Rušení úhlu podvodu - Angle deception jamming - Wikipedia
Rušení úhlu podvodu je elektronický boj technika použitá proti kónické skenování radar systémy. Generuje falešný signál, který oklamá radar, aby věřil, že cíl je na jedné straně boresight, což způsobilo, že radar „odešel“ od cíle a rozbil jej radarový zámek. Je také známý jako úhel pochodu, krádež úhlunebo inverzní con-scan.
Úhel kradení byl jednou z prvních technik rušení, které se používaly operativně, se systémy používanými proti Němci Radary ve Würzburgu blízko konce roku druhá světová válka. Tato technika není užitečná proti monopulzní radary, a je jedním z hlavních důvodů, proč se tyto radary staly populární v poválečné éře.
Úhlové krádeže patří do širší třídy technik „klamného rušení“, které se pokoušejí oklamat radary na základě znalosti jejich provozních postupů, místo aby se je jednoduše snažily oslepit hlukem. Další populární technika podvodu, která byla použita proti časným radarům, je výsuv brány.
Popis
Kónické skenování
Typický radar produkuje paprsek široký několik stupňů. Vzor je nelineární; anténa je nejcitlivější ve středu paprsku, také známá jako boresight nebo těžištěa jeho citlivost klesá ve větších úhlech. Tento vzor je obvykle reprezentován měřením úhlu, kde má poloviční citlivost, jako je tomu při pohledu. Toto je známé jako poloviční výkonový bod.
To znamená, že cíl v radarovém paprsku vrátí signál, když je anténa kdekoli během několika stupňů od zorného úhlu. Vzor je příliš široký, aby umožnil radaru přímo navádět zbraně, zejména protiletadlové dělostřelectvo které vyžadují přesnost řádově 0,1 stupně. Je však možné použít nelineární vzor ke zlepšení měření úhlu pomocí systému známého jako kónické skenování.
Základní myšlenkou kónického skenování je mírně přesunout anténu na jednu stranu zaměřovače a před a parabolický reflektor. To způsobí, že paprsek bude mírně vychýlen na opačnou stranu pohledu. Anténa se poté otočí tak, že se otáčí (nebo nutáty) kolem osy boresight (směřující ve směru cíle). Jak se otáčí, paprsek sleduje kužel, jehož hrot je u antény a jeho dlouhá osa je vyrovnána s boresightem. Cíl, který je vycentrován na boresight, vždy vrátí nějaký signál radaru a vytvoří silný, stálý signál. Pokud je umístěn na jedné straně, signál stoupá a klesá, protože nejcitlivější oblast vzoru se otáčí napříč.
Chcete-li použít toto pro automatické sledování, nebo radarový zámek, je přidán jednoduchý obvod. Nejprve je signál odeslán do hladšího zařízení, které extrahuje amplitudová modulace signál ze série radarových pulsů, které byly vráceny, když se přehnala přes cíl. Tím se vytvoří rovná čára, pokud je cíl vycentrován, nebo jinak forma sinusové vlny. To je pak smícháno s druhým řídicím signálem, který má pevný vztah k otáčení antény. Například v případě Würzburgu se anténa točila při 25 Hz, takže tento pevný signál byl také 25 Hz. Odesílání těchto dvou signálů do a fázový detektor vytváří proměnlivý výstup, který lze použít k pohonu anténních polohovacích motorů. Tento výstup je známý jako chybový signál, a klesne na nulu, když anténa míří přímo na cíl.
Úhel krádeže
Úhlový zloděj je a transpondér obrátil se na provozní frekvenci radaru, která má také určité znalosti o načasování rychlosti skenování cílového radaru. Rychlost lze určit zkoumáním signálu při jeho příjmu nebo přednastavením na základě základních znalostí radarového systému.
Cílem je přidat další signál z transpondéru k signálu přirozeně odraženému od cíle, takže přidání těchto dvou signálů již neprodukuje správný výstup z hladšího. Elektronika radaru to interpretuje jako vychýlení antény a začne se vzdalovat od cíle. To může v průběhu času způsobit, že radar úplně „odejde“ z cíle.
K tomu dochází dvěma způsoby:
Modulace inverzního zisku
Transpondéry jsou relativně jednoduchá rádia, která přijímají signál, zesilují jej a odesílají zpět. Příklady se používaly pro identifikační přítel nebo nepřítel od začátku druhá světová válka. Tyto rané modely však měly problém v tom, že často příliš zesilovaly signál, což způsobilo interference s jinými radary. To bylo řešeno v MFF Mark II s přidáním automatické ovládání zesílení systém, který zesílil přijímaný signál na předem nastavenou úroveň.
Modulace inverzního zisku, známá také jako inverzní amplitudová modulace, je jednoduchá modifikace tohoto druhu transpondéru. Přidává hladší obvod, jako je ten v radarovém přijímači, který vytváří výstup signálu modulovaného amplitudou. Tento výstup je poté invertován a odeslán do řízení zesílení. Výsledkem je výstupní signál, který je silný, když je radarový signál slabý, a slabý, když je silný.
V závislosti na přesné síle signálů, když se toto mísí s vlastním signálem radaru na radarovém přijímači, je výsledkem buď téměř plochá vyhlazená křivka, nebo inverzní křivka radaru. Výsledný chybový signál rychle žene radar pryč od cíle. Pečlivě uzavřený signál, který je přesným invertem originálu, způsobí, že radar bude věřit, že je namířen na cíl bez ohledu na to, kam směřuje.
Zametl čtvercovou vlnu
Technika inverzního zesílení byla tak účinná proti radaru pro včasné sledování, že tyto radary začaly používat systém známý jako CORSO, pouze kuželovitý na přijímání signálu. CORSO typicky používal dvě antény, vysílač s pevnou anténou a kónický skenovací přijímač. Technika blokování funguje stejně jako u normálního kuželového skenovacího radaru, ale vysílaný signál je konstantní a popírá informace transpondéru o rychlosti skenování radaru. Z tohoto důvodu je tento koncept znám také jako „tichý lobing“.
To vedlo k zavedení techniky šípové čtvercové vlny (SSW), známé také jako modulace rychlosti skenování. To je obecně podobné metodě inverzního zisku, ale nezná rychlost skenování. Místo toho systém vysílá impulsy na frekvenci radaru v a frekvence opakování pulzů to je podobné odhadované rychlosti skenování radaru. Tyto impulsy radar přijme, pouze pokud je přijímač nasměrován zhruba ve směru letadla. Aby se zajistilo, že k tomu v určitém okamžiku dojde, je frekvence opakování pomalu zvyšována a snižována, takže v určitém okamžiku tohoto vzoru se krátce synchronizuje s rychlostí skenování antény.
Když k tomu dojde, radar nyní přijímá svůj vlastní signál i druhý signál, který je mírně posunut v čase. Když je přiváděn do fázového detektoru, výstupní signál již nebude jediný puls, ale dva, což vytvoří chybový signál. Protože signál je zametán s opakovací frekvencí, pohybuje se tato druhá část signálu ve vztahu k vlastnímu radaru. Když jsou oba úzce synchronizováni, generuje velké chybové signály, které mohou rychle odvést anténu od cíle. Protože se však rychlost neustále mění, po určité době chyba opět poklesne na nulu, potenciálně předtím, než se radar zcela posunul mimo cíl.
Systém není tak účinný jako inverzní zisk, který přerušuje proces sledování jednou za každé skenování ve srovnání s jednou za každý čas u SSW, ale poskytuje určitou ochranu proti jakémukoli kuželovitému skenování nebo radaru CORSO.
Reference
- Jones, Jeffrey Frank (2013). Příručka pro elektronické válčení a radarové systémy. Naval Air Warfare Center.