DE2622419A1

DE2622419A1 - Verfahren und einrichtung zur verhinderung absichtlicher stoerungen von ortungs- und uebertragungssystemen

Info

Publication number: DE2622419A1
Application number: DE19762622419
Authority: DE
Inventors: Alois Dr Ing Knopf
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1976-05-20
Filing date: 1976-05-20
Publication date: 1977-12-01
Also published as: FR2397642B1; US4143375A; FR2397642A1; DE2622419B2; DE2622419C3

Description

Messerschmitt-Bölkow^Blohm Ottobrunn, den 10.05.76 Gesellschaft mit BTOIl Bd/bk

beschränkter Haftung, « 7984

München *

Verfahren und Einrichtung zur Verhinderung absichtlicher Störungen von Ortungs— und Übertragungssystemen

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und die dazugehörige Einrichtung zur Verhinderung absichtlicher Störungen von Crtungs- und Übertragungssystemen.

Die Entwicklung von Radargeräten auf dem militärischen Sektor zielt hauptsächlich auf die möglichst frühzeitige Erkennung einfliegender Feindflugkörper ab. Parallel zu dieser Entwicklung suchte man auch nach geeigneten Mitteln zur Radarbekämpfung. Derartige elektronische Abwehrmaßnahmen (Electronic Counter Measures, abgekürzt ECM) wirken auf unterschiedliche Weisen und haben einen hohen technischen Stand erreicht. Man unterscheidet zwischen passiven und aktiven ECi^vl-Verfahren.

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Von den passiven, d.h. nicht abstrahlenden ECM-Verfahren sind die sog. Düppel am besten bekannt. Die Düppel bestehen aus einer sehr großen Anzahl metallischer Resonanzdipole, die aus einem Flugzeug abgeworfen werden und schnell eine Wolke mit großer Rückstrahlfläche bilden. Es sind ferner Maschinen für das Zurechtschneiden der Düppel auf Resonanzlänge an Bord von Flugzeugen bekannt, wobei die Länge der Düppel von einem automatischen Empfänger gesteuert wird, der jeweils die Frequenz der einfallenden Radarsignale mißt.

Bei den bekannten aktiven, d.h. strahlenden ECM-Verfahren unterscheidet man zwischen Rauschstörern und Täuschungsstörern (Repeatern), Rauschstörer strahlen Rauschsignale ab, die vom systemeigenen Rauschen beim Empfangsprozeß fast nicht unterscheidbar sind. Sie zielen somit auf eine Verdeckung des wahren Radarechos ab. Täuschungsstörer verstärken das empfangene Signal und senden es auf einem stärkeren Pegel erneut aus, wobei gleichzeitig eine Modulation eingeführt wird, um die Entfernungs- und Geschwindigkeits-Tore im Bodenempfanger zu täuschen. Auch eine Kombination von

20" Rausch- und Täuschungsstörern ist bekannt.

Gegenüber einem Rauschstörer mit gleicher Wirksamkeit bietet der Täuschungsstörer den Vorteil eines geringen L^istungsbedarfs, weist jedoch gleichzeitig den Nachteil auf, daß er nur für ein System des Gegners oder eine sehr kleine Reihe von Systemen spezifisch ist.

Es sind jedoch auch bereits automatisch arbeitende Störgeräte bekannt, welche innerhalb einer gewissen Reaktionszeit ihre verfügbare Störleistung aufgrund der Signalerkennung gegen ein beliebiges Radarsystem jeweils konzentriert einsetzen können (power-management); vgl. z.B. "Aviation Week & Space Technology", January 27, 1975, p. 41 (47).

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Gegen die Störungen der eigenen Radaranlagen durch feindliche ECM-Vorfahren versucht man Abwehrmaßnahmen zu entwik-Jceln, d.h. Maßnahmen gegen elektronische Abwehrmaßnahmen, die unter dem Begriff ECCM (Electronic Counter Counter Measures) bekannt sind. Derartige Maßnahmen sollen die Widerstandsfähigkeit von Radaranlagen gegen Abwehraktionen aller Art erhöhen.

Bekannt sind bisher nur passive ECCM-Verfahren, insbesondere die gleichzeitige Verwendung von mehreren Frequenzen und von störfesten Modulationstechniken: vgl."Aviation Week & Space Technology',¹ January 27, 1975, S. 63 bis S. 84. Neben den Electronic Counter Counter Measures sind auch Optical Counter Counter Measures (OCCM) bekannt.

Der Anwendung passiver ECCM/OCCM -Verfahren auf der Empfangsseite des eigenen Systems sind jedoch dadurch Grenzen gesetzt, daß die Abwehrmaßnahmen das eigene Radarsystem nicht in der Erfüllung seiner Aufgaben beeinträchtigen dürfen. Außerdem ist infolge der sendeseitig von der Systemforderung festgelegten Modulation das ausgestrahlte Spektrum (auch bei stochastischen Signalen) umkehrbar eindeutig mit dem Gesamtsystem verknüpft, so daß es dem Gegner durchaus möglich ist, aus der Signalsignatur auf die Art des Abwehrsystems zu schließen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und die dazugehörige Einrichtung für Maßnahmen gegen elektronische Abwehrmaßnahmen anzugeben, die die oben genannten Nachteile nicht aufweisen und auch bei Vorliegen absichtlicher Störungen einen einwandfreien, störsicheren Betrieb von Ortungs- und Übertragungssystem gewährleisten.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die

Nutz-^ignale des eigenen Ortungs- und Übertragungssystems durch zusätzliches Aussenden systemunabhängiger Signale

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(ECCM/OCCM-Signale) umhüllt werden und einen Störer mit begrenzter verfügbarer Störleistung zu einer Verdünnung der spektralen Störleistungsdichte zwingen.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens erfolgt die Umhüllung der Nutzsignale im Zeit-,
Frequenz- und/oder Raumbereich.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß zur Umhüllung der Mutzsignale im Zeitbereich einem mit einem optischen oder IC elektromagnetischen Strahler versehenen Sender ein Multiplexer nachgeschaltet ist, an dessen einem Eingang das Nutzsignal und an dessen anderem Eingang das ECCM/OCCM-Signal anliegt.

Die weitere vorteilhafte Ausgestaltung der erfindungsgemässen Einrichtung ist aus den Unteransprüchen ersichtlich.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen darin, daß durch das Aussenden systemunabhängiger Signale zur Tarnung des eigenen Nutzsignals eine Verdünnung der spektralen Störleistungsdichte der Störer im eigenen Nutzfrequenzband er-

2ü zwungen wird oder die Störer durch eine Art Ködersignale
vom eigenen Nutzfrequenzband abgelenkt werden. Die aktiven ECCn/OCCM-Signale können, falls es das Tastverhältnis erlaubt, entweder auf einfache Weise mit den im eigenen System bereits vorhandenen Sendern oder vorteilhaft mit zusätz-

liehen, wirtschaftlich arbeitenden Sendequellen (z.B. Magnetrons) erzeugt werden. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß zur Aussendung der ECCM/OCCi-i-Signale die im eigenen System bereits vorhandenen Optiken bzw. Antennen mitverwendet werden können.

Da lediglich auf die gegenseitige elektromagnetische Verträglichkeit innerhalb des eigenen Systems zu achten ist, +} bzw. Verlagerung _5_

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können die ECCM/OCCM-Signale störoptimal ausgewählt und eingesetzt werden. Hit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens und der dazugehörigen Einrichtung ist es somit ohne umfangreichen zusätzlichen schaltungstechnischen Aufwand möglich, auch in Gegenwart absichtlicher Störungen einen einwandfreien Betrieb von Ortungs- und Lbertragungssystemen zu ermöglichen.

Drei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Anordnungen von Nutz- und ECCK/OCCM-Signalen

im Zeitbereich:

Anordnungen von Nutz- und ECCh/OCCM-Signalen im Frequenzbereich:
Fig. 3a,b schematische Anordnungen von Nutz- und ECCH/

GCCh-Signalen im Raumbereich:

zwei Einrichtungen zur Einfügung von ECCM/OCCi^vi-

Sicnalen im Zeitbereich; eine Einrichtung zur Einspeisung von ECCw/OCCI-i-."Signalen im Frequenzbereich:

eine Einrichtung für eine räumliche Anordnung

von iJutzsignal und ECCn/OCCh-Signalen bei der

Abstrahlung».

In df;n Figuren "a und "h sind Anordnungen von ECCH/OCCM-Signalen im Zeitbereich in bezug auf das Nutzsignal dargestellt. In Fig. *. a beginnt das ECCH/ÜCCM-Signal 4a zur Zeit t = Ty, und wird bis zur Zeit t = T„ ausgesandt. Das Nutzsignal 1 wird zwischen den Zeiten t = T-, und t = T. abgestrahlt und ist von kürzerer Dauer und anderer Frequenz als das ECCM/OCCm-Cignal. Darauf folgt zwischen den Zeiten t = T die Abstrahlung eines weiteren ECCM/OCCM-Signals 4b auf der gleichen oder einer anderen Frequenz als der des ECCH/üCCi-i-Signals 4a.

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Fig.	". a, b
Fig.	?a,L
Fig.	3a, b
Fic.	4a, b
Fig.	5
Fig.	G

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Die Fig. 1b zeigt den gleichen zeitlichen Verlauf der Signale; es fehlt lediglich das zweite ECCM/OCCM-Signal 4b, d.h. der nächste Zyklus beginnt nach der Zeit t = T. wieder mit t = T₁, Während somit nach der zeitlichen Anordnung gemäß Fig. 1a jeweils zwei ECCM/OCCM-Signale 4a und 4b zwischen zwei Nutzsignalen 5 ausgesandt werden, erfolgt gemäß Fig. Ib eine alternierende Abstrahlung des ECCM/OCCM-Signals 4a und des Nutzsignals 5 im gleichen Radarfrequenzband.

•]0 Die Fig. 2a und 2b zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einer Ummantelung des Nutzsignals 5 im Frequenzbereich. Das Nutzsignal 5 mit der Frequenzbandbreite F. - F₃ wird in Fig. 2a in Richtung tieferer Frequenzen von einem ECCM/OCCM-Signal 4a mit der Frequenzbandbreite F₂- F^ und

•^5 in Richtung höherer Frequenzen von einem zweiten ECCM/OCCM-Signal 4b mit einer Frequenzbandbreite Fg - F,- eingerahmt. Es besteht auch die Möglichkeit, nur jeweils ein ECCM/OCCM-Signal zusammen mit dem Nutzsignal 5 auszusenden, das entweder bei tieferen Frequenzen, wie in Fig. 2b dargestellt, liegt, oder im Bereich höherer Frequenzen als das Nutzsignal 5 angeordnet ist. Welche Anordnung am günstigsten ist, hängt von der Ausbildung des feindlichen Störgerätes ab.

Die Fig. 3a und 3b enthalten zwei Möglichkeiten zur Anordnung von Nutzsignalen und ECCM/OCCM-Signalen im Raumbereich, In Fig. 3a werden Nutzsignal 5 und ECCM/OCCM-Signal 4 kegelförmig ineinander mit gemeinsamer Kegelachse von einer Sendestation 6 abgestrahlt. Das Strahlungsdiagramm des ECCM/OCCM-Signals "bildet dabei einen Hohlkegel. Fig. 3b zeigt die Abstrahlung von Nutzsignal 5 und ECCM/OCCM-Signal 4 von einer Sendestation 6 mit Hilfe von zwei nebeneinander liegenden Strahlungskegeln, deren Mantelflächen sich tangieren, in schematischer Darstellung. Dabei ist in Abtastrichtung R das ECCM/OCCM-Signal 4 dem Nutzsignal 5 räumlich vorgelagert. ECCM/OCCM-Signal 4 und Nutzsignal 5 weisen unterschiedliche Frequenzen auf, liegen jedoch im gleichen Rad*arband.
+) mit gleicher ode*QiwfeeJrÄQh«iftdJ.icher Frequenz -7-

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Zwei verschiedene Einrichtungen zur Abstrahlung von Nutzsignal 5 und ECCM/OCCM-Signalen 4a, 4b in bestimmten Zeitabständen sind in den Figuren 4a und 4b dargestellt. Das Nutzsignal 5 und die SCCiVOCCM-S ig η ale 4a, 4b werden in Fig. 4a den Eingängen eines Multiplexers M zugeführt, dessen Ausgang mit einem Sender S verbunden ist. Dem Sender S ist eine /-ntenne bzw. ein optischer Strahler nachgeschaltet. In Fig. 4b werden der die ECCM/OCCM-Signale 4a, 4b abgebende Sender E/0 und der w'utzsignalsender N3 von einem über ein synchrones Steuersignal si gesteuert. Die Ausgänge der beiden Sender E/0 und ΓΙ3 sind mit den Eingängen eines Kopplers K verbunden, dessen Ausgang wiederum mit einer Antenne bzw. einer optischen Anordnung A verbunden ist.

Fig. 5 zeigt eine Einrichtung zur Einspeisung frequenzagiler ECCM/OCCM-Signale. Der die ECCM/CCCM-Signale 4a,4b erzeugende Sender E/ü und der das Nutzsignal 5 erzeugende Sender MS liegen mit ihren Ausgängen an den Eingängen einer Frequenzweiche FW an, deren Ausgang mit einer Antenne bzw. optischen Anordnung A verbunden ist. -

In Fig. 6 ist schematisch eine Einrichtung zur räumlichen Verflechtung des IJutzsignaldiagramms 10 mit dem Diagramm des ECCFi/OCCM-Signals 8. Das Nutzsignal 5 wird dabei von einer Antenne bzw. einem optischen Strahler A abgestrahlt, deren Strahlungsdiagramm eine sehr schmale Keule 10 aufweist. Unmittelbar daneben ist eine weitere Antenne bzw. ein optischer Strahler ^A _E/0 angeordnet, der die ECCM/OCCM-Signale 4 in gleicher Richtung mit einer sehr breiten Strahlungskeule abstrahlt.

Auf diese Weise tritt eine räumliche Umhüllung des Nutzsignals 5 durch das ECCi-i/OCCK-Signal ein.

+) Taktgenerator TG

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709848/037 1 ^BAD ^0RlQlml

Es ist zweckmäßig, die erfindungsgemäße Einrichtung so auszulegen, daß die Leistungsdichte der aktiven ECCM/OCCM-Signale am Empfangsort erheblich größer oder mindestens gleich der Leistungsdichte der operationeilen Nutzsignale ist.

Die gegenseitige Verträglichkeit der aktiven ECCi-i/OCCM-Signale mit den "Jutzsiqnalen des eigenen Radarsystems kann durch Selektion im Zeit-, Frequenz- oder Raumbereich oder durch Kombination dieser Sflektionsarten erreicht werden. Falls erforderlich, kann eine Zeitselektion auch durch gegenseitige Verriegelung mittels Synchronisationsimpulsen realisiert werden.

Patentansprüche:

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Leerseite

Claims

Patentansprüche

1.) Verfahren zur Verhinderung absichtlicher Störungen von Ortungs- und Übertragungssystemen, dadurch gekennzeichnet , daß die Nutzsignale (5) des eigenen Ortungs- und Übertragungssystems durch zusätzliches Aussenden systemunabhängiger Signale (ECCM/OCCM-Signale 4,5) umhüllt werden und einen Störer mit begrenzter verfügbarer Störleistung zu einer Verdünnung bzw. Verlagerung der spektralen Störleistungsdichte zwingen.

Verfahren zur Verhinderung absichtlicher Störungen von Ortungs- und Übertragungssystemen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Umhüllung der Nutzsignale (5) im Zeit-, Frequenz- und/oder Raumbereich erfolgt, wobei Nutzsignal (5) und systemunabhängige Signale (4a,4b) unterschiedliche Frequenzen aufweisen.

3. Einrichtung.zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Umhüllung der Nutzsignale im Zeitbereich einem mit einem optischen oder elektromagnetischen Strahler (A) versehenen Sender (S) ein Multiplexer (M) nachgeschaltet ist, an dessen einem Eingang das Nutzsignal (5) und an dessen anderem Eingang das ECCM/OCCh-Signal (4) anliegt.

4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Umhüllung der Nutzsignale im Zeit-

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bereich Nutzsignalsender (NS) und ECCM/OCCM-Sender (E/0) über einen Koppler (K) mit einem optischen bzw. elektromagnetischen Strahler (A) verbunden sind und an beiden Sendern ein synchrones Steuersignal (si) anliegt.

5. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Umhüllung der Nutzsignale im Frequenzbereich Nutzsignalsender (NS) und ECCM/OCCM-Sender (E/0) über eine Frequenzweiche (FW) mit einem optischen bzw. elektromagnetischen Strahler (A) verbunden sind.

6. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Umhüllung der Nutzsignale im Raumbereich der optische bzw. elektromagnetische Strahler (A) so ausgebildet ist, daß er ein kegelförmiges Strahlungsdiagramm für das Nutzsignal (5) und ein konzentrisches kegelmantelförmiges Strahlungsdiagramm für das ECQVOCCM-Signal (4) aufweist.

7. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß zur Umhüllung der Nutzsignale im Rdumbereich zwei optische bzw. elektromagnetische Strahler (A_n, Λ . ) nebeneinander angeordnet sind, wobei der das Nutzsignal führende Strahler eine schmale Keule und der das ECCM/OCCM-Signal führende Strahler eine breite Keule aufweist.

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