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Contramedida electrónica

Las contramedidas electrónicas ( ECCM ) forman parte de la guerra electrónica e incluyen diversas prácticas destinadas a reducir o eliminar el efecto de las contramedidas electr...

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Las contramedidas electrónicas ( ECCM ) forman parte de la guerra electrónica e incluyen diversas prácticas destinadas a reducir o eliminar el efecto de las contramedidas electrónicas (ECM) en los sensores electrónicos a bordo de vehículos, buques, aeronaves y armas como misiles . Las ECCM también se conocen como medidas de protección electrónica (EPM), principalmente en Europa . En la práctica, EPM suele referirse a la resistencia a las interferencias . Una descripción más detallada las define como las operaciones de guerra electrónica que realiza un radar para contrarrestar las contramedidas del enemigo. [ 1 ]

Historia

Desde que se empezaron a usar dispositivos electrónicos en combate para intentar obtener superioridad sobre el enemigo, se han dedicado esfuerzos a desarrollar técnicas para reducir su eficacia. Más recientemente, se están modificando sensores y armas para hacer frente a esta amenaza. Uno de los tipos más comunes de contramedidas electrónicas (ECM) es la interferencia o suplantación de radar . Esta técnica se originó con el uso por parte de la Real Fuerza Aérea (RAF) de lo que denominaron en clave Window durante la Segunda Guerra Mundial , y que los estadounidenses llamaban chaff . [ 2 ] Se utilizó por primera vez durante el ataque a Hamburgo los días 24 y 25 de julio de 1943. [ 3 ] La interferencia también pudo haberse originado con los británicos durante la Segunda Guerra Mundial, cuando comenzaron a interferir las comunicaciones de radio alemanas . Estos esfuerzos incluyen la exitosa interrupción británica de los haces de radio de navegación de la Luftwaffe alemana . [ 4 ]

En lo que quizás sea el primer ejemplo de ECCM, los alemanes aumentaron la potencia de sus transmisores de radio en un intento de "atravesar" o anular la interferencia británica, que, debido a que el inhibidor estaba necesariamente en el aire o más lejos, producía señales más débiles. Este sigue siendo uno de los principales métodos de ECCM en la actualidad. Por ejemplo, los modernos inhibidores aéreos son capaces de identificar las señales de radar entrantes de otras aeronaves y devolverlas con retrasos aleatorios y otras modificaciones en un intento de confundir el radar del oponente, haciendo que el "punto" salte descontroladamente y se vuelva imposible de medir. Los radares aéreos más potentes permiten "atravesar" la interferencia a distancias mucho mayores al contrarrestar la energía de la interferencia con las señales de radar reales. Los alemanes no pudieron superar con éxito la suplantación de chaff y tuvieron que buscar una solución alternativa (guiando las aeronaves hacia el área objetivo y luego haciendo que adquirieran visualmente los objetivos). [ 1 ]

Hoy en día, la electrónica más potente con software más inteligente para el funcionamiento del radar podría discriminar mejor entre un objetivo en movimiento, como una aeronave, y un objetivo casi estacionario, como un haz de contramedidas electrónicas (chaff). La tecnología que impulsa los sensores y buscadores modernos permite el éxito de todos los sistemas, en parte gracias a las contramedidas electrónicas de contramedidas (ECCM) integradas en ellos. Actualmente, la guerra electrónica se compone de ECM, ECCM y actividades de reconocimiento/inteligencia electrónica ( ELINT ). [ 5 ]

Entre los ejemplos de contramedidas electrónicas se incluye el programa estadounidense Big Crow, que funcionó como bombardero Bear y como inhibidor de señales de largo alcance . [ 6 ] Era un NKC-135A modificado de la Fuerza Aérea y fue construido para proporcionar capacidad y flexibilidad para realizar experimentos de guerra electrónica variados y de precisión. [ 7 ] A lo largo de sus 20 años de existencia, el gobierno de EE. UU. desarrolló e instaló más de 3143 contramedidas electrónicas en su arsenal de armas. [ 6 ] También está el Proyecto BAMS, financiado por el gobierno belga desde 1982. Este sistema, junto con microelectrónica avanzada, también proporcionó comunicaciones seguras de voz, datos y texto en las condiciones más severas de guerra electrónica. [ 8 ]

Técnicas específicas de ECCM

Los siguientes son algunos ejemplos de EPM (además de simplemente aumentar la fidelidad de los sensores mediante técnicas como aumentar la potencia o mejorar la discriminación): [ 1 ] [ 4 ] [ 7 ]

detección de ECM

La lógica de los sensores puede programarse para reconocer intentos de suplantación de identidad (por ejemplo, aeronaves lanzando contramedidas electrónicas durante la fase de aterrizaje) e ignorarlos. Aplicaciones aún más sofisticadas de las contramedidas electrónicas podrían consistir en reconocer el tipo de contramedida electrónica que se está utilizando y poder cancelar la señal. [ 4 ]

Compresión de pulsos mediante "chirrido" o modulación de frecuencia lineal.

Uno de los efectos de la técnica de compresión de pulsos es aumentar la intensidad aparente de la señal percibida por el receptor de radar. Los pulsos de radar salientes se modulan en frecuencia (chirp) , es decir, la frecuencia de la portadora varía dentro del pulso, de forma similar al sonido de un grillo. Cuando el pulso se refleja en un objetivo y regresa al receptor, la señal se procesa para añadir un retardo en función de la frecuencia. Esto produce el efecto de "apilar" el pulso, de modo que parece más fuerte, pero de menor duración, para los procesadores posteriores. Este efecto puede aumentar la intensidad de la señal recibida por encima de la de la interferencia de ruido. De manera similar, los pulsos de interferencia (utilizados en la interferencia de engaño) no suelen tener la misma modulación en frecuencia, por lo que no se benefician del aumento de la intensidad de la señal. [ 6 ] [ 1 ]

salto de frecuencia

La agilidad de frecuencia (" salto de frecuencia ") puede utilizarse para cambiar rápidamente la frecuencia de la energía transmitida y recibir solo esa frecuencia durante la ventana de recepción. Esto frustra a los inhibidores que no pueden detectar este cambio de frecuencia con la suficiente rapidez ni predecir la siguiente frecuencia de salto, y cambiar su propia frecuencia de interferencia en consecuencia durante la ventana de recepción. Las técnicas de interferencia más avanzadas tienen un rango de frecuencia muy amplio y rápido, y podrían incluso interferir con un sistema anti-interferencias. [ 9 ]

Este método también resulta útil contra la interferencia por barrido, ya que obliga al inhibidor a distribuir su potencia de interferencia en múltiples frecuencias dentro del rango de frecuencias del sistema interferido, reduciendo así su potencia en la frecuencia real utilizada por el equipo en un momento dado. El uso de técnicas de espectro ensanchado permite que las señales se extiendan a lo largo de un espectro lo suficientemente amplio como para dificultar la interferencia de una señal de banda ancha. [ 1 ] [ 4 ]

supresión de lóbulos laterales

La interferencia de radar puede ser efectiva desde direcciones distintas a aquella hacia donde apunta la antena. Cuando la interferencia es lo suficientemente fuerte, el receptor de radar puede detectarla a partir de un lóbulo lateral de ganancia relativamente baja. Sin embargo, el radar procesará las señales como si se recibieran en el lóbulo principal. Por lo tanto, la interferencia puede detectarse en direcciones distintas a la del emisor. Para contrarrestar esto, se utiliza una antena omnidireccional como señal de comparación. Al comparar la intensidad de la señal recibida por la antena omnidireccional y la antena principal (direccional), se pueden identificar las señales que no provienen de la dirección de interés. Estas señales se ignoran. [ 7 ]

Polarización

La polarización se puede utilizar para filtrar señales no deseadas, como las interferencias. Si un emisor y un receptor no tienen la misma polarización, la señal de interferencia sufrirá una pérdida que reducirá su eficacia. Las cuatro polarizaciones básicas son horizontal lineal, vertical lineal, circular derecha y circular izquierda. La pérdida de señal inherente a un par con polarización cruzada (transmisor diferente del receptor) es de 3 dB para polarizaciones distintas y de 17  dB para polarizaciones opuestas. [ 1 ] [ 7 ]

Además de la pérdida de potencia para el inhibidor, los receptores de radar también pueden beneficiarse del uso de dos o más antenas de polarización diferente y la comparación de las señales recibidas en cada una. Este efecto puede eliminar eficazmente toda interferencia de polarización incorrecta, aunque una interferencia suficiente aún puede oscurecer la señal real. [ 1 ] [ 7 ]

Localización de radiación

Otra práctica de ECCM consiste en programar sensores o buscadores para detectar intentos de ECM e incluso aprovecharlos. Los misiles antirradiación (ARM) especializados existían incluso antes de los modernos inhibidores para atacar estaciones de radar y pueden reutilizarse para atacar ECM. [ 10 ] En este caso, la interferencia se convierte efectivamente en una baliza que anuncia la presencia y la ubicación del transmisor . Esto hace que el uso de este tipo de ECM sea una decisión difícil: puede servir para ocultar una ubicación exacta a los sistemas que no son ARM, pero al hacerlo, el vehículo que realiza la interferencia corre el riesgo de ser atacado por ARM.

Algunos misiles modernos de tipo "dispara y olvida", como el Vympel R-77 y el AMRAAM, utilizan un enfoque combinado: emplean el radar en condiciones normales, pero cambian a un modo antirradiación si la interferencia es demasiado potente como para permitirles localizar y rastrear el objetivo normalmente. Este modo, denominado " guiado por interferencia ", facilita la tarea del misil, ya que el inhibidor suele emitir más potencia que la señal de radar normal. [ 1 ] [ 4 ] [ 10 ]

Véase también

Referencias

  1. 1 2 3 4 5 6 7 8 Cheng, Chi-Hao; Tsui, James (2021). Introducción a la guerra electrónica: desde las primeras técnicas de interferencia hasta las técnicas de aprendizaje automático . Oxon: CRC Press. pág.  47. ISBN 978-87-7022-435-2.
  2. ↑ McArthur, Charles W. (1990). Análisis de operaciones en la Octava Fuerza Aérea del Ejército de los Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial, vol. 4. Providence, RI: American Mathematical Society. pág. 254. ISBN  0-8218-0158-9.
  3. ↑ Revista de la Fuerza Aérea . Asociación de la Fuerza Aérea. 2007. pág. 68. 
  4. 1 2 3 4 5 Sterling, Christopher H. (2008). Comunicaciones militares: desde la antigüedad hasta el siglo XXI . Santa Bárbara, CA: ABC-CLIO. pág. 138. ISBN  978-1-85109-732-6.
  5. ↑ Boyne, Walter J.; Fopp, Michael (2002). Guerra aérea: una enciclopedia internacional, vol. 1, AL . Santa Bárbara, CA: ABC-CLIO. pág. 191. ISBN  978-1-57607-345-2.
  6. 1 2 3 Contra el viento: 90 años de pruebas de vuelo en el valle de Miami . Miami: Oficina de Historia, Centro de Sistemas Aeronáuticos, Comando de Material de la Fuerza Aérea. 1994. pág. 96. 
  7. 1 2 3 4 5 Tendencias de la defensa aérea . Fort Bliss, TX: Escuela de Defensa Aérea del Ejército de los EE. UU. 1974. pág. 50. 
  8. ↑ "BAMS Association Momentanee". Signals . 49 : 128. 1995.
  9. ↑ "Rusia toma la delantera en la guerra radioelectrónica | Informe Rusia e India" . 15 de mayo de 2014. Archivado del original el 22 de septiembre de 2020. Consultado el 22 de diciembre de 2015 .
  10. 1 2 "AGM-88 HARM" . Archivado del original el 7 de julio de 2014. Recuperado el 20 de mayo de 2014 .
  • Equipo de radio Raytheon con capacidad ECCM
  • Los ingenieros del Campamento Evans desarrollaron contramedidas para la Segunda Guerra Mundial con la ayuda de Allen B. DuMont.