En sensorkjede bør kunne svare på fire spørsmål: Er det noe der? (deteksjon), Hvor er den? (posisjon: azimut/reservasjon), Hvor langt unna? (område) og Hvor raskt beveger det seg? (hastighet). Ulike deler av spekteret svarer på disse spørsmålene på ulike måter og med forskjellig nøyaktighet. Vi behandler dem fra lav til høy frekvens.
3 Hz – 100 GHz: Radar
Radiofrekvensdelen av spekteret er domenet til radar (Radio Detection and Ranging) og radio kommunikasjon. Radar overfører aktivt energi og lytter til refleksjonen; med dette kan det være den eneste sensorfamilien lang avstand, dag og natt og nesten alle vær detekter og direkte måleområde og radial hastighet.
I dette store området er det klare mønstre:
| Delområde | Typiske frekvenser | Søknad |
|---|---|---|
| HF | 3 – 30 MHz | over horisontradar (OTH), langdistansekommunikasjon via ionosfæren |
| VHF / UHF | 30 MHz – 1 GHz | Tidlig advarsel radarer med svært bred rekkevidde; relativt bra mot stealth |
| L-/S-bånd | 1 – 4 GHz | Langdistanseovervåkning og lufttrafikkradar |
| C/X band | 4 – 12 GHz | Multifunksjons- og brannkontrollradar: nøyaktig målretting og sporing |
| Ku / Ka / mm bølge | 12 – 100 GHz | rakettsøkere, kortdistansesensorer, svært høy oppløsning |
Valget av frekvens er alltid en vurdering. En tidlig varmingsradar velger lav frekvens: stort område, stor antenne, grov posisjonering — nok til å advare. En brannkontrollradar velger høy frekvens: mindre antenne, smal bjelke, nøyaktighet tilstrekkelig til å etablere et våpen — Men mindre rekkevidde. Radar fullstendig drift av radarteknologi; Gjennomføring av brannkontrollsekvensen ved bruk av EMS monterer radartypene til brannkontrollsekvensen.
Fordi radaren aktivt overfører, forråder den seg selv: en motstander med mottakerutstyr (ESM/RWR) oppdager radaren på større avstand enn radaren kan se den. Denne grunnleggende ulempen med aktive sensorer driver løpet mellom radar, stealth og jamming.
300 GHz – 394 THz: Infrarød
Over radiobølgene ligger den infrarød (IR): Varmestråling. Hvert objekt varmere enn det absolutte null utgir IR (Temperatur) — motorer, eksoser, mennesker, dekk, oppvarmede kjøretøy. IR-sensorer passivDe sender ikke seg selv, men fanger strålingen fra målet.
Styrker av IR for deteksjon og posisjonering:
- Ikke detektert: En passiv sensor svikter ikke seg selv. Målet vet ikke at det blir observert eller fulgt.
- Høy nøyaktig vinkelmåling: På grunn av den korte bølgelengden kan en liten optikk fokusere på målet. — Godt nok til å gjennomføre et missil.
- Dag og natt: varme kontrast er alltid der; mørket og de fleste kamuflasjer hjelper ikke.
- Ufølsomt for radar jamming og stealth: radarabsorberende design reduserer ikke IR-signaturen.
Men det finnes grunnleggende begrensninger:
- Ingen direkte rekkevidde eller hastighetsmåling: IR måler kun retning (azimut/reservasjon). Avstand krever et andre medium, for eksempel en laser-rangefinder.
- Sensitive: regn, tåke, skyer og støv dempe IR sterkt; Området er mye mindre enn radar.
Anvendelser: termiske bildekameraer (FLIR), luft- og bakkemissilsøkehoder (inkludert MANPADS), IRST-systemer (Infrarød søk og spor) på kampfly og skip, og missilvarming sensorer. Infrarød Går dypere i infrarød.
394 THz – 789 TCHz: synlig lys
Den smale stroppen som det menneskelige øyet kan se — fra rødt (~394 THz / 760 nm) til violet (~789 THz / 380 nm) — Forblir militært uunnværlig. Sensorer i dette området kalles Elektrooptisk (EO) sensorer: øyet i seg selv, dag-kameraer, periscopes, mål seere og TV-leder våpen.
Egenskaper
- Passiv (brukt omgivelseslys) og derfor ikke detekterbar.
- Høyeste bildekvalitet og gjenkjennbarhet: identifikasjon av et mål (" dette er en lastebil eller en oppstarter?") gjøres ofte visuelt. Derfor slutter mange engasjementsprosedyrer med et EO-verifiseringssteg.
- Bare ved tilstrekkelig lys og synlighet: Natt, røyk, tåke og kamuflasje er effektive mottiltak. Lys visjon forsterker strekker det brukbare området ved å styrke knapt lys (stjerner, måne) tusenvis av ganger.
- Ingen rekkevidde eller hastighet: Som IR måler kun synlig lys retning; avstand krever stereoskopi, kart eller laser rangefinder.
I moderne sensortårn (måling poder, skipsledere, kjøretøyretninger), EO kamera, IR kamera og laser rangefinder kombineres i ett stabilisert hus: Alle kompenserer for den andres svakheter.
Laser
Laser er ikke en separat del av spekteret, men en spesiell veien å generere stråling, vanligvis i det synlige eller infrarøde området. Laserlys er monokromatisk (en bølgelengde), Konsistent (alle bølger i fase) og ekstremt pakketDette gjør det mulig å konsentrere mye energi på et lite punkt på lang avstand.
Militære søknader om deteksjon og posisjonering:
- Laserrangefinder: måler avstanden til et mål ved centimeter nøyaktig gjennom varigheten til en kort laserpuls — den manglende rekkeviddemåling for EO/IR-sensorer.
- Laserdesigner: paint betyr et mål med kodede laserpulser som laserstyrte bomber og raketter er relatert til.
- Medarbeider: laservariant av radar for svært nøyaktig 3D-avbildning og hindring deteksjon.
- I tillegg: laserkommunikasjon (difficult å lytte), blendere mot optiske sensorer og — fremvoksende — Høyenergilasere som våpen mot droner og missiler.
Den smale strålens bakside: En laser skal rettes nøyaktig mot målet og kreve en klar synslinje; Røyk, støv og tåke svekker ham sterkt. I tillegg kan målene være laservarselmottakere Oppdag at de blir sprayet. Laser og militære applikasjoner behandler laser i detalj.