DE102010056268A1 - Method for the simultaneous operation of a jammer and an electronic reconnaissance system - Google Patents

Method for the simultaneous operation of a jammer and an electronic reconnaissance system Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum gleichzeitigen Betreiben eines Störsenders (1) sowie eines elektronischen Aufklärungssystems (2), wobei beim Betrieb des Störsenders (1) abwechselnd Störphasen (TJ2), zur Aussendung eines Störsignals, und Beobachtungsphasen (TB), zum Empfang und zur Auswertung von zu störenden Signalen, durchlaufen werden, und wobei eine Datenaufnahme des elektronischen Aufklärungssystems (2) ausschließlich während der Beobachtungsphasen (TB) des Störsenders (1) erfolgt.The invention relates to a method for the simultaneous operation of a jamming transmitter (1) and an electronic reconnaissance system (2), wherein during operation of the jammer (1) alternately interference phases (TJ2), for emitting an interference signal, and observation phases (TB), for receiving and Evaluation of interfering signals to be run through, and wherein a data recording of the electronic reconnaissance system (2) exclusively during the observation phases (TB) of the jammer (1).

Description

Zum Schutz von Fahrzeugen oder Fahrzeugkonvois gegen ferngesteuerte Sprengsätze (sogenannte IEDs, Improvised Explosive Devices) werden mobile Störsender eingesetzt. Dabei ist operationell neben dem Betrieb des Störsenders auch ein paralleler Betrieb eines elektronische Aufklärungssystems (auch als ESM-System: Electronic Support Measures bezeichnet) wünschenswert. Derartige Aufklärungssysteme umfassen typischerweise Komponenten zur Peilung, Modulationsartenerkennung und je nach operationeller Anforderung z. B. auch zur Erschließung des Signalinhalts.To protect vehicles or vehicle convoys against remote-controlled explosive devices (so-called IEDs, Improvised Explosive Devices) mobile jammers are used. Operationally, in addition to the operation of the jammer, a parallel operation of an electronic reconnaissance system (also referred to as ESM system: Electronic Support Measures) is desirable. Such reconnaissance systems typically include components for bearing, modulation type detection and depending on the operational requirement z. B. also for the development of the signal content.

Die vom Störsender abgestrahlte HF-Störleistung verursacht eine Übersteuerungen bzw. Sättigung in den Empfangskanälen des Aufklärungssystems. Deshalb muss für den Aufklärungsbetrieb der Störsender und damit die Schutzfunktion abgeschaltet werden.The radiated by the jammer RF interference power causes overdriving or saturation in the receiving channels of the reconnaissance system. Therefore, for the reconnaissance mode, the jammer and thus the protective function must be switched off.

Aus der DE 10 2009 006 861 A1 sind sogenannte Responsive-Jammer bekannt. Dabei handelt es sich um Störsender, die eine Störung erst dann durchführen, wenn sie ein zu störendes Signal erkannt haben. Um solche Signale zu erkennen, arbeiten Responsive-Jammer mit einer zwischen jeweils zwei Störphasen geschalteten Beobachtungsphase. In den Beobachtungsphasen wird nur die Funkumgebung beobachtet und ausgewertet, jedoch kein Störsignal ausgesendet. In der nachfolgenden Störphase wird nur auf Frequenzen, die eine Belegung aufweisen, aktiv HF-Leistung abgestrahlt. Die Beobachtungsphase ist so kurz, das Targets (z. B. Bomben) in dieser Zeit nicht auslösen können.From the DE 10 2009 006 861 A1 are known as Responsive-Jammer. These are jammers that only perform a fault when they have detected a signal to be disturbed. In order to detect such signals, responsive jammers work with an observation phase connected between two interference phases. During the observation phases, only the radio environment is observed and evaluated, but no interference signal is transmitted. In the following interference phase, RF power is actively radiated only on frequencies that have an occupancy. The observation period is so short that targets (eg bombs) can not trigger during this time.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für den parallelen Betrieb eines Störsenders sowie eines elektronischen Aufklärungssystems zu schaffen, mit dem eine gegenseitige Störung der beiden Systeme vermieden wird, ohne dass die Güte von Aufklärungs- und Störfunktion herabgesetzt werden würde.The invention has for its object to provide a method for the parallel operation of a jammer and an electronic reconnaissance system, with a mutual interference of the two systems is avoided without the quality of reconnaissance and interference would be reduced.

Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungen sind Gegenstand von Unteransprüchen.This object is achieved by the method according to claim 1. Advantageous embodiments are the subject of dependent claims.

Gemäß der Erfindung wird der Betrieb von Störsender und Aufklärungssystem derart synchronisiert, dass ein Signalempfang des Aufklärungssystems nur innerhalb der Beobachtungsphasen des Störsenders erfolgt. Dadurch ist sichergestellt, dass das Aufklärungssystem nicht durch die Störstrahlung gestört wird. Es wird somit ein hochwertiger Aufklärungsbetrieb im geschützten Modus (Störsender aktiv) möglich.According to the invention, the operation of jammer and reconnaissance system is synchronized such that a signal reception of the reconnaissance system takes place only within the observation phases of the jammer. This ensures that the reconnaissance system is not disturbed by the interference radiation. It is thus a high-quality reconnaissance operation in protected mode (jammer active) possible.

Im Aufklärungsbetrieb wird zumindest einer der folgenden Funktionen ausgeführt:

  • – Peilung,
  • – Modulationsartenerkennung,
  • – Erkennung des Signalinhalts.
In reconnaissance mode, at least one of the following functions is performed:
  • - Bearing,
  • - modulation type detection,
  • - Detection of the signal content.

In einer besonders vorteilhaften Ausführung erfolgt eine dynamische Anpassung der Systemsynchronisierung derart, dass die Länge der Beobachtungsphase des Störsenders (und somit seine Störeffizienz) abhängig von den operationellen Anforderungen an das Aufklärungssystem gewählt wird. So kann für komplexere Funktionen der Aufklärungssystems, wie z. B. Erkennung des Signalinhalts, dem Aufklärungssystem eine längere Datenaufnahmezeit gewährt werden, in dem die Beobachtungszeit des Störsenders entsprechend verlängert wird.In a particularly advantageous embodiment, the system synchronization is dynamically adjusted such that the length of the observation phase of the jammer (and thus its interference efficiency) is selected as a function of the operational requirements of the reconnaissance system. Thus, for more complex functions of the reconnaissance system, such. B. detection of the signal content, the reconnaissance system a longer data recording time are granted in which the observation time of the jammer is extended accordingly.

Besonders vorteilhaft kann die vom Aufklärungssystem gewonnene Richtungsinformation zum richtungsselektiven Stören genutzt werden. Die Erzeugung des gerichteten Signals kann entweder durch entsprechende Strahlformung bei phasengesteuerten Gruppenantennen oder durch Antennenumschaltung im Falle mehrerer Richtantennen realisiert werden.Particularly advantageously, the direction information obtained by the reconnaissance system can be used for direction-selective disruption. The generation of the directional signal can be realized either by appropriate beam shaping in phased array antennas or by antenna switching in the case of multiple directional antennas.

Störsender und Aufklärungssystem können insbesondere zum Schutz von Fahrzeugen oder Fahrzeugkonvois eingesetzt werden.Jammers and reconnaissance system can be used in particular for the protection of vehicles or vehicle convoys.

Aufklärungssystem und Störsender können dabei auf demselben Fahrzeug oder verschiedenen Fahrzeugen angeordnet sein.Reconnaissance system and jammer can be arranged on the same vehicle or different vehicles.

Die Erfindung wird anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention will be explained in more detail with reference to figures. Show it:

1 eine Schemazeichnung zur Synchronisierung des Betriebs von Störsender und Aufklärungssystem; 1 a schematic diagram for synchronizing the operation of jammer and reconnaissance system;

2 eine schematische Darstellung der Gesamtkonfiguration aus Störsender und Aufklärungssystem; 2 a schematic representation of the overall configuration of jammer and reconnaissance system;

3 ein Schaltbild zu Details der Schutzschaltung nach 2. 3 a circuit diagram for details of the protection circuit after 2 ,

1 zeigt eine Darstellung zum zeitlichen Ablauf der einzelnen Verfahrensschritte innerhalb des Störsenders und des Aufklärungssystems. In dieser beispielhaften Ausführung wird für das Aufklärungssystem nur die Funktion ”Peilung” betrachtet. Wie oben bereits angemerkt, können für das Aufklärungssystem noch weitere Funktionen, z. B. Modulationsartenerkennung, vorgesehen sein. Der interne Verfahrensablauf des Störsenders ist der oberen Darstellung der 1, der interne Verfahrensablauf für den Peiler ist der unteren Darstellung der 1 zu entnehmen. 1 shows a representation of the timing of the individual process steps within the jammer and the reconnaissance system. In this exemplary embodiment, only the function "bearing" is considered for the reconnaissance system. As already noted above, for the reconnaissance system even more functions, eg. B. modulation type detection, may be provided. The internal procedure of the jammer is the upper representation of the 1 , the internal procedure for the direction finder is the lower representation of the 1 refer to.

Der Ablauf im Störsender ist wie folgt:
Zeitdauer TJ2: Aussendung eines Störsignals mit der Frequenz f_alt.
Zeitdauer TLT: Datenaufnahme zur Beobachtung möglicher Bedrohungen.
Zeitdauer TJ1: Das während TLT empfangene Signal wird einer FFT unterworfen, um Spektrumsinformationen zu erhalten und daraus die benötigte neue Störfrequenz f_neu zu ermitteln. Anschließend erfolgt die Generierung des neuen Störsignals mit der Frequenz f_neu.
Zeitdauer TJ2: Aussendung des neuen Störsignals mit der Frequenz f_neu.The procedure in the jammer is as follows:
Time duration T J2 : emission of an interference signal with the frequency f_old.
Duration T LT : Data recording for monitoring possible threats.
Time duration T J1 : The signal received during T LT is subjected to an FFT to obtain spectrum information and to determine therefrom the required new interference frequency f_new. Subsequently, the generation of the new interference signal with the frequency f_neu.
Duration T J2 : Transmission of the new interference signal with the frequency f_new.

Anschließend erfolgt wieder die Datenaufnahme innerhalb TLT und der beschriebene Zyklus beginnt von vorn.Subsequently, the data acquisition takes place again within T LT and the described cycle begins again.

Die Zeitdauern TLT und TJ1 bilden zusammen die Beobachtungsphase TB, die zwischen zwei Störphasen TJ2 liegt.The durations T LT and T J1 together form the observation phase T B , which lies between two interference phases T J2 .

Im Peiler erfolgen parallel dazu die Verarbeitungsschritte:

  • – Peilwertberechnung,
  • – Datenaufnahme,
  • – Spektrumsanalyse mit FFT,
  • – Peilwertberechnung,
mit anschließender Wiederholung dieses Zyklus.In the direction finder, the processing steps take place parallel to this:
  • - bearing value calculation,
  • - data recording,
  • - Spectrum analysis with FFT,
  • - bearing value calculation,
with subsequent repetition of this cycle.

Gemäß der Erfindung ist der Betrieb von Aufklärungssystem und Störsender derart synchronisiert, dass die Datenaufnahme des Peilers nur innerhalb der Beobachtungszeit TB des Störsenders erfolgt und keinesfalls während der Störphase TJ2, während der der Störsender Störenergie abstrahlt. Die Synchronisierung kann z. B. mit einer Synchronisationsleitung (z. B. Kupfer oder Glasfaser) oder über eine Luftschnittstelle erfolgen. Die Luftschnittstelle hat den Vorteil, dass mehrere Fahrzeuge parallel arbeiten können.According to the invention, the operation of reconnaissance system and jammer is synchronized such that the data acquisition of the direction finder takes place only within the observation time T B of the jammer and never during the jamming phase T J2 , during which the jammer emits interference energy. The synchronization can z. B. with a synchronization line (eg., Copper or glass fiber) or via an air interface. The air interface has the advantage that several vehicles can work in parallel.

Im Übrigen können die Dauer der einzelnen Arbeitsphasen von Störsender und Aufklärungssystem frei gewählt werden. Zum Beispiel ist es nicht zwingend, dass die Datenaufnahme von Störsender und Peiler (wie es in dem Beispiel der 1 zu entnehmen ist) zum selben Zeitpunkt beginnt oder endet.Incidentally, the duration of the individual work phases of jammer and reconnaissance system can be freely selected. For example, it is not mandatory that the data acquisition of jammer and direction finder (as in the example of the 1 can be seen) starts or ends at the same time.

Um die operationellen Erfordernisse des Aufklärungssystems zu berücksichtigen, kann die Zeit der Datenaufnahme TLT dynamisch verändert werden. Die Störeffizienz ηJ des Störsenders ergibt sich dabei wie folgt:

Figure 00040001
In order to take into account the operational requirements of the reconnaissance system, the time of the data acquisition T LT can be changed dynamically. The interference efficiency η J of the jammer results as follows:
Figure 00040001

2 zeigt eine schematische Darstellung der Gesamtkonfiguration aus Störsender 1 und Aufklärungssystem 2. Der Störsender 1 umfasst das Störsender-Modul ECM sowie die zugehörige Antenne A-ECM zur Abstrahlung des Störsignals und zum Empfang von Signalen. Aufklärungssystem 2 umfasst das Aufklärungsmodul ESM und die zugehörige Antenne A-ESM zum Empfang von Signalen. Die beiden Systeme 1 und 2 sind, wie oben im Einzelnen beschrieben, hinsichtlich der Datenaufnahme des Aufklärungssystems 2 synchronisiert. Die Synchronisierung kann über eine Kabelverbindung wie dargestellt erfolgen. Dies wird vor allem dann bevorzugt, wenn sich die beiden Systeme 1, 2 auf demselben Fahrzeug befinden. Alternativ kann auch eine drahtlose Verbindung vorgesehen sein, insbesondere dann, wenn die beiden Systeme 1, 2 sich auf unterschiedlichen Fahrzeugen befinden. 2 shows a schematic representation of the overall configuration of jamming 1 and reconnaissance system 2 , The jammer 1 includes the jamming module ECM and the associated antenna A-ECM for emitting the interference signal and for receiving signals. reconnaissance system 2 includes the reconnaissance module ESM and the associated antenna A-ESM for receiving signals. The two systems 1 and 2 are, as described in detail above, regarding the data acquisition of the reconnaissance system 2 synchronized. The synchronization can be done via a cable connection as shown. This is especially preferred when the two systems 1 . 2 on the same vehicle. Alternatively, a wireless connection may be provided, especially if the two systems 1 . 2 are on different vehicles.

Zum Schutz des Empfängers innerhalb des Aufklärungsmoduls ESM während der Abstrahlung des Störsignals durch den Störsender 1 ist eine Antennenschutzvorrichtung P vorhanden, die in 3 näher erläutert wird.To protect the receiver within the reconnaissance module ESM during the emission of the interfering signal by the jammer 1 an antenna protection device P is present, which in 3 is explained in more detail.

3 zeigt den Aufbau der Antennenschutzvorrichtung P aus 2 im Einzelnen. Sie zeichnet sich insbesondere durch Schnelligkeit im Umschaltvorgang offen/geschlossen sowie durch eine hohe Isolation im offenen Zustand aus. 3 shows the structure of the antenna protection device P from 2 in detail. It is characterized in particular by speed in the switching open / closed and by a high insulation in the open state.

Wie 3 zeigt, sind in die Ausgangsleitung der Antenne A-ESM des Aufklärungssystems mehrere Schutzkomponenten geschaltet. Sie unterscheiden sich nach Schnelligkeit ihres Ansprechverhaltens sowie nach der maximalen Leistung, bis zu der sie einen wirksamen Schutz bieten.As 3 shows, several protection components are connected in the output line of the antenna A-ESM of the reconnaissance system. They differ in the speed of their response and in the maximum power they provide effective protection.

Der Grobschutz GS soll den wesentlichen Teil der einfließenden Energie ableiten und kann z. B. aus einer Gasfunkenstrecke bestehen. Die verbleibende Restspannung wird auf einen schnellen Schalter SSC (z. B. ein Relais oder eine PIN-Diode) geführt, der die Antenne wegschaltet. Zur weiteren Erhöhung der Schutzwirkung ist in der gezeigten Ausführung ein Limiter LT vorgesehen, der z. B. aus Dioden besteht.The coarse protection GS is intended to derive the essential part of the incoming energy and z. B. consist of a gas gap. The remaining voltage is fed to a fast SSC switch (eg, a relay or a PIN diode) that shuts off the antenna. To further increase the protective effect, a limiter LT is provided in the embodiment shown, the z. B. consists of diodes.

Je nach Einsatzfall bzw. zu erwartender Feldstärke können alle drei genannten Komponenten, Kombinationen aus zwei dieser Komponenten oder nur eine der genannten Komponenten verwendet werden.Depending on the application or expected field strength, all three components mentioned, combinations of two of these components or only one of the components mentioned can be used.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102009006861 A1 [0003] DE 102009006861 A1 [0003]

Claims (3)

Verfahren zum gleichzeitigen Betreiben eines Störsenders (1) sowie eines elektronischen Aufklärungssystems (2), dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb des Störsenders (1) abwechselnd Störphasen (TJ2), zur Aussendung eines Störsignals, und Beobachtungsphasen (TB), zum Empfang und zur Auswertung von zu störenden Signalen, durchlaufen werden, und wobei eine Datenaufnahme des elektronischen Aufklärungssystems (2) ausschließlich während der Beobachtungsphasen (TB) des Störsenders (1) erfolgt.Method for the simultaneous operation of a jammer ( 1 ) and an electronic reconnaissance system ( 2 ), characterized in that during operation of the jammer ( 1 ) are alternately traversed by interference phases (TJ2), for the emission of an interference signal, and observation phases (TB), for the reception and evaluation of signals to be disturbed, and wherein a data acquisition of the electronic reconnaissance system ( 2 ) only during the observation phases (TB) of the jammer ( 1 ) he follows. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Beobachtungsphasen (TB) des Störsenders (1) an geänderte operationelle Erfordernisse des Aufklärungssystems (2) angepasst wird.A method according to claim 1, characterized in that the duration of the observation phases (TB) of the jammer ( 1 ) to changed operational requirements of the intelligence system ( 2 ) is adjusted. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die durch das Aufklärungssystem (2) gewonnenen Aufklärungsinformationen vom Störsender (1) beim Stören berücksichtigt werden.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the information provided by the reconnaissance system ( 2 ) obtained reconnaissance information from the jammer ( 1 ) are taken into account when disturbing.
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