Tecniche di attacco elettronico.

 

Come avevo promesso in altra occasione, ho pensato di scrivere qualcosa sui metodi di disturbo radar. L’argomento è vasto, complesso, coperto da segreto…Ma qualcosa si può trovare. Non è mia intenzione fare “la storia della guerra elettronica”: vi sono molti libri e riviste sull’argomento, vi ho già suggerito altrove due ottimi testi. L’idea è trattare l’argomento “Attacco elettronico” (EA, ex-ECM) cominciando dalle tecniche di disturbo ed inganno, passando poi ai sistemi di rilevamento passivo, alle prestazioni dei dispositivi ed infine ai velivoli dedicati. Cercherò di spiegare tutto in modo semplice. Se vi piace l’idea… Seguitemi.

 

I radar costituiscono ancora lo strumento primario di rilevamento. Le loro prestazioni sono andate aumentando progressivamente e così la loro sofisticazione, soprattutto in termini di ECCM o, nella definizione attuale, EP (electronic protection). Ogni radar è caratterizzato da diversi parametri (lunghezza d’onda, frequenza di ripetizione degli impulsi, polarizzazione del segnale, velocità di rotazione dell’antenna, presenza di lobi secondari, modalità di scansione, forme d’onda, potenza media e di picco, ecc. ecc. per le definizioni…Cercate su wiki!). Anche le tecniche di disturbo più vecchie possono tornare utili perché sono ancora presenti in quantità sistemi superati ma insidiosi…Esistono decine e decine di tecniche di disturbo, finora ne ho identificate una quarantina ma altre venti (le più recenti) sono coperte da segreto. Non le tratterò tutte perché in alcuni casi le informazioni disponibili sono insufficienti (una a caso: Countdown Blink).

 

L’attacco elettronico utilizza il disturbo (noise), l’inganno (deception), la seduzione, la confusione. E’ in grado di disturbare la corretta rilevazione dei parametri tipici di un bersaglio, cioè distanza, rotta, velocità.

 

Noise: il disturbo è la tecnica più facile da applicare. Sulla stessa frequenza del radar vittima si trasmette rumore di fondo ad elevata potenza in modo da coprire il segnale di ritorno. La potenza richiesta è proporzionale a quella di picco del radar e, quindi, molto alta. Impedisce principalmente la determinazione della distanza e può schermare molti aerei contemporaneamente. E’ efficace quando il rapporto disturbo/segnale (jam-to-signal ratio) è maggiore o uguale a 1. Ogni tanto è necessario interrompere l’emissione (look-through), per “ascoltare” le frequenze in arrivo e verificare eventuali cambiamenti nei parametri. In caso affermativo il Jammer modifica all’istante l’emissione. I sistemi più sofisticati possono interrompere le emissioni in time-sharing (High speed chop) o con schemi (look over) di sicurezza,basati su dati elint. E’ importante non attivare troppo presto i disturbatori: il rischio è il rilevamento passivo (beaconing) che, tra l’altro, consente di tracciare il disturbatore oltre il raggio di scoperta del radar. Poiché la potenza dell’eco radar del bersaglio varia inversamente alla quarta potenza della distanza e la potenza del jammer invece è inversa al quadrato della distanza, al diminuire di questa, la potenza dell’eco aumenta più rapidamente ed è richiesta sempre più potenza. Alla fine il rumore generato dal jammer non potrà più nascondere il bersaglio (JSR

 

SPT Spot noise: si focalizza tutta l’energia su una sola frequenza (narrow bandwidth). La procedura può essere altamente automatizzata (ASN Automatic spot noise), in modo che il disturbatore possa agganciarsi alla corretta frequenza al primo segnale ricevuto. Il disturbo, a seconda del segnale, può essere continuo (CN), a impulsi (PN), modulato (NSAM), ecc.

 

 

EPM (ECCM): il radar controbatte cambiando frequenza all’interno della banda (su spread spectrum). I moderni disturbatori possono seguire un cambio prevedibile di frequenza (pseudo-random, basato su algoritmi che consentono la replicabilità), perciò la variazione deve essere realmente casuale (truly random). Si possono adoperare più disturbatori ma senza garanzia di successo. Un’altra tecnica consente di cancellare l’interferenza (Polarization canceller), prendendo il segnale, modificando la sua ampiezza ed invertendone la polarità. Quando i due segnali, falso e reale, sono sommati, l’interferenza sparisce. Sfortunatamente esistono jammer “polarization agile”che cambiano rapidamente polarizzazione . Inoltre la cancellazione è inefficace contro disturbatori multipli. A questo si può ovviare con i “cancellatori di polarizzazione a monoimpulso”digitali…E il gioco continua.

 

SWPT Swept spot jamming o Sweep jamming (pulse o cw): Se i radar sono numerosi, si può utilizzare il jamming di “spazzata”. Tutta la potenza è spostata (swept) passando attraverso tutte le frequenze di una banda utilizzate dai radar, da una frequenza all’altra, con schemi sistematici in veloce successione (fast sequential). Il problema è che, in tal modo, non sono disturbate tutte contemporaneamente, e l’efficacia complessiva è limitata. Rende comunque tutte le frequenze periodicamente inutilizzabili. Una variante più sofisticata è l’SOJ Automatic frequency Set-On-Jamming che, in time-sharing, rileva, forma una lista prioritaria e disturba frequenze multiple simultaneamente.

 

EPM: molti radar possono cambiare banda o possono esserci più radar che operano su bande diverse. Una buona difesa consiste nel “guard band receiver”, con una frequenza adiacente, che oscura il segnale quando il ricevitore mostra un disturbo. Inoltre lo stesso radar può inviare segnali spurii da un’antenna ausiliaria per mascherare il segnale reale con rumore casuale e rendere difficile la rilevazione della frequenza esatta e per sovraccaricare (overload) le difese del bersaglio. Anche l’accurata gestione delle emissioni, in una rete radar, con l’accensione o lo spegnimento in successione dei radar, complica l’opera di disturbo.

 

BAR Barrage noise e BSAM Barrage-Noise-Swept Amplitude Modulation : se i radar sono numerosi, di diverse caratteristiche, operano su molte frequenze e bande differenti, è il momento di impiegare i “jammer di sbarramento”. Si possono disturbare simultaneamente tutte le frequenze di una banda (broadband) con un solo disturbatore. Ma l’effetto può essere limitato perché tutta l’energia è dispersa su tutte le frequenze. (il raggio di “burn through” sarà maggiore). E più frequenze sono disturbate, meno efficace è il disturbo sulla singola frequenza. La potenza richiesta è altissima. Se, per fare un esempio, la potenza di picco dell’eco radar (alla distanza del bersaglio) è pari a 10Kw, il jammer dovrà impegnare 10Kw di potenza! Se i radar sono 10, dovrà inviare 100Kw! Qui non si fanno sconti. La potenza massima è il fattore dominante: ecco perché metodi simili sono definiti “di forza bruta”. I radar moderni sono pieni di sorprese spiacevoli per i velivoli “dedicati” al supporto elettronico: oltre all’agilità di frequenza, hanno filtri adattativi, ricevitori CFAR, circuiti di soppressione disturbi nei lobi laterali, compressione degli impulsi ecc. ecc. Non ultime, caratteristiche L.P.I.

Così i moderni disturbatori possono scansionare le bande al ritmo di molti GHz al secondo, misurare all’istante la frequenza ed i principali parametri, penetrare i codici degli impulsi emessi (anti-coded waveform), seguire automaticamente i salti di frequenza e riconoscere tutti i metodi difensivi adottati dai radar vittima. La conoscenza precisa del funzionamento del sistema nemico, permette di calibrare il disturbo anche contro il singolo radar (Base Jamming), senza interferire sulle frequenze vicine.

 

 

Ma le grane non sono finite. Perché qualcuno ha avuto la bella idea di inserire in alcuni missili la possibilità HOJ (home-on-jam): autoguida sulla sorgente di disturbo. Il missile viene così attirato dalle potenti emissioni del disturbatore e, silenziosamente, lo attacca. E allora?

 

CAJ COOPERATIVE ANGLE JAMMING (mutual protection)- già in Vietnam si utilizzava il disturbo cooperativo di gruppi di aerei, in formazione a quadrato o a pentagono, per rendere più efficace il jamming contro i radar di puntamento e presentare un bersaglio diffuso. Qui la faccenda è diversa. Il gruppo di aerei (due o più) utilizza l’Angular Blinking.

 

CBN cooperatively blinked noise, BDN blinking doppler noise : i disturbatori sono accesi e spenti alternativamente in modo coordinato, all’interno della medesima “cella” angolare del radar vittima. Questo degrada la risoluzione angolare del radar di ricerca e crea falsi bersagli in un radar TWS, al punto di saturarlo e renderlo incapace di agganciare alcunché. In più, degrada la guida HOJ. Il missile puntato alla coppia di aerei, passerà tra di loro senza danno, perché quando nel suo settore il sensore vede 2 o più sorgenti si dirige sul centro medio (centroid homing). Lo scherzetto deve essere fatto bene: se la frequenza di “blinking” è troppo alta il radar potrà calcolare i dati di posizione medi, se è troppo bassa il missile centrerà uno dei due disturbatori. Il Blinking jamming risulta efficace anche contro i “polarization canceller” per i motivi già visti.

 

RBM range bin masking o Cover Pulse jamming:

efficace contro radar a bassa e media prf che rilevano la distanza. Il disturbo è temporizzato per cadere entro un intervallo che copre la distanza in cui si può trovare l’aereo.

 

VBM velocity bin masking o DN doppler noise o Straight-through Repeater : efficace contro radar ad alta prf che sfruttano la variazione di frequenza doppler dei bersagli. Ricevuto il segnale, variano la frequenza Doppler e la ritrasmettono indietro, rendendo il radar incapace di ricavare la distanza reale.

 

Con questi ultimi sistemi iniziamo già ad entrare nel settore dell’inganno elettronico, con tecniche molto più sofisticate.

 

 

 

Continua…

Ma scherzi ? Non mi devi proprio niente ! Siamo qui per imparare tutti qualcosa. E non sono sempre in grado di rispondere a domande come quella che hai appena posto. Però, all'inizio della trattazione, ho già indicato un bel sito dove reperire dati sui radar e la loro tecnologia:

http://www.geocities.com/jasonlemons/radar/topic1.htm

 

E' tutto spiegato semplicemente, forse non è abbastanza tecnico ma...Meglio così ! E' composto di altre parti (topic2, topic3,...). Vai al settore CW e trovi la spiegazione. Il problema che hai indicato è reale! Ma, ovviamente, hanno trovato il modo di risolverlo.

Modificato 7 giugno 200917 anni da gianvito

Ma scherzi ? Non mi devi proprio niente ! Siamo qui per imparare tutti qualcosa. E non sono sempre in grado di rispondere a domande come quella che hai appena posto. Però, all'inizio della trattazione, ho già indicato un bel sito dove reperire dati sui radar e la loro tecnologia:

http://www.geocities.com/jasonlemons/radar/topic1.htm

 

E' tutto spiegato semplicemente, forse non è abbastanza tecnico ma...Meglio così ! E' composto di altre parti (topic2, topic3,...). Vai al settore CW e trovi la spiegazione. Il problema che hai indicato è reale! Ma, ovviamente, hanno trovato il modo di risolverlo.

 

Bene, se non lo sai tu allora figuriamoci i professori che mi esamineranno :D

Comunque, grazie ancora, con quest'ultima cosa ho finito (o quasi ) la mia tesina.

 

Ciao! Carlo

Comunque, il nostro forum è ricco di spunti interessanti anche nelle schede...

 

http://www.aereimilitari.org/Approfondimen...ndaContinua.htm

Comunque, il nostro forum è ricco di spunti interessanti anche nelle schede...

 

http://www.aereimilitari.org/Approfondimen...ndaContinua.htm

 

:-)

 

se mi permettete, vorrei aggiungere della documentazione bibliografica (non leggerissima in verità, ma ogni tanto qualcosa sembra comprensibile :-) )

 

Komarov-Smolskiy "Fundamentals of Short-Range Fm Radar" - Artech House 2003

Grazie al forum e in particolare a Gianvito ho quasi completato la mia tesina.

 

Ciao a tutti!

Grazie, Carlo.

Vorrei citare un altro tipo di attacco elettronico, mai utilizzato, di cui molti però conoscono il pericolo. Nei primi anni 60 vennero fatti i primi test di quella che è chiamata E-Bomb ossia bomba elettromagnetica. Si tratta ti una particolare testata nugleare fatta esplodere ad alta quota che genera EMP (electro magnetic pulse) ossia impulsi elettromagnetici. si è osservato di come tutti i moderni apparecchi elettronici siano messi fuori uso nel raggio di 1300 Km! gli apparecchi in questione (Cpu, Transistor) subiscono dei picchi di tensione elevatissimi che li portano alla fusione dell'apparato elettronico. Un pericolo risaputo durante la guerra fredda, Si consideri l'episodio in cui in caccia russo fu costretto ad atterrare in giappone: al suo interno era stata trovata una scermatura ti gabbia di faraday ed un insolito utilizzo di ormai passati apparecchi a valvole, le valvole infatti possono resistere a quel genere di attacco. Addirittura di è barlato dell'utilizzo americano di una E-bomb in iraq nel 2003 (notizia mai confermata da fonti ufficiali). Il mio pensiero va in che cos potrebbe succedere oggi con un attacco simile. Altro che saldi per incendio!

Credo se ne sia già parlato da qualche parte

Si, se ne discusse un poco qui.

Ciao sono nuovo (non sono molto pratico di blog e mi scuso per eventuali errori) ho apprezzato molto questa lettura, vi ringrazio per le preziose informazioni. Mi chiedevo quante cose fossero cambiate in questi anni su questa "misteriosa" materia, quali altre cose siano diventate pubbliche e se per favore potrei avere dei chiarimenti, se è un argomento ancora di interesse e non è un peso (o se la discussione ha continuato ad avanzare in altri posti nel blog). Ho cercato molto in internet, si trovano spesso riferimenti all'evoluzione verso la cyber war e altro, degli f22 e 35 che nonostante i moderni sistemi in certi casi Hanno avuto filo da torcere e non sembrano onnipotenti come si pensava, altri dicono che sono intoccabili, poi si parla spesso dei "super mega ultra jammer cyber-disattivo tutto russi" con chi è d'accordo e chi meno.. un po di confusione. poi è difficile trovare fonti così chiare, ben elencate e piacevoli da leggere come queste sull'argomento. Inoltre ho un po di confusione riguardo all intervento umano (non so se siano informazioni note). Se un pilota vuole disturbare un radar, basta che accenda il jammer e il jammer esamina la situazione, il pilota sceglie quale disturbo vuole arrecare e poi fa tutto il jammer per scegliere tra i vari modi di attacco e le varie possibilità tipo Cambio di polarità se serve (non so se un jammer avente delle abilità le tenga sempre attive o vengono attivate quando rileva la necessità) intendo quali tecniche sono automatiche o sempre attive, quali si attivano o disattivano e cosa è scelto dall uomo? Stessa cosa mi chiedevo per le epm dei radar e per il jammer che cerca di aggirare un epm. Avverrà tutto in pochissimo tempo immagino.. Forse sono domande stupide ma mi chiedevo anche se un jammer può attaccare un radar con diversi tipi di jamming simultaneamente e fare diverse cose come continuare a proteggere l'aereo, gli alleati, ecc o di solito ci si focalizza solo su un tipo di modalità di disturbo? Ringrazio in anticipo e mi scuso se ci sono tante domande e confusione o degli errori

E’ un argomento difficile, non devi scusarti. In termini generici, perché ci sono le eccezioni, oggi i dispositivi di disturbo su di un caccia operano in modo completamente automatico. In molti casi il pilota deve solo passare dalla modalità stand by al disturbo. Il sistema è collegato ai rilevatori passivi a bordo del velivolo o, talvolta, installati sul pod di disturbo. Le tecniche adoperate sono calibrate sulla minaccia identificata, presente sulla “libreria” interna. Le tecniche possono essere combinate tra loro e operare simultaneamente. In alcuni casi il disturbo è cooperativo tra i velivoli in formazione. Il radar può cambiare modalità a seconda del disturbo incontrato, il jammer deve quindi potersi adattare automaticamente cambiando tecnica. Il pilota non ne avrebbe il tempo. Un disturbatore ha un tempo di reazione di meno di 1 secondo e un tipico disturbo di break-lock dura 5-10 secondi. Oltre 20-30 secondi è meglio non andare, se si vuole evitare il tracciamento passivo o, peggio, l’arrivo di un missile in modalità HOJ.

 

Su alcuni velivoli “dedicati” al disturbo, come gli EA-6B, in caso di minacce complesse, gli operatori potevano “studiare” le reazioni del sensore avversario e adattare le emissioni al meglio.

 

Nel caso dei radar più recenti, molte tecniche di protezione elettronica vengono implementate fin dalla progettazione e possono comprendere il salto di frequenza su banda larga, canali di guardia, variazione casuale della ripetizione degli impulsi, compressione degli impulsi, tracciamento del leading edge, ricevitori CFAR avanzati, bassissimi lobi laterali, controllo dello spettro, Intrapulse Phase Coding, polarizzazione ortogonale, tecniche LPI, ecc.ecc…

 

In questo caso l’elemento umano è ancora presente: e non è da sottovalutare ! Molti tipi di disturbi in grado di paralizzare automaticamente i ricevitori, possono essere “riconosciuti” dall’operatore e aggirati.

 

Nessun sistema è al sicuro: neppure il radar di un F-22 o di un F-35. I sistemi di protezione elettronica devono essere continuamente aggiornati.

 

Un disturbatore in grado di sconvolgere tutta la rete radar avversaria, su tutte le bande di frequenza e a tutte le distanze, richiederebbe una potenza enorme. E’ realizzabile…Ma, esattamente come l’esplosione di un ordigno nucleare ad alta quota, comporta la disattivazione anche dei propri dispositivi ! Ed è un ottimo bersaglio per una salva di missili da crociera.

 

Per la cyber war, invece, ti rimando a questo:

 

http://www.loneflyer.com/?p=2110

 

L’articolo che ho scritto ha ormai qualche anno, la nuova edizione è quasi pronta.

Modificato 9 gennaio 20188 anni da Gian Vito

Grazie mille per la risposta molto chiara e per la pazienza! Per Loneflyer ho visto che è il suo blog, è molto bello e mi sono piacevolmente "perso" nei vari articoli. sicuramente tornerò a leggere presto. Anche per piattaforme di grandi dimensioni per ew e/o squadre di aerei specializzati coordinate tra loro e in posizioni diverse è sempre meglio alternare 10 sec di lavoro e alcuni secondi di pausa totale con tutti i jammer in standby, analisi della situazione e di nuovo ripartire col ciclo, per diminuire la possibilità di rappresaglie? O in certi casi con certi velivoli o lavorando in gruppi separati passandosi rapidamente i ruoli non ci sono interruzioni? Spero di non essere noioso con questioni così semplici e penso poco tecniche ma mi sta aiutando a capire molte curiosità!

P.s. la cyber war sembra davvero pericolosa e sorprendente. Aspetto il nuovo articolo!

L’impiego di un disturbatore pone un problema: non si può sapere se è efficace o meno, o se il radar è stato magari disattivato. Il radar sottoposto a disturbo, infatti, adotterà subito delle misure di protezione. In passato era quindi necessario spegnere periodicamente i disturbatori e “ascoltare”le variazioni nell’emissione del radar. Oggi si possono impiegare antenne separate per disturbo e ascolto contemporaneo o si alterna l’emissione in time-sharing.

 

Nel caso di velivoli che effettuino disturbo cooperativo, l’emissione è variata tra tutti gli aerei presenti. Se sono quattro, per esempio, l’aereo A inizia il disturbo, dopo un secondo spegne il disturbatore, che viene invece attivato da B per un secondo, poi da C e così via…Il sensore del missile in arrivo vedrà una emissione pulsante in momenti e punti diversi, e si dirigerà sul centro medio (centroid), passando senza danno in mezzo alla formazione.

 

Non è comunque necessario disturbare per lunghi periodi. Un cacciabombardiere a bassa quota, in soli 20 secondi, percorre 5-6 km. Se ha interrotto l’”aggancio”, intanto che il radar tenta la riacquisizione, si sarà portato fuori tiro.

Grazie! Ci sarebbe da qualche parte dove spiega qualcosa anche sull abc tipo come si potrebbe svolgere una missione tipo, le procedure, un po le regole base, i lati pratici di uso intendo come le circostanze, i movimenti e le azioni dell aereo jammer e del suo pilota e del coordinamento con altri jammer e dei movimenti alleati e possibili reazioni e movimenti nemici...... (secondo quello che è pubblico e che si trova ovviamente). Forse sono le basi? non ne so molto e sinceramente non riesco bene a immaginarmi un quadro che sia quasi completo e reale. ho fatto molte ricerche (da principiante) in questi giorni oltre che su ecm ed eccm, un po anche su quest altro argomento di "messa in pratica" ma ho trovato poco forse uso le parole sbagliate o cerco male.

È nei tuoi piani futuri aggiornare l'interessante lista di questa discussione che parla di disturbi e epm con le ultime "trovate" e risposte, (penso ci saranno varie cose esotiche e sorprendenti) con le cose declassificate o rese note in questi anni? è coperto da segreto sapere quale pod jammer usa quel determinato tipo di tecnica e modo di attacco o quale radar ha un determinato epm? Ho provato a cercare alcuni nomi di radar, se è aesa penso indirettamente comprenda agilità di frequenza e probabilmente tecniche moderne ma non ho trovato nulla che specifichi altre epm, o forse anche qui cerco male e dovrei studiare di più appena digerisco un po di nozioni. ho finito con le domande per ora! Ringrazio molto per la cortesia

Tempo addietro è apparso un bell’articolo di C.Kopp:

 

http://www.ausairpower.net/Analysis-ODS-EW.html

 

Nell’articolo l’autore spiega come è avvenuta la definizione del cosiddetto “ordine di battaglia elettronico” delle forze irachene al tempo della Guerra del Golfo. Ed è questa la base da cui partire.

 

L’aggiornamento che ho preparato presenta molte altre tecniche, comprese le più recenti facenti uso di DRFM, e diversi miglioramenti nella protezione elettronica dei radar. E’ quasi pronto. Manca una parte che illustri le metodologie di attacco generali e qualche nota storica. Per realizzarla mi servirà più tempo.

 

Il segreto militare è sempre presente, ma le ditte produttrici spesso pubblicano molti dati utili. Sui sistemi di protezione dei radar si trova molto materiale, non solo generico, specifico per molti modelli. Sui disturbatori alle volte si, altre volte no.

Se vai alla voce :

 

http://www.aereimilitari.org/forum/topic/16342-sistemi-di-autodifesa-elettronica-in-pod/

 

puoi trovare qualcosa di utile. Comunque, si può dare per scontato che ogni dispositivo comprenda decine di tecniche di attacco diverse. Quelli degli anni ’60 ovviamente no, quelli del secondo conflitto mondiale disponevano al massimo di un paio di tecniche.

 

Esistono due libri generici, in italiano, sull’argomento:

 

La guerra elettronica (M. De Arcangelis) Mursia

 

La guerra elettronica (T. Devereux) Sugarco

 

Moltissimo si trova in rete, in inglese, ma bisogna adoperare “parole chiave”particolari.

Grazie moltissime per i link, per i consigli e le informazioni.

Riguardo a ciò che sta preparando sinceramente non vedo l'ora di leggerlo! Grazie ancora oltre che per la gentilezza e la completezza di queste risposte, anche per voler continuare a scrivere questi interessanti articoli

La prima parte dell'articolo rinnovato sulle tecniche di guerra elettronica. Appena troverò un po' di tempo lo pubblicherò anche qui.

http://www.loneflyer.com/2019/02/09/tecniche-di-attacco-elettronico/

Seconda parte: 

http://www.loneflyer.com/2019/02/18/tecniche-di-attacco-elettronico-seconda-parte/

Terza ed ultima parte: 

http://www.loneflyer.com/2019/03/01/tecniche-di-attacco-elettronico-terza-parte/