Los medios de reconocimiento e identificación de combate (CID - Combat Identification) puede ser cooperativos como el IFF, enlace de datos y procedimientos y falta de cooperación como la firma de radar y acústica, puerto de infrarrojos (IR) y ópticos (EO).
Los medios relacionados con la identificación de los combates son muy variados como el radar, el radar biestático, modulación de la señal de radar, sistemas de radar de alta resolución, soporte de la guerra electrónica (ESM, ESM, RWR etc) para estudiar la modulación de radar y comunicaciones , la firma acústica, puerto de infrarrojos y ópticas, enlaces de datos, planificación de vuelos o de la misión, la inteligencia humana (HUMINT), los procedimientos para el control del espacio aéreo, fuente de contacto, el perfil de vuelo, el comportamiento de destino, la ruta y la combinación con otra plataforma (algunas aeronaves volar en ciertos patrones y formaciones). Toda la información se fusiona con el fin de dar una correcta identificación.
El objetivo es destruir objetivos enemigos y evitar la destrucción de objetivos amistosos, neutrales y no combatientes. Los militares tienen que matar o morir y no actuar con rapidez y decisión puede dar ventaja al enemigo. El sistema debe ser sostenido por el tipo de destino y la confianza para alcanzar los requisitos antes mencionados. La identificación de combate hecho en una forma rápida y fiable de larga distancia es un papel difícil y crítica para los sistemas de mando y control y sistemas de armas.
El IFF es el sistema tradicional de cooperación de identificación, pero sólo identifica los amigos y las plataformas de todos los objetivos deben estar equipados con el sistema de funcionamiento y su eficacia. Técnicas no son las cooperativas son capaces de identificar a los enemigos, también.
La identificación de las aeronaves no cooperativas que van desde el simple reconocimiento visual a través de la detección, análisis y clasificación basada en las diferencias en las emisiones de pasivos y activos de la meta.
El reconocimiento (o) la identificación de blancos no cooperantes (NCTR - NCTI), que no depende de procesos / respuesta, tiene varias ventajas. NCTI sistemas de identificación no se coordinan con el objetivo de teledetección que es detectada.
Los procesos de NCTR incluye datos sobre el número de objetivos, la clasificación (aviones, vehículos aéreos no tripulados, misiles de crucero, etc), el reconocimiento (F-16 o Gripen) y la identificación de lo que es más importante a nivel operativo que depende del entorno técnico y táctico.
Los sistemas no cooperativos pueden discriminar amigo de los enemigos con base en detectar cambios sutiles. Si estos dispositivos no son capaces de identificar todos los objetivos, el sistema tipo pregunta y respuesta puede centrar sus esfuerzos en objetivos ambiguos. Por ejemplo, los únicos que no responden a un sistema IFF debería ser examinado por una técnica de no cooperación.
Los sistemas de NCTR recibir las aportaciones de uno o más sensores, y manipularlos a través de la fusión de datos y algoritmos de reconocimiento de destino en los procesadores de alta velocidad. Los sensores funcionan en cualquier parte del espectro electromagnético puede dar información útil.
Algunos ejemplos son los FLIR de tercera generación, radar de apertura sintética (SAR), el radar láser (LADARS) y sistemas de apoyo para la guerra electrónica (ESM). Estos sensores pueden funcionar solos o en combinación.
El fin de la Guerra Fría cambió la ecuación del IFF no cooperativos de la OTAN. En los conflictos de futuro en el que la OTAN tendrá superioridad aérea total, la identificación positiva de los enemigos, y de blancos no cooperantes, será importante. Además, cualquier aeronave no identificada elige aleatoriamente pueden ser amigos en estas condiciones y un fracaso para responder a la IFF no es justificación para disparar un misil aire-aire de largo alcance.
También existía la posibilidad de aliados y enemigos utilizando el mismo equipo como en la Guerra del Golfo como en el caso de los Mirage F1 iraquíes y qataríes.
Una sola medida no será suficiente para identificar a los enemigos, una imagen compuesta de múltiples canales o múltiples fuentes de información será necesaria y será parte de las reglas de enfrentamiento.
La identificación de objetivos (o contactos) es importante para mejorar la consciencia espacial, la evaluación de amenazas, reducir el fratricidio, reducir el tiempo de respuesta (sobre todo para la interceptación), optimizar la respuesta y la gestión de las armas (permite el uso de misiles de largo alcance) y optimiza la gestión y vigilancia de la batalla.
Técnicas para NCTR radar
Las técnicas NCTR incluyen radar radar de apertura sintética inversa (Inverse Synthetic-Aperture Radar - ISAR), High-Range-Resolution Profiling (HRRP) y la modulación de la turbina (Jet-Engine Modulation - JEM).
Un análisis cuidadoso de la vuelta del radar revela mucho sobre el objetivo de que la distancia y dirección. Poco después del desarrollo de los operadores de radar cuenta de que la hélice de paso el avión de retorno de la frecuencia del radar característica modulada.
El equivalente moderno se llama Jet-Engine Modulation (JEM). La toma de aire del motor refleja señales de radar de manera muy eficiente. Las ondas de radar que penetra la toma de aire se reflejan en las paletas del compresor. El movimiento de las paletas causar cambios en la frecuencia Doppler de las ondas reflejadas. Estos cambios pueden ser detectados y se caracteriza por modelo de motor y la aeronave de usarlo.
El JEM es muy dependiente de la geometría de aspecto entre el radar y el objetivo. Esta dependencia limita la aplicación de un compromiso dinámico.
Otra limitación de la JEM es clara: la técnica identifica el motor y no la aeronave. El número de motores es mucho menor que la aeronave. El F-16 utiliza la turbina GE F-110 o P&W F-100. El F-100 también es utilizado por el F-15. El GE F-110 es utilizado por el F-14 y el B-1B.
Los cazas también utilizan turbinas muy diferentes de aviones de transporte que es una relación de derivación (BPR) más alto. Sin embargo, el Boeing 757 utiliza el P&W F-117 que también es utilizado por C-17.
El HERM (Helicopter Rotor Modulation) es el equivalente del JEM para la identificación de los helicópteros.
La técnica JEM se inició en 1984 con las pruebas y la cooperación entre 88-92. En 1992 comenzó sus estudios con técnicas de imagen de radar.
Las ondas de radio o de radar son sólo una forma de radiación electromagnética, como la luz, y tiene la misma velocidad, unos 300 metros en un microsegundo. Un radar envía pulsos típicos ú ondas de radio, que duran microsegundos. Esto significa que el pulso de radar es varios metros de largo.
La resolución de un objeto mucho más pequeño que la longitud del pulso de radar es difícil de obtener. Los radares son buenos, pero no para la detección de objetos pequeños como los aviones se detallan. Un objetivo aparece sólo como una imagen borrosa en la pantalla del radar. Sin embargo, si el pulso de radar fuese muy compacto, podría determinar los detalles de la superficie de las aeronaves, que podrían ser identificados.
El radar de alta resolución, o HRR (High Resolution Radar), se encuentran en investigación y desarrollo. El reto de la HRR es grande. En primer lugar el pulso debe tener nanosegundos. Otro problema son los desafíos operacionales. Cada destino tiene un eco patrón se ve diferente en función de lo que se ve. Una vista lateral es muy diferente de una pantalla, y los datos del catálogo debe considerar todos los ángulos posibles. Las armas y los tanques de combustible extra colgando también cambiar la firma.
Los radares de alto rendimiento puede ayudar en el desarrollo de algoritmos para los modos NCTR y ser la base para los equipos operacionales. La predicción de la firma de radar y la descripción de la geometría son los requisitos para los algoritmos de reconocimiento. Estos radares han estado trabajando desde la banda UHF hasta la Ku. Utilizan programas de CAD para comparar con la imagen del radar. El procesador reconoce las formas y el retorno de la imagen de radar de las aeronaves desde distintos ángulos y aspectos
Del espectro de frecuencias de un F-16 (arriba) y un F/A-18 (abajo). Se debe saber la dirección y el aspecto del objetivo para encontrar una firma o comparar a posicionarse para lograr el aspecto deseado. El NCTI es una prioridad para la USAF y los radares HRR puede ser el sensor principal para una calificación es excelente.
Como cambia el RCS dependiendo del ángulo de captación del radar
Los modos NCTR de radar son secretos, pero sin duda implican mediciones de distancias precisas. Si la orientación del objetivo que se conoce, la distribución de la firma en una pequeña parte de la forma puede formar un perfil de la distancia que es característico de un cierto tipo de aeronaves.
La resolución de la distancia es la capacidad de determinar los puntos de destino separados en la distancia del radar. Obras iluminar el objetivo con el ancho de banda de energía y potencia de procesamiento para regresar. Una vez procesada, la firma de la meta se forma con la energía reflejada en función de su alcance.
El problema con el HRR es que los cambios de la firma con la orientación de la meta. La firma puede obtenerse de forma sintética o de los aviones reales con modelos a escala.
Modo de resolución de distancia con un HRR.
En la técnica de medición de la distancia, si se sabe la orientación del objetivo, la distribución de firmas en pequeñas distancias y es característico de cada aeronave.
El uso del radar de onda milimétrica (MMW) frecuencia de 94GHz se utilizó para probar las técnicas NCTR (ISAR y JEM) por el USMC. Los radares de onda milimétrica pueden ser usados para la clasificación, guiado y control de armas de auto-defensa de navíos contra blancos volando a altitud muy baja, tiene grandes capacidades de contra-contramedidas electrónicas y buena discriminación de blancos para defensas contra misiles balísticos.
Sin embargo, los radares MMW tienen gran atenuación de la propagación bajo alta humedad y lluvias en relación a los radares otra frecuencia más baja, pero tiene una mejor penetración en las nubes, la niebla y el humo que la luz visible y las fuentes de infrarrojos.
Imagen de radar de un DeHavilland Dash 8 a 9,3 km con una resolución de 0,3 metros tomado de un radar APG-76 Norden modificados que operan en banda Ku. El avión voló sobre la fábrica durante la prueba.
Imagen ISAR de un DC-9.
Firma HRR y SAR de un avión.
Mientras que en la característica JEM de la turbina es independiente de la aparición del blanco y la base de datos es simple, los radares HRR son sensibles a la aparición de la meta y las cargas externas. El resultado es una demanda de banda ancha y una base de datos compleja.
Los modos de radar NCTR tiene limitaciones. En un episodio durante una patrulla en la zona de exclusión en el sur de Irak, dos AWACS autorizaron a F/A-18Cs a disparar contra un blanco que cayó por volar en la zona del paralelo 32 en el sur de Irak. Los pilotos decidieron hacer la identificación visual y era un avión comercial en Sudán. La cola en T del Boeing 727 escondió el motor y no reconoció los modos con el JEM. El pensamiento de los operadores del AWACS fue que eran un par de cazas aproximándose. El C-5 Galaxy también se puede confundir con tres cazas basados en la reflexión de la cola y dos alas, cada una registrada con un objetivo específico.
Varios radares de los cazas actuales ya están equipados con las técnicas NCTR. El ECR-90 Eurofighter Captor trabaja en la banda I/J y utiliza técnicas de "target adaptive waveforms" con el IRST Pirate para la identificación visual.
El APG-77 del F-22 usa haces de radar muy delgadas para generar una imagen de alta resolución del objetivo de los procesos con el ISAR. El modo ISAR utiliza desplazamiento Doppler del objetivo causada por el cambio de posición del objetivo crea una imagen tridimensional. El efecto Doppler da el blanco en lugar de iluminar la aeronave de destino. La imagen de radar se compara con la almacenada en la base de datos de las aeronaves. La precisión se estima en 98% para su identificación. El F-22 no estará equipado con un IRST debido a la exactitud del sistema.
En las pruebas del APS-137(V)5 de los P-3 noruegos pudieron identificar barcos con la imagen ISAR a 100 millas y también a objetivos en tierra. La foto de radar a 100 km y 8.000 metros de altura desde la base rusa de Severomorsk podía ver claramente navíos individuales en el puerto. El portaaviones Kusnetosv anclado mostraba aviones en la cubierta. También fue posible identificar a las aeronaves estacionadas en el aeropuerto 22 millas y 23.000 pies. El modo ISAR no es adecuado para la vigilancia, pero es ideal para el control de un área específica de interés para apoyar las operaciones.
Contramedidas NCTR
Al igual que hay técnicas cooperativas utilizadas para identificar aviones amigos, las aeronaves puede aumentar la capacidad de los métodos no-cooperación con los amigos para discriminar los blancos. Las ideas conceptuales son como refuerzos para ayudar a los radares HRR, o para inducir vibraciones en los radares Doppler.
El enemigo puede hacer lo contrario de frustrar las medidas no cooperativos para identificar. Las contramedidas contra las técnicas NCTR ya existen en forma de material absorbente de las ondas de radar (RAM). Dispersos al azar en el avión para que interfieran con la visión y la firma de un blanco por el radar enemigo. El algoritmo utilizado para discriminar las aeronaves no verá los detalles, pero la extracción de datos de sus propias características. Pero el enemigo puede saber qué se usan las funciones y tratar de suprimirlo.
La cobertura de la toma de aire con el material RAM también evita los reflejos de vuelta al radar. El RAM es capaz de absorber el 99% de la energía. Con 1/100 de cambio se puede reducir 40dB con dos reflexiones en el interior del conducto. Así, el producto es invisible a la vuelta del radar del motor para evitar el uso de técnicas JEM.
Si el RAM no permite que el material transforme a aeronaves convencionales en aeronaves furtivas o invisibles al radar o evitar la detección, pero si el RAM puede ayudar a evitar el reconocimiento y la identificación de la aeronave.
La propia furtividad en sí es una contramedida contra los modos NCTR porque el avión no se detecta. Las técnicas NCTR y la furtividad son dos caras de una misma moneda. Cualquier acción para hacer una plataforma más furtiva en cuanto a la firma de radar, visual, térmica, electrónica o acústica hace que sea menos susceptible a NCTR. Por otra parte, cualquier fallo en esta defensa puede ser explotada.
Los transpondedores IFF niegan la furtividad de los cazas furtivos como el F-117 y F-22. La RAF utilizó el vuelo a baja altitud en la ruta de entrada al objetivo y con el silencio de radio. El cambio de escenario después de la final de la Guerra Fría llegó a las tácticas de entrenamiento en la altura de los grandes medios. Si tienen que usar IFF las aeronaves darán la posición al enemigo sin necesidad de utilizar el radar y las radios. Con la amenaza de misiles anti-radiación, el enemigo lo va a disfrutar.
Durante el conflicto de Kosovo, los cazas J-22 Orao y G-4 Super Galeb llevaron a cabo ataques contra el ELK en Kosovo, bajo las narices de los aliados. Volaron en completo silencio de radio y muy bajo, sólo surgieron cuando tuvieron que localizar el objetivo. Su sistema de iluminación de RWR fueron sólo fueron encontrados en las cimas de las colinas. Realizaron 31 misiones, incluyendo las ciudades cercanas de los ataques aéreos de la OTAN. Nunca fueron interceptados. Los helicópteros también llevaron a cabo 174 vuelos y 19 salidas de carga.
Las contramedidas son también útiles, porque los modos NCTR son muy susceptibles que durante el proceso.
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