En sensorkæde bør kunne besvare fire spørgsmål: Er der noget? (påvisning) Hvor er den? (position: azimut / elevation) Hvor langt væk? (interval) og Hvor hurtigt bevæger det sig? (hastighed). Forskellige dele af spektret besvare disse spørgsmål på forskellige måder og med forskellig nøjagtighed. Vi behandler dem fra lav til høj frekvens.
3 Hz – 100 GHz: Radar
Den radiofrekvensrelaterede del af spektret er domænet for radar (Radio Detection and Ranging) og radiokommunikation. Radar sender aktivt energi og lytter til refleksion; med dette kan det være den eneste sensor familie langdistance, dag og nat og ved stort set ethvert vejr detektere og direkte måle rækkevidde og radial hastighed.
Inden for dette enorme område er der klare mønstre:
| Underområde | Typiske frekvenser | Anvendelse |
|---|---|---|
| HF | 3 – 30 MHz | over horisontradaren (OTH), langdistancekommunikation via ionosfæren |
| VHF / UHF | 30 MHz – 1 GHz | Tidlige advarsler radar med meget bred rækkevidde; relativt god mod stealth |
| L- / S- bånd | 1 – 4 GHz | Overvågning af langdistanceradar og flyvekontrolradar |
| C / X-bånd | 4 – 12 GHz | Multifunktions- og brandkontrolradar: nøjagtig målretning og sporing |
| Ku / Ka / mm bølge | 12 – 100 GHz | raket Seekers, kortdistancesensorer, meget høj opløsning |
Valg af frekvens er altid en overvejelse. En tidlig advarselsradar vælger en lav frekvens: stort område, stor antenne, grov placering — Nok til at advare. En brandkontrolradar vælger en høj frekvens: mindre antenne, smal stråle, tilstrækkelig nøjagtighed til at etablere et våben — Men mindre rækkevidde. Radar fuldstændig anvendelse af radarteknologi Gennemførelse af brandkontrolsekvensen ved hjælp af EMS monterer radartyperne til brandkontrolsekvensen.
Fordi radar sender aktivt, det forråder sig selv: en modstander med modtagende udstyr (ESM / RWR) registrerer radar på en større afstand end radar kan se det. Denne grundlæggende ulempe ved aktive sensorer driver løbet mellem radar, stealth og jamming.
300 GHz – 394 THz: Infrarød
Over radioen bølger det ligger infrarød (IR): varmestråling. Hvert objekt varmere end det absolutte nul udsender IR (Temperatur) — motorer, udstødninger, mennesker, dæk, opvarmede køretøjer. IR sensorer er passiv: De sender ikke sig selv, men de fanger strålingen fra målet.
Styrker af IR til detektering og positionering:
- Ikke påviselig: En passiv sensor forråder ikke sig selv. Målet ved ikke, at det bliver observeret eller fulgt.
- Højt nøjagtig vinkelmåling: På grund af den korte bølgelængde, en lille optik kan fokusere målet. — Godt nok til at udføre et missil.
- Dag og nat: varme kontrast er altid der; mørke og de fleste camouflage hjælper ikke.
- Ufølsomme over for radarjamming og stealth: radarabsorberende design reducerer ikke IR-signaturen.
Men der er grundlæggende begrænsninger:
- Ingen direkte hastigheds- eller hastighedsmåling: IR måler kun retning (azimut / elevation). Afstand kræver et andet medium, for eksempel en laserrangefinder.
- Følsomme: regn, tåge, skyer og støv dæmper IR stærkt Rækkevidden er meget mindre end radar.
anvendelser: termiske kameraer (FLIR), luft- og jordmissilsøgningshoveder (herunder MANPADS) IRST-systemer (InfraRed Search and Track) på jagerfly og skibe, og missiladvarselssensorer. Infrarød Går dybere ind i infrarød.
394 THz – 789 THz: synligt lys
Den smalle rem, som det menneskelige øje kan se — fra rød (~ 394 THz / 760 nm) til violet (~ 789 THz / 380 nm) — er stadig militært uundværligt. Sensorer i dette område kaldes Elektrooptiske (EO) sensorer: øjet selv, dag- kameraer, periskoper, målseere og tv-dirigent hoveder af våben.
Egenskaber
- Passive (brugt omgivende lys) og kan derfor ikke spores.
- Højeste billedkvalitet og genkendelighed: identifikation af et mål ("er dette en lastbil eller en affyrer?") er ofte gjort visuelt. Derfor slutter mange forlovelsesprocedurer med et EO-verifikationstrin.
- Kun i tilfælde af tilstrækkelig lys og synlighed: Nat, røg, tåge og camouflage er effektive modforanstaltninger. Lys vision ampere strække det brugbare område ved at styrke knappe lys (stjerner, måne) tusindvis af gange.
- Ingen rækkevidde eller hastighed: Ligesom IR måler synligt lys kun retning; afstand kræver stereoskopi, et kort eller en laser rangefinder.
I moderne sensortårne (rettet mod bælg, skibsadministratorer, bilmanualer) kombineres EO kamera, IR kamera og laser rangefinder i ét stabiliseret hus: Hver af dem kompenserer for den andens svagheder.
Laser
Laser er ikke en separat del af spektret, men en særlig måde til at generere stråling, normalt i det synlige eller infrarøde område. Laserlys er monokromatisk (en bølgelængde) sammenhængende (alle bølger i fase) og ekstremt bundtetDette gør det muligt at koncentrere en masse energi på et lille punkt på lang afstand.
Militære applikationer til detektering og positionering:
- Laserrangefinder: måler afstanden til et mål ved centimeter præcist gennem varigheden af en kort laserpuls — den manglende områdemåling for EO / IR-sensorer.
- Laser- designator: "maling" et mål med indkodede laserimpulser, som laserstyrede bomber og raketter er relateret til.
- HUSK: laser variant af radar til meget præcis 3D-billeddannelse og hindring detektering.
- Desuden: laserkommunikation (svært at lytte), blændere mod optiske sensorer og — begyndende — Højenergilasere som våben mod droner og missiler.
Den smalle bjælkes bagside: En laser skal være rettet præcist mod målet og skal kræve en klar synsretning; røg, støv og tåge svækker ham kraftigt. Desuden kan målene Laseradvarselsmodtagere opdage, at de bliver sprøjtet. Laser- og militærapplikationer behandler laser i detaljer.