El radar MASINT es una subdisciplina de la inteligencia de medición y firma (MASINT) y se refiere a actividades de recopilación de inteligencia que reúnen elementos dispares que no encajan en las definiciones de inteligencia de señales (SIGINT), inteligencia de imágenes (IMINT) o inteligencia humana (HUMINT).
Según el Departamento de Defensa de los Estados Unidos , MASINT es inteligencia derivada técnicamente (excluyendo imágenes tradicionales IMINT e inteligencia de señales) que, cuando se recopila, procesa y analiza mediante sistemas MASINT dedicados, da como resultado inteligencia que detecta, rastrea, identifica o describe las características distintivas de las fuentes objetivo. En los EE. UU., MASINT fue reconocida como una disciplina de inteligencia formal en 1986. [1] [2]
Al igual que con muchas ramas de MASINT, las técnicas específicas pueden superponerse con las seis disciplinas conceptuales principales de MASINT definidas por el Centro de Estudios e Investigación MASINT, que divide a MASINT en disciplinas electroópticas, nucleares, geofísicas, de radar, de materiales y de radiofrecuencia. [3]
La MASINT de radar es complementaria a la SIGINT. Mientras que la subdisciplina ELINT de la SIGINT analiza la estructura del radar dirigido a un objetivo, la MASINT de radar se ocupa del uso de técnicas de radar especializadas que miden las características de los objetivos.
Otra subdisciplina de MASINT, la MASINT de radiofrecuencia , considera la radiación no intencional emitida desde un transmisor de radar (por ejemplo, lóbulos laterales )
Los sensores de radar MASINT pueden estar en el espacio, el mar, el aire y en plataformas fijas o móviles. Las técnicas de radar MASINT especializadas incluyen línea de visión (LOS), sobre el horizonte, radar de apertura sintética (SAR), radar de apertura sintética inversa (ISAR) y multiestático. Implica la recolección activa o pasiva de energía reflejada desde un objetivo u objeto por sistemas de radar LOS, biestáticos o sobre el horizonte. La recolección RADINT proporciona información sobre secciones transversales de radar, seguimiento, mediciones espaciales precisas de componentes, movimiento y reflectancia de radar, y características de absorción para objetivos y blancos dinámicos.
El radar MASINT puede ser activo, con la plataforma MASINT tanto transmitiendo como recibiendo. En aplicaciones multiestáticas, existe una separación física entre dos o más receptores y transmisores. MASINT también puede recibir pasivamente señales reflejadas desde un haz enemigo.
Como sucede con muchas disciplinas de inteligencia, puede resultar un desafío integrar las tecnologías en los servicios activos para que puedan ser utilizadas por los combatientes. [4] Aun así, el radar tiene características especialmente apropiadas para MASINT. Si bien existen radares (ISAR) que pueden producir imágenes, las imágenes de radar generalmente no son tan nítidas como las tomadas por sensores ópticos, pero el radar es en gran medida independiente del día o la noche, las nubes o el sol. El radar puede penetrar muchos materiales, como edificios de madera. Mejorar la resolución de un radar de imágenes requiere que el tamaño de la antena sea muchas veces mayor que la longitud de onda del radar. La longitud de onda es inversamente proporcional a la frecuencia, por lo que aumentar la frecuencia del radar puede mejorar la resolución. Puede ser difícil generar alta potencia en las frecuencias más altas, o problemas como la atenuación por el agua en la atmósfera limitan el rendimiento. En general, para un sensor fijo, los sensores electroópticos, en espectros UV, visual o infrarrojo, superarán al radar de imágenes. [5]
El SAR y el ISAR son métodos para combinar múltiples muestras de radar, tomadas a lo largo del tiempo, para crear el efecto de una antena mucho más grande, mucho más grande de lo que sería físicamente posible, para una frecuencia de radar dada. A medida que el SAR y el ISAR desarrollan una mejor resolución, puede haber una discusión sobre si siguen siendo sensores MASINT, o si crean imágenes lo suficientemente nítidas como para ser sensores IMINT propiamente dichos. El radar también puede fusionarse con otros sensores para proporcionar aún más información, como un indicador de objetivo en movimiento. El radar generalmente debe adquirir sus imágenes desde un ángulo, lo que a menudo significa que puede mirar hacia los lados de los edificios, produciendo un registro similar a una película a lo largo del tiempo y siendo capaz de formar vistas tridimensionales a lo largo del tiempo.
Existen tres sistemas de radar estadounidenses para detectar el fuego de artillería hostil y rastrearlo hasta su origen, que cumplen la doble función de advertir sobre el fuego entrante y contraatacar al tirador. Si bien están pensados para usarse en tres niveles contra artillería de diferentes alcances, puede haber un problema si se dispara una amenaza de un tipo inesperado en un área cubierta por el nivel equivocado. La selección y preparación adecuadas del sitio son necesarias para todos los tipos. [6]
Una planificación adecuada incluye evitar fuentes de interferencias como superficies terrestres, vegetación, edificios, terreno complejo, aeronaves (en particular, de ala rotatoria) y partículas en suspensión levantadas por el viento o las aeronaves. El enemigo puede intentar evitar los sistemas de radar direccional o incluso utilizar contramedidas electrónicas, por lo que el patrullaje activo y la activación del radar en momentos aleatorios y en direcciones aleatorias actuarán como contramedida. Los sistemas acústicos y electroópticos complementarios pueden compensar la falta de cobertura omnidireccional del AN/TPQ-36 y el AN/TPQ-37.
Para complementar los radares de contraartillería, los sensores MASINT adicionales incluyen sistemas acústicos y electroópticos .
Una variedad de radares tierra-tierra sirven en funciones de contrabatería y vigilancia, y también tienen cierta capacidad para detectar helicópteros. Los radares LCMR, AN/TPQ-36 y AN/TPQ-37 se utilizan idealmente en un sistema de detección por capas, para detección de corto, medio y largo alcance. El LCMR es omnidireccional, pero los otros dos son direccionales y necesitan señales de sensores omnidireccionales como el Rocket Launch Spotter combinado electro-óptico y acústico o un sistema puramente acústico como HALO o UTAMS.
Estos sistemas de la década de 1980 no son portátiles y son direccionales, pero tienen mayor alcance que el LCMR.
Físicamente más pesado que el LCMR, el radar AN/TPQ-36 Firefinder puede detectar cañones, cohetes y morteros dentro de su alcance:
Tiene una antena móvil en lugar de omnidireccional. Las mejoras actuales tienen como objetivo reemplazar su antiguo ordenador de control por un portátil, mejorar el rendimiento en entornos con mucho ruido y aumentar la probabilidad de detectar ciertos cohetes.
El software básico del radar AN/TPQ-37 Firefinder, que en un principio se diseñó para proporcionar un tercer nivel contra amenazas de largo alcance, filtra todas las demás pistas de radar con señales de amenazas de menor alcance. El nuevo software, requerido por la amenaza del mortero en los Balcanes, le permite duplicar el alcance de detección del mortero Q-36 de 18 kilómetros, al tiempo que sigue detectando amenazas de mayor alcance. El entrenamiento adecuado de la tripulación debería compensar la reducción del rechazo de interferencias causada por la aceptación de señales de mortero.
Los radares estándar TPQ-36/37 tienen un trazado semimanual. Una mejora israelí hace que el trazado sea totalmente digital. [7]
Portátil, y destinado a uso táctico, es el radar portátil de vigilancia y adquisición de objetivos ( MSTAR ), desarrollado originalmente para uso británico en detección de artillería, ya que los usuarios principales del MSTAR, al igual que su predecesor, fueron y son grupos de observación de artillería, aunque puede usarse para reconocimiento y vigilancia terrestre. El MSTAR entró en servicio en el Reino Unido a principios de 1991, ligeramente acelerado para su uso en la Guerra del Golfo. Su designación oficial en el Reino Unido es Radar, GS, No 22. El MSTAR fue desarrollado y producido en el Reino Unido a mediados de la década de 1980 por Thorn EMI Electronics (ahora parte de Thales ).
Se trata de un radar Doppler que opera en la banda J, capaz de detectar, reconocer y rastrear helicópteros, aeronaves de ala fija de movimiento lento, vehículos con orugas y ruedas y tropas, así como observar y ajustar la caída de los proyectiles. Estados Unidos lo utiliza en los conjuntos de radar de vigilancia terrestre (GSR) AN/PPS-5B y −5C, y Australia denomina a su versión AMSTAR.
El GSR es un radar de vigilancia tierra-tierra diseñado para ser utilizado por unidades como batallones de infantería y tanques y unidades BCT RSTA . Puede detectar y localizar personal en movimiento a una distancia de 6 km y vehículos a una distancia de 10 km, de día o de noche, en prácticamente todas las condiciones climáticas. El radar tiene un alcance de visualización máximo de 10 000 metros y puede alertar al operador tanto auditiva como visualmente. [8] El APS/PPS-15 es una versión más ligera y de menor alcance destinada a ser utilizada por fuerzas aerotransportadas, de infantería ligera y de operaciones especiales. Estos radares son más MASINT que radares de propósito general, ya que los más simples tienen muy poca potencia de imagen, pero quizás una luz o un sonido que indique la dirección y el alcance de la amenaza.
Reconociendo la amenaza que supone el radar de vigilancia terrestre, [9] el ejército australiano está explorando el uso de receptores de alerta de radar personales (RWR), aproximadamente del tamaño de una tarjeta de crédito, y destinados principalmente a las fuerzas de operaciones especiales que tienen que evadir el radar de vigilancia terrestre.
El radar de la estación terrestre COBRA DANE es un "AN/FPS-108, una antena de banda L con arreglo en fase que contiene 15.360 elementos radiantes que ocupan el 95% del área de aproximadamente 100 por 100 pies (30 m) de una cara del edificio que alberga el sistema. La antena está orientada hacia el oeste y monitorea las áreas de prueba de misiles del Pacífico norte. [10] "
Los métodos siguen evolucionando. El COBRA JUDY se diseñó para recopilar información sobre misiles de largo alcance, con un papel estratégico. Un sistema en desarrollo, el COBRA GEMINI [11] , está diseñado para complementar al COBRA JUDY. Puede utilizarse para observar misiles de largo alcance, pero también es adecuado para armas a nivel de teatro de operaciones, que pueden abordarse en acuerdos regionales de limitación de armas, como el Régimen de Control de Tecnología de Misiles (MCTR). Cuando el COBRA JUDY se integra en un barco, este radar de doble frecuencia (banda S y X) es transportable, capaz de operar en barcos o en tierra, y optimizado para monitorear misiles balísticos de alcance medio y sistemas antimisiles. Es transportable por aire para hacer frente a contingencias de monitoreo repentinas.
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El radar AN/SPQ-11 Cobra Judy, a bordo del USNS Observation Island (T-AGM-23) , también podía ser guiado por los sensores electroópticos COBRA BALL a bordo de un RC-135. El Cobra Judy fue complementado por el Cobra Gemini a bordo del USNS Invincible (T-AGM-24) a partir de 2000 aproximadamente y fue reemplazado por el Cobra King en 2014 a bordo del USNS Howard O. Lorenzen (T-AGM-25) . [12] [13]
La Unión Soviética utilizó una serie de satélites de reconocimiento oceánico equipados con radar (RORSAT) , que utilizaban potentes sistemas de radar, alimentados por un reactor nuclear a bordo, para visualizar los buques. Estos operaban en modo "escoba", explorando una franja en línea recta.
Sin embargo, los satélites de radar estadounidenses han puesto énfasis en el SAR y el ISAR.
Un sistema de radar de apertura sintética (SAR) aprovecha el rápido movimiento de una aeronave o satélite, simulando una gran antena mediante la combinación de muestras a lo largo del tiempo. Esta simulación se denomina apertura sintética. [5]
En combinación con otros sensores MASINT e IMINT, el SAR puede proporcionar una capacidad de recopilación de datos de alta resolución tanto de día como de noche. Al registrar los datos a lo largo del tiempo, puede ser excelente para rastrear cambios. Cuando se utiliza en las frecuencias adecuadas, tiene capacidad de penetración en el suelo y el agua, y es bueno para detectar objetos entre desorden deliberado o natural.
Sin embargo, el SAR no es una tarea computacional trivial. A medida que la antena real se mueve más allá del objetivo, el rango entre el objetivo y la antena cambia, lo que debe tenerse en cuenta al sintetizar la apertura. Al analizar los principios del SAR, Sandia National Laboratories también señala que "para los sistemas de resolución fina, el procesamiento del rango y el acimut está acoplado (dependiendo uno del otro), lo que también aumenta en gran medida el procesamiento computacional". [5]
A pesar de las dificultades, el SAR ha evolucionado hasta alcanzar un tamaño que lo hace adecuado para su instalación en un UAV. El radar táctico de apertura sintética (Tesar) AN/ZPQ-1 de Northrop Grumman, que volaba a bordo del MQ-1 Predator , comenzó a operar en marzo de 1996 sobre Bosnia. El AN/ZPQ-1 utiliza una señal de radar en la banda J de 10 a 20 GHz y puede funcionar en los modos de mapa de franjas, mapa de puntos y MTI. Estos modos son aplicables a una amplia gama de sensores MASINT.
Las imágenes de mapas de franjas permiten observar el terreno en paralelo a la trayectoria de vuelo o a lo largo de una trayectoria terrestre específica . La resolución depende del alcance y del ancho de la franja, y puede variar de 0,3 a 1,0 metros. [5]
Compara los dos. El radar no se ve afectado por la noche ni por el clima.
El modo de mapa de puntos cubre 800 x 800 metros o 2400 × 2400 metros. En el modo MTI, los objetivos en movimiento se superponen en un mapa digital.
Además de los grandes aviones SAR, como el Sistema de Radar de Ataque de Objetivos de Vigilancia Conjunta E-8 (Joint STARS) , cuyo radar AN/APY-3 tiene múltiples modos, incluida la indicación de objetivos en movimiento terrestre, Estados Unidos tiene satélites radar altamente clasificados. Quill, lanzado en 1964, fue el primer satélite radar, esencialmente un prototipo. Un sistema originalmente llamado Lacrosse (o Lacros), Indigo y finalmente Onyx parece ser el único sistema de satélites radar de Estados Unidos, que utiliza escaneos pushbroom y "foco" SAR. [14]
Dado que el E-8 es un avión de gran tamaño que no puede defenderse por sí mismo, Estados Unidos ha intentado trasladar su capacidad al espacio, bajo diversos nombres, el más reciente de los cuales es simplemente "radar espacial". Sin embargo, en una época de exigencias presupuestarias, esta nueva generación extremadamente costosa no ha sido lanzada. [14]
El sistema ISAR puede producir imágenes reales, pero la disciplina se denomina generalmente MASINT en lugar de IMINT. Una capacidad ISAR mucho más modesta se encuentra en el helicóptero multimisión SH-60 de la Armada [15] , que se transporta en destructores, cruceros y portaaviones. Si los presupuestos lo permiten, el avión propuesto E-8, que reemplazará al avión de vigilancia marítima P-3 , transportará ISAR. [16]
Los aviones P-3 llevan el radar AN/APS-137B(V)5, que tiene capacidad SAR e ISAR. Esto forma parte de la modernización general del P-3 para convertirlo en una plataforma de vigilancia terrestre capaz.
El sistema de satélites de reconocimiento militar SAR-Lupe de las Fuerzas Armadas alemanas ( Bundeswehr ) está plenamente operativo desde el 22 de julio de 2008.
Esta técnica, que se demostró por primera vez en la década de 1970 con un sistema aerotransportado del ejército, ha evolucionado considerablemente. Al principio, calculaba el ángulo de llegada de la potencia de retrodispersión de un píxel en el suelo comparando la diferencia de fase de la onda retrodispersada medida en dos lugares diferentes. Esta información, junto con la información tradicional de alcance y acimut (Doppler), permitía localizar el píxel representado en tres dimensiones y, por lo tanto, estimar la elevación de ese píxel. Desde entonces, los sistemas SAR interferométricos de mapeo de elevación se han convertido en una tecnología de teledetección importante , con una misión de mapeo de altura muy específica. Los sistemas SAR interferométricos se pueden obtener ahora como productos comerciales listos para usar (COTS) .
La detección de minas, tanto en el campo de batalla activo como en las naciones en proceso de reconstitución con munición sin detonar (UXO), sigue siendo un problema crítico. Como parte del Programa Estratégico de Investigación y Desarrollo Ambiental (SERDP), el Laboratorio de Investigación del Ejército de los Estados Unidos (ARL), a partir de 1997, inició un esfuerzo para recopilar, en condiciones extremadamente controladas, una biblioteca de firmas de UXO.
Como parte de una iniciativa de investigación más amplia para crear tecnología que pudiera detectar objetivos enterrados u ocultos por el follaje, el Laboratorio de Investigación del Ejército de los EE. UU. (ARL) desarrolló múltiples sistemas de radar SAR UWB con prometedoras capacidades de penetración de objetos. Estos sistemas de radar eran completamente polarimétricos y generalmente estaban diseñados para ser montados en un vehículo todo terreno para aplicaciones móviles en el campo de batalla. Algunos ejemplos de sistemas SAR UWB diseñados por ARL incluyen el railSAR , el boomSAR , el radar SIRE y el radar SAFIRE . [17] [18]
El railSAR fue una de las primeras tecnologías SAR UWB en ARL y fue construido como un sistema de radar de impulsos estacionario guiado por rieles. [19] Luego se incorporó al desarrollo del boomSAR en 1995, que emulaba las funciones de un sistema de radar aerotransportado. [20] Posteriormente, la tecnología SAR UWB se transfirió finalmente a una plataforma basada en vehículos como el radar SIRE y el radar SAFIRE para un mayor acceso y movilidad. [17]
Una vez que se conoce la firma básica del terreno, se recopilan firmas del terreno que ha sido alterado de manera controlada. Uno de esos entornos es el de Yuma Proving Grounds, una zona desértica donde se ha utilizado un sitio de prueba de municiones sin explotar (UXO) existente, el Steel Crater Test Area, para una variedad de calibraciones de sensores. Contiene minas terrestres enterradas, cables, tuberías, vehículos, bidones de 55 galones, contenedores de almacenamiento y depósitos de armas. Para que los estudios del Ejército definan las firmas de detección de UXO, se agregaron más de 600 piezas adicionales de UXO inerte al Steel Crater Test Area, incluidas bombas (250, 500, 750, 1000 y 2000 lb), morteros (60 y 81 mm), proyectiles de artillería (105 y 155 mm), cañones de 2,75 pulgadas y cañones de 1,5 pulgadas. cohetes, submuniciones de racimo (M42, BLU-63, M68, BLU-97 y M118) y minas (Gator, VS1.6, M12, PMN y POM-Z).
En la década de 1990, una nueva aplicación del SAR coherente demostró la capacidad de detectar y medir cambios muy pequeños en la superficie de la Tierra. La forma más simple de esta tecnología, conocida como detección de cambios coherentes (CCD), tenía aplicaciones militares y de inteligencia obvias, y ahora es una herramienta valiosa para los analistas. El CCD complementa a otros sensores: saber que la superficie ha cambiado puede significar que los analistas pueden dirigir un radar de penetración terrestre hacia ella, medir firmas térmicas para ver si algo está generando calor bajo el suelo, etc.
Compare el CCD de radar y los equivalentes ópticos del mismo objeto. El CCD no se habría visto afectado por la noche o el clima.
Las indicaciones de objetivos móviles (MTI), al principio, pueden parecer simplemente un complemento del radar de imágenes, que permite al operador centrarse en el objetivo en movimiento. Sin embargo, lo que las hace peculiarmente MASINT es que, especialmente en combinación con otros sensores y material de referencia, permiten la medición de una señal de movimiento. Por ejemplo, un tanque y un camión pueden medirse a 40 km/h cuando circulan por una carretera. Sin embargo, si ambos giran hacia un terreno sin pavimentar, la señal del camión es que puede reducir significativamente la velocidad o demostrar mucha inestabilidad lateral. Sin embargo, el vehículo con orugas puede mostrar una señal de que no reduce la velocidad al salir del pavimento.
Existen varios enfoques electrónicos para la medición de la intensidad de la radiación. Uno de ellos es un perfeccionamiento del CCD. [21] El SAR interferométrico diferencial es incluso más preciso que el CCD. Su uso para medir el movimiento del suelo durante los terremotos puede complementar los sensores sísmicos para detectar explosiones subterráneas ocultas o las características de las que se producen sobre el suelo.
Las investigaciones y los desarrollos actuales implican múltiples recopilaciones coherentes de SAR para realizar mediciones aún más sensibles, con la capacidad de detectar movimientos tan pequeños como 1 mm por año. Las nuevas técnicas abordan muchos de los factores limitantes asociados con la interferometría SAR, como las distorsiones inducidas por la atmósfera. [22]
Los sistemas SAR UHF y VHF han comenzado a operar de forma limitada en los aviones RC-12 del Ejército y pueden implementarse en el Global Hawk. [23] El programa WATCH-IT de DARPA desarrolló un software robusto de detección de cambios de densidad con baja tasa de falsas alarmas para detectar vehículos y objetivos más pequeños bajo el follaje, bajo el camuflaje y en el desorden urbano, y desarrolló imágenes tomográficas (3D) para detectar e identificar objetivos que no se han reubicado. Sistema SAR VHF/UHF para penetración en edificios, mapeo urbano y detección de cambios en objetos dentro de edificios.
También se desarrollaron tecnologías de caracterización del terreno, incluidas las capacidades para generar rápidamente estimaciones de altura del terreno sin cobertura y clasificar las características del terreno a partir de imágenes SAR VHF/UHF de múltiples pasadas. En septiembre de 2004, DARPA demostró la detección de cambios a bordo en tiempo real (vehículos y artefactos explosivos improvisados) y el procesamiento tomográfico rápido en estaciones terrestres, así como la generación rápida de modelos digitales de elevación (DEM) de terrenos sin cobertura mediante procesamiento estereoscópico. Paralelamente, el programa Air Force Targets Under Trees (TUT) mejoró el SAR VHF al agregar un modo de solo VHF de ancho de franja de 10 km, desarrollando una capacidad de detección de cambios VHF en tiempo real.
El problema del fratricidio es el motor de la investigación sobre el reconocimiento de objetivos no cooperativos (NCTR, por sus siglas en inglés), que, según el mayor del ejército Bill McKean, consiste en que "... nuestras armas pueden matar a una distancia mayor de la que nos permite identificar un objetivo como amigo o enemigo. Sin embargo, si esperas hasta estar lo suficientemente cerca para estar seguro de que estás disparando a un enemigo, has perdido tu ventaja". El enfoque procedimental de las reglas de enfrentamiento más restrictivas, según McKean, "lo que descubrieron fue que si endureces las reglas de enfrentamiento hasta el punto de reducir el fratricidio, el enemigo comienza a infligirte más bajas. "Esperar hasta estar seguro en combate podría significar convertirte en una víctima tú mismo". [24] Los enfoques técnicos para la prevención del fratricidio incluyen:
El radar ofrece la posibilidad de reconocer objetivos sin cooperación (NCTR, por sus siglas en inglés). Estas técnicas, que podrían funcionar si fallan los sistemas IFF, han sido especialmente secretas. Sin embargo, nadie ha propuesto todavía un NCTR que sea eficaz si un socio de la coalición vuela con el mismo tipo de avión que el enemigo, como en la Operación Tormenta del Desierto. El IFF, presumiblemente con encriptación, es probablemente la única respuesta a ese problema.
Un estudio de literatura abierta combinó varias piezas de información de radar: sección transversal, alcance y mediciones Doppler. [25] Un informe del Departamento de Defensa de 1997 menciona que "los esfuerzos de identificación de combate de la Fuerza Aérea y la Marina se centran en tecnologías de reconocimiento de objetivos no cooperativos, incluidas las imágenes de radar de apertura sintética inversa, la modulación de motores a reacción (JEM) y la modulación no intencional en emisores específicos basados en pulsos". [26]
NCTR en JEM depende específicamente de la rotación periódica de las palas de una turbina, con variaciones causadas por la geometría de los elementos del motor (por ejemplo, rotores múltiples, la cubierta, el escape y los estatores). De manera más general, la idea de los mecanismos "micro-Doppler", a partir de cualquier movimiento mecánico en la estructura objetivo ("dinámica de micro-movimiento"), extiende el problema para cubrir más que las estructuras de aeronaves giratorias, sino también el reconocimiento automático de la marcha de los seres humanos. [27] La idea de micro-Doppler es más general que las utilizadas en JEM solo para considerar objetos que tienen movimiento mecánico vibratorio u otros tipos de movimiento. Los conceptos básicos de JEM se describen en . [28] [29] Un efecto no rotacional serían las vibraciones de la superficie de un vehículo terrestre, causadas por el motor, que serían diferentes para las turbinas de gas de los tanques y los motores diésel de los camiones. ISAR es especialmente útil para NCTR, ya que puede proporcionar un mapa bidimensional de los micromovimientos.
Las superficies en movimiento generan modulación de amplitud, frecuencia Doppler y pulsos en la señal de retorno. La modulación de amplitud proviene de superficies en movimiento de diferente reflectividad y ángulo de reflexión. El desplazamiento Doppler de las señales de retorno es una función de la frecuencia portadora del radar, así como de la velocidad de la fuente y el objetivo del radar, con un desplazamiento Doppler positivo de las superficies que se acercan al iluminador y un desplazamiento negativo de las superficies que se alejan de él. Las superficies en movimiento imponen una modulación de ancho de pulso.
La detección de la modulación depende del ángulo de la fuente con respecto al objetivo; si la fuente está demasiado descentrada con respecto a una turbina u otra superficie móvil, la modulación puede no ser evidente porque la parte móvil del motor está protegida por el soporte del motor. Sin embargo, la modulación aumenta cuando la fuente está en ángulo recto con respecto al eje de rotación del elemento móvil del objetivo. En el caso de elementos móviles totalmente expuestos (por ejemplo, palas de hélice o rotores de helicóptero), la modulación es una función del haz del radar que está descentrado con respecto al centro del elemento móvil. [29]
Los primeros radares utilizaban antenas separadas para transmitir y recibir, hasta que el desarrollo del diplexor permitió compartir la antena, lo que dio lugar a sistemas de radar mucho más compactos. Hasta el desarrollo de tecnologías " furtivas " de baja observabilidad, se valoraba el tamaño compacto de la antena.
Uno de los primeros principios de la tecnología furtiva fue moldear la superficie de las aeronaves de modo que no reflejaran el haz transmitido directamente hacia la antena compartida. Otra técnica fue absorber parte del radar en el revestimiento de la aeronave.
Cuanto más separadas estén las antenas receptoras de radar, más probable es que una reflexión llegue a un receptor alejado del transmisor. El gráfico muestra la terminología en radar biestático , con un receptor y un transmisor separados.
Las actividades humanas generan una gran cantidad de energía de radio, como en las aplicaciones de comunicaciones, navegación y entretenimiento. Algunas de estas fuentes proporcionan suficiente energía como para que su reflexión o transiluminación pueda permitir la MASINT de radar encubierto pasivo (PSR), que también se denomina localización coherente pasiva (PCL).
Un transmisor extranjero, preferiblemente un transmisor de radar especialmente diseñado, como los que se utilizan en el control del tráfico aéreo, pero en realidad cualquier transmisor potente, como TV o FM, puede producir señales reflejadas que no regresan al receptor designado del operador de radar extranjero. Una señal puede reflejarse de tal manera que pueda ser interceptada y enviada a un receptor de radar amigo, brindando al menos información sobre la presencia de un objetivo de radar iluminado por el transmisor extranjero. Este es el caso simple en el que la reflexión no intencionada se dirige a un solo receptor de soporte de radar.
La interferometría también es posible con estos sistemas. [30] Esto es especialmente atractivo para los buques de guerra, que, dado que a menudo viajan en grupos, tendrán diferentes diferencias de tiempos de llegada (TDOA) de las reflexiones del receptor externo. Para reiterar una diferencia importante, la PCR básica funciona con un solo receptor de radar y un formato de visualización convencional, a partir de una única reflexión. La TDOA funciona con un conjunto de reflexiones, del mismo objetivo, que llegan a múltiples puntos. [31] "Se ha demostrado que los sensores pasivos hacen una valiosa contribución a la misión de defensa aérea".
Otro grupo evaluó la tecnología PCR en un entorno similar al de un grupo de trabajo naval [32]. Los barcos tienen más espacio y, por lo tanto, el equipo y la energía están menos limitados que en el caso de los sistemas aerotransportados o portátiles. Este estudio británico probó la iluminación con un radar Doppler de pulsos de control de tráfico aéreo Watchman y un radar marino Bridgemaster frente a tipos de receptores experimentales. Los investigadores también desarrollaron simulaciones del sistema.
En el transmisor marino, el receptor combinó un detector de nivel de potencia de ley cuadrada con comparación cruzada de una copia local del pulso con la señal recibida. Este método mejoró la sensibilidad para una resolución temporal más pobre, porque los picos correlacionados tienen el doble de ancho que los picos no correlacionados.
Utilizando el iluminador de control de tráfico aéreo, el receptor utilizó un filtrado de compresión de pulsos de una señal de chirrido, que proporcionó ganancia de procesamiento junto con la capacidad de separar objetivos muy espaciados. Esto también implementó un indicador de objetivo móvil que suprimió el desorden, pero se reconoció que una señal MTI no estaría disponible en un entorno no cooperativo. Concluyeron que su trabajo demostró la convergencia factible de PCR y TDOA, utilizando un sistema R-ESM a bordo de un barco con comunicaciones entre los receptores, de modo que la señal procesada es un proceso interferométrico.
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