EP1845332A1 - Schutzeinrichtung und Schutzmassnahme für eine Radaranlage - Google Patents

Schutzeinrichtung und Schutzmassnahme für eine Radaranlage Download PDF

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EP1845332A1
EP1845332A1 EP07005649A EP07005649A EP1845332A1 EP 1845332 A1 EP1845332 A1 EP 1845332A1 EP 07005649 A EP07005649 A EP 07005649A EP 07005649 A EP07005649 A EP 07005649A EP 1845332 A1 EP1845332 A1 EP 1845332A1
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EP
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radar
decoys
arm
transmitters
protective device
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EP07005649A
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Henry Roger Frick
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Rheinmetall Air Defence AG
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Oerlikon Contraves AG
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    • F41—WEAPONS
    • F41H—ARMOUR; ARMOURED TURRETS; ARMOURED OR ARMED VEHICLES; MEANS OF ATTACK OR DEFENCE, e.g. CAMOUFLAGE, IN GENERAL
    • F41H11/00—Defence installations; Defence devices
    • F41H11/02—Anti-aircraft or anti-guided missile or anti-torpedo defence installations or systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F41—WEAPONS
    • F41J—TARGETS; TARGET RANGES; BULLET CATCHERS
    • F41J2/00—Reflecting targets, e.g. radar-reflector targets; Active targets transmitting electromagnetic or acoustic waves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F42—AMMUNITION; BLASTING
    • F42B—EXPLOSIVE CHARGES, e.g. FOR BLASTING, FIREWORKS, AMMUNITION
    • F42B12/00—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material
    • F42B12/02—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect
    • F42B12/36—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information
    • F42B12/56—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing discrete solid bodies
    • F42B12/70—Projectiles, missiles or mines characterised by the warhead, the intended effect, or the material characterised by the warhead or the intended effect for dispensing materials; for producing chemical or physical reaction; for signalling ; for transmitting information for dispensing discrete solid bodies for dispensing radar chaff or infrared material

Definitions

  • the invention relates to a protective device and a protective measure for a radar system on an object, in particular against an anti-radiation missile (ARM) - attack.
  • ARM anti-radiation missile
  • New ARMs are now prepared for this defensive method and seek their target by other means. Furthermore, they are equipped with an IR seeker, own active radar or GPS data etc. Thus, the previous strategy of avoiding emissions by switching off the radar transmitter against new ARMs is no longer sufficient.
  • the invention takes on the task of demonstrating a new protective device and protective measure, with which this fact can be counteracted.
  • the invention is based on the idea to combat an ARM now by active countermeasures.
  • Active countermeasures may be the deployment of decoys.
  • a method and apparatus for protecting military military equipment from searchers also describes the DE 101 17 007 A11.
  • the aforementioned solutions relate to the familiar deception and disguise of objects which require the presence of a radar signature of a target, the radar reflection surface or a radar return cross section or other sources.
  • active transmitter decoys
  • These are usually very expensive and also only used once.
  • these channels must be controlled so that the deception succeeds and an ARM is directed to the decoy.
  • the use of passive transmitters / decoys is now provided in contrast to the aforementioned solutions. It uses decoys that work according to the reflection principle.
  • the own radar preferably radiates these decoys.
  • the radiation reflected by the decoys in the direction of the ARM has exactly the same characteristics as the direct radiation of the radar itself. Thus, the ARM can not distinguish whether they are decoys or the right radar.
  • the decoys are made of a reflective material, such as aluminum, and are stored in a container / canister. This can be brought to a predetermined height at an ARM attack and disassemble there. This forms a cloud of reflective body, which are now preferably illuminated by its own radar. The reflected radiation towards the ARM is a better target for the ARM because the signal strength is greater than that coming directly from the radar. The cloud deflects the ARM and past the target.
  • a serious advantage compared to the previous protective measures is that the radar continues to operate even in the event of an attack, thereby saving important times.
  • these decoys can also be used to confuse an IR seeker head. If they also reflect in the IR range, the IR signature of the environment from the decoys will be given to the seeker head of the ARM. This means that the ARM sees the IR signature of the radar twice, that of the actual radar and its mirror image. Now, working with a hot source on the radar, which can only be seen in the mirror image, the ARM is confused in addition to the radar emission by an IR illusion.
  • the cloud consisting of these reflective decoys
  • the ARM's own radar can be influenced, since the cloud can represent a larger object than the target and thus is more attractive to the ARM radar.
  • FIG. 1 shows by way of example a scenario in which an ARM 2 is delivered by a carrier 1, for example an aircraft, to a vehicle 3 with radar 4, wherein the ARM 2 switches on the radar signal of the radar 4.
  • Radar 4 may be, for example, the proprietary SKYRANGER Search Radar and Control Center.
  • the search radar determines the incoming ARM and activates the countermeasure or protection measure.
  • the rotating radar antenna 4. 1 is stopped and aligned opposite to the direction of flight of the ARM 2.
  • the decoys 5 are thrown upwards or spent (FIG. 2), which is then illuminated by their own radar 4, representing an emission source for the ARM 2, onto which it shifts, as shown in FIG thereby at exactly this height at the radar 4 and thus the vehicle 3 to fly past (Figure 4).
  • the decoys 5 are preferably in a container (not shown in detail) on the vehicle 3. A direct proximity to the radar 4 is preferred. This container can be brought to a predetermined height. There he is then opened so that he automatically releases the decoys 5 and they can perform their task.
  • strip-shaped bodies 5 are made of conductive material and have, for example, approximately half the wavelength of the electromagnetic field emitted.
  • the container thus releases the decoys for the protective measure.
  • the bodies 5 form, for example, a half-wavelength dipole cloud / wall 6 behind the radar 4 and act as a large scattering object 7 (FIG. 3).
  • the radar 4 now irradiates this wall 6 (radiation 8) and the viewfinder of the ARM 2 receives this scattering (radiation 8).
  • This reflected radiation (8 ') is much more interesting for the ARM 2 than the radar 4 itself, which itself does not transmit in the direction of attack (FIG. 4).
  • SKYRANGER determining the distance of an object passing through the atmosphere.
  • a passive sensor is in the DE 195 46 873 C1 described.
  • the countermeasure is then activated in the manner described.
  • another radar could be provided which illuminates the decoys 5. In this case, however, the actual radar 4 is to be positioned opposite the attacking ARM 2 so that it is not recognized by it as a source.

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Abstract

Vorgeschlagen wird eine aktive Gegenmaßnahme unter Verwendung von passiven Sendern / Täuschkörpern (5). Verwendet werden dabei Täuschkörper (5), die nach dem Reflexionsprinzip funktionieren. Dabei strahlt bevorzugt das eigene Radar (4) diese Täuschkörper (5) an. Die von den Täuschkörpern (5) in die Richtung der ARM (2) hin reflektierte Strahlung (8) hat dabei genau dieselbe Charakteristik, wie die direkte Strahlung des Radars (4) selbst. Somit kann die ARM (2) nicht unterscheiden, ob es Täuschkörper (5) sind oder das richtige Radar (4).

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Schutzeinrichtung sowie eine Schutzmaßnahme für eine Radaranlage auf einem Objekt, insbesondere vor einem Anti-Radiation-Missile (ARM) - Angriff.
  • Wird eine statische und/oder mobile Radaranlage von einer ARM angegriffen, so wird in bekannter Art und Weise als Abwehrmaßnahme bisher die Radaranlage abgeschaltet. Wenn der Angriff vorbei ist, erfolgt ein erneutes Zuschalten der Radaranlage, was wiederum wichtige Zeiten im Kampfeinsatz in Anspruch nimmt.
  • Neue ARMs sind nun auf diese Abwehrmethode vorbereitet und suchen ihr Ziel mit anderen Mitteln. Dazu sind sie des Weiteren mit einem IR-Suchkopf, eigene aktive Radar oder GPS-Daten etc. ausgerüstet. Somit genügt die bisherige Strategie der Vermeidung von Emissionen durch Abschalten des Radarsenders gegen neue ARMs nicht mehr.
  • Hier greift die Erfindung die Aufgabe auf, eine neue Schutzeinrichtung und Schutzmaßnahme aufzuzeigen, mit denen dieser Tatsache entgegengewirkt werden kann.
  • Gelöst wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 sowie 8. Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den Unteransprüchen aufgezählt.
  • Der Erfindung liegt die Idee zugrunde, eine ARM nunmehr durch aktive Gegenmaßnahmen zu bekämpfen. Aktive Gegenmaßnahmen können das Ausbringen von Täuschkörpern sein.
  • Die Verwendung von Täuschkörpern zum Schutz von Schiffen vor endphasengelenkten Flugkörpern ist bereits aus der DE 103 46 001 B4 bekannt. Dabei wird auf in einem Computer hinterlegtes Täuschmuster für den jeweiligen Flugkörpertyp zurückgegriffen.
  • Das Ziel nachbildende Täuschkörper offenbart die WO 01/36896 A1 . Ein weiteres Verfahren zum Bereitstellen eines Scheinzieles wird in der DE 196 17 701 A1 beschrieben. Mit einem Täuschkörper zum Ablenken von zielsuchenden Lenkflugkörpern beschäftigt sich auch die DE 196 01 165 A1 . Weitere Dokumente dieser Art stellen die DE 196 38 968 A1 , DE 41 15 384 C2 , DE 44 37 729 C1 , DE 44 44 635 C2 , DE 100 50 479 A1 sowie DE 36 12 183 A1 dar.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Schutz von mobilen militärischen Einrichtungen vor Lenksuchwaffen beschreibt auch die DE 101 17 007 A11. Die vorgenannten Lösungen beziehen sich jedoch auf das bekannte Täuschen und Tarnen von Objekten, bei denen Voraussetzung das Vorhandensein einer Radarsignatur eines Zieles, der Radarreflexionsfläche oder eines Radarrückstrahlungsquerschnitts oder anderer Quellen ist. Als Täuschmaßnahme werden dann aktive Sender (Täuschkörper) eingesetzt. Diese sind in der Regel sehr kostenaufwendig und zudem nur einmal einsetzbar. Zudem müssen diese Sender gesteuert werden, damit die Täuschung gelingt und ein ARM auf das Scheinziel gelenkt wird.
  • Als aktive Gegenmaßnahme wird daher im Gegensatz zu den vorgenannten Lösungen nunmehr die Verwendung von passiven Sendern / Täuschkörpern vorgesehen. Verwendet werden dabei Täuschkörper, die nach dem Reflexionsprinzip funktionieren. Dabei strahlt bevorzugt das eigene Radar diese Täuschkörper an. Die von den Täuschkörpern in die Richtung der ARM reflektierte Strahlung hat dabei genau dieselbe Charakteristik, wie die direkte Strahlung des Radars selbst. Somit kann die ARM nicht unterscheiden, ob es Täuschkörper sind oder das richtige Radar.
  • Die Täuschkörper bestehen aus einem reflektierenden Material, beispielsweise Aluminium, und sind in einem Behälter / Kanister gelagert. Dieser kann bei einem ARM -Angriff in eine vorgegebene Höhe gebracht werden und sich dort zerlegen. Dabei bildet sich eine Wolke reflektierender Körper, welche nun vorzugsweise vom eigenen Radar angestrahlt werden. Die zu der ARM hin reflektierte Strahlung ist für die ARM ein besseres Ziel, da die Signalstärke größer ist, als jene, welche direkt vom Radar stammen. Die Wolke lenkt dabei die ARM ab und am Ziel vorbei.
  • Als Form der Täuschkörper sind unterschiedliche Varianten möglich. Mit Dipolen sind schmalbandige Streustrukturen denkbar, mit anderen Geometrien sogar breitbandige Reflexionseigenschaften erzielbar.
  • Ein gegenüber den bisherigen Schutzmaßnahmen gravierender Vorteil ist, dass das Radargerät auch im Angriffsfall weiter arbeitet und damit wichtige Zeiten gespart werden.
  • Zudem können diese Täuschkörper auch zur Verwirrung eines IR- Suchkopfes benutzt werden. Reflektieren diese auch im IR- Bereich, so wird dir IR- Signatur der Umgebung von den Täuschkörpern an den Suchkopf der ARM gegeben. Das bedeutet, dass die ARM die IR - Signatur des Radars zweimal sieht, die des eigentlichen Radars und dessen Spiegelbild. Wird nun mit einer heißen Quelle am Radar gearbeitet, die nur im Spiegelbild zu sehen ist, so wird die ARM zusätzlich zur Radar-Emission durch eine IR -Täuschung verwirrt.
  • Des Weiteren kann mit der Wolke, bestehend aus diesen reflektierenden Täuschkörpern, auch das der ARM eigene Radar beeinflusst werden, da die Wolke gegenüber dem Ziel ein größeres Objekt darstellen kann und somit attraktiver für das ARM- Radar ist.
  • Anhand eines Ausführungsbeispiels mit Zeichnungen soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigt:
    • Fig. 1
    einen beispielgebenden ARM - Angriff,
    Fig. 2
    das Ausbringen der passiven Täuschkörper,
    Fig. 3, 4
    das Aufschalten der ARM auf diese Täuschkörperwolke und Vorbeifliegen am Radar.
  • In Fig. 1 ist beispielgebend ein Szenario dargestellt, bei dem von einem Träger 1, beispielsweise ein Flugzeug, eine ARM 2 auf ein Fahrzeug 3 mit Radar 4 abgegeben wird, wobei die ARM 2 sich auf das Radarsignal des Radars 4 aufschaltet. Beim Radar 4 kann es sich beispielsweise um das firmeneigene SKYRANGER Search Radar and Control Centre handeln. In diesem Zusammenhang ermittelt das Search Radar die ankommende ARM und aktiviert die Gegen- bzw. Schutzmaßnahme.
  • Die sich drehende Radarantenne 4. 1 wird gestoppt und entgegengesetzt zur Flugrichtung der ARM 2 ausgerichtet. In etwa zeitgleich werden die Täuschkörper 5 in die Höhe geschleudert bzw. verbracht (Fig. 2), die dann vom eigenen Radar 4 angestrahlt, eine Emissionsquelle für die ARM 2 darstellt, auf welches es sich wie in Fig. 3 dargestellt, aufschaltet, um dadurch in genau dieser Höhe am Radar 4 und damit am Fahrzeug 3 vorbei zu fliegen (Fig.4).
  • Die Täuschkörper 5 befinden sich vorzugsweise in einem Behälter (nicht näher dargestellt) am Fahrzeug 3. Eine direkte Nähe zum Radar 4 ist dabei bevorzugt. Dieser Behälter ist in eine vorgegebene Höhe verbringbar. Dort wird er dann derart geöffnet, dass er die Täuschkörper 5 automatisch freigibt und diese ihre Aufgabe wahrnehmen können.
  • Diese streifenförmigen Körper 5 sind aus leitendem Material gefertigt und besitzen beispielsweise ungefähr die Hälfte der Wellenlänge des emittierten elektromagnetischen Feldes.
  • Der Behälter gibt also für die Schutzmaßnahme die Täuschkörper frei. Die Körper 5 formen eine beispielsweise halbe Wellenlängen - Dipolwolke / -wand 6 hinter dem Radar 4 und agiert als großes streuendes Objekt 7 (Fig. 3). Das Radar 4 bestrahlt nunmehr diese Wand 6 (Strahlung 8) und der Sucher der ARM 2 empfängt diese Streuung (Strahlung 8). Diese reflektierte Strahlung (8') ist für die ARM 2 wesentlich interessanter, als das Radar 4 selbst, welches zudem selbst nicht in die Angriffsrichtung sendet (Fig. 4).
  • Unter Fahrzeug 3 werden im herkömmlichen Sinne alle Land-, Luft- oder Wasserfahrzeuge (Schiffe) zusammengefasst.
  • Es versteht sich, dass auch andere Verfahren zur Bestimmung der Entfernung eines durch die Atmosphäre fliegenden Objektes hierbei heranziehbar sind, als es vom SKYRANGER bekannt ist. Ein derartiges Verfahren beispielsweise mit Hilfe eines passiven Sensors wird in der DE 195 46 873 C1 beschrieben. Nach Ermittlung des ankommenden Objektes wird dann in der beschriebenen Art und Weise die Gegenmaßnahme aktiviert. Auch könnte ein weiteres Radar vorgesehen werden, welches die Täuschkörper 5 anstrahlt. In diesem Fall ist das eigentliche Radar 4 jedoch so gegenüber der angreifenden ARM 2 zu positionieren, dass es von dieser nicht als Quelle erkannt wird.

Claims (9)

  1. Schutzeinrichtung für ein stationäres und/oder mobiles Radar (4) vor einem Anti-Radiation-Missile (ARM) -Angriff, wobei Täuschkörper oder Sender (5) zum Täuschen oder Stören der ARM (2) ausgebracht werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper oder Sender (5) passive Körper sind, welche von einem Radar bestrahlt und diese Strahlen von diesen Körpern (5) reflektiert werden.
  2. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Körper (5) eine 2- oder 3- dimensionale Dipolwolke / -wand (6) und/oder andere für die Reflexion geeignete passive Täuschkörper hinter dem Radar (4) formen, die als großes streuendes Objekt (7) agiert.
  3. Schutzeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das die Täuschkörper oder Sender (5) bestrahlende Radar das zu schützende Radar (4) ist.
  4. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper oder Sender (5) sich in direkter Nähe zum Radar (4) befinden.
  5. Schutzeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper oder Sender (5) in einem Behälter untergebracht sind.
  6. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper oder Sender (5) Dipolen mit schmalbandige Streustrukturen oder breitbandige Reflexionseigenschaften sind.
  7. Schutzeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper oder Sender (5) eine streifenförmige Form aufweisen und aus leitendem Material gefertigt sind, wobei sie ungefähr die Hälfte der Wellenlänge des emittierten elektromagnetischen Feldes besitzen.
  8. Schutzmaßnahme für ein Radar (4) vor einem Anti-Radiation-Missile (ARM) - Angriff wobei Täuschkörper oder Sender (5) zum Täuschen oder Stören der ARM (2) ausgebracht werden, nachdem eine anfliegende ARM (2) ermittelt wurde, dadurch gekennzeichnet, dass passive Täuschkörper oder Sender (5) ausgebracht werden, die dann von einem Radar bestrahlt diese Strahlung reflektieren, wobei die von den Täuschkörpern oder Sendern (5) in die Richtung der ARM reflektierte Strahlung (8') dabei genau dieselbe Charakteristik wie die direkte Strahlung (8) des Radars (4) selbst hat.
  9. Schutzmaßnahme nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Täuschkörper oder Sender (5) in eine vordefinierte Höhe zum Radar (4) gebracht werden.
EP07005649A 2006-04-10 2007-03-20 Schutzeinrichtung und Schutzmassnahme für eine Radaranlage Not-in-force EP1845332B1 (de)

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