Una cadena de sensores debe ser capaz de responder cuatro preguntas: ¿Hay algo ahí? (detección), ¿Dónde está? (posición: azimuth/elevation), ¿Qué tan lejos? (rango) y ¿Qué tan rápido se mueve? (velocidad). Las diferentes partes del espectro responden a estas preguntas de diferentes maneras y con diferente precisión. Los tratamos de baja a alta frecuencia.
3 Hz – 100 GHz: Radar
La parte de la radiofrecuencia del espectro es el dominio de radar (Detección de radio y rastreo) y comunicación de radio. Radar está transmitiendo activamente energía y escuchando la reflexión; con esto puede ser la única familia sensor larga distancia, día y noche y por prácticamente cualquier clima detectar y medir directamente el rango y la velocidad radial.
Dentro de esta vasta área hay patrones claros:
| Subarea | Frecuencias típicas | Aplicación |
|---|---|---|
| HF | 3 – 30 MHz | sobre el radar del horizonte (OTH), comunicación de larga distancia a través de la ionosfera |
| VHF / UHF | 30 MHz – 1 GHz | radares de alerta temprana con muy amplio alcance; relativamente bueno contra el robo |
| L- / S-band | 1 – 4 GHz | radares de vigilancia y tráfico aéreo de larga distancia |
| Banda C/X | 4 – 12 GHz | radares multifunción y control de incendios: detección y seguimiento precisos |
| Ku / Ka / onda mm | 12 – 100 GHz | Buscadores de cohetes, sensores de corto alcance, muy alta resolución |
La elección de frecuencia es siempre una consideración. Un radar de alerta temprana selecciona una frecuencia baja: gran alcance, antena grande, posición gruesa — lo suficiente para advertir. Un radar de control de fuego selecciona una alta frecuencia: antena más pequeña, haz estrecho, precisión suficiente para establecer un arma — Pero menos rango. Radar funcionamiento completo de la tecnología de radar; Implementación de la secuencia de control de incendios utilizando el EMS monta los tipos de radar a la secuencia de control de incendios.
Debido a que el radar está transmitiendo activamente, se traiciona a sí mismo: un oponente con equipo de recepción (ESM/RWR) detecta el radar a mayor distancia de lo que el radar puede verlo. Esta desventaja fundamental de los sensores activos impulsa la carrera entre radar, robo y interferencia.
300 GHz – 394 THz: Infrared
Sobre las ondas de radio se encuentra infrarrojos radiación de calor. Cada objeto más cálido que el cero absoluto emite IR (Temperatura) — motores, escapes, personas, neumáticos, vehículos calentados. Los sensores IR son pasivo: No se transmiten, pero capturan la radiación del blanco.
Fortalezas de IR para detección y posicionamiento:
- No detectable: Un sensor pasivo no se traiciona. El objetivo no sabe que está siendo observado o seguido.
- Medición de ángulo muy precisa: Debido a la corta longitud de onda, una pequeña óptica puede enfocar el objetivo. — Lo suficientemente bueno para conducir un misil.
- Día y noche: el contraste de calor siempre está allí; la oscuridad y la mayoría de camuflaje no ayudan.
- Insensible a la interferencia de radar y robo: el diseño de absorción de radar no reduce la firma IR.
Pero hay limitaciones fundamentales:
- No rango directo o medición de velocidad: IR sólo mide la dirección (azimut/elevation). La distancia requiere un segundo medio, por ejemplo un láser-rangefinder.
- Sensible: lluvia, niebla, nubes y polvo húmedo IR fuerte; El rango es mucho más pequeño que el de radar.
Aplicaciones: cámaras de imágenes térmicas (FLIR), cabezales de búsqueda de misiles de aire y tierra (incluyendo MANPADS), IRST-systems (InfraRed Search and Track) on fighter aviones y barcos, and missile-warning sensors. Infrarrojos Se profundiza en infrarrojos.
394 THz – 789 THz: luz visible
La correa estrecha que el ojo humano puede ver — de rojo (~394 THz / 760 nm) a violeta (~789 THz / 380 nm) — sigue siendo militarmente indispensable. Los sensores en esta área se llaman Sensores electro-ópticos (OE): el ojo mismo, cámaras diurnas, periscopios, miradores blancos y cabezas de conductor de TV de armas.
Propiedades
- Pasivo (uso de luz ambiente) y por lo tanto no detectable.
- Calidad de imagen más alta y reconocibilidad: identificación de un objetivo ("es éste un camión o un lanzador?") se hace a menudo visualmente. Por lo tanto, muchos procedimientos de compromiso terminan con un paso de verificación EO.
- Sólo en el caso de suficiente luz y visibilidad: La noche, el humo, la niebla y el camuflaje son contramedidas eficaces. Los amplificadores de visión de luz estiran el área utilizable fortaleciendo la luz escasa (estrellas, luna) miles de veces.
- Sin rango o velocidad: Como IR, la luz visible mide la dirección solamente; la distancia requiere estereoscopia, un mapa o un rangefinder láser.
En las torres de sensores modernas (pus, directores de barcos, direccionales de vehículos), cámara EO, cámara IR y rangefinder láser se combinan en una vivienda estabilizada: Cada uno compensa las debilidades del otro.
Laser
Laser no es una parte separada del espectro sino una parte especial camino para generar radiación, generalmente en el área visible o infrarroja. Luz láser monocromático (una longitud de onda), coherente (todas las olas en fase) y extremadamente agrupado. Esto permite que mucha energía se concentre en un pequeño punto a larga distancia.
Aplicaciones militares para detección y posicionamiento:
- Laserrangefinder: mide la distancia a un objetivo en centímetros con precisión a través de la duración de un pulso láser corto — la medición de rango perdido para sensores EO/IR.
- Diseñador láser: "paint" significa un objetivo con pulsos láser codificados en los que se relacionan bombas y cohetes guiados por láser.
- MEMBER: variante láser de radar para la detección de imágenes 3D altamente precisa y obstáculos.
- Además: comunicación láser (difícil de escuchar), deslumbradores contra sensores ópticos y — emergentes — Láseres de alta energía como arma contra drones y misiles.
El reverso de la viga estrecha: Un láser se dirigirá precisamente al objetivo y requerirá una línea clara de visión; el humo, el polvo y la niebla le debilitan fuertemente. Además, los objetivos pueden ser receptores de advertencia láser detectar que están siendo rociados. Aplicaciones láser y militares trata el láser en detalle.