SE529844C2 - Skenmål för vilseledning av radarsystem, speciellt dopplerradarsystem - Google Patents

Description

25 30 _35 529 844 kvensen. Bredbandigt brus kräver höga uteffekter. Sammantaget blir aktiva sken- mål med nödvändighet relativt dyra och komplicerade utrustningar.

Föreliggande nya passiva skenmålslösning undviker alla de begränsningar som är knutna till traditionella passiva och aktiva skenmål. Ett sådant skenmål i form av en modulerad hörnreflektor har en i sammanhanget ny egeflSkapskfïmbinaïími inne' fattande: i o inte filtrerbar i ett dopplerradarsystem, o reflekterar varje vågform korrekt, o isotropt strålningsdiagram, o låg effektförbrukning (nästan passiv), o storlek och pris på en nivå som medger att skurar (5 - 10 st) kan fällas åt gången (kan betraktas som en modern form av dopplerremsor).

Dessa skenmål skall kunna användas i olika sammanhang t.ex.: o Fällning av skenmål för vilseledning av fientlig radarrobot, flygburen eller mark- baserad eldledningsradar, . o mängdfällning av skenmål för maskering av flygföretag mot flygburen eller mark- baserad spaningsradar, o utplacering av skenmål på mark för aktivering vid och därmed maskering av låg- flygningsföretag i förpreparerade flygkorridorer, o utplacering av skenmål på mark nära skyddsföremål för att omöjliggöra upptäckt av dessa skyddsföremål med högupplösande kartritningsradar. i De önskade egenskapema erhålls vid uppfinningen genom att den utformas på det sätt som framgår av det efterföljande självständiga patentkravet. Lämpliga utfö- ringsformer av uppfinningen framgår av övriga patentkrav.

I det följande kommer uppfinningen att presenteras närmare under hänvisning till bifogade ritningar, där fig. 1 visar en hörnreflektor där ett av de tre planen utgör en modulerbar reflektionsyta, fig. 2 visar uppbyggnaden av den modulerbara reflektionsytan i form av en trådstruktur som i korspunkterna sammanbinds med ett diodnät och 10 15 20 25 30 35 529 844 fig. 3 visar ett aktiverat skenmål för flygtillämpning med skyddshölje och dosa för drivelektronik 'och batteri.

Skenmålet utgörs av en målytemodulerad hörnreflektor enligt fig. 1, där två ytor 2 är metalliserade och därmed totalreflekterande. Den tredje ytans-1 reflektion kan varieras, vilket medför att totala målytan moduleras. Målytemodulationen kommer att synas i alla infallsriktningar utom vid parallellt infall med den modulerade ytan.

En sådan målytemodulation innebär en amplitudmodulation av radarns pulståg vilket genererar symmetriska dopplersidband på ömse sidor om grundfrekvensen.

Grundfrekvensen är den dopplerförskjutna radarfrekvensen. Sidbanden är separe- rade med modulationsfrekvens. Skenmålet kommer efter fällning att snabbt anta vindhastighet varför dopplerfrekvensen blir låg med flygplanmått mätt. Då modula- tionen utförs som en fyrkantvariation innebär detta för alla pulsdopplerradarsystem (LPD-, MPD- och HPD-system) att flera modulationstoner, både över och under markekot, återfinns i det för radarn aktiva passbandet. Om dessutom modulations- frekvensen varieras (sveps) kommer nämnda toner att vandra på ett naturligt sätt i radams analysområde.

En för ett flygplan lämplig fällningssituation är vid sväng genom O-doppler (tvärskurs relativt lobriktning), ty då tvingas en dopplerradar att undertryoka även målet och sannolikheten att återlåsa på skenmålet är stor. Genom att svepa modulations- frekvensen ökas även sannolikheten att penetrera ett smalt dopplerfllter av typen robotmålsökare för semiaktiv radarrobot. Dessutom förhindras analysmöjlighet och undertryckning av skenmålet utifrån uppmätt frekvens. Lämpligen skall därför modulationsfrekvensen svepas i det typiska dopplerområdet nära tvärssektorläge t.ex. från 0 till 9 kHz på X-band. Svephastigheten skall motsvara en typisk flygplan- manöver sett i dopplerfrekvens t.ex. 3 kHz/s på X-band.

En annat lämpligt fällningsförfarande är att med aktivt störbrus öka radarns av- ståndsosäkerhet varefter brusstörningen avbryts vid fällningstidpunkten och radarn àterlåser på skenmålet.

Till skillnad från många andra repeterstörsystem sker reflektion mot skenmålet utan att pulsform och vågform i övrigt förändras. Detta medför att radarsystem med olika vågformstekniker (t.ex. olika pulskompressionstekniker) kommer att erhålla ekosvar som överensstämmer med svaren från fysiska mål. Sådana ekosvar kan alltså inte enkelt urskiljas såsom varande falska. 10 15 20 25 30 35 529 844 Den styrbara ytan kan bestå av ledningar i ett rutmönster enligt fig. 2 där varje kryss 4 i rutmönstret förbinds av ett switchande element. Det switchande elementet kan bestå av en diodbrygga 5. Dioderna kan vara PlN-díoder. När ytan matas med en fyrkantspänning 3 med modulationsfrekvens kommer vid framspänning lednings- mönstret att bli sammankopplat och' ytan reflekterande. l backspän-ningsfasen bryts ledningsmönstret upp och yta antar en väsentligt lägre reflexionskoefficient.

Diodbryggan 5 enligt fig. 2 kan bestå av fyra dioder där dioderna är placerade så att, vid framspänning, ström leds från den övre grenen ut i de tre övriga grenarna. l detta läge blir alltså både vertikala och horisontella ledningar strömförande och ytan som sådan blir kraftigt reflekterande. Vid backspänning däremot blir alla dioder backspända och ingen ström flyter i ledningsmönstret. Ytan kommer att anta ett mönster av dipoler som om de är kortare än en halv våglängd av den infallande radarfrekvensen ger ytan dess låga reflektion. Observera att denna speciella diod- konstellation innebär att hela ytan kan drivas med ett mycket enkelt matningsnät som inte interfererar med lednlngsnätet för målytemodulation.

Skenmàlet kan optimeras för olika frekvensområden. Följande dimensionering kan vara lämplig för X-band: ' ø Avstånd mellan switchelement 7 - 10 mm, ~ styrbar yta 30 * 30 cm, - antal switchelement 900, - effektförbrukning < 1.5 W.

Detta ger en skenmålsyta motsvarande ca 10 m2.

Skenmål av den typ som avses fällas från flygplan bör kunna laddas i utrymmen för standardfällare. Av denna anledning kan såväl de två ledande ytorna som den modulerande ytan utformas iflexibelt hopvikbart material t.ex. foliepreparerat tyg respektive ledningsetsat flexibelt dielektrikum. På det senare har diodbryggorna applicerats genom automatlödning. Ytorna samt drivningselektronik med batteri packas i en burk av storleken 100 - 200 cm3. I fällningsögonblicket aktiveras en gaspatron som utvecklar ett skyddshölje 7 (ballong, jfr krockkudde) som i sin tur fixerar reflektorplanen enligt figur 3. Drlvningselektronik och batteri6 utgör en stabi- liseringstyngd, så att den modulerande ytan 1 efter Stabilisering blir vertikal och därmed minimerar risk för situationer med radarreflektion under lågt modulations- 10 529 844 index. Gaspatronen kan lämpligen innehålla någon lätt ädelgas, exempelvis helium, som förlänger funktionstiden i luften.

Utformning av skenmål för markbruk kan göras betydligt enklare med styva reflek- tionsplan och ett enkelt plastskydd som radom. De principiella regler för störverkan mot dopplerradar följer i allt väsentligt beskrivningen ovan.

Attack och spaningssystern som utnyttjar att olika markelement inom antennens huvudlob får varierande dopplerfrekvens för lobskärpning ( sk. DBS doppler beam sharpening) kan också störas av det föreslagna skenmålet. Lämpligen bör man då välja en slumpmässig frekvensstyrning för att störa ut radarns dopplerfiltrering.

Genom att placera ut ett antal skenmål runt skyddsvärt markobjekt kan detaljinfor- mation döljas och därmed identifiering och bekämpning försvåras-

Claims (9)

10 15 20 25 30 35 529 844 Patentkrav:

1. Stillastående eller med luften drivande skenmål för vilseledning av dopplerradar- system, k ä n n e t e c k n at a v att det innefattar en hömreflektor där minst en av ytoma (1) är anordnad att kunna erhålla en varierande reflexionsförmåga för radarstrålning med en modulationsfrekvens som i den reflekterade strålningen ger upphov till dopplersidband av för radartillämpningen gängse utsträckning.

2. Skenmål enligt patentkravet 1, k ä n n e t e c k n at a v att modulations- frekvensen är anordnad att kunna varieras.

3. Skenmål enligt patentkravet 2, k ä n n e t e c k n at a v att modulationsfrekven- sen är anordnad att kunna varieras på ett slumpmässigt sätt.

4. Skenmål enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t a v att ytan (1), vars reflexionsförmåga kan variera, omfattar en icke-reflekterande yta försedd med ett rutmönster av ledningar placerade så tätt att, om de är elektriskt förbundna i knutpunkterna, rutmönstret reflekterar den infallande radarstrålningen och att varje korsningspunkt av rutnätet är försedd med ett kopplingselement som omväxlande kan elektriskt förbinda ledningarna och elektriskt koppla isär dem.

5. Skenmål enligt patentkravet 4, k ä n n e t e c k n at a v att kopplingselementet innefattar fyra dioder (5) i en diodbrygga som leder ström från en ledare till tre andra och att rutmönstret av ledningar år anordnat att matas med en fyrkantspän- ning mellan två motstående sidor, nämligen mellan den från vilket håll diodbryg- goma leder ström och den motstående sidan av rutmönstret av ledningar.

6. Skenmål enligt något av de föregående patentkraven, k ä n n e t e c k n a t a v att, speciellt för användning som flygplanburet skenmàl för skydd av flygplanet, samtliga ytor är utförda av flexibelt hopvikbart material och att skenmålet i lagrings- tillstånd är hopvikt innan det bringas i användning.

7. Skenmål enligt patentkravet 6, k ä n n e t e c k n at a v att de permanent reflekterande ytorna (2) innefattar ett reflekterande folium och ytan eller ytoma (1) med varierbar reflexion ett ledningsetsat dielektrikum, där diodbryggorna anbringats i ledningarnas korsningspunkter. 529 844 7

8. Skenmål enligt patentkravet 6 eller 7, k ä n n e t e c k n at a v att det är om- givet av ett flexibelt slutet hölje (7), av typen ballong, om försett med en uppblås- nlngsanordning, som vid användning transformerar det från lagringstillstând till verkanstillstånd.

9. Skenmål enligt patentkravet 8, k ä n n e t e c k n at a v att uppblåsningsanord- ningen utnyttjar en lätt ädelgas, såsom helium, vilket ger en förlängd funktionstid i dess verkan som ett luftburet skenmål.