Отвод ворот дальности - Range gate pull-off

Отвод ворот дальности (РГПО) является радиоэлектронная борьба техника, используемая для разрушения захват радара. Основная идея состоит в том, чтобы создать импульс радиосигнала, подобный тому, который излучает радар цели, когда он отражается от самолета. Этот второй импульс затем все больше задерживается во времени, так что радар ворота дальности начинает следовать за ложным импульсом вместо реального отражения, отталкивая его от цели.

Доплеровские радары может не использовать ворота дальности и вместо этого выбрать одну цель, узко фильтруя частоты по обе стороны от начального возврата цели. На фоне этих радаров соответствующие скорость затвора (ВГПО) может быть использован. Они посылают ответный сигнал, который медленно изменяется по частоте, а не по времени, в надежде, что ворота скорости радара будут оторваны от цели таким же образом.

Pull-off принадлежит к более широкому семейству концепций «ложных помех», которые используют детали радара цели в своих интересах, а не пытаются просто подавить сигнал радара. Альтернативные названия для «отрыва» включают «воровство» и «отстранение». Связанная техника Угловой обман.

Описание

Ворота и стробинг

Даже самые ранние радар системы включали систему выделения единственной выбранной цели для дальнейшего анализа. Например, 1939-е гг. Застройщик Mark I, то Британская армия первый оперативный радар использовал экранный курсор, известный как стробоскоп чтобы выделить единственную цель. Это работало путем фильтрации, или ворота, сигналы, которые не попали в короткий период времени стробоскопа, обычно несколько микросекунд, что соответствует дальности в несколько сотен метров. Затем сигнал в окне стробоскопа отправлялся на вторичные дисплеи, где два оператора определяли азимут и высоту этой единственной цели, сохраняя ее вспышка сосредоточены в своих дисплеях. К середине войны подобные системы использовались многими радарами.

К концу войны многие эксперименты проводились по автоматическому сопровождению цели или захват радара. В этих системах оператор будет выбирать цель с помощью стробоскопа, а затем схемы в радаре будут автоматически отслеживать цель по азимуту и ​​углу места. Это устранило необходимость в дополнительных операторах. Так как дальность действия цели продолжала изменяться по мере ее движения, схема также пыталась удерживать стробоскоп в центре диапазона. Некоторые системы автоматизировали даже стробирование; то AI Mark V был разработан для одноместного самолет истребитель где пилот был бы слишком занят, чтобы регулировать стробоскоп, и вместо этого имел вторую систему, чтобы развернуть стробоскоп в широком диапазоне, а затем захватить первый сигнал, который он увидел.

В послевоенную эпоху схема, которая вырабатывала стробоскоп и отфильтровывала другие возвратные сигналы, стала более широко известной как ворота дальности.

Диапазон вытягивания

При испытании конструкции радара позднего периода войны AI Mk. IX, обнаружена серьезная проблема с системой автоматического отслеживания.

Пока эта система разрабатывалась, Бомбардировочная команда давил на Министерство авиации использовать "окно", более известное сегодня как мякина, в качестве радиолокационной контрмеры. Истребительное командование указал, что немцы могут легко скопировать систему и использовать ее против Англии, потенциально повторно открывая Блиц.[а] Было высказано предположение, что AI Mk. IX игнорировал бы окно, потому что оно быстро замедлялось после того, как оно было сброшено, и, таким образом, быстро вылетало бы за пределы ворот и не было отслежено. Но при тестировании произошло прямо противоположное; радар безошибочно зафиксировался в окне, и цель исчезла с дисплея.

Створка дальности - это, по сути, электронная версия окна. Вместо того, чтобы производить вторичный возврат путем падения пакета отражателей из фольги, второй возврат создается за счет транспондер в целевом самолете. Первоначально транспондер максимально быстро реагирует на сигнал радара, создавая второй сигнал, который перекрывает исходный. С течением времени он все больше задерживает возвращение, так что он «отстает» от сигнала радара во времени. Цель состоит в том, чтобы задержать сигнал, чтобы он противодействовал движению самолета, оставляя сигнал в том, что кажется (почти) фиксированным местом в пространстве. Если радар был привязан к самолету, мы надеемся, что он останется привязанным к этому второму импульсу, когда самолет удалится от исходного местоположения. В конце концов, самолет выйдет за пределы зоны дальности и исчезнет, ​​в то время как радар продолжит отслеживать ложный сигнал. Таким образом, ложный сигнал "отталкивает ворота дальности от цели".

Один из способов отклонить сигнал от глушителя RGPO - это отметить, что транспондеру всегда требуется ненулевое время для ответа. Это означает, что сигнал всегда будет иметь некоторую составляющую, которая представляет исходное «отражение кожи» до наложения сигнала транспондера. На индикатор положения в плане, ложный сигнал будет отображаться в виде второй точки на увеличивающемся расстоянии от первой, которую оператор затем может вручную запустить, чтобы восстановить блокировку. В качестве альтернативы, если оператор знает, что работает глушитель, он может найти ближайший сигнал, представляющий «отражение кожи», и отключить все последующие сигналы. Это легко сделать с помощью простой электроники и часто называют «передовым трекером».[1]

Такие системы можно уничтожить, отслеживая исходный радиолокационный сигнал и извлекая его частота следования импульсов (PRF). Даже с базовым измерением PRF генератор помех может транслировать шум во временном интервале отражения от кожи, чтобы скрыть его. Это может быть особенно эффективно против передовых трекеров, у которых больше не будет четкого сигнала для входа. Поскольку эти системы генерируют два сигнала, один для гашения переднего фронта, а другой для выполнения отвода, их иногда называют «двухрежимными глушителями».[1]

Более сложное решение требует чрезвычайно точного отслеживания PRF. Если это может быть достигнуто, RGPO может затем транслировать свой обманчивый сигнал по обе стороны от отражения кожи и уходить в любом направлении. Этот метод легко позволяет избежать отслеживания переднего фронта, а также затрудняет ручному оператору определение того, какой из возвратных сигналов является «реальным» сигналом.[1]

Оттягивание скорости

Доплеровские радары напрямую измерить скорость цели через Эффект Допплера. В типичных ранних реализациях принятый сигнал усиливался и затем отправлялся в группу узкополосных фильтров, каждый из которых соответствовал определенной целевой скорости. Более простая система используется в некоторых полуактивная радиолокационная система самонаведения ракеты, которые предварительно запрограммированы на измеренную скорость цели, которая используется для расчета ожидаемого доплеровского сдвига сигнала, а затем отфильтровывает сигналы за пределами узкой полосы вокруг этой частоты.[2]

Если генератор помех RGPO реагирует на такой сигнал, отправляя ту же частоту, которую он получил, этот дополнительный сигнал будет отправлен в тот же фильтр, добавив к исходному сигналу и сделав его сильнее. Если транспондер вместо этого отвечает на фиксированной частоте, он попадет в другой фильтр и его будет легко отличить. В любом случае исходный возврат к цели остается зафиксированным.

Модифицировать транспондер для работы с доплеровскими радарами легко, для этого просто требуется, чтобы он мог регулировать свою частоту. В этом случае система сначала отвечает на той же частоте, что и исходный сигнал, а затем постепенно сдвигает частоту во времени аналогично случаю RGPO. Это приведет к появлению второго сигнала в соседних фильтрах без возможности узнать, какой из них является оригиналом. Так как частоту можно легко отрегулировать вверх или вниз, это не вызывает дополнительных сложностей, наблюдаемых в RGPO, которые хотят двигаться в любом направлении.[2]

Импульсно-доплеровские радары используйте синхронизацию импульсов и доплеровский сдвиг для отслеживания целей, поэтому, изменяя частоту и время возврата (через амплитудная модуляция ), их тоже можно снять.[2] Такой транспондер будет продолжать работать и против недоплеровских радаров, так как они обычно имеют широкую частотную характеристику и продолжают видеть сигнал до тех пор, пока его частотный сдвиг не становится значительным.

Контрмеры

Эффективность отклика может быть снижена, если радар изменяет частоту повторения импульсов, тем самым затрудняя для ретранслятора возможность плавно задерживать ложный сигнал. Частотная гибкость имеет тот же эффект, поскольку транспондер не может угадать, на какой частоте посылать ложные сигналы, пока не услышит сигнал от радара.

Отказ от этой возможности означает, что сигнал от транспондера может реагировать на сигналы только после того, как услышал их на своем приемнике. Эти сигналы всегда будут отражать отражения с больших расстояний, чем самолет-постановщик помех. Методы сравнения импульсов, например индикация движущейся цели, может использоваться для фильтрации такого рода отражений, поскольку они появляются на радаре как медленно движущиеся цели.

Примечания

  1. ^ По иронии судьбы, немцы уже обнаружили окно самостоятельно и решили не использовать его против Великобритании, потому что думали, что могут скопировать его и использовать против Германии.

Рекомендации

Цитаты

  1. ^ а б c Нери 2006, п. 438.
  2. ^ а б c Нери 2006, п. 437.

Библиография

  • Нери, Филиппо (2006). Введение в системы электронной защиты. SciTech Publishing. ISBN  9781891121494.CS1 maint: ref = harv (связь)
  • Джонс, Джеффри Франк (2013). Справочник по радиоэлектронной борьбе и проектированию радиолокационных систем. Центр авиации ВМФ.
  • Белый, Ян (2007). История радиолокатора воздушного перехвата (AI) и британского ночного истребителя 1935-1959 гг.. Ручка и меч. ISBN  9781844155323.CS1 maint: ref = harv (связь)
Выдержки доступны в Первая часть; 1936-1945 гг. и Часть вторая; 1945 - 1959 гг.