En sensorkedja ska kunna svara på fyra frågor: Finns det något där? (detection), Var är det? (position: azimuth/elevation), Hur långt borta? (range) och Hur snabbt rör det sig? (Speed). Olika delar av spektrumet svarar på dessa frågor på olika sätt och med olika noggrannhet. Vi behandlar dem från låg till hög frekvens.
3 Hz – 100 GHz: Radar
Radiofrekvensdelen av spektrumet är domänen för radar (Radio Detection and Ranging) och radiokommunikation. Radar överför aktivt energi och lyssnar på reflektionen; med detta kan det vara den enda sensorfamiljen. långa avstånd, dag och natt och nästan alla väder upptäcka och direkt mäta räckvidd och radiell hastighet.
Inom detta stora område finns tydliga mönster:
| Sub-area | Typiska frekvenser | Ansökan |
|---|---|---|
| HF | 3 – 30 MHz | över horisont radarn (OTH), långväga kommunikation via jonosfären |
| VHF / UHF | 30 MHz – 1 GHz | Tidig varning radar med mycket brett spektrum; relativt bra mot stealth |
| L- / S-band | 1 – 4 GHz | Långdistansövervakning och flygtrafikradarer |
| C/X band | 4 – 12 GHz | Multifunktions- och brandkontrollradarer: korrekt inriktning och spårning |
| Ku / Ka / mm våg | 12 – 100 GHz | raket Seekers, kortdistanssensorer, mycket hög upplösning |
Valet av frekvens är alltid ett övervägande. En tidig varningsradar väljer en låg frekvens: stort intervall, stor antenn, grov positionering — tillräckligt för att varna. En eldkontroll radar väljer en hög frekvens: mindre antenn, smal stråle, noggrannhet tillräcklig för att upprätta ett vapen — Men mindre utbud. Radar fullständig drift av radarteknik; Genomförande av brandkontrollsekvensen med EMS monterar radartyperna till brandkontrollsekvensen.
Eftersom radar aktivt överföring, förråder det sig själv: en motståndare med mottagande utrustning (ESM / RWR) upptäcker radarn på ett större avstånd än radaren kan se det. Denna grundläggande nackdel med aktiva sensorer driver rasen mellan radar, stealth och jamming.
300 GHz – 394 THz: Infraröd
Framför radiovågorna ligger den Infraröd (IR): värmestrålning. Varje objekt varmare än den absoluta nollen avger IRTemperatur) ) — motorer, avgaser, människor, däck, uppvärmda fordon. IR sensorer är passivDe överför inte sig själva, men de fångar strålningen från målet.
Styrkor av IR för detektering och positionering:
- Inte detekterbart: En passiv sensor förråder inte sig själv. Målet vet inte att det observeras eller följs.
- Hög noggrann vinkelmätning: På grund av den korta våglängden kan en liten optik fokusera målet. — Bra nog att göra en missil.
- Dag och natt: värmekontrast finns alltid där; mörker och de flesta kamouflage hjälper inte.
- Okänslig för radar jamming och stealth: radarabsorberande design minskar inte IR-signaturen.
Men det finns grundläggande begränsningar:
- Inget direkt intervall eller hastighetsmätning: IR mäter endast riktning (azimuth/elevation). Avstånd kräver ett andra medium, till exempel en laserfinder.
- Känslig: regn, dimma, moln och damm dämpar IR starkt; Utbudet är mycket mindre än radarns.
Ansökningar: termiska bildkameror (FLIR), luft och markmissil sökhuvuden (inklusive MANPADS), IRST-system (InfraRed Search and Track) på stridsflygplan och fartyg och robotvarningssensorer. Infraröd Går djupare in i infraröd.
394 THz – 789 THz: synligt ljus
Det smala bandet som det mänskliga ögat kan se — från rött (~394 THz / 760 nm) till violett (~ 789 THz / 380 nm) — förblir militärt oumbärlig. Sensorer i detta område kallas Elektrooptiska (EO) sensorerÖgat själv, dagskameror, periskop, målvisare och TV-ledare huvuden av vapen.
Fastigheter
- Passiv (använd omgivande ljus) och därför inte detekterbart.
- Högsta bildkvalitet och igenkännbarhet: Identifiering av ett mål ("är det här en lastbil eller en starter?") görs ofta visuellt. Därför slutar många förlovningsförfaranden med ett EO-verifieringssteg.
- Endast när det gäller tillräckligt ljus och synlighet: Natt, rök, dimma och kamouflage är effektiva motåtgärder. Ljusseende förstärker det användbara området genom att stärka knappt ljus (stjärnor, måne) tusentals gånger.
- Inget intervall eller hastighet: Liksom IR, synliga ljusåtgärder riktning endast; avstånd kräver stereoskopi, en karta eller en laser rangefinder.
I moderna sensortorn (riktade pods, skeppsdirektörer, fordonsriktningar), kombineras EO-kamera, IR-kamera och lasersortimentfinder i ett stabiliserat boende: Varje kompenserar för den andras svagheter.
Laser
Laser är inte en separat del av spektrumet utan en speciell Vägen att generera strålning, vanligtvis i det synliga eller infraröda området. Laserljus är monokromatisk (en våglängd), sammanhängande (alla vågor i fas) och extremt bundledDetta gör att mycket energi kan koncentreras på en liten punkt på lång avstånd.
Militära tillämpningar för detektering och positionering:
- Laserrangefinder: mäter avståndet till ett mål vid centimeter noggrant genom varaktigheten av en kort laserpuls — den saknade mätningen för EO/IR-sensorer.
- Laserdesignator: "mål" betyder ett mål med kodade laserpulser där laserstyrda bomber och raketer är relaterade.
- MEMBER: laser variant av radar för mycket noggrann 3D-bildning och hinderdetektering.
- Dessutom: laserkommunikation (svårt att lyssna), bländare mot optiska sensorer och — Framväxande — Högenergilasrar som ett vapen mot drönare och missiler.
Den trånga strålen: En laser skall riktas exakt mot målet och kräva en tydlig synlinje; Rök, damm och dimma försvagar honom starkt. Dessutom kan målen vara Laser varningsmottagare upptäcka att de sprutas. Laser och militära tillämpningar behandlar laser i detalj.