Статья расскажет о работе радаров и маскировке техники в игре Star Citizen (версия Альфа 3.22.0, декабрь 2023 года). Большое спасибо за помощь в проведении тестов dr.Toxxxic и GrettirSw, а также вычитке текста dr.Toxxxic и Massara.
ВВЕДЕНИЕ
Игровая механика обнаружения лежит в основе работы радаров и является одна из базовых механик игры. Она применяется при прицеливания оружия (ракет и пушек), обнаружение и сканировании кораблей и трюмов, в поиске минералов и обломков для последующей добычи.
Работы механика обнаружения основывается на сигнатурах (signature) или профилях обнаружения, где для каждого объекта назначен свой набор сигнатур и свои правила их формирования.
Всего в игре используется шесть различных видов сигнатур
▸IR Signature - инфракрасная или тепловая сигнатура, связанная с кораблями и персонажами. Создается нагретым оборудованием.
▸EM Signature - радиосигнатура, связанная с кораблями или персонажами. Формируется энергией, затрачиваемой при работе оборудования.
▸CS Signature - эффективная площадь радарного рассеяния кораблей и наземных машин. Определяется размерами и формой техники.
▸DB Signature - шумовая сигнатура, связанная с персонажами. Создается шумом и вибрацией.
▸RS Signature - ресурсная сигнатура, связанная камнями для добычи или обломки корпусов для утилизации. Определяется размерами ресурсных депозитов.
▸ID Signature - идентифицирующая сигнатура, связанная с квестовыми объектами. Создается информационными маяками-маркерами.
Для всех сигнатур действует единое правило: сигнатура может быть зарегистрирована радаром корабля на расстоянии не большем ее значению. Если у какого-то рудного астероид RS Signature равна 5 000 ед., то точную отметку на визоре игра появиться не далее 5 км от астероида. Обычно это расстояние меньше, но о факторах уменьшающих расстояние расскажем позже.
EM-СИГНАТУРА КОРАБЛЯ
EM Signature это электромагнитное излучение в радиодиапазоне. Значение EM-излучения можно посмотреть на панелях статуса цели и своего корабля, а также на многофункциональном дисплее (детали здесь). ЕМ-сигнатура обладает одинаковым значением для всех направлений.
Величина ЕМ-сигнатуры определяется суммой ЕМ-излучения всех компонент корабля, и для каждой компоненты ее можно рассчитывается по формуле:
EM = P * PEM, где
EM - значение излучения,
P - мощность компоненты,
PEM (или Power To EM) - коэффициент пересчета мощности, обычно в диапазоне от 0,1 до 10.
Все компоненты (реакторы, кулеры, генераторы щита, оружие, радары и т.д) работает в двух режимах - "ожидание" и "работа”. В рабочем режиме потребляемая мощность выше, а значит и ЕМ-сигнатура выше.
Например в истребителе Arrow установлен один генератор щита AllStop, для которого состояние удержания щита является режимом “ожидания”. ЕМ-сигнатура генератора в этом режиме - 600 EM, но и реактор корабля излучает 127 ЕМ производя 200 ед. энергию для работы генератора. Перезарядка щита это “рабочий” режим с увеличенной мощностью и излучением. ЕМ-сигнатура во время перезарядки увеличивается и от щита, и от реактора примерно на 180 EM.
IR-СИГНАТУРА КОРАБЛЯ
IR Signature это тепловое излучение корабля, вызванное нагревом оборудования. Значение излучения и температуры можно увидеть на МФД, на панели статуса цели и своего корабля. IR-излучение одинаково распространяется во все стороны и не зависит от ракурса под которым вы смотрите на технику.
Величина IR-сигнатуры определяется суммой IR-излучений всех компонентов установленных на технике, а вклад каждой можно рассчитать по формуле:
IR = (T - mTIR) * TIR, где
IR - значение излучения,
Т - температура компоненты,
mTIR - минимальное значение температуры излучения, значение от 14 до 280,
TIR (или Temperature To IR) - коэффициент пересчета температуры, значение от 0,02 до 13,2.
Следует понимать, что нагреть оборудование гораздо легче, чем охладить, а значить усилить излучение проще, чем ослабить. Охлаждение оборудования в корабле не происходит само по себе и отключенный корабль не будет остывать. Для это используются специальные компоненты типа Cooler, пока на них подано питание, все остальное оборудование будет сбрасывать тепло через них.
Для примера, реактор Regulus установленный на Arrow, в стационарном режиме нагрет примерно на 300 град., излучая около 500 IR. Каждые следующие 100 град. нагрева добавляют дополнительные 175 IR эмиссии.
CS-СИГНАТУРА КОРАБЛЯ
CS Signature - эффективная площадь рассеяния (ЭПР) техники и этот параметр связан с геометрией машины. Как и реальное ЭПР, CS-сигнатура зависит от ракурса, под которым наблюдается техника. В текущей версии игры этот механизм реализован с помощью трех предзаданных разработчиками значений для основных осей - продольной (от хвоста к носу), поперечной (с одного борта к другому) и вертикальной (снизу вверх).
Если рассматривать все тот же истребитель Arrow, то значение CS-сигнатуры для осей следующие: продольная - 1 900 CS, поперечная - 5 600 CS, вертикальная - 7 400 CS. При взгляде с любого другого ракурса значение ЭПР будет определяться пропорцией между углами к каждой из основных осей. Если удаленный наблюдатель будет находиться в 6 км от истребителя, вращающегося вокруг своей оси, то метка корабля для него будет регулярно появляться и исчезать.
МОДИФИКАЦИЯ СИГНАТУР КОРАБЛЯ
Броня некоторых кораблей обладает свойствами модифицировать значение сигнатур, изменяя их на определенную величину. Каждая из трех рассмотренные выше сигнатур изменяются своим модификатором и это происходит для следующих наземных машин и кораблей.
Кроме того, у любого корабля есть функция Suppress IR в меню head system на МФД, позволяющая уменьшить на 20% IR-сигнатуру. При этом эффективность охлаждения систем падает на те же 20%. Задействовав подавление, есть риск перегреть некоторые компоненты, что может привести к их отключению и ускоренному износу.
Для покоящейся в космосе Arrow подавлением IR-излучения можно срезать порядка 1100 IR из 5 300 IR, однако генератор щита AllStop будет перегреваться и периодически отключаться. Если задействовать функцию подавления для для трех из четырех систем (двигательная, защитная, питания, вооружения), то IR-сигнатура уменьшится примерно на 900 IR.
ФОНОВОЕ ИЗЛУЧЕНИЕ
В различных локациях вселенной присутствует фоновое излучение всех типов, мешающее обнаружению сигнатур кораблей. Дальность обнаружения в таких зонах падает на величину фонового излучения, что можно выразит формулой:
rIR = IR - bIR или rEM = EM - bEM, где
IR и EM - значение сигнатур корабля, видимое со стороны,
rIR и rEM - регистрируемое значение сигнатур корабля,
bIR и bEM - фоновые сигнатуры в локации.
Для того, чтобы увидеть численное значение фона, нужно выставить Yes в игровой настройке Emissions HUD - Display Signature Values (четвертый снизу пункт). После настройки искомые значение будет выводиться после символа "/". На рисунке ниже показан пример таких сигнатур - 22 IR и 5597 EM. EM-сигнатура корабля в этом примере полностью теряется в фоновом излучении и обнаружить по этой сигнатуре корабль нельзя.
Астероидные кластеры, в зависимости от типа, наполнены фоном от 500 до 2 500 единиц ко всем типам сигнатур, космические облака фонят радиошумом от 9 до 44 тысяч единиц, а планеты и луны забивают сенсоры тепловым излучением. Вот примеры фоновых сигнатур для некоторых локаций.
На этом эффекте действуют шумовые (noise) контрмеры кораблей, создавая область с фоном в 30 000 IR и 30 000 EM, что на несколько секунд забивает все сигнатуры кораблей.
КОРАБЕЛЬНЫЕ РАДАРЫ
Радары - корабельные компоненты, размещенные в стандартные слоты, но в текущей версии игры не сменяемые. Эти устройства засекают окружающие объекты по их сигнатурам. Основным параметром радаров является их эффективность улавливания разных видов излучения, которая задается коэффициентом чувствительности.
В текущей версии эффективность радаров зависит только от размера. Параметры чувствительности приведены в таблице ниже.
При работе по наземным объектам эффективность корабельных радаров одинакова и равна 25%. Коэффициент эффективности радара используется для пересчета предельной дальности обнаружения объекта по его сигнатуре, что можно записать формулой:
D = max(rEM, rIR, rCS) * Eff, где
D - дальность обнаружения,
max - функция определяющее максимальное значение,
rEM, rIR, rCS - регистрируемое значение сигнатур корабля,
Eff - коэффициент эффективность радара.
ОБЩАЯ ФОРМУЛА МЕХАНИКИ ОБНАРУЖЕНИЯ
Подведем итог всей выше показанной математики. Расстояние на котором корабль-наблюдатель засекает корабль-цель определяется формулой:
D = max(EM*aEM - bEM, IR*aIR - bIR, CS*aCS - bCS) * Eff, где
D - дальность обнаружения корабля цели,
EM, IR, CS - начальное значение сигнатур корабля-цели,
aEM, aIR, aCS - модификаторы сигнатур корабля-цели,
bEM, bIR, bCS - фоновое излучение вокруг корабля-цели,
Eff - эффективность радара корабля-наблюдателя.
Дальность обнаружения зависит от мощности излучения корабля-цели, модификаторов, вносимых в картину кораблем-целью, состояние пространства вокруг и эффективности радаров корабля-приемника.
Разберем на примере двух истребителей Arrow и Mustang Delta находящихся в кольце Yela (фон 2 000 IR, 2 000 EM, 2 000 CS) и двигающихся навстречу друг другу. Сигнатуры Arrow с фронтального ракурса примерно 5 900 IR, 5 200 EM, 1 900 CS, для Mustang с того же ракурса значения примерно равны 7 100 IR, 10 400 EM и 2 000 CS. Поскольку обе CS-сигнатуры скрываются фоном, то их можно опустить при расчете.
Arrow заметит Mustang Delta c (расчет приблизительный):
max(7 100 IR ×0,6 - 2 000 IR, 10 400 EM ×0,6 - 2 000 EM) ×0,8 =
max(2 300, 4 200) ×0,8 = 3 400 метров.
Mustang заметит Arrow с (расчет приблизительный):
max(5 900 IR - 2 000 IR, 5 200 EM - 2 000 EM) ×0,8 =
max(3 900 IR, 3 200 EM) ×0,8 = 3 100 метров.
РЕКОМЕНДАЦИИ ПО МАСКИРОВКЕ КОРАБЛЕЙ
- В текущей версии (Альфа 3.22.0) игры все оборудования одного размера обладают схожими характеристиками Power To EM и Temperature To IR, поэтому не стоит тратить силы на подбор специального оборудования.
- Используйте специальный режимы подавления излучения и ограничения мощности. Отключайте неиспользуемое оборудование, снижая заметность корабля.
- Выбирайте корабль и стиль ведения боя с учетом коэффициентов подавления излучения и потенциальной дальности захвата.
- Учитывайте свое положение относительно противника, не поворачивайтесь к нему стороной с повышенной заметностью.
- Учитывайте особенности локации, вы сможете скрыться за фоновым излучением и не быть обнаруженным.
- Корабли большего размера обладают более крупными и эффективными радарами, учитывайте это, сближаясь с противником.
СПРАВОЧНЫЕ ТАБЛИЦА
Ниже приводятся параметры различных кораблей, где сигнатура IR и EM приведены для состояния покоя (нет движения, щиты заряжены, ЭМИ отключено, остальное оружие работает, но не стреляет). В таблицах не учитываются понижающие коэффициенты корпуса. Таблицы разбиты по размерам посадочных площадок кораблей от S0 (крошечные) до S6 (капитальные). Пропущенные значения не указаны в игровых данных.