Электронное противодействие ( ECCM ) является частью электронной войны , которая включает в себя различные методы, направленные на уменьшение или устранение воздействия электронного противодействия (ECM) на электронные датчики на борту транспортных средств, кораблей и самолетов, а также оружие, такое как ракеты . ECCM также известен как меры электронной защиты (EPM), главным образом в Европе . На практике EPM часто означает устойчивость к помехам . Более детальное описание определяет это как операции радиоэлектронной борьбы, осуществляемые радаром для компенсации противодействия противника. [1]
С тех пор, как электроника стала использоваться в бою в попытке получить превосходство над противником, были потрачены усилия на методы снижения эффективности этой электроники. В последнее время датчики и оружие модифицируются для борьбы с этой угрозой. Одним из наиболее распространенных типов ECM является радиолокационная помеха или спуфинг . Это произошло из-за того, что во время Второй мировой войны Королевские ВВС использовали то, что они называли « Окно» , и которое американцы называли « мякиной» . [2] Впервые он был использован во время рейда на Гамбург 24-25 июля 1943 года. [3] Постановка помех также могла быть создана британцами во время Второй мировой войны, когда они начали глушить немецкую радиосвязь . Эти усилия включают успешное подавление британцами навигационных радиолучей немецких люфтваффе . [4]
Возможно, это первый пример ECCM: немцы увеличили мощность своих радиопередатчиков, пытаясь «прожечь» или преодолеть британские помехи, которые из-за необходимости нахождения глушителя в воздухе или на большем расстоянии давали более слабые сигналы. Сегодня это по-прежнему один из основных методов ECCM. Например, современные бортовые глушители способны распознавать входящие радиолокационные сигналы от других самолетов и отправлять их обратно со случайными задержками и другими модификациями, пытаясь сбить с толку радар противника, в результате чего «блик» начинает сильно прыгать и становится невозможным для дальнего обнаружения. Более мощные бортовые радары означают, что можно «прожечь» помехи на гораздо больших расстояниях, подавляя энергию помех реальными отраженными лучами радара. Немцам действительно не удалось успешно преодолеть подмену соломы, и им пришлось обходить ее (направляя самолет в район цели, а затем заставляя их визуально обнаруживать цели).
Сегодня более мощная электроника с более умным программным обеспечением для работы радара, возможно, сможет лучше различать движущуюся цель, например самолет, и почти неподвижную цель, например пучок соломы. Технология, лежащая в основе современных датчиков и искателей, позволяет использовать все успешные системы отчасти благодаря встроенному в них ECCM. Сегодня электронная война состоит из РЭБ, РЭБМ и радиоэлектронной разведки/интеллектуальной ( ELINT ) деятельности. [5]
Примеры электронных средств противодействия включают американскую программу Big Crow, которая выполняла функции бомбардировщика Bear и устройства помех. [6] Это был модифицированный NKC-135A ВВС, созданный для обеспечения возможности и гибкости проведения разнообразных и точных экспериментов по радиоэлектронной борьбе. [7] За 20 лет своего существования правительство США разработало и установило более 3143 средств электронного противодействия своему арсеналу вооружений. [6] Существует также проект BAMS, который финансировался правительством Бельгии с 1982 года. Эта система вместе с передовой микроэлектроникой также обеспечивала безопасную передачу голоса, данных и текстовых сообщений в самых жестких условиях радиоэлектронной борьбы. [8]
Ниже приведены некоторые примеры EPM (кроме простого повышения точности датчиков с помощью таких методов, как увеличение мощности или улучшение дискриминации):
Логика датчика может быть запрограммирована таким образом, чтобы она могла распознавать попытки обмана (например, сбрасывание самолетом соломы во время фазы самонаведения терминала) и игнорировать их. Еще более сложным применением ECCM может быть распознавание типа используемого ECM и возможность подавления сигнала.
Одним из эффектов метода сжатия импульсов является увеличение видимой мощности сигнала, воспринимаемого приемником радара. Исходящие импульсы радара чирпируются , то есть частота несущей изменяется внутри импульса, очень похоже на звук стрекотания сверчка. Когда импульс отражается от цели и возвращается в приемник, сигнал обрабатывается для добавления задержки в зависимости от частоты. Это имеет эффект «наложения» импульса, поэтому для дальнейших процессоров он кажется более сильным, но более коротким по продолжительности. Этот эффект может увеличить мощность принимаемого сигнала до уровня, превышающего уровень шумовых помех. Точно так же импульсы помех (используемые при ложных помехах) обычно не будут иметь одинаковый чирп, поэтому не получат выгоды от увеличения мощности сигнала.
Изменение частоты (« переключение частоты ») может использоваться для быстрого переключения частоты передаваемой энергии и приема только этой частоты в течение временного окна приема. Это препятствует созданию помех, которые не могут достаточно быстро обнаружить это переключение частоты или предсказать следующую частоту скачка, и соответствующим образом переключить свою собственную частоту помех во время временного окна приема. Самые передовые методы постановки помех имеют очень широкий и быстрый частотный диапазон и, возможно, могут заглушить систему защиты от помех. [9]
Этот метод также полезен против заградительных помех , поскольку он заставляет глушитель распределять свою мощность помех по нескольким частотам в частотном диапазоне глушимой системы, уменьшая свою мощность на фактической частоте, используемой оборудованием в любой момент времени. Использование методов расширения спектра позволяет распространять сигналы по достаточно широкому спектру, чтобы затруднить глушение такого широкополосного сигнала.
Помехи радару могут быть эффективны с направлений, отличных от того, в котором в данный момент направлена антенна радара. Когда помехи достаточно сильны, приемник радара может обнаружить их по боковому лепестку с относительно низким усилением. Однако радар будет обрабатывать сигналы так, как если бы они были получены в главном лепестке. Поэтому помехи можно увидеть в направлениях, отличных от того, где находится глушитель. Для борьбы с этим для сигнала сравнения используется всенаправленная антенна . Сравнивая мощность сигнала, полученного как всенаправленной, так и (направленной) основной антенной, можно определить сигналы, исходящие не с интересующего направления. Эти сигналы затем игнорируются.
Поляризацию можно использовать для фильтрации нежелательных сигналов, например помех. Если глушитель и приемник не имеют одинаковой поляризации, сигнал помех будет иметь потери, которые снизят его эффективность. Четыре основных поляризации: линейная горизонтальная, линейная вертикальная, правосторонняя и левая круговая. Потери сигнала, свойственные паре с перекрестной поляризацией (передатчик отличается от приемника), составляют 3 дБ для разнородных типов и 17 дБ для противоположных типов.
Помимо потерь мощности на источник помех, радиолокационные приемники также могут получить выгоду от использования двух или более антенн разной поляризации и сравнения сигналов, полученных на каждой. Этот эффект может эффективно устранить все помехи неправильной поляризации, хотя достаточные помехи все же могут скрыть реальный сигнал.
Другая практика ECCM состоит в том, чтобы запрограммировать датчики или искатели на обнаружение попыток ECM и, возможно, даже на то, чтобы воспользоваться ими. Например, некоторые современные ракеты по принципу «выстрелил и забыл», такие как «Вымпел» Р-77 и AMRAAM, способны наводиться непосредственно на источники радиолокационных помех, если помехи слишком мощные, чтобы позволить им нормально найти и сопровождать цель. Этот режим, получивший название «дом на помехе», на самом деле облегчает работу ракеты. Некоторые самонаводящиеся ракеты фактически нацелены на источники излучения противника и поэтому называются « противорадиационными ракетами » (ARM). Помехи в этом случае фактически становятся маяком, сообщающим о присутствии и местонахождении передатчика . Это делает использование такого ECM трудным решением - он может служить для сокрытия точного местоположения от не-ARM, но при этом он должен подвергнуть транспортное средство, создающее помехи, риску стать целью и поразить ARM.