Борьба с помехами: частотный обман

5. April 2009, 11:29 РЛС, Системы наведения, Электроника

satantennaВ продолжение предыдущей заметки. Какими способами можно бороться с активными помехами? Напомню, речь о том случае, когда помехопостановщик, приняв сигнал РЛС, генерирует сложный ответный импульс, характеристики которого специально подобраны, чтобы запутать радар.

Один из способов борьбы, как ни странно, состоит в “запутывании” помехопостановщика. Например, радар излучает зондирующие сигналы на нескольких частотах, а реально для “наблюдения” за целью использует лишь один из диапазонов – то есть, из отражённых сигналов выбирается какой-то один (отражаются целью все переданные сигналы). При этом то, какой из сигналов актуален для радара на заданном промежутке времени, известно только радару.

Получается, что активный помехопостановщик должен принять все сигналы, включая ложные, потратить вычислительные ресурсы на обработку каждого из них и на каждый поставить помеху. Эти задачи сильно нагружают системы помехопостановщика. Тут ещё нужно учитывать, что “ракрытие” каждого из сигналов требует серьёзной вычислительной обработки: нужно определить кодирование, модуляции, режим работы и т.п. Если же ставить помеху только на один из принятых сигналов, то такая помеха скорее всего окажется неэффективной.

(С другой стороны, излучение дополнительных “пустых” сигналов создаёт нагрузку на оборудование радара, требует выделения временных промежутков, меняет всю логику работы РЛС. Особенно проблемным такой подход становится, если в распоряжении РЛС всего один передатчик.)

()

Похожие записки:



Далее - мнения и дискуссии

(Сообщения ниже добавляются читателями сайта, через форму, расположенную в конце страницы.)

Комментарии читателей блога: 30

  • 1. 5th April 2009, 19:34 // Читатель Jeff Zanooda написал:

    Тут проблема не в том, каким именно способом бороться с активными помехами. Допускаю, что достаточно просто спрятать сигнал получше (сделать его более случайным). Это поможет не только от помехопостановщиков, но и от банального обнаружения РЛС и уничтожения её HARM-ом. Обнаружить-то сигнал проще, чем подделать.

    А загвоздка скорее в том, что у одной из конфликтующих сторон системы вооружений будут новее, возможно на несколько десятилетий. При их разработке будут уже учтены слабости систем противника. И времени ответить не будет – нонче цикл разработки/внедрения гораздо длиннее, чем продолжительность вооружённого конфликта.

  • 2. 6th April 2009, 08:39 // Читатель arcman написал:

    > А загвоздка скорее в том, что у одной из конфликтующих сторон системы вооружений будут новее, возможно на несколько десятилетий.

    Собственно я о том и говорю, что беспилотные имитаторы создаются против слабого противника, фактически против одиночных ЗРК.
    Даже простая разнесенная сеть старых радаров (работающих на разных каналах, дабы не мешать друг другу), способная лишь на самый элементраный обмен данными между собой, уже сделает применение имитаторов малоэффективным.

    > Например, радар излучает зондирующие сигналы на нескольких частотах, а реально для “наблюдения” за целью использует лишь один из диапазонов.

    Не совсем понятно зачем так делать.
    Мы можем просто в случайный момент времени на случайной частоте (внутри какого то достаточно большого диапазана частот) слать зондирующий сигнал.
    Поставить активную помеху на него будет нельзя в силу физических причин – скорости распространения радиоволны :) (понятно что импульс д.б. короткий – раз, и всё, а не так что бы параметры цели определялись длительной серией импульсов)

    Пытаться ставить помеху по всем каналам внутри диапазона для имитатора тоже не вариант :)

  • 3. 6th April 2009, 12:55 // Читатель sashket написал:

    > …понятно что импульс д.б. короткий – раз, и всё…

    Так получится определить только лишь наличие чего-то на данном участке воздушного пространства. А вот для определения курса, высоты и скорости этого “чего-то” как раз таки и нужна серия импульсов.

  • 4. 6th April 2009, 18:27 // Читатель arcman написал:

    Яж про то что нельзя серию на одной частоте.
    Меняя частоты можно постоянно импульсы слать.
    Главное что бы на единичное измерение не требовалось много импульсов одной частоты.

  • 5. 7th April 2009, 07:42 // Читатель arcman написал:

    [offtopic]
    на картинке вроде как не РЛС :)
    похоже на приемопередающий блок аппаратуры спутниковой связи, в простонародье – спутниковую тарелку.
    [/offtopic]

  • 6. 7th April 2009, 09:37 // Александр Венедюхин ответил:

    Угу, так и есть – связь со спутником.

  • 7. 8th April 2009, 15:02 // Читатель Коля написал:

    даааа.. такую бы тарелочку да мне бы на интернет :)))

  • 8. 8th April 2009, 22:18 // Читатель andy написал:

    Я предлагаю такую схему…

    Пункт контроля за воздушным пространством состоит из пассивного приемника и нескольких (7 – 20) излучателях, расположенных на некотором , случайном расстоянии от приемника.
    Каждый из излучателей просыпается через случайные промежутки времени и генерирует шумоподобный сигнал, на который нагружена некоторая цифровая последовательность. Естественно, последовательность и часы на излучателе и приемнике заранее синхронизированы, а координаты излучателя известны приемнику.

    Приемник, получая отраженный сигнал, выделит из него цифровую последовательность и определит, какой излучатель является его источником. Имея такие отражения от нескольких излучателей (и, естественно, зная координаты излучателей) приемник сможет определить координаты объекта.

    При такой схеме потеря определенного числа излучателей не приводит к потере пункта контроля за воздушным пространством, т.к. приемник и командный пункт радиопассивны.
    Излучатели можно подвешивать на тросах-растяжках между 3-4 мачтами на высоте 10-15 метров, чтобы затруднить попадание в них ракет, наводящихся на радиосигнал.

  • 9. 9th April 2009, 09:51 // Читатель Дмитрий написал:

    Не вижу причин для споров и обсуждений. Все защиты давно реализованы в таких РЛС, как 22ж6, 19ж6, 35н6. Это было сделано еще в начале 80-х годов. Системы ПБЛ, ПБО, СУЛТ защищают от практически всех видов активных помех, кроме т.н “Гаусовского шума”.
    Комментаторам набо просто в РТВ послужить.

  • 10. 9th April 2009, 19:37 // Александр Венедюхин ответил:

    Все защиты давно реализованы

    Угумс. И, за ненадобностью, РЭБ не существует как класса, очевидно.

  • 11. 10th April 2009, 05:50 // Читатель Jeff Zanooda написал:

    РТВ, наверное, пользуются какой-то секретной физикой. В которой есть, например, непобедимый Гаусовский шум.

  • 12. 10th April 2009, 07:54 // Читатель arcman написал:

    Читатель andy написал:

    > Я предлагаю такую схему?

    Слишком мудрёно и не нужно – с переходом на АФАР активные помехи могут исчезнуть как класс.

    Читатель Дмитрий написал:

    > Не вижу причин для споров и обсуждений.

    Может тогда проведёте нам курс “молодого бойца”? =)
    Обычно такие утверждения идут от незнания предмета спора.
    “У нас уже давно всё реализовано, а как реализовано – мне знать не положено” :)

  • 13. 10th April 2009, 19:44 // Читатель Jeff Zanooda написал:

    arcman, а как связан переход на АФАР и исчезновение активных помех как класса? АФАР вроде всего лишь позволяет диаграммой направленности антенны управлять без возни с механикой.

  • 14. 10th April 2009, 20:27 // Читатель arcman написал:

    Диаграмму двигать без механики может и ПФАР.
    АФАР тут примечателен большим кол-вом независимый приёмопередающих модулей, которых можно заставить слать импульсы на разных частотах.

    Соответсвенно, имитатору, что бы поставить активную помеху, нужно будет так же эти N частот задействовать.

    Собственно это тот самый хвалёный штатовский LPI, который и правда является следующим шагом в развитии радарных систем.

    Просто в случае одного передающего модуля, я не знаю на сколько это возможно, быстро перестраивать усилитель мощьности по частоте, что бы каждый новый импульс излучался с большим сдвигом от предыдущего.

    В случае гораздо менее мощьных и также более многочисленных активных модулей это сделать проще.

    Т.е. АФАР это не только более эффективное отстранение от помехи за счёт фильтрации и диаграммы, это ещё и эффективное противодействие активным помехам на этапе посыла зондирующего импульса.

    Я конечно могу ошибаться, но на мой дилетанский взгляд всё вполне стройно выглядит :)

  • 15. 10th April 2009, 22:00 // Читатель andy написал:

    [quote]
    12. 10th April 2009, 07:54 // Читатель arcman написал:
    Слишком мудрёно и не нужно – с переходом на АФАР активные помехи могут исчезнуть как класс.
    [/quote]
    С такой логикой появление противорадарных ракет убьет радиолокацию :) Однако и ракеты есть, и радары.

    То что я предлагаю – способ выжить и продолжать контролировать небо даже в условиях массированой атаки. Сколько самолетов понадобится противнику, чтобы накрыть штук 15 передатчиков на площади хотя бы 1 кв. км?

    Конечно, мое предложение может для кого-то быть откровенным дилетантизмом. Однако существует мнение, что планирующееся в будущем многократное увеличение мощности сигналов спутников GPS – это способ увеличить мощность отраженного от объектов эхосигнала, чтобы использовать пассивную радиолокацию. Если это технически реализуемо, то (на уровне принципа) это полнейшее повторение моего предложения

  • 16. 10th April 2009, 23:06 // Александр Венедюхин ответил:

    Скажу более, локация по такой схеме (“пассивное” использование сигналов с известными характеристиками) – уже применяется. Можно использовать не спутники GPS, но, скажем, телевизионные радиопередатчики и т.п. (Спутниковый сигнал тоже можно использовать, конечно.)

  • 17. 10th April 2009, 23:13 // Читатель andy написал:

    2 Александр Венедюхин

    Я думаю, именно поэтому, американцы бомбили в Югославии не только военные объекты, но и телецентр, радиостанции…

    ЗЫ. Почитал ваш блог, интересно. Нашел сообщение о СААБовской антистелс-системе :( Опять все придумали до меня :)

  • 18. 11th April 2009, 05:31 // Читатель Jeff Zanooda написал:

    Быстро менять частоту можно и с одним усилителем мощности. Не в два раза, конечно, но достаточно, чтобы отстроиться от помехи. Активной решёткой можно хитрее управлять, чтобы нуль диаграммы направленности пришёлся в сторону постановщика помех, это да, но если постановщик помех и цель – один и тот же самолёт, то толку от этого будет немного.

  • 19. 11th April 2009, 10:26 // Читатель arcman написал:

    Jeff Zanooda

    Я же не про шумовую помеху, от которой надо отстраиваться, а про посылку поддельных эхо ответов.

    На шумовую помеху навестись можно и без радара :)

    andy
    > С такой логикой
    нормально у меня всё с логикой
    нужно сравнимые вещи сравнивать и понимать природу происходящих процессов

  • 20. 11th April 2009, 12:00 // Читатель sashket написал:

    > …Спутниковый сигнал тоже можно использовать, конечно.

    Уже используют, вроде: http://rniikp.ru/ru/news/index/2007-4-26_3.htm

  • 21. 11th April 2009, 16:51 // Александр Венедюхин ответил:

    Ну тем более.

  • 22. 13th April 2009, 16:40 // Читатель Timick написал:

    2 Александр Венедюхин и andy это называется бистатическая радиолокация, но в описываемых вами сценариях не всегда возможно определить положение передатчика – в этом может быть проблема.

    а телецентр и радиостанции они все-таки по другой причине бомбили – чтоб самим вещать с летающей радиовещательной станцией. но тут вышла проблема европа не Куба где можно безнаказанно летать и вещать особо не морочась с ЭМС… запустив свой передатчик в Югославии они нарушили трансляцию кубка UEFA в соседних странах

  • 23. 13th April 2009, 16:50 // Читатель зашел в гости написал:

    sashket

    Между “российская корпорация ?Вымпел? представила технологию” и “уже используют” – ОГРОМНАЯ разница. Ни стоимость, ни примерные сроки строительства этой системы в статье почему-то не упоминаются. Думаю, чтобы не пугать читателя астрономическими цифрами….

  • 24. 13th April 2009, 22:56 // Александр Венедюхин ответил:

    это называется бистатическая радиолокация, но в описываемых вами сценариях не всегда возможно определить положение передатчика – в этом может быть проблема.

    Ну с GPS и телецентрами (или, скажем, с базовыми станциями GSM) особых-то проблем нет. Да и в других случаях приёмники могут вычислить положение передатчика.

  • 25. 14th April 2009, 01:24 // Читатель sashket написал:

    Зашел в гости, я имел ввиду уже используют принцип в разработках.

  • 26. 14th April 2009, 19:18 // Читатель дилетант написал:

    А что если локатор не будет менять частоту, а посылать
    слабый, ниже уровня обнаружения постановщиком помех
    псевдо-случайно модулированный непрерывный сигнал,
    на уровне ниже фонового шума, а затем зная закон собственной модуляции накладывать отраженный сигнал
    приводя его пребразованием к стандартному и складывая
    приведённые куски числом до миллииона во столько же раз
    усиливая отражённый сигнал. Результат: локатор видит
    всё, но никто не видит локатор. Математически это вроде
    возможно. Не знаю как в технике.

  • 27. 14th April 2009, 21:02 // Читатель дилетант написал:

    Есть, конечно, проблема синхронизации преобразования
    полученного сигнала обратно в стандартный, поскольку
    не зная с какого момента начать получим просто шум.
    Этот момент можно определять короткой группой обычных
    импульсов для привязки к объекту, а затем отслеживать
    невидимо. Можно подумать и о способах маскировки
    привязывающего сигнала, и алгоритмах анализа.
    Стелс так можно и не увидеть, но обычный самолёт может
    и не узнать, что его обнаружили. Прочитал эту статью и вот такая идея пришла. Интересно, что думают профессионалы.

  • 28. 16th April 2009, 04:55 // Читатель Jeff Zanooda написал:

    Эта идея (обменять мощность на время) используется на практике, посмотрите по ключевым словам pulse compression. Загвоздка в том, что время тоже ограничено. Луч радара должен двигаться, сканировать пространство. Если сигнал сделать слишком длинным, то быстро двигать луч будет нельзя – надо успеть послать весь сигнал и принять его обратно, пока цель находится в пределах главного лепестка диаграммы направленности.

  • 29. 16th April 2009, 16:56 // Читатель arcman написал:

    Непонял чего понаписали, но похожее реализованно (по заявлению разработчиков) в радаре F-22.

    И для реализации этого им потребовалось делать АФАР.
    Называют они это LPI, и про это тут уже писано переписано.

  • 30. 20th April 2009, 16:34 // Читатель arcman написал:

    “Для обеспечения помехозащищенности в РЛК 91Н6Е производится анализ помеховой обстановки, электронная перестройка несущей частоты от импульса к импульсу, введены специальные высокопотенциальные режимы секторного обзора пространства.”

    Вот так вот :)