Radar MASINT - Radar MASINT

Intelligence-Zyklus-Management
Verwaltung von Informationssammlungen
MASINT
Elektro-optische MASINT Nukleare MASINT Geophysikalisches MASINT Radar MASINT Materialien MASINT Radiofrequenz-MASINT

Radar MASINT ist eine Unterdisziplin der Measurement and Signature Intelligence (MASINT) und bezieht sich auf Aktivitäten zur Informationssammlung , die unterschiedliche Elemente zusammenbringen, die nicht in die Definitionen von Signal Intelligence (SIGINT), Imagery Intelligence (IMINT) oder Human Intelligence (HUMINT) passen. .

Nach Angaben des US-Verteidigungsministeriums handelt es sich bei MASINT um technisch abgeleitete Intelligenz (mit Ausnahme der traditionellen Bilddaten IMINT und Signalintelligenz), die – wenn sie von dedizierten MASINT-Systemen gesammelt, verarbeitet und analysiert wird – zu Intelligenz führt, die die . erkennt, verfolgt, identifiziert oder beschreibt charakteristische Merkmale Zielquellen. in den USA wurde MASINT 1986 als formelle Geheimdienstdisziplin anerkannt.

Wie bei vielen Zweigen von MASINT können sich bestimmte Techniken mit den sechs großen konzeptionellen Disziplinen von MASINT überschneiden, die vom Zentrum für MASINT-Studien und -Forschung definiert wurden, das MASINT in elektrooptische, nukleare, geophysikalische, Radar-, Material- und Hochfrequenzdisziplinen unterteilt.

Radar MASINT ist eine Ergänzung zu SIGINT. Während die ELINT-Unterdisziplin von SIGINT die Struktur des auf ein Ziel gerichteten Radars analysiert, beschäftigt sich Radar MASINT mit der Verwendung spezieller Radartechniken, die Eigenschaften von Zielen messen.

Eine andere MASINT-Unterdisziplin, Radiofrequenz-MASINT , betrachtet die unbeabsichtigte Strahlung, die von einem Radarsender (z. B. Nebenkeulen ) emittiert wird.

MASINT-Radarsensoren können sich auf Weltraum-, See-, Luft- und festen oder mobilen Plattformen befinden. Spezialisierte MASINT-Radartechniken umfassen Sichtlinie (LOS), Over-the-Horizon, Radar mit synthetischer Apertur (SAR), inverses Radar mit synthetischer Apertur (ISAR) und multistatisch. Es beinhaltet die aktive oder passive Sammlung von Energie, die von einem Ziel oder Objekt durch LOS-, bistatische oder über dem Horizont liegende Radarsysteme reflektiert wird. Die RADINT-Sammlung liefert Informationen zu Radarquerschnitten, Tracking, präzisen räumlichen Messungen von Komponenten, Bewegung und Radarreflexion sowie Absorptionseigenschaften für dynamische Ziele und Ziele.

Radar MASINT kann aktiv sein, wobei die MASINT-Plattform sowohl sendet als auch empfängt. Bei multistatischen Anwendungen gibt es eine physikalische Trennung zwischen zwei oder mehr Empfängern und Sendern. MASINT kann auch passiv Signale empfangen, die von einem feindlichen Strahl reflektiert werden.

Wie bei vielen nachrichtendienstlichen Disziplinen kann es eine Herausforderung sein, die Technologien in die aktiven Dienste zu integrieren, damit sie von Kriegskämpfern genutzt werden können. Dennoch hat Radar Eigenschaften, die für MASINT besonders geeignet sind. Zwar gibt es Radare (ISAR), die Bilder erzeugen können, aber Radarbilder sind im Allgemeinen nicht so scharf wie die von optischen Sensoren, aber Radar ist weitgehend unabhängig von Tag oder Nacht, Wolken oder Sonne. Radar kann viele Materialien durchdringen, beispielsweise Holzgebäude. Um die Auflösung eines abbildenden Radars zu verbessern, muss die Antennengröße ein Vielfaches der Radarwellenlänge betragen. Die Wellenlänge ist umgekehrt proportional zur Frequenz, sodass eine Erhöhung der Radarfrequenz die Auflösung verbessern kann. Es kann schwierig sein, bei höheren Frequenzen eine hohe Leistung zu erzeugen, oder Probleme wie die Dämpfung durch Wasser in der Atmosphäre begrenzen die Leistung. Im Allgemeinen übertreffen elektrooptische Sensoren in UV-, visuellen oder Infrarotspektren für einen festen Sensor die Leistung des bildgebenden Radars.

SAR und ISAR sind Mittel zur Kombination mehrerer Radarabtastungen, die im Laufe der Zeit aufgenommen wurden, um den Effekt einer viel größeren Antenne zu erzeugen, die für eine gegebene Radarfrequenz viel größer ist, als es physikalisch möglich wäre. Da SAR und ISAR eine bessere Auflösung entwickeln, kann es einen Streit geben, ob es sich immer noch um MASINT-Sensoren handelt oder ob sie Bilder erzeugen, die so scharf sind, dass sie richtigerweise IMINT-Sensoren sind. Radar kann auch mit anderen Sensoren verschmelzen, um noch mehr Informationen zu liefern, wie z. B. die Anzeige für bewegliche Ziele . Radar muss seine Bilder im Allgemeinen aus einem Winkel aufnehmen, was oft bedeutet, dass es in die Seiten von Gebäuden schauen kann, im Laufe der Zeit eine filmähnliche Aufzeichnung erzeugt und im Laufe der Zeit dreidimensionale Ansichten bilden kann.

Sichtlinienradar MASINT

Radar gegen Artillerie

Siehe Counter-Batterie-Radar

Es gibt drei US-Radarsysteme zum Erkennen von feindlichem Artilleriefeuer und zum Zurückverfolgen zu seiner Quelle, die den doppelten Anforderungen der Warnung vor ankommenden Feuern und des Gegenangriffs des Schützen dienen. Obwohl sie in drei Stufen gegen Artillerie unterschiedlicher Reichweite eingesetzt werden sollen, kann es ein Problem geben, dass eine Bedrohung unerwarteter Art in ein Gebiet geschossen wird, das von der falschen Stufe abgedeckt wird. Die richtige Standortauswahl und Vorbereitung ist für alle Typen erforderlich.

Zur richtigen Planung gehört die Vermeidung von Störquellen wie Landoberflächen, Vegetation, Gebäude, komplexes Gelände, Flugzeuge (insbesondere Drehflügler) und durch Wind oder Flugzeuge aufgewirbelte Partikel. Der Feind kann versuchen, den gerichteten Radarsystemen auszuweichen oder sogar elektronische Gegenmaßnahmen zu ergreifen, so dass aktive Patrouillen und die Aktivierung des Radars zu zufälligen Zeiten und in zufälligen Richtungen als Gegenmaßnahme wirken. Komplementäre akustische und elektrooptische Systeme können die fehlende omnidirektionale Abdeckung des AN/TPQ-36 und AN/TPQ-37 kompensieren.

Als Ergänzung zu den Radaren zur Artillerieabwehr umfassen zusätzliche MASINT-Sensoren akustische und elektrooptische Systeme .

Eine Vielzahl von Boden-Boden-Radaren dienen in Gegenbatterie- und Überwachungsfunktionen und haben auch eine gewisse Fähigkeit, Hubschrauber zu erkennen. Die Radare LCMR, AN/TPQ-36 und AN/TPQ-37 werden idealerweise in einem geschichteten Detektionssystem für die Kurz-, Mittel- und Langstreckendetektion verwendet. LCMR ist omnidirektional, aber die anderen beiden sind direktional und benötigen Cue von omnidirektionalen Sensoren wie dem kombinierten elektrooptischen und akustischen Rocket Launch Spotter oder einem reinen akustischen System wie HALO oder UTAMS

AN/TPQ-36 und -37 Counterartillery Radars

Diese 1980er-Jahre-Systeme sind nicht tragbar und gerichtet, aber sie haben eine größere Reichweite als das LCMR.

Das AN/TPQ-36 Firefinder Radar ist physisch schwerer als das LCMR und kann Kanonen, Raketen und Mörser in seiner Reichweite erkennen:

• Artillerie: 14.500 Meter
• Mörser: 18.000 Meter
• Raketen: 24.000 Meter

Es hat eine bewegliche und keine omnidirektionale Antenne. Aktuelle Verbesserungen sollen seinen alten Steuercomputer durch einen Laptop ersetzen, die Leistung in Umgebungen mit hoher Stördichte verbessern und die Wahrscheinlichkeit erhöhen, bestimmte Raketen zu entdecken.

Die AN/TPQ-37 Firefinder-Radar- Basissoftware , die zunächst eine dritte Stufe gegen Bedrohungen mit großer Reichweite bieten soll, filtert alle anderen Radarspuren mit Signaturen von Bedrohungen mit geringerer Reichweite heraus. Neue Software, die für die Mörserbedrohung auf dem Balkan erforderlich ist, ermöglicht es, die Mörsererkennungsreichweite von Q-36 von 18 Kilometern zu duplizieren und gleichzeitig Bedrohungen mit größerer Reichweite zu erkennen. Ein angemessenes Besatzungstraining sollte die reduzierte Ablehnung von Störgeräuschen kompensieren, die durch das Akzeptieren von Mörsersignaturen verursacht wird.

Standardmäßige TPQ-36/37-Radare sind in ihrer Darstellung halbmanuell. Eine israelische Erweiterung macht das Plotten vollständig digital.

Bodenüberwachungsradar

Tragbar und für den taktischen Einsatz gedacht, ist das tragbare Überwachungs- und Zielerfassungsradar ( MSTAR ), das ursprünglich für die britische Artilleriebeobachtung entwickelt wurde, da die Hauptnutzer von MSTAR, wie sein Vorgänger, Artillerie-Beobachter waren und sind, obwohl es kann zur Bodenaufklärung und -überwachung verwendet werden. Die MSTAR wurde Anfang 1991 in Großbritannien in Dienst gestellt, leicht beschleunigt für den Einsatz im Golfkrieg. Seine offizielle britische Bezeichnung ist Radar, GS, No 22. MSTAR wurde Mitte der 1980er Jahre in Großbritannien von Thorn EMI Electronics (jetzt Teil von Thales ) entwickelt und produziert .

Es ist ein Doppler-Radar, das im J-Band arbeitet und in der Lage ist, Helikopter, sich langsam bewegende Starrflügler, Ketten- und Radfahrzeuge und Truppen zu erkennen, zu erkennen und zu verfolgen sowie den Fall des Schusses zu beobachten und anzupassen. Die USA verwenden es als AN/PPS-5B und -5C Ground Surveillance Radar (GSR) Sets, und Australien nennt seine Version AMSTAR.

Das GSR ist ein Boden-Boden-Überwachungsradar für Einheiten wie Infanterie- und Panzerbataillone. und BCT RSTA- Einheiten. Es kann sich bewegende Personen in einer Reichweite von 6 km und Fahrzeuge in einer Reichweite von 10 km bei Tag und Nacht unter praktisch allen Wetterbedingungen erkennen und lokalisieren. Das Radar hat eine maximale Anzeigereichweite von 10.000 Metern und das Radar kann den Bediener sowohl akustisch als auch optisch warnen. Das APS/PPS-15 ist eine leichtere Version mit kürzerer Reichweite, die für den Einsatz in der Luft, leichte Infanterie und spezielle Einsatzkräfte vorgesehen ist. Diese Radare sind eher MASINT als Allzweckradar, da die einfacheren nur sehr wenig Abbildungsleistung haben, aber vielleicht ein Licht oder ein Geräusch, das die Richtung und Reichweite der Bedrohung anzeigt.

Das australische Militär erkennt die Bedrohung durch das Bodenüberwachungsradar und untersucht persönliche Radarwarnempfänger (RWR), die ungefähr die Größe einer Kreditkarte haben und hauptsächlich für Spezialeinsatzkräfte bestimmt sind, die Bodenüberwachungsradar umgehen müssen.

Feste oder semimobile Bodeninstallationen

Das Bodenstationsradar von COBRA DANE ist ein "AN/FPS-108", eine Phased-Array-L-Band-Antenne mit 15.360 Strahlungselementen, die 95 % der etwa 30 m² großen Fläche einer Seite des Gebäudes einnehmen, in dem die Die Antenne ist nach Westen ausgerichtet und überwacht die Testgebiete für Raketen im Nordpazifik."

Methoden entwickeln sich weiter. COBRA JUDY sollte in einer strategischen Rolle Informationen über Langstreckenraketen sammeln. Ein Entwicklungssystem, COBRA GEMINI, soll COBRA JUDY ergänzen. Es kann zur Beobachtung von Langstreckenraketen verwendet werden, eignet sich aber auch für Waffen auf Kriegsschauplatz , die in regionalen Rüstungsbegrenzungsabkommen wie dem Missile Technology Control Regime (MCTR) behandelt werden können. Wenn COBRA JUDY in ein Schiff eingebaut ist, ist dieses Dual-Frequenz-Radar (S- und X-Band) transportabel, kann auf Schiffen oder an Land betrieben werden und ist für die Überwachung von ballistischen Mittelstreckenraketen und Raketenabwehrsystemen optimiert. Es ist lufttransportfähig, um plötzliche Überwachungsereignisse zu bewältigen.

Schiffsbasiert

Das AN/SPQ-11 Cobra Judy Radar auf der USNS  Observation Island  (T-AGM-23) könnte auch von den elektrooptischen COBRA BALL Sensoren auf einer RC-135 gesteuert werden. Cobra Judy wurde ab etwa 2000 durch Cobra Gemini auf USNS  Invincible  (T-AGM-24) ergänzt und 2014 durch Cobra King auf USNS  Howard O. Lorenzen  (T-AGM-25) ersetzt .

Aktives Satellitenradar mit Sichtlinie

Die Sowjetunion verwendete eine Reihe von mit Radar ausgestatteten Ozeanaufklärungssatelliten (RORSAT) , die starke Radarsysteme verwendeten, die von einem an Bord befindlichen Kernreaktor angetrieben wurden, um Schiffe zu visualisieren. Diese arbeiteten nach dem "Pushbesen"-Verfahren und scannten einen Schwad gerade nach unten.

US-Radarsatelliten haben jedoch SAR und ISAR betont.

Radar mit synthetischer Apertur (SAR) und Radar mit inverser synthetischer Apertur (ISAR) MASINT

Ein Radarsystem mit synthetischer Apertur (SAR) nutzt die schnelle Bewegung eines Flugzeugs oder Satelliten aus und simuliert eine große Antenne durch Kombinieren von Abtastwerten über die Zeit. Diese Simulation wird als synthetische Apertur bezeichnet.

In Verbindung mit anderen MASINT- und IMINT-Sensoren kann SAR eine hochauflösende Tag- und Nachterfassung ermöglichen. Im Laufe der Zeit aufgezeichnet, kann es sich hervorragend zum Verfolgen von Änderungen eignen. Wenn es mit geeigneten Frequenzen betrieben wird, hat es Boden- und Wasserdurchdringungsfähigkeit und eignet sich gut zum Aufnehmen von Objekten aus absichtlichem oder natürlichem Durcheinander.

SAR ist jedoch keine triviale Rechenaufgabe. Wenn sich die reale Antenne am Ziel vorbeibewegt, ändert sich die Entfernung zwischen Ziel und Antenne, was bei der Synthese der Apertur berücksichtigt werden muss. Bei der Erörterung der SAR-Prinzipien stellt Sandia National Laboratories auch fest, dass "für Systeme mit feiner Auflösung die Entfernungs- und Azimutverarbeitung gekoppelt ist (abhängig voneinander), was auch die Rechenverarbeitung stark erhöht".

Trotz der Schwierigkeiten hat sich SAR zu einer Größe entwickelt, die an Bord eines UAV passt. Das Northrop Grumman AN/ZPQ-1 Tactical Endurance Synthetic Aperture Radar (Tesar) flog mit dem MQ-1 Predator im März 1996 über Bosnien in Betrieb. Der AN/ZPQ-1 verwendet ein Radarsignal im 10 – 20 GHz J-Band und kann in den Modi Strip Map, Spot Map und MTI arbeiten. Diese Modi sind auf eine Vielzahl von MASINT-Sensoren anwendbar.

Bei der Streifenkarten-Bildgebung wird das Gelände parallel zur Flugbahn oder entlang einer bestimmten Bodenbahn beobachtet . Die Auflösung hängt von der Reichweite und der Schwadbreite ab und kann zwischen 0,3 und 1,0 Meter variieren.

Vergleichen Sie die beiden. Das Radar wird nicht durch Nacht oder Wetter beeinflusst.

Der Spot-Kartenmodus umfasst 800 x 800 Meter oder 2400 x 2400 Meter. Im MTI-Modus werden sich bewegende Ziele auf einer digitalen Karte überlagert.

Neben großen SAR-Flugzeugen wie dem E-8 Joint Surveillance Target Attack Radar System (Joint STARS) , dessen AN/APY-3-Radar über mehrere Modi verfügt, einschließlich der Anzeige von sich bewegenden Zielen am Boden, verfügen die USA über hochklassifizierte Radarsatelliten. Der 1964 gestartete Quill war der erste Radarsatellit, im Wesentlichen ein Prototyp. Ein System, das ursprünglich Lacrosse (oder Lacros), Indigo und schließlich Onyx hieß, scheint das einzige US-Radarsatellitensystem zu sein, das Pushbroom-Scans und "Spotlighting" SAR verwendet.

Da es sich bei der E-8 um ein großes Flugzeug handelt, das sich nicht selbst verteidigen kann, gibt es Versuche der USA, die E-8-Fähigkeit unter verschiedenen Namen in den Weltraum zu bringen, zuletzt als einfaches "Weltraumradar". In Zeiten knapper Budgets wurde diese extrem kostspielige neue Generation jedoch nicht auf den Markt gebracht.

ISAR kann tatsächliche Bilder erzeugen, aber die Disziplin wird im Allgemeinen eher MASINT als IMINT genannt. Eine viel bescheidenere ISAR-Fähigkeit befindet sich auf dem Multimissionshubschrauber SH-60 der Marine, der auf Zerstörern, Kreuzern und Flugzeugträgern transportiert wird. Wenn es die Budgets zulassen, wird das vorgeschlagene E-8-Flugzeug, das den Ersatz für das P-3 Seeüberwachungsflugzeug darstellt, ISAR tragen.

P-3-Flugzeuge tragen das AN/APS-137B(V)5-Radar, das über SAR- und ISAR-Fähigkeit verfügt. Dies ist Teil der allgemeinen Aufrüstung der P-3, um sie zu einer leistungsfähigen Landüberwachungsplattform zu machen.

Das militärische Aufklärungssatellitensystem SAR-Lupe der Bundeswehr ist seit dem 22. Juli 2008 voll einsatzfähig.

SAR-Interferometrie

Diese Technik, die erstmals in den 1970er Jahren an einem luftgestützten System der Armee demonstriert wurde, hat sich erheblich weiterentwickelt. Zuerst schätzte es den Einfallswinkel der Rückstreuleistung von einem Pixel auf dem Boden durch Vergleichen der Phasendifferenz der Rückstreuwelle, wie sie an zwei verschiedenen Orten gemessen wurde. Diese Informationen zusammen mit den traditionellen Entfernungs- und Azimut-(Doppler)-Informationen ermöglichten es einem, das abgebildete Pixel in drei Dimensionen zu lokalisieren und somit die Höhe dieses Pixels abzuschätzen. Interferometrische SAR-Systeme zur Höhenkartierung haben sich seitdem zu einer wichtigen Fernerkundungstechnologie mit einer sehr spezifischen Mission zur Höhenkartierung entwickelt. Interferometrische SAR-Systeme sind jetzt als kommerzielle Standardprodukte (COTS) erhältlich .

Das Aufspüren von Minen sowohl auf dem aktiven Schlachtfeld als auch beim Wiederaufbau von Nationen mit Blindgängern (UXO) bleibt ein kritisches Problem. Als Teil des Strategischen Umweltforschungs- und Entwicklungsprogramms (SERDP) begann das US Army Research Laboratory (ARL) ab 1997 damit, unter extrem kontrollierten Bedingungen eine Bibliothek von UXO-Signaturen zu sammeln.

UWB-Radar mit synthetischer Apertur (SAR)

Als Teil einer größeren Forschungsinitiative zur Entwicklung einer Technologie zur Erkennung von vergrabenen oder von Laub verdeckten Zielen hat das US Army Research Laboratory (ARL) mehrere UWB-SAR-Radarsysteme mit vielversprechenden Fähigkeiten zur Durchdringung von Objekten entwickelt. Diese Radarsysteme waren vollständig polarimetrisch und wurden im Allgemeinen für den mobilen Einsatz auf dem Schlachtfeld auf einem Geländefahrzeug entwickelt . Beispiele für von ARL entworfene UWB-SAR-Systeme umfassen RailSAR , BoomSAR , SIRE-Radar und SAFIRE-Radar .

Das railSAR gehörte zu den frühesten UWB-SAR-Technologien am ARL und wurde als stationäres, schienengeführtes Impulsradarsystem konstruiert. Es floss dann 1995 in die Entwicklung des boomSAR ein, das die Funktionen eines luftgestützten Radarsystems nachbildete. Anschließend wurde die UWB-SAR-Technologie schließlich auf eine fahrzeugbasierte Plattform übertragen, wie beim SIRE-Radar und dem SAFIRE-Radar für mehr Zugang und Mobilität.

Testbereich Stahlkrater

Sobald die grundlegende Geländesignatur bekannt ist, werden Signaturen von kontrolliert gestörtem Gelände gesammelt. Eine solche Umgebung befindet sich auf dem Yuma Proving Grounds, einem Wüstengebiet, in dem ein bestehendes Testgelände für Blindgänger (UXO), das Steel Crater Test Area, für eine Vielzahl von Sensorkalibrierungen verwendet wurde. Es enthält vergrabene Landminen, Drähte, Rohre, Fahrzeuge, 55-Gallonen-Fässer, Lagerbehälter und Waffenlager. Damit die Armeestudien die Signaturen der UXO-Erkennung definieren konnten, wurden dem Stahlkrater-Testgebiet über 600 zusätzliche Stücke trägen UXO hinzugefügt, darunter Bomben (250, 500, 750, 1000 und 2000 lb), Mörser (60 und 81 mm .). ), Artilleriegranaten (105 und 155 mm), 2,75-Zoll. Raketen, Streubomben (M42, BLU-63, M68, BLU-97 und M118) und Minen (Gator, VS1.6, M12, PMN und POM-Z).

Kohärente Änderungserkennung (CCD)

In den 1990er Jahren zeigte eine neue SAR-Anwendung der kohärenten SAR die Fähigkeit, sehr kleine Veränderungen der Erdoberfläche zu erkennen und zu messen. Die einfachste Form dieser Technologie, bekannt als Coherent Change Detection (CCD), hatte offensichtliche militärische und nachrichtendienstliche Anwendungen und ist heute ein wertvolles Werkzeug für Analysten. CCD ergänzt andere Sensoren: Das Wissen um die veränderte Oberfläche kann bedeuten, dass Analysten bodendurchdringendes Radar darauf richten, thermische Signaturen messen können, um zu sehen, ob etwas unter der Erde Wärme erzeugt usw.

Vergleichen Sie Radar-CCD und optische Äquivalente desselben Themas. Der CCD wäre weder von Nacht noch Wetter beeinflusst worden.

Bewegliche Zielanzeige

Moving Target Indications (MTI) scheinen zunächst nur eine Ergänzung zum bildgebenden Radar zu sein, die es dem Bediener ermöglichen, sich auf das sich bewegende Ziel zu konzentrieren. Das Besondere an MASINT ist jedoch, dass gerade in Kombination mit anderen Sensoren und Referenzmaterial die Messung einer Bewegungssignatur möglich ist. Ein Panzer und ein Lastwagen können beispielsweise auf einer Straße mit 40 km/h gemessen werden. Wenn beide jedoch auf unbefestigten Boden abbiegen, ist die Signatur des Trucks, dass er möglicherweise erheblich langsamer wird oder viel seitliche Instabilität zeigt. Das Kettenfahrzeug kann jedoch eine Signatur aufweisen, dass es nicht langsamer wird, wenn es von der Fahrbahn abweicht.

Es gibt mehrere elektronische Ansätze für MTI. Einer ist eine Verfeinerung von CCD. Die differentielle interferometrische SAR ist noch genauer als CCD. Sein Einsatz bei der Messung der Bodenbewegung von Erdbeben kann seismische Sensoren zur Erkennung verborgener unterirdischer Explosionen oder der Eigenschaften von Explosionen über der Erde ergänzen.

Die aktuelle Forschung und Entwicklung umfasst mehrere kohärente SAR-Sammlungen, um noch empfindlichere Messungen durchzuführen, mit der Fähigkeit, Bewegungen von nur 1 mm pro Jahr zu erkennen. Die neuen Techniken adressieren viele der einschränkenden Faktoren, die mit der SAR-Interferometrie verbunden sind, wie zum Beispiel atmosphärisch induzierte Verzerrungen.

UHF/VHF-SAR

UHF- und VHF-SAR haben eingeschränkte Operationen auf RC-12-Flugzeugen der Armee aufgenommen und können auf der Global Hawk implementiert werden. Das WATCH-IT-Programm von DARPA entwickelte eine robuste Software zur Erkennung von Änderungen der niedrigen Fehlalarmdichte, um Fahrzeuge und kleinere Ziele unter Laub, unter Tarnung und in städtischen Unordnungen zu erkennen, und entwickelte tomografische (3D) Bildgebung, um Ziele zu erkennen und zu identifizieren, die sich nicht verschoben haben. VHF/UHF SAR zur Gebäudedurchdringung, Stadtkartierung und Durchführung von Änderungserkennung von Objekten innerhalb von Gebäuden.

Darüber hinaus wurden Technologien zur Geländecharakterisierung entwickelt, einschließlich der Fähigkeit, schnell Schätzungen der Geländehöhe der kahlen Erde zu erstellen und Geländemerkmale aus VHF/UHF-SAR-Bildern mit mehreren Durchgängen zu klassifizieren. Im September 2004 demonstrierte DARPA die Echtzeit-Erkennung von Änderungen an Bord (Fahrzeuge und IEDs) und die schnelle tomografische Verarbeitung von Bodenstationen sowie die schnelle Erzeugung von digitalen Höhenmodellen (DEMs) der kahlen Erde unter Verwendung von Stereoverarbeitung. Parallel dazu verbesserte das Air Force Targets Under Trees (TUT)-Programm die VHF SAR um einen 10 km breiten Nur-VHF-Modus und entwickelte eine Echtzeit-VHF-Änderungserkennung.

Nicht kooperative Zielerkennung

Die Forschung zur nicht-kooperativen Zielerkennung (NCTR) wird durch das Brudermordproblem vorangetrieben, das laut Armeemajor Bill McKean darin besteht, dass "... unsere Waffen aus größerer Entfernung töten können, als wir ein Ziel als Freund oder Feind identifizieren können". . Aber wenn Sie warten, bis Sie nahe genug sind, um sicher zu sein, dass Sie auf einen Feind schießen, haben Sie Ihren Vorteil verloren." Der prozedurale Ansatz der restriktiveren Einsatzregeln (ROE) nach McKean: „Was sie herausfanden, war, wenn Sie die Einsatzregeln so weit verschärfen, dass Sie Brudermord reduzieren, beginnt der Feind, Ihnen größere Verluste zuzufügen Du bist dir sicher, dass du im Kampf selbst zum Opfer werden könntest.“ Technische Ansätze zur Brudermordprävention umfassen:

1. Systeme, die auf die Waffe oder das Waffenvisier ausgerichtet sind und auf das beabsichtigte Ziel gerichtet sind, und ein Identifikationssignal für Freund oder Feind (IFF) darauf senden. Wenn es richtig antwortet, wird es als freundlich behandelt, ist aber ansonsten unbekannt. Zu den Herausforderungen hier gehört, dass das Verhör zu einer Quelle elektronischer Zielerfassung für den Feind wird und auf eine Antwort vertraut wird.
2. "Don't shoot me"-Systeme verwenden ein Netz von IFF-Interrogatoren, die Herausforderungen an eine bestimmte Position senden. Als Reaktion darauf identifizieren sich befreundete Kräfte, und die Vernehmungsbeamten teilen die Daten. Dies funktioniert möglicherweise nicht in einem Gelände, das die Herausforderung, Antwort oder gemeinsame Antwort maskieren kann.
3. Situationsbewusstseinssysteme verlassen sich auf regelmäßige Aktualisierungen von Positionsdaten, um Benutzern dabei zu helfen, verbündete Truppen zu lokalisieren, solange die Antworten rechtzeitig erfolgen und nicht durch das Gelände verdeckt werden
4. Nicht kooperative Zielerkennungssysteme messen die Signatur mittels akustischer und thermischer Strahlung, Funkemissionen, Radartechniken etc. Der Vergleich der Messungen mit klassischen MASINT-Signaturen charakterisieren das Ziel.

Radar bietet das Potenzial der nicht kooperativen Zielerkennung (NCTR). Diese Techniken, die funktionieren könnten, wenn IFF-Systeme versagen, waren besonders geheim. Niemand hat jedoch bisher eine NCTR vorgeschlagen, die wirksam ist, wenn ein Koalitionspartner denselben Flugzeugtyp wie der Feind fliegt, wie in Desert Storm. IFF, vermutlich mit Verschlüsselung, ist wahrscheinlich die einzige Antwort auf dieses Problem.

Eine offene Literaturstudie kombinierte mehrere Radarinformationen: Querschnitts-, Entfernungs- und Doppler-Messungen. In einem Bericht des Verteidigungsministeriums von 1997 wird erwähnt, dass sich die Kampfidentifikationsbemühungen der Luftwaffe und der Marine auf nicht kooperative Zielerkennungstechnologien konzentrieren, einschließlich inverser Radarbildgebung mit synthetischer Apertur, Strahltriebwerksmodulation (JEM) und unbeabsichtigter Modulation auf impulsbasierten spezifischen Emittern.

NCTR auf JEM hängt speziell von der periodischen Rotation der Schaufeln einer Turbine ab, mit Variationen, die durch die Geometrie der Elemente des Triebwerks (zB mehrere Rotoren, die Verkleidung, Auspuff und Statoren) verursacht werden. Allgemeiner ausgedrückt erweitert die Idee von "Mikro-Doppler"-Mechanismen aus jeglichen mechanischen Bewegungen in der Zielstruktur ("Mikrobewegungsdynamik") das Problem auf mehr als rotierende Flugzeugstrukturen, sondern auch auf die automatische Gangerkennung von Menschen. Die Mikro-Doppler-Idee ist allgemeiner als diejenigen, die nur in JEM verwendet werden, um Objekte zu betrachten, die Vibrationen oder andere Arten mechanischer Bewegung aufweisen. Die Grundlagen von JEM sind in beschrieben. Ein nicht-rotierender Effekt wären die vom Motor verursachten Oberflächenvibrationen eines Bodenfahrzeugs, die bei Gasturbinen von Tanks und Dieselmotoren von Lastkraftwagen unterschiedlich wären. ISAR ist für NCTR besonders nützlich, da es eine zweidimensionale Abbildung der Mikrobewegungen liefern kann.

Bewegte Oberflächen verursachen Amplitude, Dopplerfrequenz und Pulsmodulation des Rücklaufs. Die Amplitudenmodulation kommt von sich bewegenden Oberflächen mit unterschiedlichem Reflexionsvermögen und Reflexionswinkel. Die Dopplerverschiebung der zurückgesendeten Signale ist eine Funktion der Radarträgerfrequenz sowie der Geschwindigkeit der Radarquelle und des Radarziels, mit einer positiven Dopplerverschiebung von Oberflächen, die sich auf den Beleuchter zubewegen, und einer negativen Verschiebung von Oberflächen, die sich davon wegbewegen. Bewegte Oberflächen erzwingen eine Pulsweitenmodulation.

Die Erkennung der Modulation hängt vom Winkel der Quelle gegenüber dem Ziel ab; Wenn die Quelle zu weit von der Mitte einer Turbine oder einer anderen beweglichen Oberfläche entfernt ist, ist die Modulation möglicherweise nicht sichtbar, da der bewegliche Teil des Triebwerks durch die Triebwerkshalterung abgeschirmt ist. Die Modulation nimmt jedoch zu, wenn die Quelle im rechten Winkel zur Rotationsachse des sich bewegenden Elements des Ziels steht. Bei vollständig freiliegenden beweglichen Elementen (z. B. Propellerblättern oder Hubschrauberrotoren) ist die Modulation eine Funktion davon, dass der Radarstrahl außermittig zur Mitte des beweglichen Elements ist.

Multistatisches Radar MASINT

Die ersten Radare verwendeten separate Antennen zum Senden und Empfangen, bis die Entwicklung des Diplexers die gemeinsame Nutzung der Antenne ermöglichte, was zu viel kompakteren Radarsystemen führte. Bis zur Entwicklung von " Stealth "-Technologien mit geringer Beobachtbarkeit wurde eine kompakte Antennengröße geschätzt.

Eines der ersten Prinzipien der Stealth-Technologie bestand darin, die Oberfläche von Flugzeugen so zu formen, dass sie den gesendeten Strahl nicht direkt an der gemeinsamen Antenne zurückreflektieren. Eine andere Technik bestand darin, einen Teil des Radars in der Beschichtung des Flugzeugs zu absorbieren.

Je mehr separate Radarempfangsantennen vorhanden sind, desto wahrscheinlicher ist es, dass eine Reflexion zu einem vom Sender entfernten Empfänger geht. Die Grafik zeigt die Terminologie des bistatischen Radars mit separatem Empfänger und Sender.

Passives verdecktes Radar

Menschliche Aktivitäten erzeugen eine große Menge an Funkenergie, wie in Kommunikations-, Navigations- und Unterhaltungsanwendungen. Einige dieser Quellen liefern genügend Energie, so dass ihre Reflexion oder Durchleuchtung passives verdecktes Radar (PSR) MASINT ermöglichen kann, das auch als passive kohärente Ortung (PCL) bezeichnet wird.

Ein ausländischer Sender, vorzugsweise ein speziell angefertigter Radarsender, wie er in der Flugsicherung verwendet wird, aber wirklich jeder leistungsstarke Sender wie TV oder FM, kann möglicherweise reflektierte Signale erzeugen, die nicht zum vorgesehenen Empfänger des ausländischen Radarbetreibers zurückkehren. Ein Signal kann so reflektieren, dass es abgefangen und in einen befreundeten Radarempfänger eingespeist werden kann, was zumindest Informationen über das Vorhandensein eines von dem fremden Sender beleuchteten Radarziels liefert. Dies ist der einfache Fall, bei dem die unbeabsichtigte Reflexion zu einem einzelnen Radarunterstützungsempfänger geht.

Auch Interferometrie ist mit solchen Systemen möglich. Dies ist besonders attraktiv für Marineschiffe, die, da sie oft in Gruppen reisen, unterschiedliche Ankunftszeiten (TDOA) der Reflexionen vom fremden Empfänger haben. Um einen wichtigen Unterschied zu wiederholen, arbeitet die grundlegende PCR mit einem einzigen Radarempfänger und einem herkömmlichen Anzeigeformat aus einer einzigen Reflexion. TDOA arbeitet mit einer Reihe von Reflexionen von demselben Ziel, die an mehreren Punkten ankommen. „Passive Sensoren leisten nachweislich einen wertvollen Beitrag zur Luftverteidigungsmission.“

Eine andere Gruppe bewertete die PCR-Technologie in einer Umgebung wie der einer Marine-Arbeitsgruppe. Schiffe haben mehr Platz, und daher sind die Ausrüstung und die Leistung weniger begrenzt als bei luftgestützten oder tragbaren Systemen. Diese britische Studie testete die Beleuchtung mit einem Puls-Doppler-Radar der Flugsicherung von Watchman und einem Marineradar von Bridgemaster gegen experimentelle Empfängertypen. Die Forscher entwickelten auch Simulationen des Systems.

Gegenüber dem Schiffssender kombinierte der Empfänger einen quadratischen: Leistungspegeldetektor mit Kreuzkollation einer lokalen Kopie des Impulses gegen das empfangene Signal. Dieses Verfahren verbesserte die Empfindlichkeit für eine schlechtere Zeitauflösung, da korrelierte Peaks doppelt so breit wie unkorrelierte Peaks sind.

Unter Verwendung des Illuminators der Flugsicherung verwendete der Empfänger eine Pulskompressionsfilterung eines Chirp-Signals, die eine Verarbeitungsverstärkung zusammen mit der Fähigkeit lieferte, nahe beieinander liegende Ziele zu trennen. Dies implementierte auch einen Indikator für bewegliche Ziele, der Störechos unterdrückte, aber es wurde erkannt, dass ein MTI-Signal in einer nicht kooperativen Umgebung nicht verfügbar wäre. Sie kamen zu dem Schluss, dass ihre Arbeit eine machbare Konvergenz von PCR und TDOA unter Verwendung eines schiffsgestützten R-ESM-Systems mit Kommunikation zwischen den Empfängern demonstrierte, sodass das verarbeitete Signal ein interferometrischer Prozess ist.

Verweise