Radar MASINT - Radar MASINT

Zarządzanie cyklem inteligencji
Zarządzanie gromadzeniem danych wywiadowczych
MASINT
MASINT elektrooptyczny MASINT jądrowy Geofizyczny MASINT Radar MASINT Materiały MASINT Radiofrekwencja MASINT

Radar MASINT jest subdyscypliną inteligencji pomiarowej i sygnaturowej (MASINT) i odnosi się do działań związanych z gromadzeniem danych wywiadowczych , które łączą różne elementy, które nie pasują do definicji inteligencji sygnałowej (SIGINT), inteligencji obrazowej (IMINT) lub inteligencji ludzkiej (HUMINT) .

Według Departamentu Obrony Stanów Zjednoczonych , MASINT jest inteligencją pochodną technicznie (z wyłączeniem tradycyjnego obrazowania IMINT i inteligencji sygnałowej), która – po zebraniu, przetworzeniu i analizie przez dedykowane systemy MASINT – skutkuje inteligencją, która wykrywa, śledzi, identyfikuje lub opisuje charakterystyczne cechy źródeł docelowych. w USA MASINT został uznany za formalną dyscyplinę wywiadowczą w 1986 roku.

Podobnie jak w przypadku wielu gałęzi MASINT, konkretne techniki mogą pokrywać się z sześcioma głównymi dyscyplinami pojęciowymi MASINT określonymi przez Centrum Badań i Badań MASINT, które dzieli MASINT na dyscypliny elektrooptyczne, jądrowe, geofizyczne, radarowe, materiały i dyscypliny o częstotliwości radiowej.

Radar MASINT jest uzupełnieniem SIGINT. Podczas gdy poddyscyplina ELINT SIGINT analizuje strukturę radaru skierowanego na cel, radar MASINT zajmuje się wykorzystaniem specjalistycznych technik radarowych, które mierzą charakterystykę celów.

Inna poddyscyplina MASINT, MASINT o częstotliwości radiowej, bierze pod uwagę niezamierzone promieniowanie emitowane z nadajnika radarowego (np. listków bocznych )

Czujniki radarowe MASINT mogą znajdować się na platformach kosmicznych, morskich, powietrznych oraz na stałych lub ruchomych platformach. Wyspecjalizowane techniki radarowe MASINT obejmują linię wzroku (LOS), radar poza horyzontem, radar z syntetyczną aperturą (SAR), radar z odwróconą syntetyczną aperturą (ISAR) i multistatyczny. Polega na aktywnym lub pasywnym zbieraniu energii odbitej od celu lub obiektu przez LOS, bistatyczne lub pozahoryzontalne systemy radarowe. Kolekcja RADINT dostarcza informacji o przekrojach radarowych, śledzeniu, precyzyjnych pomiarach przestrzennych komponentów, reflektancji ruchu i radaru oraz charakterystykach absorpcji dynamicznych celów i celów.

Radar MASINT może być aktywny, a platforma MASINT zarówno nadaje, jak i odbiera. W zastosowaniach multistatycznych istnieje fizyczna separacja między dwoma lub więcej odbiornikami i nadajnikami. MASINT może również pasywnie odbierać sygnały odbite od wiązki wroga.

Podobnie jak w przypadku wielu dyscyplin wywiadowczych, wyzwaniem może być zintegrowanie technologii z aktywnymi służbami, aby mogły być wykorzystywane przez bojowników. Mimo to radar ma cechy szczególnie odpowiednie dla MASINT. Chociaż istnieją radary (ISAR), które mogą wytwarzać obrazy, obrazy radarowe zwykle nie są tak ostre, jak te rejestrowane przez czujniki optyczne, ale radar jest w dużej mierze niezależny od dnia i nocy, chmur i słońca. Radar może penetrować wiele materiałów, np. drewniane budynki. Poprawa rozdzielczości radaru obrazującego wymaga, aby rozmiar anteny był wielokrotnie większy niż długość fali radaru. Długość fali jest odwrotnie proporcjonalna do częstotliwości, więc zwiększenie częstotliwości radaru może poprawić rozdzielczość. Wygenerowanie dużej mocy przy wyższych częstotliwościach może być trudne, lub problemy, takie jak tłumienie przez wodę w atmosferze, ograniczają wydajność. Ogólnie rzecz biorąc, w przypadku czujnika stacjonarnego, czujniki elektrooptyczne w widmach UV, wizualnych lub podczerwonych przewyższają radar obrazowania.

SAR i ISAR to sposoby łączenia wielu próbek radaru, pobranych w czasie, w celu uzyskania efektu znacznie większej anteny, znacznie większej niż byłoby to fizycznie możliwe dla danej częstotliwości radaru. Ponieważ SAR i ISAR rozwijają lepszą rozdzielczość, może pojawić się argument, czy nadal są czujnikami MASINT, czy też tworzą obrazy wystarczająco ostre, aby prawidłowo były czujnikami IMINT. Radar może również łączyć się z innymi czujnikami, aby dostarczyć jeszcze więcej informacji, takich jak wskaźnik celu ruchomego . Radar na ogół musi pozyskiwać swoje obrazy pod kątem, co często oznacza, że ​​może zaglądać na boki budynków, tworząc z czasem nagranie filmowe i będąc w stanie z czasem tworzyć trójwymiarowe widoki.

Radar w zasięgu wzroku MASINT

Radar przeciwartyleryjski

Zobacz Radar licznika baterii

Istnieją trzy amerykańskie systemy radarowe do wykrywania wrogiego ostrzału artyleryjskiego i cofania się do jego źródła, spełniające podwójne wymagania: ostrzegania o nadchodzących pożarach i kontratakowania ognia. Chociaż są przeznaczone do użycia w trzech poziomach przeciwko artylerii o różnym zasięgu, może pojawić się problem polegający na groźbie wystrzelenia nieoczekiwanego typu na obszar objęty niewłaściwym poziomem. Właściwy wybór i przygotowanie miejsca jest niezbędne dla wszystkich typów.

Właściwe planowanie obejmuje unikanie źródeł bałaganu, takich jak powierzchnie ziemi, roślinność, budynki, złożony teren, samoloty (zwłaszcza wiropłaty) i cząstki stałe wyrzucane przez wiatr lub samoloty. Wróg może próbować omijać kierunkowe systemy radarowe lub nawet stosować elektroniczne środki zaradcze, więc aktywne patrolowanie i uruchamianie radaru w losowych momentach i w losowych kierunkach będzie działać jako kontrprzeciwdziałanie. Uzupełniające się systemy akustyczne i elektrooptyczne mogą zrekompensować brak zasięgu dookólnego przez AN/TPQ-36 i AN/TPQ-37.

Jako uzupełnienie radarów kontrartylerii, dodatkowe czujniki MASINT obejmują systemy akustyczne i elektrooptyczne .

Różnorodne radary ziemia-ziemia służą jako przeciwbateryjne i obserwacyjne, a także mają pewne możliwości wykrywania śmigłowców. Radary LCMR, AN/TPQ-36 i AN/TPQ-37 idealnie sprawdzają się w warstwowym systemie detekcji, do wykrywania krótkiego, średniego i dalekiego zasięgu. LCMR jest dookólny, ale pozostałe dwa są kierunkowe i wymagają wskazówek z czujników dookólnych, takich jak połączony elektrooptyczny i akustyczny Spotter Rocket Launcher lub czysto akustyczny system, taki jak HALO lub UTAMS

Radary przeciwartylerii AN/TPQ-36 i −37

Te systemy z lat 1980-tych nie są przenośne i są kierunkowe, ale mają większy zasięg niż LCMR.

Fizycznie cięższy niż LCMR, radar Firefinder AN/TPQ-36 może wykrywać armaty, rakiety i moździerze w swoim zasięgu:

• Artyleria: 14.500 metrów
• Moździerze: 18 000 metrów
• Rakiety: 24 000 metrów

Ma ruchomą, a nie dookólną antenę. Obecne ulepszenia mają na celu zastąpienie starego komputera sterującego laptopem, zwiększenie wydajności w środowiskach o dużym bałaganie i zwiększenie prawdopodobieństwa wykrycia niektórych rakiet.

Podstawowe oprogramowanie radaru AN/TPQ-37 Firefinder, mające na celu zapewnienie trzeciego poziomu ochrony przed zagrożeniami dalekiego zasięgu, odfiltrowuje wszystkie inne ślady radaru z sygnaturami zagrożeń o mniejszym zasięgu . Nowe oprogramowanie, wymagane przez zagrożenie moździerzowe na Bałkanach, pozwala na powielenie zasięgu wykrywania moździerza Q-36 wynoszącego 18 kilometrów, przy jednoczesnym wykrywaniu zagrożeń o większym zasięgu. Właściwe szkolenie załogi powinno zrekompensować zmniejszenie odrzucania bałaganu spowodowanego akceptacją sygnatur moździerza.

Standardowe radary TPQ-36/37 są półmanualne w ich namierzaniu. Izraelskie ulepszenie sprawia, że ​​kreślenie jest w pełni cyfrowe.

Radar dozoru naziemnego

Przenośny i przeznaczony do użytku taktycznego jest przenośny radar obserwacji i wykrywania celów ( MSTAR ), pierwotnie opracowany do użytku w Wielkiej Brytanii w wykrywaniu artylerii, ponieważ głównymi użytkownikami MSTAR, podobnie jak jego poprzednika, były i są grupy obserwacyjne artylerii, chociaż może być używany do rozpoznania i obserwacji naziemnej. MSTAR wszedł do służby w Wielkiej Brytanii na początku 1991 roku, nieco przyspieszony do użycia podczas wojny w Zatoce Perskiej. Jego oficjalne brytyjskie oznaczenie to Radar, GS, nr 22. MSTAR został opracowany i wyprodukowany w Wielkiej Brytanii w połowie lat 80. przez Thorn EMI Electronics (obecnie część Thales ).

Jest to radar dopplerowski działający w paśmie J , zdolny do wykrywania, rozpoznawania i śledzenia śmigłowców, wolno poruszających się samolotów nieruchomych, pojazdów gąsienicowych i kołowych oraz żołnierzy, a także obserwowania i korygowania opadu strzału. USA używa go jako zestawów radarów dozorowania naziemnego (GSR) AN/PPS-5B i -5C, a Australia nazywa jego wersję AMSTAR.

GSR to radar dozorowania ziemia-ziemia do użytku przez jednostki takie jak piechota i bataliony czołgów. oraz jednostki BCT RSTA . Może wykrywać i lokalizować poruszające się osoby w odległości do 6 km oraz pojazdy w odległości do 10 km, w dzień iw nocy w praktycznie każdych warunkach pogodowych. Radar ma maksymalny zasięg wyświetlania 10 000 metrów, a radar może ostrzegać operatora zarówno słuchowo, jak i wizualnie. APS/PPS-15 to lżejsza wersja o krótszym zasięgu, przeznaczona do użytku w powietrzu, lekkiej piechocie i operacjach specjalnych. Te radary są bardziej MASINT niż radary ogólnego przeznaczenia, ponieważ prostsze mają bardzo małą moc obrazowania, ale być może światło lub dźwięk wskazujący kierunek i zasięg zagrożenia.

Zdając sobie sprawę z zagrożenia ze strony radaru nadzoru naziemnego, australijskie wojsko bada odbiorniki ostrzeżeń o radarach osobistych (RWR), wielkości mniej więcej karty kredytowej i przeznaczone głównie dla sił operacji specjalnych, które muszą unikać radaru nadzoru naziemnego.

Instalacje stacjonarne lub półmobilne naziemne

Radar stacji naziemnej COBRA DANE to "AN/FPS-108, antena z układem fazowym na pasmo L, zawierająca 15 360 elementów promieniujących zajmujących 95% powierzchni około 100 na 100 stóp (30 m) jednej ściany budynku, w której znajduje się Antena jest skierowana na zachód, monitorując obszary testowe rakiet na północnym Pacyfiku.

Metody wciąż ewoluują. COBRA JUDY miała na celu zbieranie informacji o rakietach dalekiego zasięgu, w strategicznej roli. Jeden system rozwojowy, COBRA GEMINI, ma na celu uzupełnienie systemu COBRA JUDY. Może być używany do obserwacji pocisków dalekiego zasięgu, ale nadaje się również do broni na poziomie teatru działań, co może być przedmiotem regionalnych porozumień o ograniczeniu zbrojeń, takich jak Reżim Kontroli Technologii Rakietowych (MCTR). Tam, gdzie COBRA JUDY jest wbudowana w statek, ten radar o podwójnej częstotliwości (pasmo S i X) jest przenośny, może działać na statkach lub na lądzie i jest zoptymalizowany pod kątem monitorowania pocisków balistycznych średniego zasięgu i systemów przeciwrakietowych. Jest przystosowany do transportu lotniczego, aby poradzić sobie z nagłymi zdarzeniami monitorującymi.

Na statkach

AN / SPQ-11 Cobra Judy radaru na USNS  obserwacji wyspy  (AGM-T-23) , może być również prowadzona przez COBRA BALL czujniki elektro-optyczny RC-135. Cobra Judy została uzupełniona przez Cobra Gemini na USNS  Invincible  (T-AGM-24) od około 2000 roku i została zastąpiona przez Cobra King w 2014 roku na USNS  Howard O. Lorenzen  (T-AGM-25) .

Aktywny radar satelitarny w zasięgu wzroku

Związek Radziecki wykorzystywał szereg wyposażonych w radary satelitów rozpoznania oceanicznego (RORSAT) , które wykorzystywały silne systemy radarowe, zasilane przez pokładowy reaktor jądrowy, do wizualizacji statków. Działały one w sposób „pchający”, skanując pokos prosto w dół.

Amerykańskie satelity radarowe kładły jednak nacisk na SAR i ISAR.

Radar z syntetyczną aperturą (SAR) i radar z odwróconą syntetyczną aperturą (ISAR) MASINT

System radaru z syntetyczną aperturą (SAR) wykorzystuje szybki ruch samolotu lub satelity, symulując dużą antenę poprzez łączenie próbek w czasie. Ta symulacja nazywa się syntetyczną aperturą.

W połączeniu z innymi czujnikami MASINT i IMINT, SAR może zapewnić wysoką rozdzielczość zbierania danych w dzień iw nocy. Nagrywany z biegiem czasu może być doskonały do ​​śledzenia zmian. Działając na odpowiednich częstotliwościach, ma zdolność penetracji gruntu i wody i jest dobra do wybierania przedmiotów z celowego lub naturalnego bałaganu.

SAR nie jest jednak trywialnym zadaniem obliczeniowym. Gdy prawdziwa antena przesuwa się obok celu, zmienia się zakres między celem a anteną, co należy wziąć pod uwagę przy syntezie apertury. Omawiając zasady SAR, Sandia National Laboratories zauważa również, że „w przypadku systemów o wysokiej rozdzielczości przetwarzanie zakresu i azymutu jest sprzężone (zależne od siebie), co również znacznie zwiększa przetwarzanie obliczeniowe”.

Pomimo trudności, SAR ewoluował do rozmiaru, który może zmieścić się na pokładzie UAV. Latający na MQ-1 Predator radar Northrop Grumman AN/ZPQ-1 Tactical Endurance Synthetic Aperture Radar (Tesar) rozpoczął działalność w marcu 1996 roku nad Bośnią. AN/ZPQ-1 wykorzystuje sygnał radarowy w paśmie J 10 – 20 GHz i może pracować w trybach mapy paskowej, mapy punktowej i MTI. Te tryby mają zastosowanie do szerokiej gamy czujników MASINT.

Obrazowanie mapy paskowej obserwuje teren równoległy do ​​toru lotu lub wzdłuż określonej ścieżki naziemnej . Rozdzielczość zależy od zasięgu i szerokości pokosu i może wynosić od 0,3 do 1,0 metra.

Porównaj te dwa. Na radar nie ma wpływu noc ani pogoda.

Tryb mapy punktowej obejmuje obszar 800 x 800 metrów lub 2400 x 2400 metrów. W trybie MTI ruchome cele są nakładane na mapę cyfrową.

Oprócz dużych samolotów SAR, takich jak E-8 Joint Surveillance Target Attack Radar System (Joint STARS) , którego radar AN/APY-3 ma wiele trybów, w tym wskazywanie celów poruszających się po ziemi, USA mają wysoce sklasyfikowane satelity radarowe. Quill wystrzelony w 1964 roku był pierwszym satelitą radarowym, zasadniczo prototypem. System pierwotnie nazwany Lacrosse (lub Lacros), Indigo i wreszcie Onyx wydaje się być jedynym amerykańskim radarowym systemem satelitarnym, wykorzystującym skanowanie typu pushbroom i „oświetlenie punktowe” SAR.

Biorąc pod uwagę, że E-8 jest dużym samolotem, który nie może się bronić, USA próbują przenieść zdolność E-8 w kosmos pod różnymi nazwami, ostatnio prostym „Radarem Kosmicznym”. Jednak w dobie wymagań budżetowych ta niezwykle kosztowna nowa generacja nie została wprowadzona na rynek.

ISAR może tworzyć rzeczywiste obrazy, ale dyscyplina ta jest ogólnie nazywana MASINT, a nie IMINT. Znacznie skromniejszy ISAR posiada wielozadaniowy śmigłowiec SH-60 marynarki wojennej, przewożony na niszczycielach, krążownikach i lotniskowcach. Jeśli pozwalają na to budżety, proponowany samolot E-8, zastępujący samolot dozoru morskiego P-3 , będzie nosił ISAR.

Samoloty P-3 są wyposażone w radar AN/APS-137B(V)5, który posiada zdolność SAR i ISAR. Jest to część ogólnej modernizacji P-3, która ma uczynić z niego wydajną platformę do obserwacji terenu.

Wojskowy system satelitarny rozpoznawczy SAR-Lupe Niemieckich Sił Zbrojnych ( Bundeswehry ) jest w pełni operacyjny od 22 lipca 2008 r.

interferometria SAR

Ta technika, po raz pierwszy zademonstrowana w latach 70. z systemu powietrznodesantowego armii, znacznie się rozwinęła. Najpierw oszacowano kąt nadejścia mocy rozproszenia wstecznego z piksela na ziemi, porównując różnicę faz fali rozproszonej wstecznie mierzoną w dwóch różnych lokalizacjach. Informacje te wraz z tradycyjnymi informacjami o zakresie i azymucie (Doppler) pozwoliły zlokalizować obrazowany piksel w trzech wymiarach, a tym samym oszacować wysokość tego piksela. Interferometryczne systemy SAR do mapowania wysokości stały się od tego czasu ważną technologią teledetekcyjną o bardzo specyficznej misji mapowania wysokości. Interferometryczne systemy SAR można teraz uzyskać jako komercyjne produkty gotowe (COTS) .

Wykrywanie min, zarówno na aktywnym polu bitwy, jak i w odtwarzaniu nacji z niewybuchami (UXO) pozostaje krytycznym problemem. W ramach Strategicznego Programu Badań Środowiskowych i Rozwoju (SERDP), Laboratorium Badawcze Armii Stanów Zjednoczonych (ARL), począwszy od 1997 roku, rozpoczęło starania o zebranie, w ściśle kontrolowanych warunkach, biblioteki sygnatur UXO.

Radar z syntetyczną aperturą UWB (SAR)

W ramach większej inicjatywy badawczej mającej na celu stworzenie technologii umożliwiającej wykrywanie celów zakopanych lub ukrytych w roślinności, Laboratorium Badawcze Armii Stanów Zjednoczonych (ARL) opracowało wiele systemów radarowych UWB SAR o obiecujących możliwościach penetracji obiektów. Te systemy radarowe były w pełni polarymetryczne i generalnie zostały zaprojektowane do montażu na pojeździe terenowym do zastosowań mobilnych na polu bitwy. Przykłady systemów UWB SAR zaprojektowanych przez ARL obejmują railSAR , boomSAR , radar SIRE i radar SAFIRE .

RailSAR był jedną z najwcześniejszych technologii UWB SAR w ARL i został skonstruowany jako stacjonarny, sterowany szyną impulsowy system radarowy. Został on następnie włączony do rozwoju BoomSAR w 1995 roku, który emulował funkcje pokładowego systemu radarowego. Następnie technologia UWB SAR została ostatecznie przeniesiona na platformę opartą na pojazdach, taką jak radar SIRE i radar SAFIRE, aby zapewnić lepszy dostęp i mobilność.

Obszar testowy krateru stalowego

Gdy znana jest podstawowa sygnatura terenu, sygnatury są zbierane z terenu, który został naruszony w kontrolowany sposób. Jednym z takich środowisk jest teren testowy Yuma Proving Grounds, pustynny obszar, na którym do różnych kalibracji czujników wykorzystano istniejące stanowisko testowe niewybuchów (UXO), Steel Crater Test Area. Zawiera zakopane miny lądowe, przewody, rury, pojazdy, 55-galonowe bębny, pojemniki do przechowywania i skrytki na broń. Na potrzeby badań armii w celu określenia sygnatur wykrywania UXO, do obszaru testowego stalowego krateru dodano ponad 600 dodatkowych elementów obojętnego UXO, w tym bomby (250, 500, 750, 1000 i 2000 funtów), moździerze (60 i 81 mm). ), pociski artyleryjskie (105 i 155 mm), 2,75 cala. rakiety, pociski kasetowe (M42, BLU-63, M68, BLU-97 i M118) oraz miny (Gator, VS1.6, M12, PMN i POM-Z).

Spójne wykrywanie zmian (CCD)

W latach dziewięćdziesiątych nowa aplikacja SAR polegająca na spójnym SAR wykazała zdolność wykrywania i pomiaru bardzo małych zmian na powierzchni Ziemi. Najprostsza forma tej technologii, znana jako spójne wykrywanie zmian (CCD), miała oczywiste zastosowania wojskowe i wywiadowcze i jest obecnie cennym narzędziem dla analityków. CCD uzupełnia inne czujniki: wiedza o zmianie powierzchni może oznaczać, że analitycy mogą skierować na nią radar penetrujący grunt, mierzyć sygnatury termiczne, aby sprawdzić, czy coś generuje ciepło pod ziemią itp.

Porównaj radar CCD i optyczne odpowiedniki tego samego obiektu. Na CCD nie miałaby wpływu noc ani pogoda.

Ruchomy wskaźnik celu

Wskazania ruchomego celu (MTI) na pierwszy rzut oka mogą wydawać się tylko dodatkiem do radaru obrazowania, umożliwiając operatorowi skupienie się na ruchomym celu. Jednak to, co czyni je szczególnie MASINT, zwłaszcza w połączeniu z innymi czujnikami i materiałem odniesienia, umożliwia pomiar sygnatury ruchu. Na przykład, zarówno cysterna, jak i ciężarówka mogą być mierzone z prędkością 40 km/h na drodze. Jeśli jednak obie skręcą na nieutwardzony grunt, oznaką ciężarówki jest to, że może znacznie zwolnić lub wykazać dużą niestabilność boczną. Pojazd gąsienicowy może jednak wykazywać oznakę, że nie zwalnia podczas zjeżdżania z chodnika.

Istnieje kilka elektronicznych podejść do MTI. Jednym z nich jest udoskonalenie CCD. Interferometryczna SAR różnicowa jest jeszcze dokładniejsza niż CCD. Jego zastosowanie w pomiarach ruchu gruntu w przypadku trzęsień ziemi może uzupełniać czujniki sejsmiczne do wykrywania ukrytych podziemnych eksplozji lub charakterystyk tych nad ziemią.

Obecne badania i rozwój obejmują wiele spójnych kolekcji SAR, aby dokonywać jeszcze bardziej czułych pomiarów, z możliwością wykrywania ruchu o wielkości zaledwie 1 mm rocznie. Nowe techniki dotyczą wielu czynników ograniczających związanych z interferometrią SAR, takich jak zniekształcenia wywołane atmosferą.

UHF/VHF SAR

UHF i VHF SAR rozpoczęły ograniczone operacje na samolotach Army RC-12 i mogą być wdrożone na Global Hawk. W ramach programu WATCH-IT DARPA opracowano solidne oprogramowanie do wykrywania zmian gęstości fałszywych alarmów o niskim poziomie, aby wykrywać pojazdy i mniejsze cele pod listowiem, zakamuflowanym i w bałaganie miejskim, a także opracowano obrazowanie tomograficzne (3D) do wykrywania i identyfikowania celów, które nie zostały przeniesione. VHF/UHF SAR do penetracji budynków, mapowania miast i wykonywania detekcji zmian obiektów wewnątrz budynków.

Opracowano również technologie charakteryzacji terenu, w tym możliwości szybkiego generowania szacunków wysokości terenu na łysej ziemi i klasyfikowania cech terenu z wieloprzebiegowych obrazów SAR VHF/UHF. We wrześniu 2004 r. DARPA zademonstrowała wykrywanie zmian na pokładzie w czasie rzeczywistym (pojazdy i IED) i szybkie przetwarzanie tomograficzne stacji naziemnej, a także szybkie generowanie cyfrowych modeli elewacji (DEM) łysej ziemi przy użyciu przetwarzania stereo. Równolegle program Air Force Targets Under Trees (TUT) ulepszył VHF SAR, dodając tryb tylko VHF o szerokości 10 km szerokości pokosu, rozwijając zdolność wykrywania zmian VHF w czasie rzeczywistym/

Rozpoznawanie celów bez współpracy

Prowadzenie badań nad Non-Cooperative Target Recognition (NCTR) to problem bratobójstwa, który według majora armii Billa McKeana polega na tym, że „… nasza broń może zabijać z większej odległości, niż jesteśmy w stanie zidentyfikować cel jako przyjaciela lub wroga. Ale jeśli poczekasz, aż znajdziesz się wystarczająco blisko, aby mieć pewność, że strzelasz do wroga, straciłeś przewagę”. Proceduralne podejście bardziej restrykcyjnych reguł walki (ROE), według McKeana: „Odkryli, że jeśli zaostrzysz zasady walki do tego stopnia, że ​​zredukujesz bratobójstwo, wróg zacznie zadawać ci większe straty”. jesteś pewien, że w walce możesz sam stać się ofiarą”. Techniczne podejścia do zapobiegania bratobójstwu obejmują:

1. Systemy, które dopasowują się do broni lub celownika broni i są skierowane na zamierzony cel i wysyłają do niego sygnał identyfikacyjny przyjaciela lub wroga (IFF) . Jeśli odpowie poprawnie, jest traktowany jako przyjazny, ale poza tym nieznany. Wyzwania tutaj obejmują przesłuchanie, które stanie się źródłem elektronicznego namierzania wroga i zaufanie do odpowiedzi.
2. Systemy typu „nie strzelaj do mnie” wykorzystują siatkę przesłuchujących IFF, które wysyłają wyzwania na daną pozycję. Przyjazne siły identyfikują się w odpowiedzi, a przesłuchujący dzielą się danymi. Może to nie działać w terenie, który może maskować wyzwanie, odpowiedź lub udostępnianie odpowiedzi.
3. Systemy świadomości sytuacyjnej opierają się na okresowych aktualizacjach danych pozycyjnych, aby pomóc użytkownikom zlokalizować przyjazne siły, o ile odpowiedzi są na czas i nie są zamaskowane terenem
4. Niewspółpracujące systemy rozpoznawania celów mierzą sygnatury za pomocą promieniowania akustycznego i termicznego, emisji radiowych, technik radarowych itp. Porównując pomiary z klasycznymi sygnaturami MASINT charakteryzuje cel.

Radar oferuje potencjał rozpoznawania celów bez współpracy (NCTR). Te techniki, które mogłyby zadziałać w przypadku awarii systemów IFF, były szczególnie tajne. Nikt jeszcze nie zaproponował jednak NCTR, który będzie skuteczny, jeśli koalicjant będzie latał tym samym typem samolotu co wróg, jak w Pustynnej Burzy. IFF, prawdopodobnie z szyfrowaniem, jest prawdopodobnie jedyną odpowiedzią na ten problem.

Jedno badanie z otwartej literatury łączyło kilka informacji radarowych: przekrój, zasięg i pomiary Dopplera. Raport Departamentu Obrony z 1997 r. wspomina: „Wysiłki sił powietrznych i marynarki wojennej w zakresie identyfikacji bojowej koncentrują się na niekooperatywnych technologiach rozpoznawania celów, w tym obrazowaniu radarowym z odwróconą syntetyczną aperturą, modulacji silnika odrzutowego (JEM) i niezamierzonej modulacji na określonych emiterach impulsowych”.

NCTR na JEM w szczególności zależy od okresowych obrotów łopatek turbiny, ze zmianami spowodowanymi geometrią elementów silnika (np. wiele wirników, osłona, wydech i stojany). Mówiąc bardziej ogólnie, idea mechanizmów „mikro-dopplerowskich”, z dowolnych ruchów mechanicznych w strukturze docelowej („dynamika mikroruchów”), rozszerza problem, aby objąć nie tylko obracające się struktury samolotu, ale także automatyczne rozpoznawanie chodu ludzi. Idea mikrodopplera jest bardziej ogólna niż te stosowane w samym JEM, aby uwzględnić obiekty, które mają ruch wibracyjny lub inny rodzaj ruchu mechanicznego. Podstawy JEM opisano w . Jednym z efektów nieobrotowych byłyby drgania powierzchni pojazdu naziemnego, wywołane przez silnik, które byłyby inne dla turbin gazowych zbiorników i silników wysokoprężnych samochodów ciężarowych. ISAR jest szczególnie przydatny dla NCTR, ponieważ może dostarczyć dwuwymiarową mapę mikroruchów.

Ruchome powierzchnie powodują amplitudę, częstotliwość Dopplera i modulację impulsów powrotu. Modulacja amplitudy pochodzi z ruchomych powierzchni o różnym współczynniku odbicia i kącie odbicia. Dopplerowskie przesunięcie zwróconych sygnałów jest funkcją częstotliwości nośnej radaru, a także prędkości źródła i celu radaru, z dodatnim przesunięciem Dopplera od powierzchni poruszających się w kierunku oświetlacza i ujemnym przesunięciem powierzchni oddalających się od niego. Ruchome powierzchnie wymuszają modulację szerokości impulsu.

Wykrywanie modulacji zależy od kąta źródła względem celu; jeśli źródło znajduje się zbyt daleko od środka z turbiną lub inną ruchomą powierzchnią, modulacja może nie być widoczna, ponieważ ruchoma część silnika jest osłonięta przez jego mocowanie. Modulacja wzrasta jednak, gdy źródło znajduje się pod kątem prostym do osi obrotu ruchomego elementu celu. W przypadku całkowicie odsłoniętych ruchomych elementów (np. łopat śmigieł lub wirników helikoptera) modulacja jest funkcją odsunięcia wiązki radarowej od środka ruchomego elementu.

Radar multistatyczny MASINT

Pierwsze radary wykorzystywały oddzielne anteny do nadawania i odbioru, dopóki opracowanie dipleksera nie pozwoliło na współdzielenie anteny, tworząc znacznie bardziej kompaktowe systemy radarowe. Do czasu opracowania technologii " stealth " o niskiej obserwowalności , ceniony był kompaktowy rozmiar anteny.

Jedną z pierwszych zasad technologii stealth było takie ukształtowanie powierzchni samolotu, aby nie odbijały one transmitowanej wiązki bezpośrednio z powrotem do wspólnej anteny. Inną techniką było pochłanianie części radaru w powłoce samolotu.

Im więcej oddzielnych anten odbiorczych radaru, tym większe prawdopodobieństwo, że odbicie trafi do odbiornika oddalonego od nadajnika. Grafika przedstawia terminologię radaru bistatycznego z oddzielnym odbiornikiem i nadajnikiem.

Pasywny ukryty radar

Działalność człowieka generuje ogromne ilości energii radiowej, tak jak w zastosowaniach komunikacyjnych, nawigacyjnych i rozrywkowych. Niektóre z tych źródeł dostarczają wystarczająco dużo energii, że ich odbicie lub prześwietlenie może umożliwić pasywny ukryty radar (PSR) MASINT, który jest również nazywany pasywną koherentną lokalizacją (PCL).

Obcy nadajnik, najlepiej specjalnie skonstruowany nadajnik radarowy, taki jak używany w kontroli ruchu lotniczego, ale w rzeczywistości każdy nadajnik o dużej mocy, taki jak TV lub FM, potencjalnie może wytwarzać odbite sygnały, które nie wracają do wyznaczonego odbiornika obcego operatora radaru. Sygnał może odbijać się w taki sposób, że może zostać przechwycony i wprowadzony do zaprzyjaźnionego odbiornika radarowego, dając przynajmniej informację o obecności celu radarowego oświetlanego przez obcy nadajnik. Jest to prosty przypadek, w którym niezamierzone odbicie trafia do pojedynczego odbiornika radarowego.

W takich systemach możliwa jest również interferometria. Jest to szczególnie atrakcyjne dla okrętów wojennych, które, ponieważ często podróżują w grupach, będą miały różną różnicę czasów przybycia (TDOA) odbić od zagranicznego odbiorcy. Aby powtórzyć ważną różnicę, podstawowy PCR działa z pojedynczym odbiornikiem radarowym i konwencjonalnym formatem wyświetlania, od pojedynczego odbicia. TDOA działa z zestawem odbić od tego samego celu, docierających do wielu punktów. „Wykazano, że czujniki pasywne wnoszą cenny wkład w misję obrony powietrznej”.

Inna grupa oceniła technologię PCR w środowisku podobnym do morskiej grupy zadaniowej. Statki mają więcej miejsca, a zatem sprzęt i moc są mniej ograniczone niż w przypadku systemów powietrznych lub przenośnych przez człowieka. To brytyjskie badanie przetestowało oświetlenie za pomocą pulsacyjnego radaru dopplerowskiego Watchman do kontroli ruchu powietrznego i radaru morskiego Bridgemaster z eksperymentalnymi typami odbiorników. Naukowcy opracowali również symulacje systemu.

W przeciwieństwie do nadajnika morskiego, odbiornik połączył zasadę kwadratu: Detektor poziomu mocy z krzyżowym zestawieniem lokalnej kopii impulsu z odebranym sygnałem. Ta metoda poprawiła czułość dla gorszej rozdzielczości czasowej, ponieważ skorelowane piki są dwukrotnie większe od nieskorelowanych pików.

Wykorzystując iluminator kontroli ruchu lotniczego, odbiornik zastosował filtrowanie z kompresją impulsów sygnału ćwierkającego, co zapewniało wzmocnienie przetwarzania wraz z możliwością oddzielania blisko rozmieszczonych celów. Wdrożono również ruchomy wskaźnik celu, który tłumił bałagan, ale uznano, że sygnał MTI nie będzie dostępny w środowisku niewspółpracującym. Doszli do wniosku, że ich prace wykazały wykonalną zbieżność PCR i TDOA przy użyciu pokładowego systemu R-ESM z komunikacją między odbiornikami, tak że przetwarzany sygnał jest procesem interferometrycznym.

Bibliografia