Sistemi RWR/ESM del Regno Unito

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Il Regno Unito aveva raggiunto, nel secondo conflitto mondiale, ottimi risultati nel settore della guerra elettronica. Nel dopoguerra il rapido progresso tecnologico e l’arrivo dei bombardieri serie V ha presto imposto l’adozione di dispositivi di scoperta radar passivi, inizialmente trascurati a favore dei radar attivi di coda, come l’ARI.5800 Orange Putter in banda X, sui Canberra e Valiant. Il Valiant, solo nella variante da guerra elettronica, disponeva di ricevitori americani APR-4 e APR-9. Il resto della dotazione era, per gran parte, risalente al 1945.

ARI.18105 Blue Saga

Primo dispositivo RWR, è stato montato sui bombardieri Victor e Vulcan, oltre che sui Buccaneer. Ogni aereo aveva 4 antenne sul muso e in coda che coprivano le bande E-I (2,5-12 GHz). Apparentemente i dispositivi sono stati poi modificati come ARI.18235/1. Il Blue Saga è stato poi sostituito con gli ARI.18228.

ARI.18144  Orange Harvest

Era un sistema ESM sugli Shackleton e sui Lynx HAS.2. Operava sulle bande S e X, fornendo rilevamento direzionale delle emissioni di navi e sottomarini.

Ferranti ARI.18203

La specifica del 1960 prevedeva per il nuovo TSR.2 un dispositivo RWR leggero e compatto. Avrebbe dovuto indicare il lock-on di radar aerei o terrestri, rilevando segnali a impulsi e CW in banda S-C-X-J su 360°, con indicazione sonora e visiva. Le consegne erano previste per giugno 1963. La competizione tra Marconi e Ferranti ha visto la scelta della seconda a fine dicembre. Ci è voluto un anno per negoziare il contratto, così lo sviluppo è partito solo a fine 1961. L’RWR/Missile Warning Ferranti ARI.18203/2 avrebbe dovuto avere due sensori anteriori davanti al parabrezza a 45° e due sensori  posteriori nelle estremità alari, per una copertura a 360° su 4 quadranti, tipica della tecnologia del tempo. Ogni sensore, con 3 antenne per coprire le bande S, C/X, e J, avrebbe rilevato radar con polarizzazione verticale-orizzontale. Un missile-lock avrebbe attivato un suono e un indicatore del quadrante.

Ma il sensore di estremità posteriore destro interferiva con la bussola magnetica, così si è lasciato il solo sensore sinistro, con un buco nella copertura. Il sistema andava in overload coi segnali a impulsi, cosa che ha richiesto la riprogettazione. Il suono variabile di allarme, giudicato inappropriato, è stato convertito in un suono costante, impedendo però l’identificazione di segnali TWS. Le prove sono slittate al 1964 poi, per i ritardi, al 1966. Ancora ad aprile 1965 non c’era alcun sistema montato, per problemi con le carenature dei sensori di estremità.

Marconi ARI.18223

Apparso nei primi anni ’70, era un dispositivo RWR leggero su tre bande  S, C, X (E-J), inizialmente destinato agli F-4, fabbricato in molti modelli (almeno da /1 a /8) . Lo hanno montato gli Harrier GR.3 con un sensore frontale sul timone e uno sul retro della fusoliera, i Sea Harrier FRS.1 e i Jaguar GR.1 (ARI-18223/8), sul timone.

Il dispositivo individuava le minacce su quattro quadranti. I ricevitori eseguivano una scansione di 1,5 secondi, osservando ogni 0,5 secondi una delle tre bande di frequenza. All’inizio di ogni scansione, il pilota sentiva un breve suono acuto che gli permetteva di identificare la banda. A questo punto, il suono variava secondo la scansione del radar. Il pilota combinava i dati audio con  6 luci che indicavano il tipo di emissione (P, TWS, CW, EH, I , J) e con 4 luci direzionali. Il sistema poteva così trattare un solo radar per volta su un settore di 90°.

Marconi ARI.18228 Green Butter

Inizialmente denominato PWR (passive warning receiver), è stato installato nei primi anni ’70 sui Buccaneer (ARI.18228/1 ? Con 4 sensori su timone e ali), sui Vulcan (ARI.18228/6) e sugli F-4K/M (ARI.18228/2 ?) in un caratteristico pod rettangolare sulla cima del timone con le antenne di ricezione anteriori/posteriori. Negli anni successivi è stato inserito sui Canberra PR.9 e sui Victor K.2. Soffriva, a seconda dell’installazione, di zone cieche.

I ricevitori sfruttavano la tecnologia “cristal video”, con rilevamento sulle bande E-J (2,5-18 GHz). La rappresentazione era su schermo CRT di 10 cm. L’indicazione di minaccia, su 360°, era una linea radiale (strobe), continua per la banda I (intercettori), a 3 segmenti per la banda E/H, a 5 segmenti per la banda J. Una serie di 4 luci verdi indicava segnali a impulsi, TWS, CW. Un segnale sonoro indicava la PRF del radar: alto implicava minaccia elevata. Un pannello permetteva di selezionare le singole bande per favorire l’identificazione. La precisione era buona:  +/-5°.

Superato dai nuovi dispositivi, durante le esercitazioni non era in grado di avvisare l’equipaggio se era inquadrato da un Tornado ADV.

GEC-Marconi  Sky Guardian 200  

Miglioramento dell’ARI-18228, inizialmente per il mercato estero, è stato montato sui Buccaneer come retrofit, prima della Guerra del Golfo, ma era presente anche sui Sea Harrier FA.2 (ARI-18228/16), Jaguar (ARI-18228/15 ?) e Canberra PR.9 (ARI-18228/6) oltre che su molti elicotteri. Riceveva a 360° le frequenze tra 2 e 18 GHz in 3 bande, con precisione di meno di 10°. La libreria delle minacce, programmabile, aveva oltre 2500 emittenti in memoria.   

Sky Guardian 200 Digital (SG200-D)

Ha sostituito gli Sky Guardian 200, con un aggiornamento digitale. Ne sono stati dotati i CH-47.

Decca ARI.18233

Sistema ESM per i Lynx HAS.2.

ARI.18240/1 Yellow Gate

Negli anni ’80 i Nimrod MR.2/R.1 hanno iniziato il montaggio del sistema ESM avanzato Loral ARI.18240 (EW-1017) alle estremità alari, per la ricezione e classificazione delle emittenti. Il sistema è stato poi montato anche sugli E-3D Sentry, sempre alle estremità alari, talvolta indicato come Loral 1101.

Il Ministero della Difesa ha assegnato alla RRDS (Racal Radar Defence Systems) un contratto di aggiornamento dell’EW-1017 su 7 Sentry AEW.1, nel programma Yellowgate. Il gruppo copre le bande C-J (0,5-20 GHz), con ricevitori a due canali a supereterodina. Il miglioramento aumenta le capacità di allarme e sorveglianza, l’affidabilità e riduce la manutenzione. Ne è previsto l’uso sui  Sentry almeno fino al 2025.

Marconi ARI.18241 Hermes

Nel 1977 è iniziato un programma per dotare il Tornado ADV di un sistema superiore a quello del Tornado IDS, dati i compiti di intercettazione, con contratto di sviluppo e produzione nel 1978. Per ottenere il requisito la Marconi ha optato per un ricevitore programmabile a supereterodina “dual scan”, con maggiore sensibilità rispetto al “cristal video” e misura più accurata di angolo, frequenza (0,5-18 GHz) e larghezza di impulsi, realizzando l’ARI.18241/1 Hermes. Il sistema dispone di antenne a schiera a interferometro per le bande alte e basse nelle radici alari e un sensore a comparazione di ampiezza in coda. Il tutto gestito da un moderno processore di segnali per minacce multiple.

Si è poi deciso di montarne con urgenza una variante leggera sui Tornado GR4. Il risultante ARI.18241/2 disponeva sempre di ricevitori a supereterodina “swept” ma con le sole antenne anteriore e posteriore sul timone. A metà degli anni ’80 era già necessaria più protezione e si voleva integrare meglio il pod di disturbo Sky Shadow, per ridurre il lavoro dell’equipaggio e il tempo di risposta, date anche le maggiori capacità di processazione ora disponibili. Alla fine del 1988 è stato avviato il requisito SR(A)907 nel progetto Thor, per il nuovo sistema RHWR-2 con nuovi processori digitali con algoritmi de-interleave, libreria estesa e un caricatore di programmi rapido. Lo Skyshadow è stato portato allo standard Skyshadow-2, prendendo tecnologie digitali dello Zeus,  acquisendo più modulazioni. Connesso all’RHWR-2 poteva rilevare prima le minacce.

ARI.18242  Orange Reaper 

Conosciuto anche come Racal Kestrel Type 242, era un sistema ELINT-ESM per gli elicotteri ASW Merlin HM.1, per localizzare e rilevare la modalità di operazione di radar anche con forme d’onda sofisticate, con generazione di una lista prioritaria delle 25 minacce primarie.

Racal MIR-2 Orange Crop

Sistema ESM impiegato sugli elicotteri Lynx e Sea King della Royal Navy e su alcuni C-130 della RAF.

Racal ARI.23491/1 Rewarder (Prophet)

Variante del Marconi AWARE-3, dopo 7 anni di sviluppo, è divenuto operativo nel 1995, sui Lynx, Gazelle e Sea King. Rileva segnali sulle bande H-J, estendibili alle E-M (2-18 GHz).

BAe Systems Sky Guardian 2000

E’ una famiglia di dispositivi RWR-ESM leggeri digitali programmabili, per aerei, elicotteri e navi. Possono rilevare e identificare radar ad agilità di frequenza nelle bande C-K (0,5-18 e 32-40 GHz), su 360° e +/-45° in elevazione, con precisione migliore di 10°. L’RWR può processare segnali a impulsi, PD e CW, confrontandoli con una libreria di oltre 4000 emittenti, operando da solo o incorporato in un DAS Controller, come sul Tornado. La variante ESM ha capacità EEI (Enhanced Emitter Identification), capacità di registrazione per analisi successiva, e integrazione con il radar Seaspray. Ne sono dotati gli EH-101 e i Sea King. Il sistema HIDAS (Helicopter Integrated Defensive Aids System) sui Merlin HC.3, integra lo Sky Guardian 2000 (bande C-J), i sensori di allarme lancio missili e l’AN/AVR-2A per allarme laser, attivando i disturbatori IR e i dispenser AN/ALE-47. E’ stato selezionato per i WAH-64 Longbow Apache, assieme al Sanders AAR-57 CMWS e ai disturbatori RF e IR.

Leonardo Praetorian DASS

Il sistema DASS dei Typhoon ha un gruppo ESM-RWR completo, prodotto per il 60 % da ditte inglesi e per il 40 % da Elettronica s.p.a. Impiega ricevitori digitali a supereterodina a banda larga, con antenne anteriori e posteriori, sui due pod di estremità, che assicurano il rilevamento a 360° con precisione superiore ad 1°. Rilevano radar (anche LPI), emissioni ECM, radio e data-link tra 100 MHz e 18 GHz, frequenza estesa successivamente a 40 GHz, con aggiornamento software. Nel rilevamento passivo a grandi distanze, gli spostamenti angolari sono minimi e dipendono da triangolazione. Poiché i ricevitori non ricevono lo stesso impulso nello stesso tempo, la BAE Systems ha sviluppato un metodo in cui i segnali sono ricevuti indipendentemente e poi confrontati. Simile all’ALR-94 dell’F-22, anch’esso prodotto dalla BAe systems, il DASS può determinare la distanza per il puntamento passivo dei missili (emitter tracking), con l’ESM che invia i dati necessari allo HUD.

I dati, assieme a quelli dell’LWR e dell’IRST Pirate, sono inviati al Defensive Aids Computer (DAC), dotato di libreria riprogrammabile con 65536 signali. Vengono elaborati dall’AIS (Attack and Identification System) che può accedere anche a dati da piattaforme esterne, via MIDS datalink. L’AIS analizza i segnali, identificandoli a distanze anche di 216-278 km. Le sorgenti vengono localizzate da 185 km di distanza, e inserite in una lista prioritaria, con l’indicazione delle armi nemiche e del loro raggio d’azione, o la zona coperta dai missili sup-aria.

La posizione della sorgente è determinata tramite misurazione dell’ampiezza del segnale,  triangolazione sequenziale e multilaterazione. In manovre ad elevato G, i dati del Flight Control System (FCS) sono inviati al sistema ESM per tenere conto delle variazioni. La velocità, la distanza e la rotta del bersaglio sono determinate con filtri di Kalman, analisi del segnale (PDW) e dati provenienti da altri sensori. Se lo spostamento angolare è limitato a causa della distanza o perchè frontale, si possono impiegare due tecniche:

1) il gregario comunica via  data-link l’angolo di rilevamento e le caratteristiche del segnale, il rapporto signal-to-noise e l’identificazione (SEI, Specific Emitter ID), correlati in un dato periodo di tempo. E i due aerei determinano la posizione del bersaglio per triangolazione.

2) il DAC fornisce al pilota le istruzioni sull’esecuzione di una manovra coordinata, proiettandole sul casco e  sullo HUD. Si esegue una “2-turn”, con due virate di 90 ° intervallate da un percorso diritto, per mantenere la direzione inalterata dopo la monovra. Oppure una sinusoide a zigzag.

Ma sono capacità implementate solo parzialmente, la precisione angolare sembra ottimistica e lo scambio di dati tra velivoli è ancora carente. Denotano, comunque, l’enorme progresso raggiunto.

Fonti

Evolution of Tornado EW

The Radar Warning Receiver :: David Gledhill (david-gledhill.co.uk)

https://www.facebook.com/221640054641051/posts/the-ari-18228-radar-warning-receiver-fitted-to-the-uk-phantom-was-produced-by-ma/368094656662256/

https://www.pprune.org/archive/index.php/t-432188.html

https://www.blunham.com/Radar/SignalsMuseum/PDFs/RadioInstnList.pdf

https://www.thefreelibrary.com/Rotary+wing+EW+-+more+than+survival-a056013993

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