ΝΑΥΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ: Μέρος 5, Ηλεκτρονικός Πόλεμος σε περιβάλλον ΜΤΤ

Του Αρχιπλοιάρχου ε.α. Ευσταθίου Νικολάου Π.Ν., Αεροναυπηγού-Ηλεκτρολόγου Μηχανικού

Είναι γεγονός ότι η τεχνολογία Παρακολούθησης Πολλαπλών Στόχων – Multi Target Tracking – ΜΤΤ αλλάζει τα δεδομένα και τις διαδικασίες στον Αεροναυτικό Πόλεμο και ιδιαίτερα στον Ηλεκτρονικό Πόλεμο. Στο παρόν άρθρο θα εξετασθούν συνοπτικά κάποια θέματα ηλεκτρονικού πολέμου όπως πλέον τροποποιούνται με την εισαγωγή της τεχνολογίας ΜΤΤ. Για να έχει κάποιος την δυνατότητα να χειρισθεί θέματα αλλά και συστήματα ηλεκτρονικού πολέμου θα πρέπει κατ’ ελάχιστον να έχει αντιληφθεί την έννοια των βασικών παραμέτρων ως Παράρτημα Α.

Για να διευκολυνθεί στην ανάγνωση, συστήνεται στον αναγνώστη όπως κάθε φορά να αναλύει τις παρατιθέμενες πληροφορίες αλλάζοντας συνεχώς ρόλο, μπαίνοντας στην θέση «είτε του επιτιθέμενου ή του αμυνόμενου».

ΝΑΥΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ: Μέρος 1, Ραντάρ ηλεκτρονικής σάρωσης

Παραδοσιακός Ηλεκτρονικός Πόλεμος και Διαπιστώσεις

Στις αρχές του 21^ου αιώνα οι βασικές διαπιστώσεις για τον Ηλεκτρονικό Πόλεμο έχουν ως ακολούθως: Στον παραδοσιακό Ηλεκτρονικό Πόλεμο οι «αντίπαλοι παίκτες» είναι δύο, το ραντάρ θύμα της παρεμβολής (radar victim) και ο παρεμβολέας (Jammer) ο οποίος προστατεύει είτε τον εαυτό του (direct jamming) ή κάποιο άλλο συνεργαζόμενο μαζί του στόχο (stand-off jamming).

Σε κάθε περίπτωση οι παρεμβολείς σχεδιάζονται για το τελικό παιχνίδι σε σχέση εμπλοκής «ένας εναντίον ενός» (1 to 1 end game) με το ραντάρ θύμα ως Σχήμα 1.

Η μέχρι σήμερα λογική του ηλεκτρονικού πολέμου βασιζόταν στην συνεχή εμπλοκή και αλληλεπίδραση μεταξύ:

• Ενός φίλιου ραντάρ (το οποίο είναι το υποψήφιο θύμα)
• Ενός εχθρικού ESM το οποίο εντοπίζει το ραντάρ-θύμα και τις παραμέτρους του
• Ενός εχθρικού ECM το οποίο παρεμβάλλει τις παραμέτρους του ραντάρ θύματος
• Ενός φίλιου ESM που εντοπίζει την παρεμβολή του εχθρικού ECM και ενημερώνει το φίλιο ραντάρ-θύμα για την αντιμετώπιση της παρεμβολής.
• Μιας σειράς αντιμέτρων παρεμβολής ECCM τα οποία ενεργοποιεί το φίλιο ραντάρ-θύμα για την αντιμετώπιση της εχθρικής παρεμβολής και την εν συνεχεία απρόσκοπτη εκτέλεση της αποστολής του.

Η τεχνολογία ΜΤΤ καταργεί κάποιες παραδοσιακές τεχνικές παρεμβολής και εισάγει κάποιες νέες. Η παρεμβολή των ραντάρ παρακολουθήσεως της τεχνολογίας του 21^ου αιώνα απαιτεί σύγχρονες και έξυπνες (sophisticated) τεχνικές. Οι τεχνικές αυτές σχεδιάζονται και βελτιστοποιούνται τόσο χρονικά όσο και σε διάρκεια πάνω στις τρωτότητες των ραντάρ θυμάτων. Οργανώνονται κατά περίπτωση εναντίον συγκεκριμένου τρόπου παρακολούθησης – tracking mode όπως για παράδειγμα Track While Scan, Acquisition, Tracking κλπ του κάθε ραντάρ θύματος.

Όταν οι μετρήσεις του περιβάλλοντος χώρου λαμβάνονται, εκτός από το ραντάρ-θύμα και από άλλα ραντάρ ή ηλεκτροπτικά ή λέιζερ, όπως συμβαίνει στα συστήματα ΜΤΤ, τότε τα συμβατικά συστήματα παρεμβολής (ECM ) είναι ίσως μη αποτελεσματικά εναντίον συστημάτων ΜΤΤ, ιδιαίτερα όταν το ραντάρ-θύμα αντιλαμβάνεται την παρεμβολή. Σ’ αυτή την περίπτωση το ραντάρ-θύμα ειδοποιεί τους άλλους αισθητήρες για την ύπαρξη «παρεμβολέα στην περιοχή» και το σύστημα ΜΤΤ λαμβάνει τα κατάλληλα μέτρα εξουδετερώσεως της παρεμβολής.

Η φαινομενική εμφάνιση της σύγχρονης παρεμβολής – modern ECM phenomenology, μιμείται σήματα ραντάρ τα οποία θα μπορούσαν να παρεισφρήσουν στο περιβάλλον ΜΤΤ μέσω του ραντάρ-θύματος είτε σαν τυχαίοι συναγερμοί μέσω θορύβου (false alarms via noise) ή σαν ψευδοστόχοι (false targets) ή σαν χειρισμοί μέσω σημάτων παραπλανήσεως (target maneuvers via deception signals).

Τα σύγχρονα συστήματα Αεράμυνας – Anti Air Warfare χρησιμοποιούν ραντάρ ηλεκτρονικής σαρώσεως (ESA) τα οποία διαθέτουν sophisticated MTT αλγόριθμους. Οι χειριστές βλέπουν πλέον συνθετικό (synthetic) και όχι καθαρό (raw) video. Κατά συνέπεια οι παρεμβολείς – Jammers (ECM) εναντίον αυτών των ραντάρ πρέπει να στοχοποιούν τα στοιχεία έρευνας και παρακολούθησης και όχι μόνο τα στοιχεία της τελικής παρακολούθησης και κατεύθυνσης. Επίσης αποτελεσματική θα είναι μια παρεμβολή του δικτύου επικοινωνίας των συστημάτων αεράμυνας και ΜΤΤ.

Έχει διαπιστωθεί ότι ο «θόρυβος από παρεμβολή ECM» και «ο χειρισμός ενός στόχου» έχουν σχεδόν πανομοιότυπη υπογραφή σε ένα ραντάρ το οποίο σε τελική ανάλυση τα αντιλαμβάνεται σαν το ίδιο πράγμα. Επομένως εφ’ όσον η τεχνολογία ΜΤΤ διαθέτει αλγόριθμους που ελέγχουν και αντιμετωπίζουν τους χειρισμούς των στόχων (maneuvering targets), κατά συνέπεια διαθέτει αλγόριθμους και για την αντιμετώπιση παρεμβολών ECM ή συνδυασμό χειρισμών/παρεμβολών. Άρα οι σύγχρονοι παρεμβολείς – jammers αλλά και τα ραντάρ θύματα, στην παρούσα φάση διαθέτουν αλγορίθμους της τεχνολογίας ΜΤΤ. Βέβαια στο άμεσο μέλλον η τεχνητή νοημοσύνη θα απογειώσει τις δυνατότητες τους.

Με την εισαγωγή της τεχνολογίας ΜΤΤ, η παραδοσιακή λογική ηλεκτρονικού πολέμου εξακολουθεί βεβαίως «να ισχύει σαν λογική αλληλουχία των εκατέρωθεν ενεργειών» αλλά οι μέθοδοι εφαρμογής διαφοροποιούνται σημαντικά. Έτσι στην νέα κατάσταση σε περιβάλλον ΜΤΤ, δεν υπάρχει ένα μόνο ραντάρ-θύμα αλλά ένα σύνολο αισθητήρων ΜΤΤ οι οποίοι δεν είναι απαραίτητο να είναι μόνο ραντάρ. Πληροφορίες πραγματικού χρόνου είναι δυνατόν να λαμβάνονται από ραντάρ, λέιζερ ηλεκτροπτικά, ESM και ακουστικούς αισθητήρες. Παράλληλα πληροφορίες μη πραγματικού χρόνου «συντήκονται» με τις πληροφορίες πραγματικού χρόνου για την δημιουργία μίας κοινής εικόνας.

Στην πράξη οιοσδήποτε από τους αισθητήρες ΜΤΤ εάν παρεμβληθεί και δεν καταφέρει να εκμηδενίσει την παρεμβολή, θα την μεταδώσει σε όλο το δίκτυο αισθητήρων ΜΤΤ. Εκεί πλέον σε κεντρικό επίπεδο θα πρέπει να επέμβει η τεχνολογία ΜΤΤ και να εξαλείψει την παρεμβολή.

Τα εχθρικά ESM έχουν πλέον νέο αντικείμενο: «Ανάμεσα στο σύνολο των αισθητήρων ΜΤΤ πρέπει να εντοπίσουν τον πλέον ευάλωτο αισθητήρα μέσω του οποίου ένα ECM θα μπορούσε περάσει στο σύνολο των αισθητήρων ΜΤΤ λανθασμένες και παραπλανητικές πληροφορίες».

• Τα εχθρικά ECM πρέπει να αναπτύξουν νέες τεχνικές παρεμβολής, τεχνικές που θα δημιουργήσουν πρόβλημα στο σύνολο ΜΤΤ.
• Τα φίλια ESM πρέπει να είναι σε συνεχή επαγρύπνηση για εντοπισμό παρεμβολών που θα είναι δυνατόν να επηρεάσουν την συνολική εικόνα ΜΤΤ.
• Τα αντίμετρα ECCM θα πρέπει να μπορούν να ανταπεξέλθουν σε οιαδήποτε νέου τύπου παρεμβολή.
• Έχει διαπιστωθεί ότι οι αλγόριθμοι Σύνδεσης (association) και Σύντηξης (fusion) της τεχνολογίας ΜΤΤ είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν και σαν τεχνικές ηλεκτρονικού πολέμου για την αντιμετώπιση παρεμβολών.
• Τα συστήματα διαχειρίσεως εκπομπών (EMCON Plans) θα πρέπει να προστατεύουν το σύστημα ΜΤΤ από τους φίλιους ευάλωτους αισθητήρες.

ΝΑΥΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ: Μέρος 2, Διαδικασίες Παρακολούθησης Πολλαπλών Στόχων

 Ηλεκτρονικός Πόλεμος σε περιβάλλον ΜΤΤ

Στο παρακάτω Σχήμα 2 παρουσιάζεται ένα ενδεικτικό τυπικό πρόβλημα του ηλεκτρονικού πολέμου με ένα ραντάρ θύμα σε φίλιο περιβάλλον ΜΤΤ και ένα εχθρικό στόχο με δυνατότητες ηλεκτρονικών υποκλοπών ESM και ηλεκτρονικών αντιμέτρων ECM:

Από το παραπάνω Σχήμα 2 διαπιστώνεται ότι το τελικό παιχνίδι (end game) σε σχέση εμπλοκής «1 εναντίον 1» εξακολουθεί να ισχύει αλλά πλέον πρέπει να εξετασθούν διεξοδικά τα παρακάτω:

α) Η αποτελεσματικότητα της παρεμβολής: Με δεδομένο ότι στην περιοχή υπάρχουν και επιχειρούν δύο άλλοι αισθητήρες ΜΤΤ οι οποίοι δεν υφίστανται παρεμβολή, το ραντάρ-θύμα επηρεάζεται από την παρεμβολή; Στην περίπτωση αυτή δύο είναι οι απαντήσεις:

• Το ραντάρ θύμα ανταπεξέρχεται από μόνο του την παρεμβολή και δεν μεταφέρει λανθασμένες πληροφορίες στο δίκτυο ΜΤΤ. Παράλληλα ειδοποιεί και τα άλλα ραντάρ ΜΤΤ για την παρουσία του παρεμβολέα στην περιοχή.
• Το ραντάρ θύμα δεν ανταπεξέρχεται από μόνο του την παρεμβολή και μεταφέρει λανθασμένες πληροφορίες στο δίκτυο ΜΤΤ.

β) Η σταθερότητα του περιβάλλοντος ΜΤΤ: Εάν το ραντάρ θύμα δεν καταφέρει να ανταπεξέλθει από μόνο του την παρεμβολή και ο στόχος – Jammer μέσω κάποιας τεχνικής παρεμβολής καταφέρει να προκαλέσει κορεσμό στο σύστημα παρακολουθήσεως του ραντάρ θύματος (π.χ. plot extractor saturation), αυτό θα έχει συνέπειες στο συνολικό περιβάλλον ΜΤΤ? Δηλαδή υπάρχει περίπτωση να μεταφέρει το ραντάρ θύμα τυχόν ψευδοστόχους ή ψευδείς συναγερμούς στο περιβάλλον ΜΤΤ?

• Τα άλλα ραντάρ ΜΤΤ που δεν υφίστανται παρεμβολή «έχουν καθαρή εικόνα για την περιοχή» και είναι σε θέση να απαλείψουν την επίδραση της παρεμβολής, να ειδοποιήσουν το ραντάρ – θύμα ότι υφίσταται παρεμβολή και εάν απαιτηθεί να διατάξουν την διακοπή εκπομπής του.

γ) H επιχειρησιακή αξία του Range Advantage: Παρουσία πολλών αισθητήρων ΜΤΤ έχει έννοια το πλεονέκτημα αποστάσεως για το ραντάρ θύμα? Εφ’ όσον υπάρχουν οι άλλοι αισθητήρες ΜΤΤ, υπάρχει λόγος να εκπέμπει το ραντάρ θύμα, ιδιαίτερα όταν υφίσταται παρεμβολή;

• Ανεξάρτητα από την επιτυχή ή όχι αντιμετώπιση της παρεμβολής από το ραντάρ – θύμα, τα άλλα ραντάρ ΜΤΤ έχουν την δυνατότητα να διατάξουν την διακοπή εκπομπής του, οπότε οιαδήποτε σχέση range advantage εκμηδενίζεται. O στόχος jammer παρακολουθείται από το σύστημα ΜΤΤ.

δ) Η ευφυΐα του στόχου – Jammer:  Είναι σε θέση το ESM του εχθρικού – Jammer να αντιληφθεί ποιος από τους αισθητήρες ΜΤΤ είναι ο πλέον ευάλωτος σε παρεμβολή;

Είναι σε θέση το ESM του εχθρικού – Jammer να αντιληφθεί ποιος από τους αισθητήρες τον παρακολουθεί και με ποια τεχνολογία (radar, electro optic infrared κλπ);

• Αυτό είναι η μελλοντική πρόκληση στην ανάπτυξη των ESM τα οποία θα πρέπει σταδιακά να μετατραπούν σε συστήματα ELINT με δυνατότητες intrapulse και interpulse analysis, ώστε να αποκτούν πλήρη γνώση των παραμέτρων των ραντάρ που επιχειρούν στην περιοχή.

Κατά συνέπεια μετά την τελειοποίηση της τεχνολογίας ΜΤΤ πρέπει να αναμένεται μία έκρηξη στην μεθοδολογία ESM, στις νέες τεχνικές παρεμβολής (ECM), στην επινόηση νέων αντιμέτρων παρεμβολής (ECCM) και προφανώς στην ανάπτυξη και εφαρμογή ευέλικτων και προσαρμοζόμενων στην εκάστοτε τακτική κατάσταση EMCON Plans. Ο μελλοντικός αεροναυτικός πόλεμος θα απαιτεί όλο και πιο αυτόματα συστήματα και αλγόριθμους αντιμετώπισης. Η τεχνητή νοημοσύνη είναι βέβαιο ότι θα ενσωματωθεί στα συστήματα ηλεκτρονικού πολέμου. Όλα αυτά σημαίνουν ότι οι χειριστές των συστημάτων ηλεκτρονικού πολέμου θα πρέπει να έχουν υψηλό γνωστικό επίπεδο και να είναι άριστα εκπαιδευμένοι.

ΝΑΥΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ: Μέρος 3, Σύντηξη Ιχνών Στόχων – Fusion

Πως επιχειρεί ένας Jammer – ECM σε περιβάλλον ΜΤΤ

Πάντα θα υπάρχει δράση και η αντίδραση, το δηλητήριο και το αντίδοτο, η τεχνική και η αντιμετώπισή της. Αυτό εν γένει σημαίνει πόλεμος και ηλεκτρονικός πόλεμος είναι μία συνεχής πάλη μεταξύ των αισθητήρων, οι οποίοι προσπαθούν να αποκτήσουν πληροφορίες για τον στόχο, με τους παρεμβολείς οι οποίοι προσπαθούν για ακριβώς τον αντίθετο σκοπό. Η πάλη αυτή είναι η βάση της εξέλιξης στον Ηλεκτρονικό Πόλεμο. Για παράδειγμα οι νέες τεχνικές παρακολούθησης θα δώσουν ώθηση στην δημιουργία νέων τεχνικών παρεμβολής.

Λόγω της πληθώρας των τεχνικών, των αντιμέτρων και των ιδιαιτεροτήτων τους είναι σχεδόν αδύνατο πλέον στους χειριστές συστημάτων ηλεκτρονικού πολέμου να επεμβαίνουν αποτελεσματικά στην διαμόρφωση αλλά και στην εκτέλεση των διαφόρων σεναρίων. Η εργασία αυτή ανατίθεται πλέον σε αυτόματες αντιδράσεις των συστημάτων και σε προσαρμόσιμα δόγματα ηλεκτρονικού πολέμου (adaptive electronic warfare doctrines).

Παρακάτω παρουσιάζεται ένας ενδεικτικός πίνακας εφαρμογής των διαφόρων τεχνικών ECM ο οποίος θα μπορούσε να αποτελεί την βάση των δογμάτων ηλεκτρονικού πολέμου που πρέπει να ενυπάρχουν στα μοντέρνα Τακτικά Συστήματα. Ο Πίνακας αυτός είναι στην ουσία η «βάση προγραμματισμού των αυτόματων αντιδράσεων ενός συστήματος ECM εναντίον ενός ραντάρ θύµατος». Αν δεν υπάρχει αυτόµατο σύστηµα αντιδράσεων, τότε είναι «οδηγός για τον χειριστή ECM». Ο πίνακας αυτός προτείνει την πλέον κατάλληλη τεχνική ECM και την αντίστοιχη στοχοποιηµένη παράµετρο Range, Angle, Doppler για κάθε συγκεκριµένη κατάσταση λειτουργίας του ραντάρ θύµατος.

Σημειώνεται ότι παρόµοιοι Πίνακες υπάρχουν στα περισσότερα βιβλία που ασχολούνται µε τον Ηλεκτρονικό Πόλεµο. Αντίστοιχα τα υποψήφια ραντάρ θύματα πρέπει να διαθέτουν τεχνικές αντιμέτρων ECCM οι οποίες να εξουδετερώνουν ή να τουλάχιστον να περιορίζουν την αποτελεσματικότητα των παρεμβολών.

Τι πρέπει να έχει ένας μοντέρνος Jammer εναντίον MTT ραντάρ

Ένας σύγχρονος παρεμβολέας για να έχει πιθανότητες επιτυχίας στο σύγχρονο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον ΜΤΤ πρέπει να έχει κατ’ ελάχιστον τις παρακάτω δυνατότητες ηλεκτρονικού πολέμου. Εντούτοις από μόνες τους αυτές οι δυνατότητες, ακόμη και εάν εφαρμοσθούν επιτυχώς, δεν είναι σε θέση να αποδιοργανώσουν ένα σύστημα συνεργαζομένων ραντάρ ΜΤΤ. Για να συμβεί αυτό απαιτείται συνδυασμένη και συντονισμένη δράση πολλών παρεμβολέων εναντίον όλων σχεδόν των ραντάρ ενός συστήματος ΜΤΤ.

Απόκρυψη Κελιού Αποστάσεως – Bin Masking: Ένας παρεμβολέας που επιτίθεται κυρίως σε ραντάρ Έρευνας και Απόκτησης στόχων με δυνατότητες Pulse Coding ή/και Pulse Doppler θα πρέπει να έχει την δυνατότητα bin masking η οποία επιτίθεται στα κυκλώματα CFAR (στον επεξεργαστή CFAR) και συμπιέζει τον εντοπισμό του στόχου.

Ψευδοστόχους – False Targets: Ψευδοστόχοι κατ’ απόσταση ή/και ταχύτητας είναι αρκετά πιθανόν να χρησιμοποιηθούν επιτυχώς εναντίον ραντάρ Έρευνας και Απόκτησης στόχων με δυνατότητες Pulse Coding ή/και Pulse Doppler. Εντούτοις ένας προσεκτικός χειριστής του ραντάρ θύματος μπορεί εύκολα να απαλείφει ψευδοστόχους. Παρουσία ψευδοστόχων «καθυστερεί» τις διαδικασίες ΜΤΤ όπως π.χ. την Σύνδεση (association), την αναγνώριση (recognition) και την σύντηξη (fusion).

RGPO: Από την στιγμή που θα διαπιστωθεί ότι ο φορέας του Jammer είναι εγκλωβισμένος από ένα ραντάρ παρακολουθήσεως, η κύρια τεχνική ECM εναντίον συμβατικών ραντάρ (non Doppler Pulse Coded Radar) είναι η τεχνική RGPO.

VGPO: Αντίστοιχα εναντίον ραντάρ παρακολουθήσεως Doppler Pulse η τεχνική VGPO είναι η πλέον κατάλληλη. Εάν είναι γνωστό ότι το ραντάρ διαθέτει τεχνική ECCM για εντοπισμό μη ρεαλιστικών χαρακτηριστικών, τότε χρησιμοποιείται η τεχνική CR/VGPO.

Παρεμβολή Πολώσεως, Αλληθωρισμού – Cross Eye, Polarization Jamming

Οι τεχνικές αλληθωρισμού (Cross Eye), διασταυρούμενης πολώσεως (Cross Polarization) και εδαφικής ανακλάσεως (terrain bounce) είναι οι πλέον βιώσιμες εναντίον ραντάρ Μονοπαλμικής παρακολούθησης. Οι παρεμβολείς τους όμως είναι πολύ σύνθετοι και ακριβοί. Ιδιαίτερα οι παρεμβολείς αλληθωρισμού απαιτούν και φυσικό διαχωρισμό κατ’ απόσταση των δύο κεραιών εκπομπής.

Παρεμβολή Stand Off Jamming

Οι ακυρωτές πλευρικών λοβών (sidelobe cancellers) δημιουργούν σοβαρά προβλήματα στους παρεμβολείς Stand Off οι οποίοι για τους παρακάμψουν χρησιμοποιούν:

• Πολλαπλούς ταυτόχρονα Stand Off Jammers (>N)
• Πολλαπλούς συγχρονισμένους ψευδοστόχους (οι ακυρωτές λόγω μεταβατικής αποκρίσεως δεν μπορούν να αντιδράσουν εναντίον πολλαπλών συγχρονισμένων ψευδοστόχων)
• Τεχνικές ματιάς (blinking) οι οποίες είναι συγχρονισμός παρεμβολών θορύβου διαμορφωμένων κατά πλάτος (AM noise) μεταξύ πολλών γεωγραφικά διασκορπισμένων παρεμβολέων.
• Συνεχή εναλλαγή πολώσεως παρεμβολής η οποία ενεργοποιεί τον sidelobe blanker και ο οποίος συμπιέζει την επιστροφή του στόχου.

 Τι αντίμετρα ECCM πρέπει να έχει ένα μοντέρνο MTT ραντάρ

Ένα σύγχρονο ραντάρ ΜΤΤ για να επιβιώσει στο σύγχρονο ηλεκτρομαγνητικό περιβάλλον πρέπει να έχει κατ’ ελάχιστον τις παρακάτω δυνατότητες ηλεκτρονικού πολέμου:

Παλμούς εκπομπής συμπιεσμένης κυματομορφής – Pulse Compression Waveforms: Χρησιμοποιούνται κατά βάση για να παρέχουν στα ραντάρ αυξημένη διακριβωτική ικανότητα (resolution) και συνάφεια Κέρδους (coherent gain) τα οποία σε γενικές γραμμές αποδυναμώνουν τις τεχνικές παρεμβολής θορύβου.

Κυματομορφές – Pulse Doppler Waveforms: Επεξεργασία σημάτων ραντάρ με τεχνικές pulse doppler επιτρέπουν στο ραντάρ να συμπιέζουν το clutter και παράλληλα να μετρούν με ακρίβεια την ακτινική ταχύτητα των στόχων. Επίσης το συναφές Κέρδος (coherent gain) συμπιέζει την παρεμβολή θορύβου ευρείας ζώνης (barrage noise jamming). Μόνον ο στενής ζώνης θόρυβος doppler πιθανόν να έχει κάποιο αποτέλεσμα εναντίον ραντάρ παρακολουθήσεως pulse doppler.

Κεραίες με χαμηλούς πλευρικούς λοβούς – Low sidelobe antennae: Οι σύγχρονες κεραίες σχεδιάζονται να έχουν πολύ χαμηλούς πλευρικούς λοβούς το οποίο αποτρέπει την είσοδο της παρεμβολής από τους πλευρικούς λοβούς και παράλληλα αναγκάζει τους παρεμβολείς να προσπαθούν να παρεμβάλλουν τον κύριο λοβό.

Συναφής Ακύρωση Πλευρικών Λοβών – Coherent sidelobe cancellation: Μία βοηθητική κεραία με Ν στοιχεία χρησιμοποιείται για τον μηδενισμό (τουλάχιστον -30dB) παρεμβολών θορύβου από παρεμβολείς stand off. Μία βοηθητική κεραία με Ν στοιχεία έχει την δυνατότητα να μηδενίσει Ν-1 παρεμβολείς.

 Κεραίες Ηλεκτρονικής Σαρώσεως – Electronic Scan Antenna (ESA): Η δέσμη των κεραιών αυτών ελέγχεται και κατευθύνεται από ηλεκτρονικό υπολογιστή. Οι επανεπισκέψεις των στόχων είναι μη περιοδικές με συνέπεια οι διάφορες τεχνικές ECM που βασίζονται στον συγχρονισμό με την περίοδο σαρώσεως και τον υπολογισμό του χρόνου εκπομπής να μην είναι αποτελεσματικές.

 Μονοπαλμική Επεξεργασία Γωνίας – Monopulse Angle Processing: Η Μονοπαλμική επεξεργασία δημιουργεί σοβαρά προβλήματα σε τεχνικές ECM αρνήσεως γωνίας. Μόνο τεχνικές πολώσεως είναι δυνατόν να χρησιμοποιηθούν αλλά και αυτές είναι ακριβές και πολύπλοκες στην κατασκευή.

Τα προαναφερθέντα είναι απλά οι δυνατότητες που υπάρχουν τόσο για τους παρεμβολείς όσο και για τα ραντάρ θύματα. Ο ηλεκτρονικός πόλεμος είναι μία συνεχής προσπάθεια για επικράτηση χωρίς όμως να υπάρχουν εγγυήσεις επιτυχίας από οιαδήποτε πλευρά.

ΝΑΥΤΙΚΗ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΑ: Μέρος 4, Τακτικά Συστήματα

 Παράρτημα Α: Βασικές Παράμετροι Ηλεκτρονικού Πολέμου

Ακρίβεια Διοπτεύσεως – DF Accuracy – (Degrees RMS): Είναι η σπουδαιότερη από τακτικής πλευράς παράμετρος ενός ESM, καθορίζει την επιχειρησιακή αξία του και βεβαίως ο κύριος παράγων καθορισμού του κόστους του. Για σύγχρονα συστήματα ESM η ακρίβεια διοπτεύσεως είναι της τάξεως της 0,1˚ έως 5˚ σε δοκιμές στο εργοστάσιο (Factory Acceptance Test in Anechoic Chamber) και της τάξεως των 2˚ – 10˚ για συστήματα εγκατεστημένα σε πλοία. Ακρίβεια της τάξεως των 2˚ χαρακτηρίζει τα Τακτικά συστήματα ESM ενώ ακρίβεια της τάξεως των 5˚ χαρακτηρίζει τα ESM ως Στρατηγικά.

 Ευαισθησία – System Sensitivity – (dbm): Είναι ο δείκτης που καθορίζει το ύψος της ισχύος του ασθενέστερου σήματος το οποίο αν φθάσει στην κεραία του ESM θα εντοπισθεί. Μετράται σε dbm (db reference to 1mWatt) και η ευαισθησία των συγχρόνων συστημάτων κυμαίνεται από –60dbm (1000 pico watts) έως –80dbm (10 pico watts). Είναι προφανές ότι το κόστος του ESM αυξάνεται με την ευαισθησία.

 Εύρος Μετρήσεως Συχνοτήτων – Frequency Range (Hz): Είναι το εύρος συχνοτήτων σε Hz που ερευνά ένα σύστημα ESM και το οποίο για τον σύγχρονο Ναυτικό Πόλεμο κυμαίνεται από 0,2 έως 35 GHz. Λόγω του εύρους του εν λόγω φάσματος η έρευνα του ESM γίνεται με περισσότερους από ένα δέκτες ο κάθε ένας από τους οποίους καλύπτει μία συγκεκριμένη ζώνη (Band) συχνοτήτων. Για παράδειγμα ένα ESM δυνατόν να διαθέτει 5 δέκτες:

• Δέκτης #1: Band #1 (0,2 – 0,5 GHz)
• Δέκτης #2: Band #2 (0,5 – 2 GHz)
• Δέκτης #3: Band #3 (2 – 8 GHz)
• Δέκτης #4: Band #4 (8 – 18 GHz)
• Δέκτης #5: Band #5 (18 – 35 GHz)

Η επιλογή τους γίνεται ανάλογα με την απειλή και το διατιθέμενο προϋπολογισμό αγοράς. Εάν δεν υπάρχει απειλή πάνω από τα 18GHz, ο Δέκτης #5 δεν ενσωματώνεται στο σύστημα.

Ακρίβεια Μετρήσεως Συχνότητας – Frequency Accuracy (Hz): Μετράται σε Hz και για τα συστήματα της σύγχρονης τεχνολογίας είναι της τάξεως του 1MHz στις μικρές ζώνες (0,2 –2 GHz) και της τάξεως των 2 MHz στις μεγαλύτερες.

Πυκνότητα Παλμών – Pulse Density (pps): Εκφράζει τον συνολικό αριθμό παλμών ραντάρ που μπορεί να διαχειρισθεί ένα ESM σε πραγματικό χρόνο. Μετράται σε pulses per second (pps) και για τα σύγχρονα συστήματα είναι της τάξεως των 2.500.000 pps. Για παράδειγμα ένα τέτοιο ESM έχει την δυνατότητα να διαχειρισθεί ταυτόχρονα τουλάχιστον 600 ραντάρ με Συχνότητα Επαναλήψεως Παλμών – Pulse Repetition Frequency (PRF) 4.000Hz. (δηλαδή 600X4.000 = 2.400.000 pps).

Μήκος Παλμού – Pulse Width – (sec): Είναι η δυνατότητα του ESM να μετράει το μήκος του παλμού εκπομπής το οποίο είναι ένα ιδιαίτερα χαρακτηριστικό μέγεθος των ραντάρ. Κυμαίνεται από 0,1 έως 100μsec και μετράται με ακρίβεια 0,02 έως 0,1μsec. Ο παλμός των ραντάρ διαχωρίζει δύο μεγάλες κατηγορίες ESM

• Τα κοινά συστήματα ESM τα οποία περιορίζονται στην μέτρηση στοιχείων και χαρακτηριστικών που είναι έξω και γύρω από τον παλμό (Interpulse ESM)
• Τα συστήματα ELINT τα οποία ερευνούν και μετρούν παράλληλα και τα εσωτερικά χαρακτηριστικά (fingerprint) των παλμών (Intrapulse ESM). Τα συστήματα αυτά, χρησιμοποιώντας τα ιδιαίτερα εσωτερικά χαρακτηριστικά των παλμών, έχουν την δυνατότητα να διακρίνουν θετικά ένα ραντάρ, π.χ. ως το ραντάρ WM-25 Track της Φ/Γ Λήμνος και όχι αυτό της Φ/Γ Έλλη.

Αποτελεσματική Εκπεμπόμενη Ισχύς – Effective Radiated Power (ERP): Είναι το γινόμενο της εκπεμπόμενης ισχύος μείον τις απώλειες κυματοδηγών επί το κέρδος της κεραίας εκπομπής. Με τα νέα δεδομένα της τεχνολογίας ΜΤΤ θα πρέπει αυτή η ισχύς αφ’ ενός μεν να κατευθύνεται προς το σωστό ραντάρ-θύμα και αφ’ ετέρου να εισέρχεται στην κεραία του ραντάρ θύματος με κατά το δυνατόν μεγαλύτερο ποσοστό αυτής.

 Περίοδος σαρώσεως – Scan Period (sec): Αυτή είναι μία σημαντική παράμετρος η οποία αναφέρεται κυρίως σε ραντάρ με περιστρεφόμενη κεραία. Για τα ραντάρ με ηλεκτρονική σάρωση η περίοδος σαρώσεως δεν έχει πλέον έννοια διότι αυτά εκπέμπουν σε ακανόνιστα διαστήματα επανεπισκέψεως (revisit intervals). Θα αποκτούσε έννοια για ένα σύστημα ELINT με δυνατότητες μετρήσεως Intrapulse το οποίο θα μπορούσε να αναγνωρίσει θετικά τους χρόνους επανεπισκέψεως (revisit intervals) κάποιου συγκεκριμένου ραντάρ ηλεκτρονικής σαρώσεως (ESA). Αυτό θα έδινε μία βασική εικόνα για την κατάσταση ενός ΜΤΤ ραντάρ θύματος, δηλαδή για το εάν αυτό ευρίσκεται σε κατάσταση έρευνας, παρακολούθησης με ακρίβεια Τακτικού συστήματος ή παρακολούθησης για σκοπούς διευθύνσεως βολής.

 Λόγος Παρεμβολής προς Σήμα – Jammer to Signal Ratio (JSR in db): Είναι ο λόγος της ισχύος του σήματος παρεμβολής ως προς το σήμα του ραντάρ θύματος ο οποίος αναφέρεται πάντα σε κάποιο συγκεκριμένο σημείο είτε στο σύστημα του παρεμβολέα ή στο σύστημα του ραντάρ-θύματος. Λόγος JSR μεγαλύτερος του 0db στην είσοδο του δέκτη του ραντάρ θύματος έχει πιθανότητες επιτυχούς παρεμβολής.

Πλεονέκτημα Αποστάσεως – Range Advantage: Στην διελκυστίνδα μεταξύ παρεμβολέα και ραντάρ θύματος σχεδόν πάντα κάποιος υπερισχύει. Για κάθε συγκεκριμένο ραντάρ και συγκεκριμένο παρεμβολέα υπάρχει κάποια γεωμετρία (απόσταση μεταξύ παρεμβολέα και ραντάρ θύματος) όπου είτε ο παρεμβολέας ή το ραντάρ υπερισχύει. Συνυφασμένη με το θέμα αυτό είναι η απόσταση burn through η οποία ορίζεται ως η απόσταση στην οποία ένα συγκεκριμένο ραντάρ διατρυπά την παρεμβολή και βλέπει τον στόχο – jammer.

Ισχύς Εκπομπής Ραντάρ – transmitted Power: Είναι η ισχύς εκπομπής του ραντάρ στην είσοδο κεραίας εκπομπής και συνήθως μετράται P_tèmW

Κέρδος κεραίας εκπομπής ραντάρ – transmit antenna Gain: Το κέρδος κεραίας εκπομπής σε decibels (db) ισούται με 10 επί τον δεκαδικό λογάριθμο ενός αριθμού G ο οποίος καλείται Παράγοντας Κέρδους – Gain Factor και ο οποίος δείχνει το πόσο καλά η κεραία μετατρέπει την εκπεμπόμενη ισχύ σε ραδιοκύματα που εκπέμπονται σε μία καθορισμένη κατεύθυνση. Για παράδειγμα για ένα Παράγοντα Κέρδους ίσο με 30, το Κέρδος Κεραίας ισούται με G_t = 10 log (30) = 14,77 db.

Ισχύς σήματος επιστροφής από τον στόχο στην είσοδο του δέκτη ραντάρ:Μετράται στην είσοδο του ραντάρ θύματος σε P_sèmW

 H εκπεμπόμενη ισχύς του Jammer – Jammer emitted Power: Μετράται στην έξοδο του Jammer (ECM) σε P_eèmW

Κέρδος G_e των κεραιών ESM και εκπομπής ECM του στόχου – Jammer emitted antenna Gain: Εκφράζει το πόσο καλά μία κεραία λήψεως μετατρέπει τα ραδιοκύματα που καταφθάνουν από μία κατεύθυνση σε ηλεκτρική ισχύ. Για την εκπομπή του ECM ισχύουν τα προαναφερθέντα για το κέρδος κεραίας εκπομπής.

Ισχύς εκπομπής P_j του ECM – jammer Power: Είναι η ισχύς εκπομπής του παρεμβολέα – Jammer (ECM) που φθάνει στην είσοδο του δέκτη του ραντάρ και μετράται σε P_J èmW

Ισχύς του ραντάρ θύματος στην είσοδο του ESM – ESM received Power: Είναι η ισχύς εκπομπής του ραντάρ που φθάνει στην είσοδο του δέκτη του ESM και μετράται σε P_rèmW.