BRPI0621762A2 - despistador para enganar sistemas de radar doppler - Google Patents

Abstract

DESPISTADOR PARA ENGANAR SISTEMAS DE RADAR DOPPLER. A presente invenção refere-se a um despistador para enganar sistemas de radar Doppler. O despistador compreende um refletor com quina, onde pelo menos uma das superfícies (1) é arranjada como capaz de obter uma refletividade variável para radiação de radar com uma freqüencia de mudulação, que na radiação refletida origina bandas laterais Doppler de uma extensão que é normal para aplicação de radar.

Description

"DESPISTADOR PARA ENGANAR SISTEMAS DE RADAR DOPPLER" A presente invenção refere-se a um despistador para enganar sistemas de radar Doppler.

Despistadores de todas as formas constituíram e ainda constituem um componente importante para enganar os muitos sistemas de sensores de guerra, qualquer coisa, desde os olhos do soldado individualmente ao sistema terrestre ou aéreo de radar.

Grandes esforços foram despendidos espacialmente em despistadores para enganar sistemas de radar, uma vez que o objeto a ser protegido, na maioria das vezes uma aeronave, tem considerável valor militar. Lâminas metálicas (feixes ou tiras) foram previamente usadas como despistador para enganar radar. Se as tiras metálicas tiverem um comprimento adequadamente adaptado à freqüência do radar a ser ludibriado, uma forte ressonância é obtida. As tiras dispersas pela aeronave em feixes originam ecos que podem enganar o radar ou esconder a aeronave.

A introdução de radar Doppler pulsado reduziu dramaticamente a capacidade de lâminas metálicas influenciarem o radar. Um radar Doppler pulsado usa o efeito Doppler (variação de fase de pulso a pulso no eco de radar) para distinguir objetos refletores se movendo rapidamente em relação à estação de radar e objetos estacionários. Como resultado, interferência terrestre e também lâminas metálicas que sejam praticamente imóveis em relação ao terreno podem ser rejeitados. O uso de sistemas de radar Doppler para rejeitar ecos terrestres torna impossível, por conseguinte, a capacidade do feixe de tiras de enganar eficazmente. Outros métodos passivos para confundir radar usam refletores

de diferentes tipos., por exemplo, refletores com quinas ou lentes de Luneburger para produzir ecos potentes de pequenos objetos. Para produzir a freqüência Doppler necessária que permita detecção em um radar Doppler, estes têm que ser rebocados ou acomodados em pequena aeronave despistadora que pode se separar do objeto a ser protegido. Isto exige unidades aerodinamicamente bem desenhadas e, além disso, em muitos casos, restrições na aparência de vôo.

Modernas soluções de despistadores consistem, na maioria das vezes, de transmissores ativos de interferência que são lançados da aeronave ou rebocados pela mesma. Uma amplificação e transmissão pura do pulso de radar não pode ser executada com antenas transmissoras e receptoras isotrópicas, devido ao isolamento insuficiente (que resulta na assim chamada retroalimentação). Outras soluções ativas usando, por exemplo, memória de microonda e transmissão retardada resulta na distorção da forma do pulso. Interferência de banda estreita, bem como, interferência de banda larga são conhecidas.

Equipamento para produzir interferência por ruído de banda estreita é sensível a uma mudança de freqüência do radar e exige equipamento para busca sobre banda de freqüência para a nova freqüência. Ruído de banda larga exige saída de alta potência. Desse modo, despistadores ativos serão necessariamente equipamento relativamente dispendioso e complicado.

A presente nova solução de despistador passivo elimina todas as restrições relacionadas aos despistadores passivos e ativos tradicionais. Tal despistador em forma de um refletor de quinas modulado tem uma combinação de propriedades que é nova no contexto e que compreende:

- não filtrável em um sistema de radar Doppler;

- refletir qualquer forma de onda corretamente;

- diagrama de radiação isotrópica;

- baixo consumo de energia (quase passivo);

- tamanho e preço em um nível que permite lançamento de chuvas (5-10 peças) de uma vez (pode ser considerado como uma forma moderna de tiras de interferência Doppler).

Estes despistadores devem ser usados em diferentes contextos, por exemplo:

- lançamento de despistadores para desviar mísseis de radar inimigo, radar de controle de disparo aéreo ou terrestre;

- lançamento em massa de despistadores para mascarar operações aéreas contra radar de reconhecimento aéreo ou terrestre;

- colocação de despistadores sobre o terreno próximo aos objetos a serem protegidos para tornar impossível o descobrimento destes objetos pelo uso de radar de mapeamento de alta resolução.

As propriedades desejadas são obtidas na invenção pelo seu desenho como indicado na reivindicação independente anexa. Modos de realização adequados da invenção estão definidos nas reivindicações restantes.

A invenção será agora descrita com mais detalhe com referência aos desenhos anexos, nos quais: A fig. 1 ilustra um refletor com quinas no qual um dos três

planos superficiais constitui um plano modulável de reflexão,

A fig. 2 mostra a composição do plano modulado de reflexão em forma de uma estrutura de aramado que, nos pontos de cruzamento, é conectada por uma estrutura de diodo, e A fig. 3 mostra um despistador ativado para aplicação aérea

com envoltório e caixa protetores para suportar eletrônicos e bateria.

O despistador consiste de um refletor de quina de seção transversal modulada de radar de acordo com a fig. 1, no qual duas superfícies 2 são metalizadas e, assim, totalmente refletoras. A reflexão da terceira superfície 1 pode ser variada, o que implica em que a superfície total do despistador seja modulada. A modulação de seção transversal de radar será vista em todas as direções de incidência, Exceto na incidência paralela à superfície modulada.

Tal modulação de seção transversal de radar envolve uma modulação de amplitude do trem de pulsos do radar, que gera bandas laterais Doppler simétricas sobre ambos os lados da freqüência de base. A freqüência de base é a freqüência de radar alterada por Doppler. As bandas laterais são separadas com freqüência de modulação. Após lançamento, o despistador assumirá rapidamente a velocidade do vento e, por conseguinte, a freqüência Doppler será baixa em comparação com a da aeronave. Uma vez que a modulação é executada como uma variação de onda quadrada, isto implica para todos os sistemas de radar Doppler pulsado (sistemas LPD, MPD e HPD) que uma pluralidade de tons de modulação, acima e abaixo de retornos de terreno, seja encontrada na passa-faixa ativa para o radar. Além disso, se a freqüência de modulação for variada (varrida), os mencionados tons migrarão de um modo natural no campo de análise do radar.

Uma situação de lançamento adequada para uma aeronave é quando ao girar através de O-Doppler (curso transverso em relação à direção do lobo), uma vez que o radar Doppler será, então, forçado a rejeitar também o alvo, e a probabilidade de retravamento sobre o despistador será grande. Pela varredura da freqüência de modulação, também a probabilidade de penetração em um filtro estreito Doppler do tipo de direcionamento para origem para míssil de radar semiativo aumentará. Além disso, a possibilidade de análise e rejeição do despistador com base na freqüência medida será impedida. Por conseguinte, a freqüência de modulação deve, adequadamente, ser varrida na área típica de Doppler para a posição de setor de 90 graus, por exemplo, de 0 a 9kHz sobre banda-X. A velocidade de varredura deve corresponder a uma típica operação de aeronave vista na freqüência Doppler, por exemplo, 3kHz/s sobre banda-X.

Outro procedimento de lançamento conveniente envolve o aumento da imprecisão de distância do radar pelo ruído ativo, por meio do que a interferência de ruído é interrompida no momento do lançamento, e o radar trava sobre o despistador. Ao contrário de muitos outros sistemas de interferência de repetidor, a reflexão contra o despistador ocorre sem que a forma de pulso e a forma de onda sejam alteradas, de outro modo. Isto implica em que sistemas de radar tendo diferentes técnicas de forma de onda (por exemplo, diferentes técnicas de compressão de pulso) recebam retornos de eco que conformam com os retornos de alvos físicos. Desse modo, esses retornos de eco não podem ser prontamente distinguidos como falsos.

A superfície controlável pode consistir de linhas em um padrão xadrez de acordo com a fig. 2, onde cada cruzamento 4 no padrão xadrez é conectado por um elemento de comutação. O elemento de comutação pode consistir de uma ponte de diodo 5. Os diodos podem ser diodos PI. Quando a superfície é suprida com uma voltagem de onda quadrada 3 com freqüência de modulação, o padrão em linha será interconectado e a superfície refletora na voltagem à frente. Na voltagem reversa, o padrão em linha será interrompido e a superfície assume um coeficiente de reflexão significativamente menor.

A ponte de diodo 5 de acordo com a fig. 2 pode consistir de quatro diodos, onde os diodos são arranjados de modo que, na voltagem à frente, a corrente seja conduzida do braço superior para os outros três braços. Nesta posição, ambas as linhas vertical e horizontal serão, assim, condutoras e a superfície, desse modo, será fortemente refletora. Na voltagem reversa, todos os diodos, entretanto, serão operados na voltagem reversa e nenhuma corrente fluirá no padrão em linha. A superfície assumirá um padrão de dipolos que, se forem mais curtos do que metade de um comprimento de onda da freqüência de radar incidente, dará à superfície sua baixa reflexão. Deve ser notado que esta constelação de diodo especial significa que toda a superfície pode ser operada por uma rede de suprimento muito simples que não interfere coma rede condutora para modulação de seção transversal de radar. O despistador pode ser otimizado para várias faixas de freqüência. O dimensionamento a seguir pode ser adequado para banda-X:

- Distância entre elementos de comutação 7 - lOmm;

- superfície controlável 30*30cm, - número de elementos de comutação 900,

- consumo de energia <1,5W.

Isto resulta em uma superfície de despistador correspondente a

cerca de IOm2

Despistadores do tipo destinado a ser lançado de aeronave devem ser carregáveis em espaços para lançadores do tipo normal. Por esta razão, ambas a superfície condutora e superfície de modulação podem ser feitas de um material dobrável, flexível, por exemplo, um tecido preparado de laminado ou um dielétrico flexível gravado em linha. Para o último, as pontes de diodo foram aplicadas por solda automática. As superfícies e os eletrônicos de suporte com bateria são empacotados em uma caixa no tamanho de 100- 200cm3. No momento do lançamento, um cartucho de gás é ativado, o qual desenvolve um invólucro protetor 7 (balão, por exemplo, air bag) que, por sua vez, fixa os planos refletores de acordo com a fig. 3. Os eletrônicos de suporte e bateria 6 constituem um peso estabilizador, de modo que a superfície de modulação 1 após estabilização fique vertical e, assim minimize o risco de situações com reflexão de radar abaixo de um baixo índice de modulação. O cartucho de gás pode, adequadamente, conter algum gás inerte à luz, por exemplo, hélio, que se estende o tempo de funcionamento no ar.

Os desenhos de despistadores para uso no terreno podem ser feitos consideravelmente mais simples, com planos rígidos de reflexão e uma simples cobertura de plástico como cúpula de radar. As regras básicas para ação de interferência contra radar Doppler seguem a descrição acima em sua essência.

Sistemas de ataque e reconhecimento que utilizam o fato de Diferentes elementos de terreno dentro do lobo principal da antena apresentarem uma freqüência Doppler variável para feixe Doppler afunilado também ser interferido pelo despistador proposto. Um controle de freqüência aleatória deve, então, ser adequadamente selecionado para interferir com a filtração Doppler do radar. Pelo arranjo de um número de despistadores ao redor de objetos no terreno que precisam de proteção, informação sobre detalhes podem ser escondidos e, conseqüentemente, identificação e combate podem se tornar difíceis.

Um modo de realização está discutido acima, no qual a superfície controlável compreende linhas em um padrão xadrez. Um modo alternativo de produzir esta superfície é usar uma superfície condutora tendo um padrão entalhado sendo separada de uma segunda superfície condutora via um dielétrico. (De modo similar a um circuito impresso com a superfície metalizada sobre ambos os lados). Através do respectivo entalhe, um elemento com uma impedância variável é conectado, por exemplo, um diodo. Se os diodos forem supridos por uma voltagem variável, uma refletividade variável na superfície será o resultado. A função será a mesma do modo de realização do despistador explicado acima.

Claims (10)

REIVINDICAÇÕES

1. Despistador para enganar sistemas de radar Doppler, caracterizado pelo fato de compreender um refletor com quina onde pelo menos uma das superfícies (1) é adaptada para ser capaz de obter uma refletividade variável para radiação de radar com uma freqüência de modulação que na radiação refletida, origina bandas laterais Doppler de uma extensão que é normal para aplicação de radar.

2. Despistador de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato da freqüência de modulação ser adaptada para ser variável.

3. Despistador de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato da freqüência de modulação ser adaptada para ser aleatoriamente variável.

4. Despistador de acordo com qualquer das reivindicações 1-3, caracterizado pelo fato da superfície (1), cuja refletividade pode variar, compreender uma superfície condutora tendo um padrão entalhado, a mencionada superfície sendo separada de uma segunda superfície condutora via um dielétrico, um elemento com uma impedância variável sendo conectado através do respectivo entalhe, os mencionados elementos sendo supridos por uma voltagem variável, de modo que uma refletividade variável na superfície seja obtida.

5. Despistador de acordo com qualquer das reivindicações 1-3, caracterizado pelo fato da superfície (1), cuja refletividade pode variar, compreender uma superfície não refletora provida de um padrão xadrez de linhas arranjadas tão próximo uma da outra que, se forem eletricamente interconectadas nos pontos de cruzamento, o padrão xadrez reflita a radiação de radar incidente, e que cada ponto de cruzamento da rede em xadrez é provido de um elemento de comutação que, alternadamente, pode conectar eletricamente as linhas e eletricamente desconectar as mesmas.

6. Despistador de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato do elemento de comutação compreender quatro diodos (5) em uma ponte de diodo condutora de corrente de um condutor para três outros condutores, e pelo fato do padrão xadrez de linhas ser adaptado para ser suprido com uma voltagem de onda quadrada entre dois lados opostos, a saber, entre o lado de cuja direção a ponte de diodo conduz corrente e o lado oposto do padrão xadrez de linhas.

7. Despistador de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato das superfícies permanentemente refletoras (2) compreenderem um laminado refletor e a superfície ou superfícies (1) tendo uma reflexão variável compreender um dielétrico gravado em linha, onde as pontes de diodo são arranjadas nos pontos de cruzamento das linhas.

8. Despistador de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de, especialmente para uso como despistador transportado por ar para proteger aeronave, todas as superfícies serem feitas de material dobrável, flexível,e pelo fato do despistador no estado de armazenamento ser dobrado antes de ser posto em uso.

9. Despistador de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de ser envolto por um envoltório fechado flexível (7) do tipo balão e provido de um dispositivo de inflar que, em operação, transforma o mesmo do estado de armazenamento para o estado de operação.

10. Despistador de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato do dispositivo de inflar usar um gás inerte à luz, como hélio, que dá um tempo de funcionamento estendido em sua ação como despistador transportado por ar.