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viernes, 7 de octubre de 2016

Combate aéreo: Sistemas de identificación (4)

Identificación Visual 

El uso de sensores de imagen para identificar a larga distancia ha existido desde hace varias décadas en el oeste en la forma del Tiseo del F-4D y TCS del F-14. Estos sensores están indicados por el radar y sólo se puede utilizar de día y con buena visibilidad. Los sensores CCD de hoy en día utilizan cámaras de televisión con mayor definición y alcance. Los sensores infrarrojos están mejorando la definición de la imagen puede asumir este papel y se puede utilizar por la noche y para la vigilancia. 

 
Imagen del sensor de búsqueda de los misiles AIM-9X. El objetivo puede ser claramente identificado como un F/A-18. Si los sensores internos no informan declaran positivamente como blanco, los sensores de los misiles podría tomar la tarea de reconocer el objetivo después del disparo o tomar la identificación por redundancia. Los misiles antitanque Hellfire Longbow y Brimstone tienen un radar de alta resolución que permite ver prácticamente al objetivo. 
 
Desde la Primera Guerra Mundial la formación se lleva a cabo para la identificación visual de las aeronaves. Esta tarea ha sido siempre un reto. 
 
Imagen de ECT durante un encuentro contra un Mig-23 libio en el Golfo de Sidra. El 4 de enero de 1989, dos F-14A del escuadrón VF-32 atacaron dos MiG-23MF del Escuadrón 1040 o 1041 de Libia. El compromiso se inició con el lanzamiento de un AIM-7F/M larga distancia. El misil se perdió y el encuentro llegó a ser de corta distancia. El TCS es un sistema de mejora visual que se puede identificar un tipo por la caza a unos 24 kilómetros. Los pilotos cuenta de que el Bombcat Lantis tiene mejor resolución y mayor alcance. Ahora prácticamente todos los cazas de EE.UU. tiene un sistema con capacidad similar, LANTIRN, ATFLIR, Litening, Sniper XR y un IRST automáticamente si se puede apuntar con el sensor del radar. 
 
Sensor de imagen Rafale OSF IR. La imagen sugiere que son un Mirage 2000 y otro Rafale. El IRST está instalado a la izquierda y un televisor / buscador de rango laser (llamada lucha contra la Unidad de Identificación - OIC) a la derecha. El OIC puede seguir blancos y los muestra en HUD del piloto. 
 
Aeronaves diferentes pueden tener un perfil similar y son más difíciles de identificar de alguna manera. El Su-27 Flanker se ve como el F-14 ha visto de frente y de la cubierta y LERX como el F-16. También se parece al F/A-18 y F-15 en muchos aspectos como una doble cola y la entrada del motor, doble con dosel, etc alas en flecha. 


Este piloto no está jugando de francotirador. Las pruebas ACEVAM mostraron la necesidad de identificación visual (VID) de largo alcance de disparar el misil Sparrow antes de que el F-15 entran en el alcance de los cañones enemigos. El F-15 no recibe el sistema de TV de largo alcance Tiseo en la raíz del ala izquierda para limitar el peso y el coste. En 1976 Jim Major Postagate señaló que el HUD mostró la línea de visión de la aeronave con un símbolo "W" y tuvo la idea de poner un telescopio en el lado de la gama larga HUD VID. Los pilotos se alinean en el centro de la W con un bisel de 4x12. Si el avión enemigo era el designador de destino (TD) TD entonces alineada con la W y el telescopio estaba alineado y podría echar un vistazo. Postagate convencido de la prueba y fue llamado Eagle Eye. Telescopio se montó en el HUD con éxito parcial debido a la falta de armonización y vibración. Algunos pilotos citan 1-2 éxitos en 10 intentos, pero valió la pena. Otro problema fue tener que inclinarse mirada puede mover el joystick. Con una velocidad de aproximación 1.800 kmh oportunidades eran escasas, pero podrían VID F-5 se pudo identificar a los 8 km con las características de las alas contra 2,5 kilometros lanzamiento el ojo humano. Por lo tanto la capacidad ya dio "primera mirada, el primer brote." Los pilotos comenzaron a usar alcance 9x Bushnell en todas las escuadrillas de F-15. Era común ver a los jinetes de alinear el telescopio con W en las características de fondo. Fue montado antes del HUD antes de despegar. La conspiración del pánico se utilizó en el Golfo en 1991 y antes de ACEVAL.

Los sensores de imagen son malos para la vigilancia y suelen ser designados por otros medios de control de la zona. Una excepción podría ser el radar de láser (LIDAR), pero aún tiene un corto alcance, no se ejecuta en más de 10 km, aunque la obtención de una imagen de alta resolución de la meta. 

El vibrometría láser, utilizando interferómetros ópticos de precisión para medir el desplazamiento Doppler de la luz reflejada desde el objetivo es otra área de NCTR activa. 

El LADAR Enhanced Recognitiion and Sensing (ERASER) genera imágenes de alta resolución del objetivo. El piloto identifica el destino o el sistema hace un reconocimiento automático. El rango deseado es de 15-20 hasta 25 km de altitud de 1,5 a 6 km. 

El programa de la USAF Multiple Discriminant Transceptor (MDT) se utilizan técnicas para identificar la la identificación de largo alcance aire-aire y aire-superficie. El objetivo es reducir el número de salidas y el número de disparos armas por tarea, buscando ampliar la zona, evitar el fratricidio, la identificación fiable cuando se combate realizar parcialmente oscurecida objetivos y mejorar la supervivencia. 

La técnica s utilizados son variados como time-based ranging´, ´active two-dimensional imaging´, ´vibration sensing´, ´polarized scattering´, e ´multi-wavelength laser radar´. Será utilizado en los aviones como el AC-130, vehículos aéreos no tripulados de reconocimiento y las pods de navegación y ataque como Lantis 

Métodos pasivos de intercepción de emisores 
Una técnica simple, además de la identificación visual, es la intercepción pasiva de las transmisiones de radio y radar. Cada transmisor de radar y de radio tiene su propia frecuencia característica, y la modulación y la tasa de repetición de pulso (PFR). 

La cuestión de los sistemas de identificación, tales como RWR, ESM, ESM, ELINT y COMINT, tiene la limitación de sólo ser eficaz contra los objetivos de los emisores. Estos sistemas muestran algunos datos de la altura y la distancia, y se clasifican por tipo, por ejemplo, la cuestión de la ranura de radar EN-193 Volver indica que se trata de un MiG-29. 

El problema es cuando un transmisor es usado por varias plataformas. La contramedida es combinar los datos con otra información para ayudar a la identificación. 

Algunos aviones con frecuencia de transmisión y rara vez otros. Un avión AEW emite todo el tiempo cuando los combatientes sólo después de ser llamado para una interceptación. También es posible inducir una aeronave para transmitir señales, como el envío de notificaciones falsas que necesitan para responder o aparece la amenaza de obligarle a su vez en el radar o comunicarse con el centro de mando. 

La interceptación de las señales es también ideal para la identificación pasiva a larga distancia. El ESM del E-3 AWACS tiene un alcance de 400 km. El IFF en un juego sin el apoyo de AWACS barre áreas grandes y pequeñas zonas con los barridos de ayuda (que indican un ataque inminente). El avión también buscando la dirección de los cambios con frecuencia para aumentar el área de exploración. 

El ESM ALR-94 del F-22 es un medio para identificar objetivos para los cazadores furtivos. Funciona en conjunto con otra aeronave de reconocimiento electrónico, como el RC-135 Rivet Joint. Los dos intercambio de información por enlace de datos que emite mucho menos que el radar. El ALR-94 es capaz de proporcionar datos de destino para lanzar el AMRAAM. El F-22 tiene cuatro canales para la identificación: IFF, ALR-94, radar y enlace de datos. Sólo dos son necesarios para validar el disparo de un misil de larga distancia. 

Los equipos de recolección de señales de radiofrecuencia de inteligencia (SIGINT) ha sido la fuente de información para la identificación de objetivos al medir parámetros como frecuencia, amplitud, ancho de pulso y la PRF. 

La generalización de los radares de pulso-Doppler y otras técnicas avanzadas como la agilidad de frecuencia y el intervalo de repetición de pulso, ancho de pulso y la transmisión variable en las explosiones, son problemas nuevos. 

Van acompañados de un aumento en la densidad del pulso de 1-2 millones o más. Los sistemas de guerra electrónica responder a la utilización de técnicas específicas de identificación del emisor (SEI) para multiplicar la medida de los parámetros clásicos, y los procesadores que puede reconocer la densidad de pulso muy alto. 

A modo de ejemplo, la emisión idendificadores utilizando modos UMOP (Unintentional Modulation On Pulse - modulación de impulsos involuntarios). Esta técnica de análisis de la estructura fina de la frecuencia en frente de un impulso para extraer datos útiles. Los datos se recogen en el búfer. Pulsos con características de frecuencia similares se agrupan. Un promedio simple de todos los impulsos de cada grupo se calcula con la eliminación de las distorsiones en el receptor y una salida de datos estable. El paso final es comparar cada firma con la media del grupo de una base de datos para determinar si los datos son comparables. 

Sonido 
El Cuerpo de Marines está estudiando una propuesta de un Acoustic Target Acquisition System (ATAS) para la detección pasiva de clasificación e identificación de los helicópteros y vehículos aéreos no tripulados, con el azimut del sistema de armas. 

Las exigencias de información incluyen 70% de probabilidad de clasificar a un helicóptero para identificarlo a los 5 Km y 6km (diseñado para alcanzar el 85% a 8 km y 7 km, respectivamente). La capacidad de localizar objetivos en 360° de azimut con una precisión de 10 (5 deseada) en el 90% de las ocasiones, o 30 grados (50 ° deseado) campo de visión en la elevación y capacidad de seguir 10 blancos al mismo tiempo, con una tasa de falsos de la UE de alarma-10 en 1h (5 / h se desea). 

La ATAS equivale al Avenger (Singer), con su motor en marcha, todos los sistemas operativos y tácticos con la presencia de ruido de fondo. La capacidad de rendimiento reducido, con un vehículo en movimiento es deseable. 


¿Cuál es la ventaja de tener un misil de largo alcance eficaz y caro como el AIM-120 AMRAAM si el enfoque necesario para la identificación visual del contacto? El rango máximo es diferente que el alcance efectivo es limitado, entre otras cosas, la distancia de la identificación, y, en consecuencia, el sistema de identificación de la aeronave. Todo enfrentamiento aire-aire tiene cinco etapas distintas: detección, de aproximación, de ataque, de maniobra y de separación de fuerzas. Todos son importantes y se basan en tácticas. Para ganar el piloto tiene que ser más capaz que el oponente a mover su avión en la mejor posición, usando sus sensores también, conocer las ventajas y debilidades del oponente y su avión (incluido él mismo), formaciones correctas vuelan, cooperar con los aliados, utilizar maniobras de distracción y distribuir adecuadamente los objetivos, fijar los brazos, para identificar la amenaza y el lanzamiento de contramedidas en caso de necesidad. En los últimos años, la sorpresa está demostrando ser cada vez más difícil. Muy a menudo las dos partes saben de la presencia del enemigo. Al menos el sistema de detección pasiva con el RWR puede detectar un problema y decirle lo que es y en qué medida.


Siguiente Parte: Gestión de Batalla 


Viene de:
Nota 1 (Enlace)
Nota 2 (Enlace)
Nota 3 (Enlace)

Sistema de Armas

domingo, 18 de septiembre de 2016

Combate BVR: Promesas vs realidades (1/2)

La promesa y la realidad: el combate aire-aire BVR 
por Alexandre Galante





Por el Teniente coronel Patrick Higby, USAF - Instituto Militar de Virginia

Introducción 
La promesa de combate aéreo más allá del rango visual (BVR) tiene sentido: matar al enemigo a larga distancia - antes de que pueda hacerte daño. Desarrollado durante la Guerra Fría, las capacidades BVR están arraigadas en la estructura de la fuerza estadounidense, lo que favoreció la calidad sobre la cantidad.

Esta estructura se prevé una fuerza de personal altamente capacitado (americano o aliados) equipados con armas avanzadas al derrotar a un enemigo numéricamente superior (URSS o aliado soviético).

Pero la búsqueda de capacidades BVR costosos durante la Guerra Fría, no se ajustaban a BVR los resultados reales.

Para probar esta tesis, este primer documento se examinará la BVR teoría y su aplicación. Esto será seguido por un análisis detallado BVR en la práctica - los resultados de cuatro conflictos combate real de la Guerra Fría, con la participación documentada de combate aéreo BVR.

Parte del trabajo de la Operación Tormenta del Desierto muestra una mejora relativa en comparación con el período de la Guerra Fría, aunque no las razones originales alegados por los especialistas en BVR.

Los datos limitados en BVR después de la Tormenta del Desierto se examinan en la sección dedicada a ese período. Antes de ofrecer las conclusiones y recomendaciones, este trabajo también presenta pertinentes contra-argumentos.

Teoría BVR 


La teoría BVR tuvo su origen a finales de la Segunda Guerra Mundial, un conflicto que fue testigo del uso operativo de radar, misiles guiados y aviones. Por ejemplo, el primer misil BVR estadounidense durante la Guerra Fría fue el AIM-7 Sparrow, que fue desarrollado por la Armada, comenzando en 1946. Aunque la Segunda Guerra Mundial hasta cierto punto ha sido testigo de la lucha contra la noche del aire-aire BVR dirigido por el radar, la historia de los combatientes de la noche va más allá de este trabajo, que se centra en las plataformas de misiles guiados por radar en lugar de plataformas impulsadas por arma radar, a distancias muy cortas.

La teoría implica combate BVR tecnológicamente sofisticados y están equipadas con radares de gran alcance y un sistema de control de fuego, misiles guiados por radar puesto en marcha contra el avión enemigo lejano. En el contexto de la Guerra Fría, estos aviones enemigos podrían atacar a los bombarderos soviéticos parte continental de EE.UU. o enjambres de aviones de combate soviéticos tratando de establecer la supremacía del aire en Europa occidental.

En ambos casos, los objetivos se fuera de la vista - más allá del alcance visual. rango visual depende de varios factores: la agudeza visual, mejoras visuales (por ejemplo, binoculares y dispositivos de imagen de largo alcance), inhibidores de la visual (por ejemplo, las nubes y polvo en el pabellón), condiciones de luz, un aspecto del objetivo y tamaño de destino .

El coronel James Burton seleccionado 5 millas náuticas (9,26 km) - la luz del día - la forma de evaluar su límite misiles BVR más allá del alcance visual. Por otra parte, el criterio de la Guerra del Golfo de Aire Survey (GWAPS) depende del objetivo que deben ser identificadas visualmente. Cuadro 1, adaptado de Stevenson, muestra la distancia media (en millas náuticas) en la que los diferentes aviones son visibles en la luz del día, en función de su tamaño. Factores tales como el humo de los aviones F-4 Phantom no están incluidos. Las líneas punteadas muestran las 5 millas náuticas del criterio de Burton.



La BVR potente radar buscado por la teoría amplía el rango en el que un piloto puede detectar aviones enemigos, lo que justifica el aumento en el tamaño y el alcance en el que una de sus aeronaves se notan. Por desgracia, la historia demuestra que las compensaciones que conseguir este aspecto de la BVR teoría también es injustificada, sobre todo en la era de los detectores de radar.

La aplicación de BVR 
Durante la década de 1950, la USAF adquirió la serie "Century" combatientes (100-F, 101, 102, 104, 105, 106), que ya exhiben muchas de las características solicitadas por la BVR teoría. Con algunas excepciones, fueron significativamente más grandes, más complejas, más rápido (si se limpia), y más caros que sus predecesores. La Marina de Guerra, la exploración de dos puntos de vista de la lucha BVR, quería comprar el misil F6D Douglas, que era muy complejo, pero una plataforma para misiles de crucero a baja velocidad, diseñado para derrotar las amenazas en el aire a una distancia de 100 millas, con enormes Águila misiles.



Pero durante este tiempo, la Armada también tengo el combate BVR más prolífico: la F4H-1 Phantom II. Con el primer vuelo en 1958, este fue el primer avión de combate diseñado para llevar misiles Sparrow guiados por radar, aunque algunos de la serie "Century" se han adaptado para el propósito.

Por último, la USAF aprobó el Phantom como el F-110A 
Spectre de la Armada, la nomenclatura que más tarde se convirtió en el F-4C Phantom II. Otros cazas BVR siguieron: el programa conjunto de la Armada / Fuerza Aérea "TFX" (que se convirtió en el F-111), el F-14 y F-15. Para no ser menos, los soviéticos compraron grandes cazas BVR complejos durante los años 1960 y 1970, tales como: Yak-28, Tu-28, y por supuesto el MiG-25.

Construido alrededor de los sistemas de aviónica de grandes y complejos radares, estos cazas necesitaban dos motores de gran alcance para no sólo superar su excesivo peso, sino también debido a la fricción asociada con la cúpula grandes montados en la nariz.

Sus costos de adquisición y mantenimiento, fueron asombrosos. Como se muestra en la Tabla 2, por ejemplo, la operación y mantenimiento (O & M) de un caza capaz de BVR, F-4 o F-15 fue significativamente mayor que los no-BVR, F-5 o F-16.

Aunque el coste unitario de un F-15 era más del doble de un F-4, el F-15 promete tener costos mucho más bajos de O & M. En dólares de 1999, el F-15C estaba costando $ 8.000 por hora de vuelo (O & M directo) frente a $ 5.000 para un F-4E. Una promesa similar se está haciendo ahora para combate BVR de próxima generación, el F-22, en relación respecto al F-15.

Tabla 2: Costos O&M por hora de vuelo de cazas seleccionados (datos de 1980)
F-5EF-16AF-4EF-15A
Costo directo O&M por hora de vuelo (dólar de 1980)US$940US$1.734US$2.733US$3.305

El punto más álgido de la aplicación BVR, sin embargo, fue el persistente déficit tecnológico en la identificación de un enemigo a largas distancias. La tecnología de identificación de Friend or Foe - Amigo o enemigo - (IFF), todavía no se considera fiables, como lo demuestra el requisito de identificación de otros sistemas, como AWACS.

Como era de esperar, el IFF ha creado una preocupación fratricidas deficientes, conduzca a una restricción extrema en el uso de los recursos BVR. Sin embargo, los EE.UU. siguió pagando una cantidad significativa para adquirir y operar los sistemas con capacidad BVR, aunque la capacidad no es de uso general en la práctica.

BVR en la práctica



Durante la Guerra Fría, los conflictos en los que había ocho programas de misiles aire-aire fueron utilizados, en representación de 407 conocidos muerte a manos de los misiles (misiles guiados por radar más calor en busca de misiles): Estrecho de Taiwan (1958), Vietnam / Rolling Thunder (1965 a 1968 ), Vietnam / apoyador (1971-1973), la Guerra de los Seis Días (1967), la India y Pakistán (1971), la Guerra de Yom Kippur (1973), Malvinas (1982), y el valle de la Bekaa (1982). No existen datos fiables para la guerra Irán-Irak (1980-1988, antes conocida como la Guerra del Golfo).

Como se mencionó en la introducción, sólo cuatro de estos conflictos han visto que el uso de misiles guiados por radar diseñado para matar BVR: Vietnam / Rolling Thunder (1965-1968), Vietnam / apoyador (1971-1973), la Guerra de Yom Kippur (1973) y Vale la Bekaa (1982).

El cuadro 3 muestra el total de extracciones (mata) aire-aire o documentado por los aliados EE.UU. (es decir, Israel) en cada uno de estos conflictos. datos fiables sobre victorias aéreas de los misiles de Vietnam del Norte o las fuerzas aéreas árabes, no están disponibles, pero probablemente se basaba únicamente en armas y misiles para el calor.

Por ejemplo, durante el conflicto en el valle de Bekaa, Siria dijo que había interceptado la segunda ola de ataque aéreo israelí temprano, derribando 19 aviones israelíes, mientras que el 16 perdido. Israel dice que derribó 22 aviones de Siria, con cero pérdidas. El análisis realizado por la USAF Burton está al lado de las exigencias de Israel, mientras que la reducción de algunas victorias aéreas.


Tabla 3: Derribos aire-aire en la Guerra Fria implicando misiles guiados por radar
Total de derribos aire-aireCañonesMisiles guiados por calor – aMisiles guiados por radar – bOtros
USA: 65-68/Vietnam11740 (34%)51 (44%)26 (22%)0
USA: 71-73/Vietnam7311 (15%)32 (44%)30 (41%)0
Israel: 73/Yom Kippur26185 (33%)171 (66%)5 (2%)0
Israel: 82/Bekáa Valley77 – c8 (10%)54 (70%)12 (16%)3 – d
TOTAL528144 (27%)308 (58%)73 (14%)3 (1%)
Notas:
a. AIM-9B até AIM-9M Sidewinder.
b. Primariamente AIM-7D hasta el AIM-7M Sparrow, pero también algunos AIM-4D Falcons en Vietnam.
c. Israel reivindica 85 (con cero pérdidas).
d. Sin datos.

A pesar de una inversión significativa en la capacidad BVR durante la Guerra Fría, la Tabla 3 muestra que los misiles guiados por radar de sólo el 14% de los sacrificios total. El doble de mata (27%) fueron hechas por cañones y más de cuatro veces (58%) fueron realizadas por los misiles infrarojos.

Es interesante reflexionar sobre la posibilidad de que un caza ligero y ágil equipados con cañones y Sidewinders en manos de los pilotos la suficiente capacitación para llevar a un duelo bueno, el F-4 y F-105S contra los MiG-21. 

Estos luchadores de peso ligero en 1960/1970 corresponden a un P-51 fue en la Segunda Guerra Mundial, cuando se compara con más caro y más pesado P-38 y P-47.



Lo más preocupante sobre el rendimiento del misil guiado por radar es que la gran mayoría de los derribos (69, 73, o 95%) se iniciaron y se alcanzaron dentro de lo visualmente eficaz, como se muestra en la Tabla 4. La adquisición de sistemas de armas, como el F-4 y 7-misiles AIM fue diseñado para matar al enemigo con ataques con misiles BVR precisa.

Por desgracia, la doctrina y la práctica real de trabajo no coinciden (incluso en Israel), debido a las limitaciones por encima de la IFF. Sin embargo, aun cuando las deficiencias fueron superadas y los disparos se realizaron IFF BVR, sólo cuatro de 61 tuvieron éxito. Esto se traduce en una probabilidad de "matar" (probabilidad matar) o PK sólo el 6,6%!

Tabla 4: Datos de combate con misiles guiados por radar
Total
disparos
Total
derribos
PKBVR
disparos
BVR
derribos
BVR
PK
Éxitos
BVR Total – c
US: 65-68/Vietnã321268.1%3300.0%0.0%
US: 71-73/Vietnã2763010.9%282 – a7.1%0.7%
Israel: 73/Yom Kippur12541.7%41 – b25.0%8.3%
Israel: 82/Bekáa Valley231252.2%5120.0%4.3%
TOTAL6327311.6%6146.6%0.6%
Notas:
a.De acuerdo con entrevista de Jeff Ethell con Steve Ritchie, existe una pequeña posibilidad de que uno de estos derribos de BVR pudo haber sido fratricida, contra un F-4E basado en Korat.
b. Israel no afirma que este sea un derribo BVR, sino que fue hecho a más de de 5 millas.
c. Desde que los sistemas de misiles guiados por radar fueron adquiridos para derribos BVR, el éxito total es un porcentaje de derribos BVR en disparos BVR hechos totalmente por radar.


Como se muestra en el cuadro 4, sólo hay cuatro derribos BVR documentados en toda la historia del combate aéreo, incluso antes de la Operación Tormenta del Desierto. Esta revelación es sorprendente porque, durante toda la era de la Guerra Fría, las plataformas de misiles guiados por radar fueron desplazadas por la transformación que cambiaría fundamentalmente el combate aéreo. Esto consistirá en plataformas aéreas con misiles de combate (cazas complejo, pesado y caro), armado con misiles guiados por radar, destruyendo al enemigo más allá del alcance visual.

No hubo necesidad de agilidad, sólo para llegar al lugar de lanzamiento de misiles en breve. Como ejemplos de este concepto, tenemos el F-102, M-106 y F-4. Sobre la base de la lección de Vietnam, las últimas versiones de F-106 y F 4-comenzó a ser equipado con armas internos y F 4-listones recibido para mejorar la maniobrabilidad en combates aéreos.

Otro juego de la serie "Century", el F-105, estaba equipado con un arma (después de mucho debate, a pesar de la sabiduría convencional), y aunque se trataba de una plataforma diseñada para el ataque nuclear táctico, podría de hecho victorias aéreas numerosos en Vietnam con su cañón.

Hay tres defectos importantes asociados con el uso de misiles AIM-7 Sparrow que condujo a resultados decepcionantes en las manos de los operadores con experiencia:

  1. el misil a menudo no funcionan correctamente;
  2. el tirador tenía que mantener la nariz aviones apuntando al blanco a través de la participación (para mantener la diana iluminada) y;
  3. el elemento sorpresa se había perdido. Una vez iluminado por el radar de tiro necesarios para guiar el misil, la víctima fue alertado por un receptor de radar de alerta y comenzó a realizar maniobras evasivas para el misil de radar o aviones que perder de bloqueo. Cuando el misil fue localizado visualmente, maniobras evasivas también podría provocar un fallo a las que superen la capacidad de maniobra del misil.


En la Parte 2 de este artículo: Tormenta del Desierto - el cambio de BVR?

Poder Aéreo

martes, 13 de septiembre de 2016

Combate aéreo: Sistemas de identificación (3)

Técnicas NCTR 


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. 

Siguiente parte: Las técnicas utilizadas para identificar visual y pasiva 


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