Tecniche di attacco elettronico (seconda parte)

Facebooktwitterlinkedin

Ingannatori della velocità

Velocity Gate Pull Off (VGPO o VGWO o VGS) e Velocity Gate Pull-In (VGPI)

I radar CW Doppler e Pulse Doppler consentono, tramite Doppler shift,  la rilevazione di bersagli a bassa quota dove,  per il clutter indotto dal terreno, i radar tradizionali ad impulsi sono del tutto inefficaci. I radar Doppler hanno “velocity gate”che concentrano l’attenzione su bersagli con velocità radiali entro certi limiti, per esempio 100 m/sec. Sono particolarmente resistenti alle contromisure e scartano automaticamente il chaff. Con questi radar  il trucco è simile all’RGPO. Si cattura il “velocity gate” in frequenza Doppler, si amplifica il segnale e lo si rispedisce indietro. Gradualmente si sposta (shift) la falsa frequenza Doppler su o giù, spingendo lontano dall’aereo  il “gate”. Alla fine si spegne il Repeater, lasciando il “gate” senza segnale, provocando il velocity break-lock. E il radar è costretto a ripetere la sequenza di acquisizione. Funziona al meglio contro radar con PRF alte e radar CW. Il rapporto J/S deve essere oltre 3 dB, e lo spostamento (shift) deve fornire un dato realistico di accelerazione per evitare che le ECCM lo rifiutino. 

Double  Pull  

Per aggirare l’ostacolo, l’RGPO/I e il VGPO/I spesso operano di concerto, oppure combinati con IG, SSW, SAM e Hooks, per interrompere anche il tracking angolare. Spesso si trasmette anche rumore di fondo (Noise Floor) per complicare la vita al radar. A basse potenze, infatti, può essere confuso dall’operatore come un problema del ricevitore.  

Dwell  Walk

Un’altra tecnica di inganno del “gate”. L’ingannatore rileva i parametri del “gate” (angolo, distanza, velocità) e li ripete per un tempo limitato (dwell) così il radar si aggancia al segnale di disturbo. Lentamente il sistema varia i parametri per simulare un movimento di allontanamento dalla reale posizione. Quando la distanza ottenuta supera di 10 volte il “gate”, l’inganno si disattiva, lasciando il radar senza bersaglio.

VGPO + RSAM

Nell’ultima parte del programma VGPO, si applica l’RSAM. Poiché il “velocity gate”è già spostato, l’inganno angolare è facilitato.

EP: i radar moderni sono in grado di riacquisire il bersaglio molto velocemente, utilizzando la Bandwidth expansion e il Double Tracking. Oppure possono ritardare ogni impulso casualmente (PRF jitter). Il sistema d’inganno non può capire quando arriverà l’impulso successivo e risponde in ritardo, non potendo generare bersagli più vicini. Anche i falsi bersagli più lontani possono essere, però, eliminati controllando l’intensità più alta dei segnali (signal strenght). E’ proprio l’RGPO che, all’inizio, ha inviato un impulso più forte ! La tecnica del “leading edge track”e l’agilità di frequenza, rallentano ulteriormente i tempi di risposta dell’ingannatore. Che può rispondere solo aumentando la potenza, così tanto da catturare i circuiti di AGC o inviando impulsi di disturbo abbastanza lunghi da coprire l’intero “jitter period”.

Oppure  si impiegano “gate” addizionali (guard gate), vicini al primo. Appena si rileva un eco aggiuntivo, il sistema di inseguimento entra in “memoria” per breve tempo, per poi riacquisire il vecchio bersaglio. Appena l’eco reale e l’inganno sono separati, l’eco reale entra nel guard gate, bloccando il tracking gate. Quando i sensori rilevano che l’inganno è terminato, i “gate” si riposizionano di nuovo correttamente.

Chirp Gate Stealer (CGS)

Le proprietà di accoppiamento in distanza e Doppler dei radar Chirp li rendono vulnerabili ad alcuni speciali repeater.  Il CGS è simile al VGPO ma la deviazione è 20 volte superiore. Si usa contro radar che adottano la “pulse compression”(chirp), così denominati perché se si ascolta il segnale usato per variare gli impulsi in modulazione di frequenza, il cambiamento di tono ricorda il cinguettio (chirp) di un uccello.

Il radar interpreta i cambi di frequenza del CGS in variazioni della distanza. Si generano molti falsi bersagli prima e dopo quello reale. Così facendo il CGS allontana il radar dal vero bersaglio, e poi si disattiva.

Random Doppler (RD)

Produce falsi bersagli Doppler e causa confusione durante la sequenza di ricerca ed acquisizione. Invia falsi segnali più forti, la cui frequenza cambia casualmente per periodi di 20 millisecondi.

Velocity Bin Masking (VBM) o Narrow-Band Doppler Noise (NBDN) o Straight-through Repeater

Efficace contro radar ad alta PRF che sfruttano la variazione di frequenza Doppler dei bersagli. Ricevuto il segnale, varia  la frequenza Doppler e la ritrasmette indietro, rendendo il radar incapace di ricavare la distanza reale. Genera due tipi di ECM, a seconda dei parametri selezionati. Nel primo, genera falsi bersagli multipli Doppler simmetrici attorno al vero eco. Nel secondo caso, modificando un parametro,  accentua le bande laterali Doppler attorno al bersaglio provocando l’allargamento dello spettro di frequenza dell’eco. I rilevatori CFAR  lo interpretano come un aumento del livello di rumore di fondo e non rilevano l’eco.

Velocity False Target (VFT) o False Doppler Target (FDT)

Opera contro radar PD dotati di filtri a banda stretta. Il falso bersaglio è programmato per restare nel filtro Doppler un tempo sufficiente per essere dichiarato reale dal processore,  ma non abbastanza per consentire il tracciamento. Il falso bersaglio poi si sposta sulla successiva frequenza pseudo-random e si ripete. Così facendo sovraccarica le capacità di processazione e/o l’abilità dell’operatore di identificare il vero bersaglio.  Genera falsi bersagli multipli in velocità.  Spesso è combinato con IG o SSW.

Ingannatori angolari

Angle Gate Pull Off (AGPO)

Nome generico delle tecniche di inganno che inducono errori di inseguimento angolare. I radar, oltre al fascio principale (main beam), hanno anche indesiderati lobi laterali (sidelobe) che emettono e ricevono energia, con minore efficienza. Questi lobi possono essere rilevati dai sistemi RWR e disturbati.

Sidelobe Jamming (SLJ)

I circuiti del radar sono progettati per registrare la posizione angolare nel solo lobo principale,  perciò mostrano i bersagli con un errore angolare uguale allo spostamento tra il lobo principale e quello laterale coinvolto. Combinato con l’inganno in distanza, il Sidelobe Jamming può generare molti falsi bersagli a distanze e angoli, causando confusione sull’intero volume di ricerca, con potenza media molto più bassa dell’equivalente disturbo.

Il disturbatore si attiva quando aggancia uno dei lobi laterali più lontani da quello principale (off boresight) e invia un forte impulso. Il radar interpreta il segnale come proveniente dal lobo principale. L’effetto risultante è che il segnale sembra provenire da ogni lato. Il disturbo nei lobi laterali richiede molta più potenza, perché non è efficace come quello nel fascio principale. A 90 km di distanza  da un radar ASR-9, un jammer di sbarramento da 100 W nel lobo laterale  può ridurne la portata di rilevamento di appena il 9 %.  Lo stesso disturbatore in modalità Spot, la riduce del 49 %.

EP: la tecnica funziona solo contro radar con soppressione dei lobi laterali inefficace, inferiore a 20 dB. Si può, col Side Lobe Blanking (SLB) aggiungere al radar un ricevitore omnidirezionale. Se questo rileva un impulso più forte di quello previsto nello specifico settore, probabilmente è attivo un “sidelobe jammer”.   

Jamming strobe: localizza il jammer, individuandone la direzione  e stimandone l’intensità. 

Inverse Gain (IG) o Inverse Con-Scan (ICS) o Inverse Amplitude Modulation

Alcuni radar di vecchio tipo utilizzano la modulazione d’ampiezza del segnale e  muovono il fascio attorno alla posizione del bersaglio. Due esempi sono gli “height-finder”, che muovono il fascio su e giù, e quelli a scansione conica (ConScan). La scansione conica è un modo semplice per ottenere precisi rilevamenti angolari (frazioni di grado !) anche se il fascio è ampio. Il fascio ruota attorno all’asse di simmetria del radar, leggermente fuori asse di alcuni gradi (forma un cono). Quando il bersaglio è rilevato, l’antenna si ferma e il fascio ruota attorno all’ultima posizione. La scansione conica si è imposta per  la processazione più semplice dei segnali, adatta all’elettronica a valvole. Se il bersaglio giace nel cono, la rotazione modula il segnale, che sarà più forte, se il bersaglio è vicino all’asse, e costante in ampiezza se si trova al centro. La variazione indicherà un disallineamento.  La direzione del bersaglio si trova attraverso la fase della modulazione.  Il segnale può essere a impulsi o CW (onda continua), il primo è più potente ma facilmente disturbabile. In ogni caso il sistema, se si conosce la velocità di rotazione, è attaccabile con successo. Molti missili aria-aria sono guidati con questo sistema. Gli RWR possono rilevare questi radar per la fluttuazione ciclica dell’intensità. E’ richiesto un equipaggiamento specifico per ogni tecnica. Un jammer inverse con-scan (inverse gain) è efficace solo contro un con-scan.

L’Inverse Gain interrompe l’inseguimento angolare del bersaglio attaccando il meccanismo di scansione conica dell’antenna (il radar misura ancora correttamente la distanza). Se si trasmette un segnale modulato (variato) in ampiezza, con una frequenza pari a quella di rotazione dell’antenna, si crea un errore angolare. Si trasmettono copie amplificate del segnale quando questo è debole, nulle o debolissime se è forte (Inverse Gain) con una emissione modulata in fase invertita. Il disturbo si somma all’eco reale, così il radar crederà di aver agganciato il bersaglio quando in realtà è fuori tiro o penserà di trovarsi nel punto sbagliato quando in realtà è puntato correttamente. L’IG è spesso in combinazione con l’RGPO per contrastare meglio l’inseguimento ConScan. Richiede una certa potenza, con rapporto J/S di 10-25 dB.

EP: si può variare la frequenza della scansione conica in modo casuale. Impiegare il salto di frequenza o il PRF Jitter. O passare alla tecnica monoimpulso, non attaccabile.

L’Inverse Gain  misura i parametri del fascio rotante. Ma non c’è nessun bisogno che il fascio radar ruoti quando trasmette il segnale. E’sufficiente che ruoti il ricevitore, eliminando così la fluttuazione ciclica del segnale. Un modo è usare due antenne, una con un fascio fisso per trasmettere e l’altra con un fascio rotante per la ricezione. Appena localizzato il centroid, si sposta sul bersaglio lo schema ricevente. La trasmittente, asservita al ricevitore, punta il bersaglio e solo quello è agganciato, permettendo un fascio molto sottile.

Questo sistema è denominato CSORO o COSRO (Conical Scan on Receive Only) o LORO (Lobe On Receive Only). Il jammer perde tutte le informazioni sullo schema di scansione. Radar di questo tipo, inoltre, rilevano la modulazione d’ampiezza del disturbo e la cancellano prima di processare il segnale. E ritardano la rilevazione RWR. In questo caso, i sistemi ESM non sono d’aiuto: serve lo spionaggio per realizzare un buon disturbatore.

Swept Square Wave (SSW)

I radar LORO non sono esenti da jamming. Sono efficaci nel negare al disturbatore ogni dato sulla frequenza di scansione (velocità di rotazione del fascio?) e la fase (quando è sul bersaglio?). Ma il disturbatore può ipotizzare la presenza di un radar LORO e variare l’Inverse Gain attraverso una serie di probabili frequenze di scansione, in un ciclo ripetitivo, cercando di rompere l’aggancio. Questa tecnica è denominata SSW (Swept Square Wave). La frequenza di ripetizione è aumentata o ridotta lentamente così che si sincronizza brevemente con la frequenza di scansione dell’antenna. Quando avviene, il radar riceve, oltre al suo segnale, un secondo segnale lievemente fuori tempo. Dato che il disturbo è mosso nella frequenza di ripetizione, la seconda parte del segnale si muove in relazione al segnale del radar. Quando i due segnali si sincronizzano, si creano errori notevoli  che muovono l’antenna lontano dal bersaglio. Siccome la variazione è continua, dopo un po’ l’errore si annulla, magari prima che il radar si sia allontanato del tutto dal bersaglio. Perciò non è efficace come l’inverse gain che interrompe il processo di tracciamento ad ogni scansione, rispetto a una volta ogni tanto per l’SSW, ma fornisce un po’ di protezione contro radar con-scan e COSRO.

Swept Comb  

Comb migliorato per il disturbo dei Lobing Radar, specialmente dei COSRO.  Un disturbo Comb, a linee spettrali separate, viene mosso (swept) come una singola unità, così che tutte le frequenze, in una serie di previste frequenze di scansione, sono attraversate almeno una volta da una linea spettrale.

Repeater Swept Amplitude Modulation (RSAM)

In alcuni vecchi radar si utilizzano due lobi paralleli, e il computer confronta i segnali ricevuti passando da un lobo all’altro (switching), con una  determinata frequenza (lobing frequency). Se si conosce la frequenza di switch, si può programmare l’ingannatore in modo da inviare un segnale forte o debole quando il lobo è puntato lontano dall’aereo. Alla fine il computer elabora i due segnali dei lobi e, involontariamente, inserisce il falso segnale d’inganno. Questa tecnica degrada o interrompe l’aggancio. Non funziona contro i radar monopulse.

EP: il modo migliore per evitare tutto ciò è il radar LORO che nega all’ingannatore ogni dato di lobing. L’ingannatore può inviare gruppi di segnali non sincronizzati ma l’effetto non è dei migliori.

Cooperative Angle Jamming (CAJ)

I sistemi di disturbo possono essere tracciati passivamente. Qualcuno ha avuto la bella idea di inserire in alcuni missili la modalità HOJ (Home-On-Jam): autoguida sulla sorgente di disturbo. Il missile viene attirato dalle potenti emissioni del disturbatore e, silenziosamente, lo attacca.

Già in Vietnam si utilizzava il disturbo cooperativo di gruppi di aerei in formazione (formation jamming), per rendere più efficace il jamming contro i radar di puntamento e presentare un bersaglio diffuso. I velivoli dovevano trovarsi nella stessa “cella” radar. Ma si può andare oltre. Il disturbo o un campione dell’impulso ricevuto è amplificato e ritrasmesso in modo casuale tra i vari velivoli, provocando un aumento dell’abituale movimento (wander) del punto tracciato dal radar. Per ottenere una accurata soluzione di tiro, il radar segue il “centroid”, il punto medio. Il risultato è un eccessivo errore di tracking. Il missile si dirigerà verso il “centroid” del bersaglio e passerà senza danno in mezzo alla formazione.

Cooperatively Blinked Noise (CBN), Blinking Noise (BN), Blinking Doppler Noise (BDN) e 

Blinking Pseudo Random Noise (BPRN)

Il gruppo di aerei (due o più) utilizza il Blinking, un inganno angolare. I disturbatori sono accesi e spenti alternativamente in modo coordinato, all’interno della medesima “cella” angolare del radar, ad un ritmo di pochi Hertz, di solito tra 0,1 e 10. Il disturbo o un campione di impulso viene amplificato e ritrasmesso da punti vari, molto separati sull’aereo o da diversi aerei in formazione, in modo casuale. Questo degrada la risoluzione angolare del radar di ricerca e crea falsi bersagli in un radar TWS, al punto di saturarlo e renderlo incapace di agganciare alcunché. In più, degrada la guida HOJ e monoimpulso. Il risultato è un overshoot, col missile che inizia a serpeggiare violentemente. Diretto alla coppia di aerei, passerà tra di loro senza danno, perché quando il sensore vede nel suo settore due o più sorgenti si dirige sul centro medio (centroid homing).

Lo scherzetto deve essere fatto bene: se la frequenza di “blinking” è troppo alta, il radar potrà calcolare i dati di posizione medi, se è troppo bassa il missile centrerà uno dei disturbatori. Il blinking risulta efficace anche contro i “polarization canceller”, per i motivi già visti.

Beacon jamming

E’ un sistema di disturbo differente. Anche conosciuto come down-link jamming, interferisce sui segnali che permettono all’operatore di seguire il missile sul radar per correggerne la traiettoria, contrastando quindi i sistemi di guida Command o CLOS. E’ piuttosto difficoltoso, perché richiede una potenza elevata per soverchiare il segnale emesso dal transponder del missile e un buon allineamento sulla linea missile-radar di guida, cosa ottenibile solo in fase terminale. Può persino, con elevati livelli di potenza, interferire coi comandi di volo del missile. Ha avuto un certo successo in Vietnam.

Tecniche avanzate

Molti dei metodi di disturbo trattati sono stati sviluppati tra gli anni ’50 e ’70. Verso la fine degli anni ’70 ha fatto la sua comparsa sui missili un nuovo, pericoloso, sistema di guida: il monoimpulso (monopulse). Nei radar monoimpulso le informazioni sulla localizzazione angolare del bersaglio sono ottenute per comparazione dei segnali ricevuti in due o più fasci simultanei (simultaneous lobing), distinguendosi da tecniche come il lobe switching o il conical scan dove i fasci sono generati in sequenza. Con questo sistema è possibile ottenere con un singolo impulso una rilevazione angolare bidimensionale (azimut e quota). Un comparatore  monoimpulso analizza le differenze di fase tra i segnali in arrivo per generare i segnali di guida. Se il bersaglio si trova al centro, l’eco arriverà simultaneamente in ogni ricevitore. Altrimenti il segnale entrerà prima nel ricevitore più vicino e poi nell’altro, provocando una variazione di fase, proporzionale all’errore angolare. Di solito si utilizzano quattro ricevitori, due per ogni asse, per migliorare la precisione e fornire migliore risoluzione Doppler. Il sistema può essere utilizzato con radar a impulsi e onda continua (CW). E’eccellente negli attacchi contro bersagli a bassissima quota, che rileva eliminando il “clutter” del terreno. Ed è estremamente difficile da disturbare perché insensibile ad inganni angolari provenienti da una sola sorgente.

Hanno inoltre fatto la loro comparsa alcuni radar che sfruttano nuovi principi.

High dynamic range: un rapporto più elevato tra energia minima e massima nel ricevitore,  prima di un overload di processazione,  cancella forti interferenze. 

Increase pulse length: l’aumento della lunghezza degli impulsi aumenta la potenza media e la probabilità di rilevamento, al prezzo di un aumento del raggio minimo e minor risoluzione in distanza.  Problemi risolti con la compressione degli impulsi e la variazione della pulse width, a seconda della modalità di operazione e della distanza attesa del bersaglio.

Dwell time: il ricevitore accetta nuovi segnali solo dopo una sosta (dwell) prefissata, in base al tempo occorrente ai veri segnali per tornare indietro. Gli impulsi di disturbo vengono scartati.

Spectrum control: il salto su frequenze casuali non è sufficiente. Infatti il radar potrebbe trovarsi ad usare frequenze attaccate da disturbi molto forti. Con lo spectrum control viene controllata l’intera gamma di frequenze, sfruttando meglio l’agilità di frequenza. Si scelgono quelle senza disturbo o con disturbo minimo. E l’avversario non può saperlo. Migliora di 10-20dB il rapporto segnale/disturbo.

L’antenna “null steering” riduce il disturbo “stand off” e “off the beam”. La posizione del lobo principale e alcune direzioni di minimo guadagno sono sempre orientate in modo da mantenere i punti di minimo verso i disturbi. Il guadagno dell’antenna in queste direzioni è mantenuto sotto -20 dB con un margine di pochi decimi di grado. Ottimo contro disturbatori fissi, quelli volanti cambiano troppo velocemente posizione. Purtroppo l’effetto suolo riduce la profondità dei punti di minimo e può anche iniettare il disturbo riflesso dal terreno nel lobo principale. Peggio ancora coi disturbatori a polarizzazione variabile.

Intrapulse Phase Coding: derivazione del Chirp, sfrutta le capacità di autocorrelazione dei codici di Barker per rifiutare disturbi e inganni. Segnali senza la corretta modulazione di fase sono normalizzati in ampiezza e attenuati dal correlatore di fase che accetta solo i segnali di cui riconosce il codice. Il disturbo risulta molto inferiore. Un disturbo particolarmente forte può distruggere il codice di fase del segnale ma deve superarlo di 10-20 dB.

Coded waveform: le forme d’onda codificate sono difficili da analizzare dai sistemi ESM/RWR e difficili da replicare fedelmente dai disturbatori.

Double frequency conversion: distinguingue il disturbo combinando il segnale radar in arrivo con un secondo segnale generato localmente (beat signal).

DRFM Repeater

L’importanza crescente dei radar a banda larga e alta risoluzione a impulsi coerenti ha presto portato allo studio di appositi sistemi di disturbo perché molte tecniche di attacco tradizionali perdono di efficacia. I radar coerenti, come i pulse compression e i pulse Doppler,  sfruttano nella processazione del segnale le  caratteristiche coerenti degli intra/inter-pulses, che rendono difficile il disturbo.

La diffusione dei circuiti digitali di processazione dei segnali, ha reso quindi le DRFM  molto importanti contro questi radar. Le tecniche DRFM sono efficacissime in alternativa alla precedente Direct Digital Synthesis (DDS), sebbene i sistemi di disturbo più sofisticati possano adottarle entrambe, alternandole. Le DRFM si  mantengono agganciate alla frequenza da disturbare, a differenza del DDS, che presenta qualche problema al riguardo. Il Jammer ha due antenne che ricevono e trasmettono separatamente, per trasmettere il disturbo prima possibile.

In confronto alle “memory loop” analogiche, il segnale non è degradato. Le DRFM, grazie all’uso di nuovi microprocessori avanzati, ricevuto l’impulso, ne conservano un campione digitale e modificano il segnale prima di ritrasmetterlo, sintetizzandolo in un eco realistico temporizzato, alterandone le caratteristiche: RCS, distanza, velocità, angolo. Essendo una rappresentazione coerente del segnale,  il radar non può distinguerla dal segnale corretto e la processa come reale. Cambia la distanza rilevata dal radar cambiando il ritardo nella trasmissione degli impulsi, la velocità rilevata con lievi variazioni in frequenza Doppler del segnale trasmesso o l’angolo di tracking usando tecniche AM per trasmettere nei lobi laterali (sidelobe). Può creare falsi bersagli dietro (reactive jamming) e davanti al bersaglio reale (predictive jamming). Le DRFM possono anche realizzare fronti in fase distorti nei ricevitori, per contrastare la misurazione angolare dei monoimpulso. E’ sono in grado di simulare anche i movimenti del bersaglio per ingannare i radar che impiegano la “motion features discrimination”.

Interrupted-Sampling Repeater Jamming (ISRJ)

In alcuni casi è necessario ricorrere ad antenne riceventi-trasmittenti in time-sharing. In questi casi si impiega l’ISRJ. Il jammer con DRFM periodicamente campiona e ripete una frazione del segnale coerente, con una antenna in time-sharing, formando falsi bersagli multipli realistici in ampiezza, distribuzione spaziale e fase. Alcuni possono anche precedere quelli reali. I segnali di disturbo mantengono le caratteristiche di partenza. L’impiego dell’ISRJ contro radar a modulazione di frequenza lineare (LFM), che usano processi di comparazione dei filtri nei radar pulse compression, allunga i processi stessi. E richiede poca potenza.

EP: essendo l’emissione del ripetitore “coerente”,  non può essere eliminata con metodi tradizionali come filtri di correlazione o integrazione coerente. Inoltre, essendo principalmente usato per autodifesa,  le tecniche di cancellazione dei lobi laterali (sidelobe cancellation-sidelobe blanking) sono inutili. E’ importante perciò rilevare le differenze nello spettro di frequenza tra il bersaglio e il disturbo. Si sono proposti diversi metodi di difesa, come segnali phase-coded, valutazione delle differenze di frequenza, temporali e di energia con l’eco reale, e nuovi filtri di banda per eliminare i falsi bersagli, ma senza garanzia di successo. Le DRFM sono difficili da gestire.

Terrain Bouncing (TB) e Sea Bouncing  

Guardando il tramonto sul mare, la superficie dell’acqua è un ottimo riflettore della luce (onda elettromagnetica). Lo stesso avviene con le onde radar. Una superficie può essere considerata “piatta”, rispetto alle onde elettromagnetiche, finchè le irregolarità rimangono corte rispetto alla lunghezza d’onda. Il terreno umido  per la pioggia o la brina,  il ghiaccio, oggetti larghi e piatti, si comportano come specchi radar. Il Terrain Bouncing viene utilizzato da aerei a bassissima quota. Si utilizza un ripetitore che cattura il segnale radar, lo amplifica e lo ritrasmette facendolo rimbalzare sul terreno con un certo angolo di fronte all’aereo. Il sensore dovrà scegliere tra un’eco debole e un’immagine luminosissima. Questo “hot spot”nel punto dove il segnale è rimbalzato, provocherà o un break-lock o guiderà il missile in guida HOJ contro il punto sul terreno. Difetti della tecnica: la riflessione terrestre (scattering) non è prevedibile esattamente ed inoltre provoca un effetto depolarizzante. La potenza effettiva irradiata (ERP: Effective Radiated Power) è ridotta.

Cross-Eye jamming (X-EYE)

Una delle contromisure più sofisticate mai concepite. Il jammer contiene un’antenna ricevente e una trasmittente, di solito in entrambe le estremità alari e comunque ben separate, e un repeater interno all’aereo. I segnali sono ricevuti simultaneamente dalle estremità. Il modulo sull’ala sinistra riceve il segnale radar, lo passa al repeater che ne sposta in avanti la fase, lo amplifica e lo passa all’ala destra per essere ritrasmesso indietro al radar. Contemporaneamente, il modulo sull’ala destra riceve il medesimo segnale radar, lo passa al repeater che ne sposta indietro la fase, lo amplifica e lo passa al modulo nell’ala sinistra per essere ritrasmesso indietro. Manipolando la fase (ritardo) dei due segnali di ritorno, il cross-eye distorce la forma dell’eco di ritorno (wavefront), e, quindi, la direzione percepita, creando una distorsione angolare. I due segnali in controfase (180° phase shift)  si sommano nel ricevitore radar, producendo un segnale nullo, proprio dove dovrebbe esserci un picco. Il missile cerca di riallinearsi al fronte distorto, credendolo reale, e vira spostandosi lateralmente rispetto all’aereo. L’intero processo dura pochi secondi e porta ad errori anche di Km. La potenza in gioco è alta, perché deve coprire l’eco reale per catturare l’angle tracker. Il rapporto J/S deve essere di almeno 20dB. Il sistema funziona ancor meglio utilizzando un’esca rimorchiata (towed decoy) dotata di repeater. Nei radar TWS o nei radar attivi, causa errori di posizione dei gate in azimuth ed elevazione. Previene l’aggancio o causa ritardi nei gate di acquisizione e inseguimento e sconvolge la logica di selezione dei gate di rilevamento.

Nel caso precedente la potenza dei due segnali è identica e cambia solo la fase. E’ però possibile, necessario in alcuni casi, variare anche in modo coordinato la potenza (amplitude modulation) dei due segnali in controfase. Si attiva solo uno dei repeater.  Il sensore monopulse inizia a tracciarlo. A questo punto si attiva il secondo repeater in controfase, la cui potenza cresce fino a raggiungere quella del primo. Il sensore  inizierà a spostarsi. Il primo lobo laterale si centrerà sul primo ripetitore. A questo punto la potenza del primo decresce lentamente fino a zero, mentre il secondo la mantiene inalterata. Il punto di mira si sposta ancora. Se, dopo un ciclo completo, la prima fonte è improvvisamente accesa e la seconda spenta, il seeker continuerà a tracciare col suo primo lobo laterale. E il ciclo ricomincia, spostando la mira sul secondo lobo laterale, poi sul terzo e così via. La risultante è un continuo spostamento del sensore con  incremento costante di errore angolare. Per evitare le possibili difese, spesso il Cross-eye è abbinato a tecniche come l’RGPO.

EP: le migliori contro-contromisure sono il “leading edge track” o  l’uso di “multiple range track”. Risultano utili anche il salto di frequenza, il PRF jitter, l’aumento del duty cycle o un aumento di potenza/guadagno per aumentare il burn through.

Cross-Polarization jamming (X-POL) o Polarization-Exchange Cross Modulation (PECM)

I segnali radar sono polarizzati, con una componente verticale e una orizzontale. Una particolare polarizzazione può facilitare, per esempio, la scoperta di bersagli a bassa quota. La polarizzazione può essere di molti tipi: lineare orizzontale (HOR), verticale (VER), circolare (CP), ellittica, swept (SX), doppia (Double Cross), ecc. Ogni radar è in genere realizzato per ricevere la stessa polarizzazione emessa, talvolta variata secondo le condizioni ambientali. In un radar monoimpulso, la ricezione di segnali di disturbo di ampiezza opportuna  e polarizzazione opposta, può portare all’aggancio del falso bersaglio.

L’X-POL è una tecnica AGPO particolarmente efficace contro i missili ad autoguida radar. Il ripetitore prende il segnale, lo ruota di 90° (polarizzazione ortogonale), e lo ritrasmette indietro. Ottimo contro missili a guida semiattiva monoimpulso. Causa errori angolari nei radar di puntamento e mette in difficoltà i sistemi EP, irradiando un segnale polarizzato “ortogonale” rispetto a quello del radar. Richiede alta potenza, pena la scoperta del bersaglio, con un rapporto J/S di 20-40 dB. Spesso è combinato con l’RGPO/VGPO. In questo caso richiede molta meno potenza con un rapporto J/S oltre 3 dB. 

Le antenne a riflettore sono la vittima prescelta dei segnali X-POL, e vengono deviate dal vero bersaglio. Il jammer impiega 2 antenne angolate a 90° rispetto alla polarizzazione, per esempio una verticale e l’altra orizzontale.  Il radar reagisce erroneamente con elevati errori di inseguimento. L’XPOL non funziona contro antenne piane (AESA, PESA) e richiede un elevato rapporto disturbo/segnale (J/S) per attaccare i deboli lobi di Condon, o l’eco apparirà nei “nulli” dello schema. Va benissimo quindi anche contro radar dotati di null steering. Ottimo anche il disturbo con polarizzazione casuale, con incremento di 6 dB nell’efficienza di modulazione.

EP:  con la polarizzazione ortogonale, il radar continua a trasmettere il segnale con la polarizzazione precedente, ma traccia passivamente la polarizzazione ortogonale del jammer, usandolo come radiofaro. Oppure può ricorrere alla polarizzazione variabile (variable polarization) per migliorare il segnale nel ricevitore (ma alcuni jammer possono seguire la variazione !). Può anche sfruttare il fatto che il segnale di disturbo polarizzato proveniente da un solo jammer (single lobe) è differente da quello prodotto da un vero eco, e cancellarlo mediante filtri appositi (cross polarization screen). I materiali artificiali tendono a depolarizzare le onde elettromagnetiche incidenti meno del clutter naturale. La comparazione degli echi in due canali rispetto ad una soglia prefissata può essere usata come discriminante per la rilevazione del bersaglio. Anche i radar ad alto guadagno e potenza mettono in forse la tecnica.

Double Cross

Combinazione del Cross Eye Jamming col Cross Polarization 

Facebooktwitter

Lascia un commento

Il tuo indirizzo email non sarà pubblicato. I campi obbligatori sono contrassegnati *