Преимущество миллиметрового диапазона состоит в возможности получения более узких диаграмм направленности антенны по сравнению с использованием сантиметрового диапазона, что позволяет обеспечить более высокую угловую точность определения координат цели.

Кроме того, более диффузные, относительно сантиметрового диапазона отражения от взволнованной морской поверхности, приводят к частичному разрушению так называемого антипода низколетящей цели, что позволяет избежать неустойчивости сопровождения предельно низколетящих целей, возникающей при зеркальном отражении от подстилающей поверхности.

С точки зрения помехозащищенности миллиметровый диапазон определяет низкую вероятность радиоразведки и постановки помех из-за значительных потерь при распространении в атмосфере на большие расстояния и сложности создания большого энергетического потенциала помехи в этом диапазоне. Однако эта особенность данного диапазона является одновременно и ограничением его применения, поэтому радиолокаторы миллиметрового диапазона используются только в качестве средств ПВО в ближней зоне самообороны.

Головным разработчиком ЗРАК "Каштан" было определено конструкторское бюро приборостроения г.Тула (главный конструктор А.Г. Шипунов). Предшествовал этой разработке зенитный-ракетный комплекс сухопутных войск "Тунгуска", в котором использовались оптико-электронные системы сопровождения цели и радиоуправляемая зенитная ракета 9М311-1 в сантиметровом диапазоне волн.

При разработке ЗРАК "Каштан" были заимствованы технические решения из комплекса "Тунгуска", а основным элементом новизны было введение в состав ЗРАК миллиметрового радиолокационного канала цели и ракеты. При этом ракета 9М311-1 была дополнена радиоответчиком в миллиметровом диапазоне волн и получила индекс 9М311-К.

Введение радиолокационного канала придало комплексу качество всепогодности и обеспечило высокую боевую устойчивость за счет интегрирования радиолокационных и телевизионно-оптических каналов сопровождения.

Главным конструктором разработки РЛСУ был назначен Ю.М. Бабкин. Предложенная им концепция построения РЛСУ состояла в полной его конструктивной автономности и в использовании моноблока мощной усилительной цепочки в передающем устройстве. С точки зрения института конструктивная автономность РЛСУ была привлекательна, т.к. позволяла бы тиражировать применение радиолокационной станции миллиметрового диапазона и в других заказах. Однако такое техническое решение полностью противоречило ТТЗ на комплекс, разрушало основной замысел головного разработчика и поэтому категорически им не воспринималось.

Ключевым моментом проектирования целевого канала РЛСУ была необходимость реализации в нем когерентной обработки сигналов.

Когерентная обработка отраженных от цели сигналов, реализуемая в аппаратуре селекции движущихся целей (СДЦ), является неотъемлемым условием обнаружения малоразмерных низколетящих целей на фоне помех от метеоосадков и морской поверхности. Для реализации СДЦ требовалось создание передающего устройства и местного гетеродина, обладающего высокой стабильностью частоты генерируемого сигнала и малыми шумами. В этих условиях классической структурой генератора для передатчика являлась усилительная цепочка с высокостабильным задающим генератором и мощной выходной лампой. ОКБ завода "Плутон" приняло ТЗ на разработку подобной миллиметровой цепочки, но, несмотря на большие затраченные средства выполнить разработку такого уникального изделия в сроки разработки ЗРАК "Каштан" не смогло. Потребовалась другая концепция создания РЛСУ.

Дальнейшую разработку РЛСУ возглавил начальник отделения №2 С.А.Климов, его заместителем, главным конструктором РЛСУ боевого модуля, был назначен кандидат технических наук О.В. Гудков.

В качестве паллиативного решения в РЛСУ БМ был выбран передатчик на стабильном коаксиальном магнетроне, разработку которого провело ОКБ завода "Плутон".

При проектировании РЛСУ БМ был предложен ряд ключевых технических решений. Так в целях уменьшения примерно в 1,5 раза габаритов приемного устройства и снижения ошибок пеленгации за счет нестабильности амплитудно-частотных характеристик усилительных трактов было решено вместо суммарно-разностного моноимпульсного приема ввести быстрое скрытое сканирование парциальных диаграмм направленности в угломестной и азимутальной плоскостях при помощи ферритовых переключателей фазы на входе волноводных сумматоров сигналов суммарных и разностных диаграмм направленности (ДН). Поскольку при этом сигналы парциальных ДН данной плоскости усиливались одним приемным каналом, исключалась необходимость его калибровки и нормировки при помощи контрольных сигналов, что необходимо в варианте трехканального приемного устройства, реализующего суммарно-разностный метод пеленгации.

В качестве зондирующего сигнала целевого канала был выбран сигнал с низкой частотой повторения, обеспечивающий однозначное измерение дальности. Для ликвидации "слепых" скоростей введена вобуляция периода повторения зондирующих импульсов. Достижение необходимого коэффициента подавления помех от дождя и подстилающей поверхности в приемном устройстве обеспечивалось режекторным фильтром с автоматической компенсацией движения пассивных помех.

В целях сокращения массы антенного поста, рубочной аппаратуры приводов наведения было принято решение о косвенной стабилизации антенного поста, при которой исключалась необходимость введения стабилизированной платформы с двигателями отработки бортовой и килевой качек.

Указанные и многие другие оригинальные технические решения были разработаны по существу методом "мозгового штурма" и доведены до принципиальных схем и рабочей документации в кратчайшие сроки как аппаратом главного конструктора, так и ведущими специалистами предприятия А.О. Королевым, Г.А. Пасюковым, И.С. Ямпольским, В.И. Киселевым, Э.Д. Ануфриковым, А.С. Батановым, В.И. Костиковым, Ю.Г. Черкасовым, В.Н. Вавиловым, В.П. Пуховским, М.И. Кризенталем, Л.А. Логвиновым, В.Г. Душиным и др.

В начале 1982 г. осуществлен запуск аппаратуры в производство.

Миллиметровый диапазон потребовал от технологов и производства разработки целого комплекса мероприятий по увеличению точности изготовления устройств, входящих в РЛСУ. Так, целевая антенна требовала сверхточного профиля антенны и ее элементов. Реализуемые РЛСУ точности углового сопровождения цели обеспечивались, в том числе, за счет повышения класса изготовления профиля зубчатых колес и изготовления практически безлюфтовых механизмов.

В кратчайшие сроки, менее чем за год рубочные приборы РЛСУ были изготовлены, поставлены на стенд КБП в г. Тулу и состыкованы с остальной аппаратурой комплекса. В начале лета 1983 г. РЛСУ установлена на береговой стартовой позиции (БСП) Черноморского полигона ВМФ.

В процессе разработки ЗРАК "Каштан" проводились неоднократные доработки аппаратуры, прежде всего, в части достижения требуемых характеристик СДЦ. И только на БСП в условиях возможности выхода в эфир на открытое излучение системы СДЦ была доведена до работоспособного состояния. Для этого потребовалась доработка магнетрона, источников питания передатчика, изменение структуры излучаемых сигналов. И это не удивительно, так как разработка РЛСУ в новом для ВМФ миллиметровом диапазоне радиоволн из-за чрезвычайно сжатых сроков проводилась в институте при практически полном отсутствии макетирования с минимальной стендовой отработкой аппаратуры.

Испытания ЗРАК "Каштан" с РЛСУ прошли успешно, была достигнута высокая точность наведения ракеты на цель в радиолокационном режиме работы комплекса, обеспечивающая промах ЗУР по цели менее двух-трех метров.

Разработке ЗРАК "Каштан" в 1988 г. присуждена Государственная премия СССР. В числе лауреатов сотрудники "Альтаира" – главный конструктор РЛСУ БМ О.В. Гудков и главный конструктор РЛСУ С.А.Климов.