Sistemas passivos PRP-1 KOPÁČ, RAMONA, TAMARA

Sistemas passivos PRP-1 KOPÁČ, RAMONA, TAMARA

O público tcheco e estrangeiro foi informado de vários níveis sobre o sistema radio-passivo TAMARA por vários anos. No entanto, é frequentemente referido na imprensa como "radar passivo" ou "radar". Ambos não estão corretos, porque o radar (radar) é caracterizado pela emissão de energia eletromagnética no espaço e pela avaliação das reflexões recebidas de vários objetos - aviões, navios, etc. Atualmente, os radares terrestres e aéreos e de navios constituem um dos meios técnicos mais importantes em aplicações civis e militares. Portanto, não é acidental que quase em paralelo com a invenção e o uso de radar, durante a Segunda Guerra Mundial, também tenha sido desenvolvida tecnologia para a exploração e interferência de sinais de radar ou, de maneira mais geral, radiotécnica.

 No final da década de 1950, um novo, original, chamado Vol. método hiperbólico no tempo (confirmado pela patente da Checoslováquia - autor doc. Vlastimil Pech, CSc.), permitindo determinação inequívoca, mono-impulso e altamente precisa da posição da fonte de sinais radio-técnicos. A essência do método é avaliar as diferenças temporais de irradiação de três estações receptoras de terra mutuamente distantes pelo sinal de impulso da fonte detectada. As diferenças de tempo na irradiação de locais individuais definem claramente os parâmetros das curvas hiperbólicas (mais precisamente os hiperbolóides) na interseção da qual é a fonte do sinal. (É um método inverso ao conhecido sistema de navegação LORAN, que por sua vez consiste em vários transmissores terrestres e aparelhos especiais de recepção e avaliação a bordo de aeronaves. ) A invenção não permaneceu uma teoria, mas foi rapidamente aplicada na prática. Por vários anos nosso exército teve a tecnologiaPRP-1 KOPÁČ (pesquisador de rádio de precisão ou pesquisador de correlação) . Nos anos setenta, a segunda geração dessa técnica se chama RAMONA e na próxima década a terceira geração se chama TAMARA. Esses tipos de RAMONA e TAMARA foram originalmente desenvolvidos para as necessidades de todos os estados do Pacto de Varsóvia, como um meio de reconhecimento por rádio para o mais alto nível de comando - naquela época, eram os níveis organizacionais do exército e da frente. Segundo o fabricante, cerca de 50 sistemas foram exportados e a prática mostrou seu alto valor de utilidade. Foi confirmado que o rastreamento de aeronaves pode ser muito efetivamente garantido pela mera recepção passiva de sinais emitidos por aviões e que, por meio da análise de sinais, tipos de aeronaves ou transmissores no nível do solo podem ser identificados e sua posição e outras características podem ser determinadas com muita precisão.O primeiro tipo PRP-1 / KOPÁČestá em uso operacional há vinte anos. Consistia em quatro veículos de caixa Praga-V3S, dos quais três com aparelhos especiais de recepção e avaliação e um veículo com um dispositivo portátil de exibição Planžet. As antenas receptoras foram colocadas no teto do corpo da caixa ou em objetos de altura adequados. O aparato de avaliação consistia em blocos com várias centenas de tubos de vácuo, indicadores hiperbólicos, um analisador de sinais e um computador híbrido original que permitia medir o atraso no tempo de um alvo marcado pelo operador com precisão de 100 nanossegundos. Estes são certamente parâmetros notáveis ​​para a então base da Checoslováquia e componentes estrangeiros. O sistema de recepção de banda larga foi sintonizado manualmente ou eletromecanicamente.

 O segundo tipo , chamado nome atraente RAMONA , já representava um extenso sistema transportado em treze TATRA-148 off-road. Seis carros transportaram equipamento de antena e mastro ancorado treliçado, que podiam ser estendidos até uma altura de 25 metros e outros sete carros transportaram contêineres com componentes eletrônicos da parte de recebimento e avaliação do sistema e outros equipamentos. O sistema RAMONA já estava equipado com um computador digital relativamente poderoso para avaliação imediata de coordenadas, trajetórias e tipos de alvos terrestres e aéreos pesquisados ​​e para controle remoto da operação dos receptores das três estações.A informação dos dados de saída pode ser transmitida através de um canal telefônico de banda estreita para o aparelho de exibição remota Plažet-2/3, que foi equipado com um computador digital e painéis de exibição eletromecânicos de grande área. O sistema permitiu o rastreamento automático de rotas de até 20 aeronaves e a determinação de seu tipo e modo de operação.

 O terceiro tipo, chamado TAMARA,não se caracterizou apenas por um maior grau de capacidade de automação e processamento de sinais, mas também pela alta mobilidade e durabilidade da estrutura para operação em ambientes contaminados. O conjunto é composto por oito veículos off-road TATRA-815. O sistema receptor de cada uma das três estações está localizado em um cilindro no topo de um mastro telescópico de 25 metros de altura ou em um edifício estacionário. Quatorze computadores são usados ​​para controlar a operação de todo o sistema e avaliar os dados. Os dados adquiridos também podem ser transmitidos por meio de canais telefônicos convencionais para dispositivos remotos de exibição em área ampla Planžet-4/5. O software garante rastreamento automático simultâneo de até 72 rotas de aeronaves e sua determinação de tipo com base na análise imediata dos sinais recebidos. Paralelamente, é possível monitorar a atividade de outras dezenas de transmissores terrestres, determinar seu tipo e coordenadas exatas,O aparelho receptor de banda larga dos tipos de tecnologia mencionados acima é muito sensível e permite a recepção de praticamente todos os transmissores de rádio conhecidos na faixa de ondas de decímetro a centímetro, com uma faixa (detecção de transmissor) de 400 a 500 quilômetros. O processamento do sinal de pulso mono usado é independente da sintonia de frequência do alvo. Esse recurso importante permite o direcionamento inequívoco de alvos de radar ágeis à frequência ou sinais de interferência de pulso ou ruído, que para o sistema passivo representam não apenas uma fonte útil de informação posicional, mas também outros parâmetros necessários para medidas retaliatórias de sistemas de combate eletrônico ativos. Pelo exposto, fica claro que o valor militar dos sistemas passivos tchecos é realmente alto.

Após mudanças democráticas na República Tcheca, as  atividades do local de trabalho especializado da ACR se concentraram no desenvolvimento e no uso útil de sistemas passivos nas esferas civil e militar . Na exposição IDET-94, uma situação real de vôo civil monitorada pelo sistema TAMARA foi apresentada ao público em transmissão ao vivo pela primeira vez na exposição militar de controle de tráfego aéreo. No mesmo ano, o Exército da República Tcheca apresentou ao sistema um registro computadorizado de operação real na exposição Farnborough International-94 na exposição do fabricante. No final de 1994, a primeira fase de dois meses da operação experimental do sistema TAMARA na sala militar de controle de tráfego aéreo no Aeroporto Internacional de Praga-Ruzyně também foi concluída com êxito. O sistema capturou por suas capacidades os especialistas civis e militares ANS e deu um impulso a ... "inventando algo barato e barato, especialmente para as necessidades da ANS".

 Esse impulso do usuário encontrou uma resposta favorável e rápida. Já em agosto de 1995,  outro tipo de sistema de vigilância passiva nasceu na República Tcheca (em um período reduzido de oito meses) , que recebeu o nome de VĚRA e foi projetado especificamente para as necessidades de controle de tráfego aéreo (ANC) do ACR.

 Após os tipos PRP-1 KOPÁČ, RAMONA e TAMARA, o VĚRA representa a quarta geração de sistemas passivos desenvolvidos na República Tcheca dentro de 42 anos da indústria.Cada um desses tipos de tecnologia possui sua própria tecnologia, solução técnica, software e destino. Sua característica comum é o uso do princípio hiperbólico no tempo para determinar a localização da fonte de sinais eletromagnéticos. No sistema VERA, esses sinais são as respostas do transponder da resposta do radar secundário (SSR / SIF) transmitidas na forma de códigos de pulso. O desenvolvimento do PSSV foi realizado em 1995 pela empresa recém-criada ERA Pardubice (composta por uma equipe experiente de desenvolvedores do antigo TESLA Pardubice sp) com base nos requisitos do Comando da Força Aérea e Defesa Aérea do ACR e da Comissão Interministerial de Controle de Tráfego Aéreo. A primeira apresentação do modelo funcional do sistema em operação real ocorreu no Aerosalon-95 em Praga-Ruzyně e atraiu muita atenção do público leigo e profissional. sistema de vigilância passiva VERA (ou abreviado PSS vera) consiste em, pelo menos, três não tripuladoestações receptoras estacionárias, implantadas em elevações adequadas no campo e estações centrais de processamento. Os sinais recebidos são processados ​​em tempo real e fornecem avaliação imediata da posição 2D (X / Y) da aeronave usando três estações, ou posição 3D (X / Y / Z) usando quatro ou mais estações, sua altura barométrica e códigos de identificação do sistema SSR / SIF. Posteriormente, é realizado o rastreamento automático das pistas de todas as aeronaves. As informações atuais da saída da situação do ar são transmitidas via link de dados para a exibição da situação para exibição, processamento adicional e distribuição aos usuários. As soluções mais modernas da área de microondas e tecnologia digital foram usadas na solução técnica. O resultado é um tamanho e peso compactos, altamente confiáveis ​​e minimizados. Isso reduz muito as demandas na seleção de estações para o aparelho receptor, as demandas do operador e o suporte técnico da operação. O nível de tecnologia alcançado é evidenciado, por exemplo, pelos parâmetros de uma estação receptora, cujo peso é de cerca de 25 kg e a entrada elétrica é de cerca de 30 watts. O primeiro modelo funcional do sistema VERA foi instalado em locais com uma altitude de aproximadamente 1000 metros e desde agosto de 1995 foi testado com sucesso em operação contínua por um grupo de especialistas da Força Aérea e do Centro de Defesa Aérea do Exército Tcheco. Os testes mostraram que O primeiro modelo funcional do sistema VERA foi instalado em locais com uma altitude de aproximadamente 1000 metros e desde agosto de 1995 foi testado com sucesso em operação contínua por um grupo de especialistas da Força Aérea e do Centro de Defesa Aérea do Exército Tcheco. Os testes mostraram que O primeiro modelo funcional do sistema VERA foi instalado em locais com uma altitude de aproximadamente 1000 metros e desde agosto de 1995 foi testado com sucesso em operação contínua por um grupo de especialistas da Força Aérea e do Centro de Defesa Aérea do Exército Tcheco. Os testes mostraram queo alcance do sistema é de 400 a 500 km  em um setor angular de mais de 1200 e abrange suficientemente todo o território da República Tcheca (com horizonte radioelétrico adequado) e parte do espaço aéreo de alguns estados vizinhos. Lembre-se que um dos parâmetros básicos de segurança do tráfego aéreo é conseguido  p řesnost determinar a posição da aeronave . A precisão estacionária verificada da medição (a uma distância de cerca de 100 quilômetros) no sistema VERA é da  ordem de dezenas de metros e depende espacialmente da posição da aeronave em relação às estações receptoras. Atual software permite monitorar automaticamente t para 3 00 aeronaves simultaneamente.

 Com base nos resultados comprovados na operação do modelo funcional PSS VĚRA, o comando do ACR decidiu desenvolver e incluir essa técnica no equipamento para cumprir a função do sistema de backup do ACR. Atualmente, nosso exército já opera uma rede nacional de sistemas passivos VERA e o trabalho final está em andamento para garantir sua operação totalmente automática (sem supervisão), que é um pré-requisito para o uso operacional subsequente e a total integração com o sistema de controle de tráfego aéreo por radar de todo o país.1. Definição de Termos

 O nome da detecção passiva de alvos aéreos são geralmente considerados para determinar a voar objetos métodos passivas, isto é, uma técnica que não utiliza a detecção de alvo própria radiação (de transmissão), mas apenas recebe e avalia os sintomas característicos de um espectro óptico, acústico, térmico ou electromagnético.
 Se é possível garantir uma avaliação relativamente suave e precisa das coordenadas posicionais do movimento do alvo, estamos falando de rastreamento, resp.  rastreamento passivo da trajetória de vôo.
 A identificação é chamada reconhecimento de tipo de destino. Pode ter diferentes níveis de garantia até identificação individual, por exemplo, reconhecimento de um avião em particular entre outras aeronaves do mesmo tipo e modo de operação.
 Da ampla gama de sistemas passivos de várias designações e opções, este artigo se concentra apenas em sistemas de rastreamento passivo de longo alcance. Para simplificar o texto, são utilizados seus sistemas atuais de abreviação - sistema de rastreamento passivo (PSS), respectivamente. sistema passivo.

 2. Fontes de informação para o sistema de vigilância passiva
 Os aviões contemporâneos, ou objetos aéreos voadores em geral, são equipados com vários sistemas aéreos ativos que emitem sinais com diferentes modulações, potência e frequência de ondas transportadoras para garantir a segurança do voo e realizar operações de combate. O assunto de interesse dos sistemas passivos é, portanto, o sinal, seus parâmetros no espaço, tempo e contexto. Dadas as capacidades de detecção física dos sistemas passivos de hoje, a fonte real de informação é principalmente os sinais de radares aéreos, interrogadores de navegação, transponders de identificação, bloqueadores (impulso ou ruído) e transmissão de dados (Data Link).

 3. Princípios de posicionamento de alvos
 Em termos do princípio de posicionamento de alvos , os sistemas passivos podem ser divididos em
 a) dispositivos direcionais
 - com busca por azimute usando características de antena rotativa estreita
 - com determinação imediata de direção por amplitude ou comparação de fase dos sinais recebidos evento. usando medições de desvio de frequência Doppler,
 - avaliando as diferenças horárias da recepção do sinal em dois
 pontos próximos),
 b) dispositivos com método de posicionamento alvo de diferença de tempo e frequência (chamados Sistemas Diferenciais Doppler),
 c) diferença de tempo, isto é, vol. dispositivos hiperbólicos (três ou mais posicionais) para posicionamento de alvos.

 Cada um desses princípios tem suas vantagens e desvantagens na área de construção, preço e usuário. Mesmo no campo dos sistemas passivos, não é possível criar um sistema simples, barato e universal para resolver todos os requisitos do usuário. Para a detecção e rastreamento de alvos aéreos é o mais adequado dos princípios do método hiperbólico diferencial de tempo, caracterizado pela capacidade de localização imediata (mono-pulso), altamente precisa e inequívoca da localização da fonte de sinal. Até agora, nada mais preciso no campo dos sistemas passivos é conhecido.  

col. Ing. Petr Svoboda, PhD .