Senzorový řetězec by měl být schopen odpovědět na čtyři otázky: Je tam něco? (detekce), Kde je? (pozice: azimut / nadmořská výška), Jak daleko? (rozsah) a Jak rychle se pohybuje? (rychlost). Různé části spektra odpovídají na tyto otázky různými způsoby a s různou přesností. Léčíme je z nízkých na vysoké frekvence.
3 Hz – 100 GHz: Radar
Radiofrekvenční část spektra je doménou radar A rádiová komunikace. Radar aktivně přenáší energii a naslouchá odrazu; díky tomu může být jedinou rodinou senzorů velká vzdálenost, den a noc a prakticky jakékoli počasí detekovat a přímo měřit rozsah a radiální rychlost.
V této rozsáhlé oblasti jsou jasné vzory:
| Podoblast | Typické frekvence | Použití |
|---|---|---|
| HF | 3 – 30 MHz | nad horizontálním radarem (OTH), dálková komunikace přes ionosféru |
| VHF / UHF | 30 MHz – 1 GHz | Radary včasného varování s velmi širokou škálou; relativně dobré proti tajnosti |
| L- / S- band | 1 – 4 GHz | Dálkové dohledové a letové radary |
| C / X pásmo | 4 – 12 GHz | Radary pro vícefunkční a požární řízení: přesné zaměření a sledování |
| Ku / Ka / mm vlna | 12 – 100 GHz | rakety Hledači, senzory krátkého dosahu, velmi vysoké rozlišení |
Volba frekvence je vždy zvažována. Early- varovný radar vybere nízkou frekvenci: velký rozsah, velká anténa, hrubé umístění — Dost na varování. Hasičský radar vybere vysokou frekvenci: menší anténu, úzký paprsek, přesnost dostatečná k vytvoření zbraně — Ale menší rozsah. Radar kompletní provoz radarové technologie; Provádění sekvence řízení požáru pomocí EMS Pořadí radarových typů do požární kontrolní sekvence.
Protože radar aktivně vysílá, zrazuje sám sebe: soupeř s přijímacím zařízením (ESM / RWR) detekuje radar ve větší vzdálenosti, než ho radar vidí. Tato zásadní nevýhoda aktivních senzorů pohání závod mezi radarem, tajností a rušením.
300 GHz – 394 THz: Infračervené
Nad rádiovými vlnami leží. infračervené (IR): tepelné záření. Každý objekt teplejší než absolutní nula emituje IR (Teplota) — motory, výfuky, lidi, pneumatiky, vyhřívaná vozidla. IR senzory jsou pasivníNepřenášejí se, ale zachycují radiaci z cíle.
Sítě IR pro detekci a určování polohy:
- Nedetekovatelné: Pasivní senzor se sám nezradí. Cíl neví, že ho někdo sleduje nebo sleduje.
- Vysoce přesné měření úhlu: Díky krátké vlnové délce může malý optik zaměřit cíl. — Dost dobrý na to, aby vedl raketu.
- Den a noc: Teplo kontrast je vždy tam; tma a většina kamufláž nepomáhají.
- Necitlivé na rušení radaru a tajnost: konstrukce radarového absorbování nesnižuje IR signaturu.
Ale existují základní omezení:
- Žádné přímé měření rozsahu nebo rychlosti: IR měří pouze směr (azimut / nadmořská výška). Vzdálenost vyžaduje druhé médium, například laser-rangefinder.
- Citlivý: déšť, mlha, mraky a prach tlumí IR silný; Rozsah je mnohem menší než rozsah radaru.
Použití: termální zobrazovací kamery (FLIR), hlavice vzdušných a pozemních raket (včetně MANPADS), IRST-systémy (InfraRed Search and Track) na stíhacích letadlech a lodích, a missile-varovné senzory. Infračervené Jde hlouběji do infračerveného záření.
394 THz – 789 THz: viditelné světlo
Úzký popruh, který lidské oko vidí — z červené (~ 394 THz / 760 nm) na fialovou (~ 789 THz / 380 nm) — zůstává vojensky nepostradatelný. Senzory v této oblasti se nazývají Elektrooptické (EO) snímače: Oko samotné, denní kamery, periskopy, cílový diváci a televizní dirigenti hlavy zbraní.
Vlastnosti
- Pasivní (použité okolní světlo), a proto není zjistitelné.
- Nejvyšší kvalita obrazu a rozpoznatelnost: identifikace cíle ("je to kamion nebo raketomet?") se často provádí vizuálně. Mnoho zapojovacích postupů proto končí ověřovacím krokem EO.
- Pouze v případě dostatečného světla a viditelnosti: Noc, kouř, mlha a kamufláž jsou účinná protiopatření. Ampy světelného vidění protahují použitelnou oblast posílením vzácného světla (hvězdy, měsíc) tisíckrát.
- Žádný rozsah nebo rychlost: Stejně jako IR, viditelné světlo měří pouze směr; vzdálenost vyžaduje stereoskopii, mapu nebo laserový rangefinder.
V moderních senzorových věžích (zaměřovací lusky, vedení lodí, směrovače vozidel), EO kameře, IR kameře a laserovém hledáčku jsou kombinovány v jednom stabilizovaném pouzdře: Každý kompenzuje slabiny toho druhého.
Laser
Laser není samostatnou součástí spektra, ale zvláštní cesta generovat záření, obvykle ve viditelné nebo infračervené oblasti. Laserové světlo je monochromatické (jedna vlnová délka), konzistentní (všechny vlny ve fázi) a extrémně svázané. To umožňuje mnoho energie se soustředí na malý bod na dálku.
Vojenské aplikace pro detekci a určování polohy:
- Laserrangefinder: měří vzdálenost k cíli v centimetrech přesně po dobu trvání krátkého laserového pulsu — měření chybějícího rozsahu pro EO / IR senzory.
- Laser- designator: "barvením" se rozumí cíl s kódovanými laserovými pulsy, na kterém jsou spojeny laserové bomby a rakety.
- ČMEN: laserová varianta radaru pro vysoce přesné 3D zobrazování a detekci překážek.
- Kromě toho: laserová komunikace (obtížně slyšitelné), oslňovače proti optickým senzorům a — vznikající — Vysokoenergetické lasery jako zbraň proti dronům a raketám.
Zadní část úzkého paprsku: Laser musí být směrován přesně k cíli a musí vyžadovat jasnou viditelnost; kouř, prach a mlha ho silně oslabují. Kromě toho, cíle mohou být laserové varovné přijímače Zjistit, že jsou postříkány. Laserové a vojenské aplikace Zachází s laserem do detailu.