IP属地:江苏14楼2020-02-06 23:54
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                    克里米亚 塞瓦斯托波尔 部署的 Dnepr (Hen House);第聂伯河级 “鸡窝”雷达站.
                    1966年前苏联无线电电子研究所(Radio-Electronic Research Institute)研制了第一种专为探测弹道导弹、跟踪太空目标的雷达——Dnestr(“德涅斯特河”)雷达。该雷达是一部工作在VHF波段的电扫雷达,方位扫描采用调频方式,无俯仰角扫描能力。雷达天线高约20m,宽200m,天线的两面阵天线成45°角,各覆盖30°的方位,最大探测距离达到5000~6000km。最早的Dnestr雷达系统用于太空跟踪,后来衍生出用于洲际弹道导弹早期预警的Dnestr-M、Dnepr(“第聂伯河”)等改进型,北约统称其为“鸡窝”(Hen House)。
                    以下节选摘自联著名雷达设计师维克托米哈伊洛维奇伊万措夫回忆:
                    1954年,根据苏共中央和部长会议的相关决议,国防工业委员会指定苏联第1设计局作为研发“莫斯科导弹防御系统”的牵头单位,以苏联科学院无线电技术实验室(即后来的无线电技术研究所)为代表的一大批科研机构都参与了该项研究工作。
                    当时第1设计局计划采用“多瑙河-2”远程探测雷达来探测敌导弹弹头,用精确制导雷达跟踪弹头飞行轨迹并引导己方拦截导弹摧毁目标。与此同时无线电技术研究所却建议使用ЦСО-П米波雷达探测敌导弹弹头,用ЦСС-30分米波雷达跟踪弹头飞行轨迹并引导己方拦截导弹摧毁目标。
                    为了检验哪种方案更具有可行性,苏联政府决定以“A”导弹防御系统为基础,在靶场进行试验论证。于是,军方决定在靶场巴尔喀什湖沿岸的14号区和8号区分别建造“多瑙河-2”预警探测雷达、ЦСО-П预警探测雷达和ЦСС-30精确制导雷达。后来,由于无线电技术研究所的技术方案被否决,ЦСС-30精确制导雷达的建造工程也随之停止而ЦСО-П预警探测雷达则被保留了下来。
                    ЦСО-П预警探测雷达在靶场接受了大量的试验和测试,主要课目有:对导弹发射进行探测,监测本国航天器的发射,在核爆条件下对导弹实施探测和跟踪,参加“K-1”、“K-2”、“K-3”等反导演习,探测和跟踪人造地球卫星……无线电技术研究所的技术人员根据ЦСО-П预警探测雷达在靶场试验任务中的表现,不断对其进行优化和技术升级改造,这项工作一直持续到20世纪60年代末。也正由于ЦСО-П预警探测雷达在试验中的杰出表现,苏联军方决定将其作为反卫星武器系统制式预警雷达的备选机型之一。
                    当时,无线电技术研究所和国防部第2科学研究所共同向军方高层提交了一份报告,建议在ЦСО-П预警探测雷达的基础上研发新型探测雷达作为反卫星武器系统的制式预警雷达。军方批准了这份报告,将新型雷达命名为“德涅斯特河”,并立即要求相关部门和单位着手开始试验。经过仔细的勘测和缜密的论证后,军方决定建造两个新型预警雷达探测站,分别命名为OC-1和OC-2。OC-1探测站被部署在伊尔库茨克地区,OC-2探测站被部署在巴尔喀什湖古利沙德角地区。
                    1966年底,技术人员对部署在OC-2预警雷达探测站的4号“德涅斯特河”雷达的研发工作(包括设计、建造、试验、调试、校正、程序开发等)基本完成。1967年4月,炮兵主帅Ю П 巴扎诺夫主持了“德涅斯特河”雷达的国家试验工作。试验通过后,“德涅斯特河”雷达被批准列装苏联部队。

                    实际上,还在研发“德涅斯特河”雷达的同时,无线电技术研究所的技术人员就已经与靶场试验人员一道进行了 “德涅斯特河”雷达技术升级方案的探讨工作,新型号被命名为“德涅斯特河”-M。苏联军方决定建造两个雷达探测站,用以试验“德涅斯特河”-M雷达。这两个探测站代号为PO-1和PO-2,分别部署在摩尔曼斯克地区和里加地区。
                    1968年底,第一座“德涅斯特河”-M预警探测雷达在PO-1探测站建造完成,国防委员会(主席是B B 德鲁日宁上将)随后对该雷达开展了一系列综合测试。试验结束后,国防委员会向苏共中央和部长会议提交了试验总结报告,建议将“德涅斯特河”-M预警探测雷达列装部队。
                    无线电技术研究所的前进步伐并没有随之停止,技术研究人员又开始了“德涅斯特河”-M预警探测雷达的升级改造工作,升级后的型号命名为“第聂伯河”。技术研究人员对“德涅斯特河”-M的改进包括:将天线方位角的扫描区域扩大了两倍;将天线的高度减少到了14米;安装了偏振激光器,提高了雷达的高低角测量精度;通过使用更大功率的天线发射机,既扩大了雷达的探测距离,又提高了雷达在低角度上的工作效率;第一次在米波雷达上实现了信号积累相干冲程模式(该项工作由В И 扎列茨基和В Е 奥尔丹诺维奇负责);研发出了性能更加强大的计算机指控系统,使雷达的数据传输能力提升了两倍。

                    1974年,第一座“第聂伯河”预警探测雷达(首席设计师是Ю В 波利亚克,第一副首席设计师是Л И 格林基)在OC-2探测站成功的通过了综合测试,并投入作战值班。第二座“第聂伯河”预警探测雷达被部署在位于塞瓦斯托波尔的PO探测站。至于“德涅斯特河”-M预警探测雷达,有的被升级成了“第聂伯河”雷达,有的则由于跟不上太空监视系统和导弹袭击预警系统的发展步伐而退出现役。


                    IP属地:江苏15楼2020-02-07 09:59
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                      Daryal 达里亚尔 雷达;
                      达里亚尔级雷达(又称“大河”级)是苏联的双基地预警雷达。它由两个独立的大型有源相控阵天线组成,相距约1公里。发射器阵列的尺寸为30米×40米,接收器尺寸为80米×80米。该系统是一个工作在1.5到2米(150到200 MHz)波长的VHF系统。天线由4000个交叉偶极子组成。据称该雷达功率50兆瓦对0.1-0.12平方米的目标探测距离 为6000公里,它可以同时追踪20个物体,并且可以处理四个干扰源。
                      20世纪80年代中期,前苏联在 科米共和国 伯朝拉、阿塞拜疆 卡巴林 部署了两个达里亚尔雷达站,前苏联还计划部署剩余8个雷达站,但是随着苏联解体,该计划被取消。

                      (上图) 俄罗斯部署于 伯朝拉 的 Daryal 双基地雷达站


                      IP属地:江苏16楼2020-02-07 10:15
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                        图为位于 切尔诺贝利附近废弃的 DUGA “弧线”超视距雷达天线组
                        1965年,前苏联远程无线电通信科学研究所就开始着手研发新的 DUGA “弧线” 超视距雷达,在尼古拉耶夫市附近建设了两款试验雷达。1975年,第一座用于部署的该型雷达站在阿穆尔河畔共青城附近开始建造。雷达天线长接近一公里,高150米,功率大于10兆瓦,其探测距离超过了6000公里。由于该雷达工作时发出的信号全世界大部分范围都可以接收到,听起来像是尖锐的敲击噪音,大约以每秒10次的频率重复,因此它发射的信号也被全球无线电爱好者称为“啄木鸟”。随后,在切尔诺贝利市附近建造了第二座雷达站。后者由于1987年的切尔诺贝利核电站事故,仅仅运行几年后就被迫关闭。而在阿穆尔河畔共青城附近的第一座雷达站服役时间较长,直到1989年才停止值班状态,随后部分设施被拆解。


                        IP属地:江苏17楼2020-02-07 11:14
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                          白俄罗斯 巴拉诺维奇部署的 Volga“伏尔加河”级雷达
                          上世纪70年代末,前苏联远距离无线电通信研究所开始研制Volga“伏尔加河”超视距雷达。该项目采用了数字设备和一系列最新工艺,较之以往的雷达站有所不同。其最大探测距离超过4800千米,可监控方位角120度宽的扇区,在0.1平方米的有效散射面积内可发现目标。抗干扰性和电子计算机性能的提升成为“伏尔加河”雷达的重要特点。
                          根据最初方案,“伏尔加河”雷达站将部署在主要方向,共4座。首座雷达站计划部署在比斯克,用于覆盖西伯利亚方向的导弹来袭。但在1984年美国在德国部署中程弹道导弹后,第一座“伏尔加河”雷达站决定部署在现白俄罗斯奥泽列奇镇,该项目同时不断简化和降低成本,加快投入使用。雷达站于1986年开工,但在1988年《中导条约》签订后工程暂停。
                          2002年,俄罗斯开始部署名为Volga“伏尔加河”的改进型导弹预警雷达,并从2000年3月开始全面恢复弹道导弹早期预警系统的导弹预警卫星,同时还为该系统配套发射了多颗通讯、气象等保障卫星,使俄罗斯的反导系统的早期预警能力大幅度增强。据报道,“伏尔加河”雷达能够发现和跟踪数千公里外飞行中的弹道导弹和太空目标,并检测其飞行数据。“伏尔加河”雷达站部署在白俄罗斯的巴拉诺维奇市附近,用于弥补拉脱维亚的一个雷达站上世纪90年代撤除后在俄罗斯西北方向留下的防空预警缺口。


                          IP属地:江苏20楼2020-02-07 12:51
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                            俄罗斯 29b6型 “集装箱” 天波超视距雷达 发射阵地(上图) 接收天线阵地(下图)
                            俄罗斯第一个“集装箱“ 雷达(29b6)于2019年12月1日投入使用。这种雷达由两个双基地雷达阵地组成,雷达的发射阵地部署在下城区,接收天线阵地则部署在莫尔多维亚。该型雷达可以跟踪240度扇区内的目标,典型探测距离3000千米、探测高度100千米。”集装箱”远程预警雷达可以同时跟踪1000个目标,并识别它们的身份。集装箱”的主要任务是追踪识别航空飞行器、巡航导弹等目标。外界对该雷达针对弹道导弹的探测能力尚不明确,推测其发射的高频天波可以具备发现几千公里外早期处于助推上升阶段的洲际弹道导弹产生的含有大量带电离子尾迹的能力。

                            “集装箱”天波超视距远程预警雷达 在电离层不稳定的情况下其雷达典型作用距离依然可以覆盖整个欧洲

                            部署在伊朗的 “加迪尔”远程早期预警雷达(上图)
                            有消息称伊朗部署了“加迪尔”远程早期预警雷达系统,这种预警雷达的发射天线和俄罗斯集装箱雷达发射天线非常相似,采用四面阵垂直格栅状天线阵面,其探测距离高达3000公里,能够覆盖整个中东地区,除了可以对中近程弹道导弹提供早期雷达预警外,还具备一定的探测隐身飞机的能力,不过,其仅能大致判断隐身飞机的距离和高度,难以精确探测。


                            IP属地:江苏23楼2020-02-07 17:22
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                              俄罗斯 “沃罗涅日”级 预警雷达
                              俄国防部打算在2020年前国家军备计划框架内更换所有苏联时期的远程导弹预警雷达站。列克图西部署的第一部“沃罗涅日”-M雷达,阵面由3个10X30米模块组成,它是俄罗斯战略预警系统复兴的开始。“沃罗涅日”级雷达站性能远远超过上一代雷达站(“第聂伯河”级与“达里亚尔”级)。例如,2011年在加里宁格勒州启用的“沃罗涅日”-M型雷达站可同时监控500个目标,监控范围达100-4200公里。由于其建造结构采用模块化结构,可以不断对这种雷达站进行现代化改造,完善其性能。

                              (上图)列宁格勒州 勒克图斯部署的 “沃罗涅日”-M 雷达
                              (下图)伊尔库兹克州 Mishelevka 部署的 “沃罗涅日”-VP 预警雷达正在对目标区域上空的飞行器进行实时监控。

                              目前“沃罗涅日”级雷达主要有四个型号,分别是“沃罗涅日”-M、“沃罗涅日”-DM、“沃罗涅日”-VP和最新型的“沃罗涅日”-SM,其中早期版的“沃罗涅日”-M型雷达阵面由3个长宽10X30米的模块组成,其他型号雷达则是6个模块,它们的阵面都是用钢架结构,由明茨无线电技术研究所负责研制。沃罗涅日雷达的功率小于早期的“第聂伯河”级和“达里亚尔”级预警雷达,大幅度降低了对电力供应的需求,随着电子元器件的进步和计算机算法的改进,“沃罗涅日”雷达的精度也得到了显著的提升。“沃罗涅日”级雷达的最大探测距离约为6000公里,不过考虑到地球曲率和低弹道洲际导弹的飞行高度等具体因素,沃罗涅日-DM雷达理想情况下对远地点处洲际导弹的最大探测距离根据俄罗斯国防部公布数据为4200公里。
                              截止2019年底,俄罗斯已经在边界线上10个基地建造、测试运行13套“沃罗涅日”级早期预警雷达系统。
                              列宁格勒州 勒克图斯 “沃罗涅日”-M
                              克拉斯诺达尔州 阿尔马维尔 “沃罗涅日”-DM(两个) 方位角 55-185;165-295
                              加里宁格勒 彼奥涅尔斯基 “沃罗涅日”-DM
                              克拉斯诺亚尔斯克边疆区 叶尼塞斯 “沃罗涅日”-DM
                              阿尔泰边疆区 巴尔瑙尔 “沃罗涅日”-DM
                              奥伦堡州 奥尔斯克 “沃罗涅日”-DM
                              摩尔曼斯克州 奥列涅戈尔斯 “沃罗涅日”-VP
                              伊尔库兹克州 Mishelevka “沃罗涅日”-VP (两个)
                              科米共和国 沃尔库塔 “沃罗涅日”-VP ; “沃罗涅日”-SM
                              克里米亚 塞瓦斯托波尔 “沃罗涅日”-SM

                              “沃罗涅日”-DM 雷达站控制室主楼(上图)
                              “沃罗涅日”-DM 雷达天线(下图)


                              IP属地:江苏25楼2020-02-07 21:30
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