Vytažení brány rozsahu - Range gate pull-off

Vytažení brány rozsahu (RGPO) je elektronický boj technika použitá k rozbití radarový zámek. Základní koncept je produkovat puls rádiového signálu podobný tomu, který by cílový radar vyprodukoval, když se odráží od letadla. Tento druhý puls je pak stále více zpožděn v čase, takže radar je rozsahová brána místo skutečného odrazu začne sledovat falešný puls a stáhne ho z cíle.

Dopplerovy radary nemusí používat brány rozsahu a místo toho vybrat jeden cíl úzkým filtrováním frekvencí na obou stranách počátečního návratu cíle. Proti těmto radarům, příbuzní vytažení brány rychlosti (VGPO) může být použito. Ty vysílají zpětný signál, který se pomalu mění ve frekvenci, spíše než v čase, v naději, že rychlostní brána radaru bude stažena z cíle stejným obecným způsobem.

Pull-off patří do širší rodiny konceptů „klamného rušení“, které ve svůj prospěch využívají podrobnosti cílového radaru, místo aby se pokoušely jednoduše přemoci signál radaru. Alternativní názvy pro „vystoupení“ zahrnují „krádež“ a „odchod“. Příbuzná technika je rušení úhlového podvodu.

Popis

Dostřel brány a stroboskop

Dokonce i nejdříve radar systémy zahrnovaly systém pro zvýraznění jediného vybraného cíle pro další analýzu. Například 1939 Značka kladení zbraní I, Britská armáda První operační radar používal na obrazovce kurzor známý jako stroboskop zvýraznit jeden cíl. To fungovalo odfiltrováním, nebo vrata, signály, které nebyly v krátkém časovém období stroboskopu, obvykle několik mikrosekund, což odpovídá dosahu několika stovek metrů. Signál v zábleskovém okně byl poté odeslán na sekundární displeje, kde by dva operátoři určovali azimut a nadmořskou výšku tohoto jediného cíle, udržováním jeho výkyv na jejich displeji. Podobné systémy používalo mnoho radarů do poloviny války.

Na konci války bylo prováděno mnoho experimentů na automatickém sledování cíle, nebo radarový zámek. V těchto systémech by obsluha vybrala cíl pomocí stroboskopu a obvody v radaru pak automaticky sledovaly cíl v azimutu a výšce. To eliminovalo potřebu dalších operátorů. Vzhledem k tomu, že se dosah cíle během pohybu neustále měnil, obvody se také pokoušely udržet stroboskop ve středu dosahu. Některé systémy automatizovaly i strobování; the AI Mark V byl navržen pro jednomístné stíhací letoun kde by pilot byl příliš zaneprázdněn na to, aby nastavil stroboskop, a místo toho měl druhý systém, který stroboskop zametl širokým rozsahem a poté se uzamkl na první signál, který viděl.

V poválečné éře se obvody, které produkovaly stroboskop a odfiltrovaly další návraty, staly obecněji známými jako a rozsahová brána.

Vytažení dosahu

Při testování konstrukce radaru z pozdní války se AI Mk. IX, byl nalezen vážný problém se systémem automatického sledování.

Zatímco se tento systém vyvíjel, Bomber Command stiskl tlačítko Ministerstvo vzduchu použít "okno", dnes lépe známé jako plevy, jako radarové protiopatření. Fighter Command poukázal na to, že Němci mohli snadno kopírovat systém a použít jej proti Anglii, což by mohlo být znovu otevřeno Blitz.^[A] Bylo navrženo, aby AI Mk. IX by okno ignoroval, protože po jeho pádu se rychle zpomalilo, a tak by rychle projelo branami dosahu a nebylo by ho možné sledovat. Ale při testování došlo k přesnému opaku; radar neomylně zapadl do okna a cíl zmizel z displeje.

Výsuv brány je v podstatě elektronická verze okna. Namísto vytvoření sekundárního výnosu upuštěním balíčku fóliových reflektorů je druhý výtěžek vytvořen a transpondér v cílovém letadle. Transpondér zpočátku reaguje co nejrychleji na signál radaru a vytváří druhý výkyv, který překrývá originál. Po určitou dobu stále více zpožďuje návrat, takže včas „zaostává“ za radarovým signálem. Cílem je zpozdit signál tak, aby kompenzoval pohyb letadla, a ponechat signál na místě, které se jeví jako (téměř) pevné místo ve vesmíru. Pokud byl radar uzamčen na letadlo, doufejme, že zůstane uzamčen na tento druhý puls, když se letadlo bude pohybovat od původního místa. Nakonec letadlo spadne mimo bránu dosahu a zmizí, zatímco radar pokračuje ve sledování falešného signálu. Falešný signál se tedy říká, že „stáhne bránu rozsahu z cíle“.

Jedním ze způsobů, jak odmítnout signál z rušičky RGPO, je poznamenat, že transpondéru vždy trvá nenulový čas, než odpoví. To znamená, že signál bude mít vždy nějakou složku, která představuje původní „odraz kůže“, než se signál transpondéru překryje. Na ukazatel polohy, bude se falešný signál objevovat jako druhá tečka ve zvětšujících se vzdálenostech od první, kterou může obsluha poté ručně aktivovat a znovu získat zámek. Alternativně, pokud si je obsluha vědoma, že pracuje rušička, může vyhledat nejbližší signál představující „odraz pokožky“ a ztlumit všechny následující signály. Toho lze snadno dosáhnout v jednoduché elektronice, která se často označuje jako „špičkový sledovač“.^[1]

Takové systémy lze porazit sledováním původního radarového signálu a jeho extrakcí frekvence opakování pulzů (PRF). I při základní míře PRF může rušička vysílat šum v časovém rámci odrazu pokožky, aby ji zakryla. To může být zvláště účinné proti špičkovým sledovačům, které již nebudou mít ostrý signál k bráně. Protože tyto systémy generují dva signály, jeden k zaslepení náběžné hrany a druhý k provedení odtahu, jsou tyto systémy někdy označovány jako „rušičky s dvojím režimem“.^[1]

Složitější řešení vyžaduje extrémně přesné sledování PRF. Pokud toho lze dosáhnout, RGPO pak může vysílat svůj podvodný signál na obou stranách odrazu kůže a odejít v obou směrech. Tato technika snadno porazí špičkové sledování a také ztěžuje manuálnímu operátorovi zjistit, který z výnosů je „skutečný“ signál.^[1]

Vytažení rychlosti

Dopplerovy radary přímo změřte rychlost cíle pomocí Dopplerův jev. V typických časných implementacích byl přijímaný signál zesílen a poté odeslán do banky úzkopásmových filtrů, z nichž každý odpovídá konkrétní cílové rychlosti. V některých se používá jednodušší systém poloaktivní radarové navádění rakety, které jsou předem naprogramovány na měřenou rychlost cíle, která se používá k výpočtu očekávaného Dopplerova posunu signálu, a poté odfiltrují signály mimo úzké pásmo kolem této frekvence.^[2]

Pokud rušička RGPO na takový signál odpoví vysláním stejné frekvence, kterou přijal, bude tento další signál odeslán do stejného filtru, čímž se přidá k původnímu signálu a zesílí se. Pokud transpondér místo toho reaguje na pevné frekvenci, spadne do jiného filtru a lze jej snadno rozlišit. V obou případech zůstane původní návrat cíle uzamčen.

Úprava transpondéru, aby se vypořádal s Dopplerovými radary, je snadná, vyžaduje pouze to, aby bylo možné upravit jeho frekvenci. V tomto případě systém zpočátku reaguje na stejné frekvenci jako původní signál a poté v průběhu času stále častěji posouvá frekvenci podobným způsobem jako případ RGPO. To způsobí, že se v sousedních filtrech objeví druhý signál, aniž by bylo možné zjistit, který je originál. Vzhledem k tomu, že frekvenci lze snadno upravit nahoru nebo dolů, nemá přidanou komplikaci viditelnou u RGPO, které se chtějí rozběhnout v obou směrech.^[2]

Pulzní Dopplerovy radary ke sledování cílů použijte jak pulzní načasování, tak Dopplerův posun, takže změňte jak frekvenci, tak časování návratu (prostřednictvím amplitudová modulace ), lze je také stáhnout.^[2] Takový transpondér bude i nadále fungovat i proti nedopplerovým radarům, protože ty mají obecně širokou frekvenční odezvu a nadále vidí signál, dokud jeho frekvenční posun nebude významný.

Protiopatření

Účinnost odtahu může být snížena, pokud radar změní svoji frekvenci opakování pulzů, což znesnadní transpondéru pokračovat v plynulém zpoždění falešného signálu. Frekvenční agilita má stejný účinek, protože transpondér nedokáže odhadnout, na jaké frekvenci vyslat falešné signály, dokud neslyší ten z radaru.

Odepření této možnosti znamená, že signál z odpovídače může reagovat na signály až poté, co je uslyšíte na svém přijímači. Tyto signály budou vždy představovat návraty z větších vzdáleností než rušička. Techniky porovnání puls-to-puls, jako indikace pohyblivého cíle, lze použít k odfiltrování těchto druhů návratů, které se na radaru objevují jako pomaleji se pohybující cíle.

Poznámky

Reference

Citace

Bibliografie

• Neri, Filippo (2006). Úvod do systémů elektronické obrany. Nakladatelství SciTech. ISBN  9781891121494.CS1 maint: ref = harv (odkaz)
• Jones, Jeffrey Frank (2013). Příručka pro elektronické válčení a radarové systémy. Naval Air Warfare Center.
• White, Ian (2007). Historie radaru zachyceného vzduchem (AI) a britský noční stíhač 1935-1959. Pero a meč. ISBN  9781844155323.CS1 maint: ref = harv (odkaz)

Výňatky jsou k dispozici v jazyce První část; 1936-1945 a Část dvě; 1945 - 1959