AldatmaECM alt-sisteminin tekrarlayıcı tipi konfigürasyon ile çalısması durumunda, ECM vericilerinden gönderilen sinyaller RWR antenlerinden alınan sinyallerin gerçek bir kopyası niteliginde olmaktadır. Sekil 'da görüldügü üzere, RWR antenlerinden alınan sinyaller öncelikle bir ön-yükselticiden, daha sonra da amaca uygun bir sekilde modüle edilmek maksadıyla genlik ve faz modülasyonu biriminden geçirilmektedir. Bu birimin çıkısında yine bir yükseltici bulunmakta, burada gücü artırılan sinyal verici antenler vasıtasıyla tehdit radarlarına yöneltilmektedir. Tekrarlayıcı çalısma modunda, vericilerin çıkısları maksimum seviyeye ayarlanmamakta, çıkıs degerleri dogrudan dogruya sinyallerin algılandıgı güç seviyesine baglı olarak degismektedir. Bunun sebebi, sistemin alınan sinyalleri yükseltme degerinin (sistem kazancının), alıcı ve verici antenler arasındaki izolasyon degerinden ("geri besleme" zayıflama degeri) küçük olması gerekliligidir. Aksi takdirde, "geri
besleme" sinyali alınan sinyalden daha büyük olmakta ve bu durum, alıcı ve verici antenlerin birbirleri ile es zamanlı olarak çalısmaları sebebiyle, yükseltici sistemde bir osilasyon durumunun olusmasına yol açmaktadır.
ECM alt-sisteminin, basit bir donanım konfigürasyonu Sekil 'da verilen çevirici türü çalısma modunda ise, RWR antenlerinden alınan sinyaller zamanda belirli bir süre geciktirilerek gönderilmektedir. Bu konfigürasyonda, alınan sinyaller belirli bir süre sonra gönderilmek üzere, bir sekilde muhafaza edilmektedir. Genel olarak, sinyalleri muhafaza eden birimin, sinyallerin tam olarak alındıkları gibi korunabilmeleri açısından esevreli olması istenir. Esevreli olma özelligi, genel olarak, alınan sinyallerin içerisindeki faz modülasyonunun oldugu gibi saklanabilmesi anlamında olup, esevreli çalısma prensipine sahip (eko sinyallerin gönderdikleri sinyaller ile aynı fazda olup olmadıklarını kontrol eden) tehdit radarlarına karsı ECM altsistemi tarafından sahip olunması gereken bir özelliktir. i‡evirici çalısma modunda verici gücü, alınan sinyallerin güç seviyelerinden bagımsiz olarak maksimum seviyeye ayarlanır. Bu durum, vericiler tarafından ECM sinyalinin gönderilmesi esnasında alıcıların devre dısı bırakılması nedeniyle, tekrarlayıcı çalısma modunda oldugu gibi osilasyon problemi yaratmayacaktır.
Kendini korumalı bir hava elektronik harp sisteminin ECM alt-sistemi ile ilgili jenerik bazı performans parametreleri, bir örnek teskil etmesi açısından i‡izelge 'de verilmektedir.
Çizelge : Tipik bir ecm alt-sisteminin bazı performans parametreleri.
http://b1201.hizliresim.com/t/y/27w1y.pngTemel olarak, ECM alt-sistemi tarafından karsı tedbir uygulanmasını gerektiren iki çesit tehdit radar tipi mevcuttur. Bunlardan biri, hedefi genis bir alan parçasını arayarak bulan tarama radarlarıdır. Digeri ise, hedef pozisyon bilgisini tarama radarlarına oranla çok daha dogru bir sekilde tespit edebilen kilitleme radarlarıdır ki, bu tip radarlar hedef üzerine füze ve mermi türü silah fırlatma yetenekleri ile donatılmıs olmaları sebebiyle kendini korumalı hava elektonik harp sistemleri için öncelikli öneme sahip tehdit radarlarını teskil etmektedir. Bir tehdit radar sistemine karsı hangi tür aktif ECM tekniginin kullanılacagı hususu, tehdit radarının tipine baglı oldugu gibi, ECM ile mesafede mi, açıda mı, yoksa baska bir parametrede mi aldatma veya karıstırma yapılması hedefi ile de ilgilidir. Tarama ve kilitleme radarlarının çalısma prensipleri farklı oldugu gibi, bu tip radarların da kendi içlerinde degisik sekillerde çalısan türleri bulunmaktadır. Bu nedenle, bir tip radara karsı etkin oldugu belirlenen bir aldatma veya karıstırma teknigi, diger bir tip radara karsı etkisiz olabilmektedir. Bunun yanısıra, radarların mesafe ölçüm
yöntemlerinin açı ölçüm yöntemlerinden farklı olması sebebiyle, mesafede ve açıda aldatma/karıstırma yapılması tekniklerinin de aynı olmayacagı asikardır. Bir tehdit radarına karsı hatalı ECM tekniginin uygulanması durumunda, tehdit radarının aldatılması veya karıstırılması mümkün olamayacagı gibi, bu tekniklerinin negatif yönde bir etki ("beaconing") yapması da mümkün olabilmektedir. Baska bir deyisle, hatalı bir ECM teknigi uygulanan tehdit radarı, uçagın posizyon bilgisini, ECM alt-sistemi tarafından herhangi bir ECM tekniginin uygulanmaması durumunda olacagından daha erken tespit edebilecektir. Bu bölümün ilerleyen
kısımlarında, kendini korumalı hava EH sistemlerine tehdit olusturan tarama ve kilitleme radarlarının, mesafe ve açı ölçümlerine yönelik olarak uygulanan belli baslı aktif ECM teknikleri hakkında genel bilgiler verilmektedir. Tarama radarları tarafından uçagın mesafe bilgisi, sinyallerin gönderildigi an ile uçaktan yansıyan ekonun algılandıgı an arasında geçen süre ölçülerek hesaplanmaktadır. Tarama radarlarının mesafe ölçüm yeteneklerinin etkisiz hale getirilmesi amacıyla kullanılan aktif ECM tekniklerinden birini, gürültü karıstırma teknigi olusturmaktadır. Bu teknik, uçaktan yansıyan gerçek eko sinyalinin tehdit radarının antenine ulasma anı ile bu ana çok yakın anlar esnasında, en az gerçek eko sinyal gücü seviyesinde gürültü sinyalleri üreterek, bu sinyalleri tehdit radarının antenlerine ulasacak sekilde gönderme prensipine dayanmaktadır. Bu islemin gerçeklestirilmesi için, ECM alt-sistemi tarafından eko sinyallerin tehdit radarının antenlerine
ulasma anının (TOA) hesaplanması gerekmektedir. Gürültü karıstırma tekniginin en yaygın türlerini, nokta ve baraj türü gürültü teknikleri olusturmaktadır. Nokta türü gürültü teknigi, çalısma merkez frekansı ile bant genisligi bilinen ve bant genisligi dar bir frekans bölgesi ile sınırlanmıs tehdit radarlarına karsı uygulanmaktadır. Ancak bazı radarlar, bu tür ECM tekniklerine karsı bir ECCM özelligi olarak, çalısma frekansını hızlı bir biçimde (hatta darbeden darbeye) degistirme yetenegi ile donatılmıstır. Eger bu tür radarların frekans degistirme hızları bir ölçüde yavas ise, ECM altsistemi bu frekans degisimlerini takip edebilmekte ve nokta gürültü teknigini uygulayabilmektedir. ECM alt-sisteminin radar frekans degisimini takip edememesi durumunda ise, yukarıda deginilen baraj tipi gürültü karıstırma teknigine basvurulmaktadır. Baraj gürültü tekniginde, tehdit radarının çalısabilecegi frekans degerlerini içine alan daha genis bir frekans bölgesinde gürültü sinyali gönderilerek etkin olunabilmektedir. Ancak bu tür gürültü tekniklerinin bir dezavantajı, gönderilen sinyal gücünün genis bir
frekans alanına yayılarak azalması sebebiyle, daha büyük bir efektif yayılım gücüne (ERP) gereksinim duyulmasıdır.
Tarama radarlarını mesafe ölçümünde etkisiz kılabilmek maksadıyla kullanılan diger bir aktif ECM teknigi ise, tehdit radarı tarafından uçagın gerçek mesafesine yakın ancak farklı mesafelerde pek çok yalancı hedeften yansıyormus gibi algılanabilecek sekilde, elektromanyetik sinyaller üretilmesidir. Bu teknik, gerçek eko sinyalinin tehdit radar antenine ulastıgı anın biraz öncesinde ve biraz sonrasında radar antenine ulasacak sekilde, eko ile aynı güç seviyelerinde gürültü sinyalleri gönderilerek gerçeklestirilir. Böylelikle tehdit radarı, islemesi gereken gerçek eko ile yalancı hedefleri birbirinden ayıramamaktadır. Bu tür teknikler, yalnızca darbeli Doppler radarları gibi sabit frekanslarda çalısan tarama radarlarına karsı etkin olabilmektedir. Bunun sebebi, radarın frekans degistirdigi andan sonra gönderilen ECM sinyallerinin, radar ekranının merkeze yakın iç bölgelerinde gözlenememesi ve parlak alanın basladıgı bölgenin, uçagın mesafesine
karsılık gelmesidir.
Doppler türü tarama radarlarında, algılanan sinyallerin Doppler kayma degerlerinin (radar ile hedefi arasındaki göreli hızın göstergesi) sinyal isleme islemi içerisinde en temel parametreyi teskil ettigi göz önünde bulunduruldugunda, bu tür radarların mesafe ölçüm yeteneklerinin etkisiz kılınması amacıyla uygulanabilecek en etkin ECM tekniginin, radar antenlerine gerçek eko sinyalinin içerdigi Doppler kayma degerine yakın ancak farklı degerlerde pek çok yalancı hedef sinyali göndermek oldugu tahmin edilebilir. Bu tür teknikler, daha önce ECM alt-sisteminin çevirici tipi çalısma modunda anlatıldıgı sekilde, alınan sinyaller muhafaza edilip zamanda gecikmeli olarak gönderilmeden önce, frekansda modüle edilerek ygulanabilecegi gibi, basit olarak, alınan sinyallerden belirli bir degerde daha küçük PRF degerine sahip sinyaller (frekans modülasyonu yapılmasına gerek olmadan) gönderilmesi ile de uygulanmaları mümkün olabilmektedir.
Tarama radarlarının açı bilgisini dogru ölçmesini engellemek amacıyla uygulanan aktif ECM tekniklerinden biri, ters güç karıstırma teknigi olarak adlandırılan teknik türüdür. Bu teknik, tehdit radarının verici anten örüntüsünün (uçagı tararkenki güç degisimleri) RWR tarafından ölçülmesini veya önceden bilinmesini gerektirmekte ve ECM tarafından üretilen gürültü sinyallerinin genlikleri üzerinde, radar verici anten örüntüsündeki güç degisimlerinin tersi seklinde genlik modülasyonu yapılması ile uygulanmakta olup, sekil’de görülmektedir. Baska bir deyisle, tehdit radarının gönderdigi sinyal güç seviyesinin düsük oldugu bölgelerde, ECM alt-sistemi tarafından yüksek güçte sinyal gönderilerek, tehdit radarı tarafından algılanan sinyaller üzerinde herhangi bir genlik degisimi gözlenmemesi saglanmaktadır. Bu ise, açı ölçümünü alıcı anten örüntüsünün (bu genellikle verici anten örüntü ile hemen hemen aynıdır) ana kulakçıktan gelen en yüksek güç seviyeli sinyali algılayarak yapan tarama radarlarının, alıcı antenlerinde hiç bir güç degisimi gözleyememesi sebebiyle açı ölçümü
yapamamalarını saglamaktadır. Ancak bu teknik, ECM alt-sisteminin, özellikle ana kulakçık-yan kulakçık güç farkının yüksek oldugu tehdit radarlarına karsı oldukça yüksek bir etkin yayılım gücüne (ERP) sahip olmasını gerektirmektedir. Ters güç karıstırma teknigine alternatif olarak düsünülebilecek bir teknik, tehdit radarının yan kulakçıklarına, bazıları ana kulakçıktan algılanan sinyal gücü seviyesine esit olmak kaydıyla güç seviyeleri degisen sinyaller göndermektir. Bu sinyaller tehdit radarının alıcı antenlerinde, ters güç karıstırma tekniginde oldugu gibi sabit güç seviyesinde sinyaller algılamasını saglamamakla birlikte, radarın algılama esigini geçen degisik güç seviyelerinde sinyaller algılayarak uçaktan yansıyan gerçek ekoyu belirleyememesini saglamaktadır.
Kendini korumalı hava elektronik harp sistemlerine karsı öncelikli tehdit tiplerinden biri olarak kabul edilen kilitleme radarları, hedeflerinin pozisyon bilgilerini tarama radarlarından çok daha dar bir alan içerisinde tarayabilmeve çok daha dogru bir sekilde ölçme kabiliyetine sahiptir. Bu tip radarlar, kendilerine baglı larak çalısan füze ve mermi gibi silahları hedef üzerine fırlatabilmekte ve bunların hedefe ulasmasını saglamak üzere yönlendirebilmektedir. Bu nedenle kilitleme radarları, ECM alt-sistemlerinin ECM teknik uygulamaları açısından tarama radarlarına oranla çok daha öncelikli tehdit sistemlerini teskil etmektedir. Kilitleme radarlarının mesafe ölçümlerine karsı uygulanan aktif ECM tekniklerine geçmeden önce, bu tür radarların hedeflerinin mesafe bilgisini nasıl hesapladıkları veya baska bir deyisle hedeflerinin mesafelerine nasıl kilitlediklendikleri kısaca su sekilde açıklanabilir : Kilitleme radarları, hedeften yansıyan sinyallerin gelis
zamanına yakın zamanlarda alıcı sisteminlerini aktive etmektedir. Baska bir deyisle, alıcı sistem yalnızca eko sinyalin gelis anına yakın zamanlarda gelen sinyalleri algılamakta, diger zamanlarda antenlere ulasan sinyalleri algılamamaktadır. Alıcı sistemin aktivasyon süresi, toplam uzunlukları radar tarafından gönderilen darbenin genisliginden biraz büyük olan iki darbe genisligi kadardır. Sekil ’de görülen birbiri ile ardısık olan bu iki darbeye, mesafe kapıları ("range gate") adı verilir . Bunlardan birincisi erken, digeri ise geç mesafe kapısı olarak adlandırılmaktadır. Radar, erken mesafe kapısına ulasan eko sinyal gücünü, bu sinyalin geç mesafe kapısına ulasan diger bölümünün gücü ile karsılastırarak, bu iki kapıdaki güç farkını sıfıra indirmek, baska bir deyisle her iki kapıdan aldıgı sinyal gücünü esitlemek amacına yönelik olarak mesafe kapılarını hareket ettirmektedir. Kilitleme radarlarının mesafe ölçüm yeteneklerini etkisiz kılmak amacıyla, gerçek eko sinyalinin radar antenine ulasma anına yakın zamanlarda ve eko sinyalinden belirli bir seviye daha yüksek güçte gürültü sinyalleri göndermek,
uygulanabilecek bir ECM teknigidir. Gönderilen gürültü sinyalleri, radarın mesafe kapılarını güç esitligini saglamak amacıyla hatalı yönlerde hareket ettirmesine ve en sonunda gerçek eko sinyalinden uzaklasarak gürültü sinyallerinin basladıgı veya bittigi uç noktalardan birinde hareketini sonlandırmasına yol açmaktadır.
Menzil Kapısı Tasınması: Radar sinyali geciktirilerek veya erkenden gönderilerek hedef menzilinin sasırtılmasıdır. iki sekilde yapılır.
(A)
(B)
Kilitleme radarlarının mesafe ölçümlerine karsı uygulanan diger bir aktif ECM teknigi, tehdit radarının mesafe kapılarını gerçek eko sinyalinden uzaklastırarak ECM sinyali üzerinde kilitlenmelerini saglamaktır. Bu olayı gerçeklestirmek için ECM sinyal gücünün gerçek eko sinyalinkinden yaklasık olarak 3 dB daha kuvvetli olması gerekmektedir. Bu durumda radar alıcısı, sinyal algılama esigini eko sinyalini algılayamayacak kadar yukarı çekmekte ve yalnızca ECM sinyaline kilitlenebilmektedir. Daha sonra ECM sinyali, artık üzerine kilitlenmis olan radar mesafe kapılarını gerçek uçak mesafesi üzerinden uzaklastırmak amacıyla zamanda hareket ettirilmektedir. Bu ECM teknigi, mesafe kapısı çekilmesi (“range gate pull-off” RGPO) olarak adlandırılmaktadır. RGPO tekniginin frekans bazında benzeri, Doppler kilitleme radarlarına karsı uygulanmaktadır. Bu tür radarlarda, erken ve geç mesafe kapıları yerine erken ve geç filtreler mevcut olup, radar tarafından bu filtreler hareket ettirilerek her iki filtrenin kapsadıkları frekans bölgesi içerisine düsen toplam güç seviyelerinin esitlenmesi hedeflenir. Bu tür
radarlarda, RGPO'daki duruma benzer sekilde, filtrelerin içlerine girecek frekanslarda belirli yükseklikteki güç seviyelerinde sinyaller gönderilerek, filtrelerin ECM sinyalleri üzerine kilitlenmeleri saglanır ve ECM sinyal frekansları yavas bir sekilde degistirilerek filtreler gerçek eko Doppler kayma degerlerinden uzaklastırılır. Sekil ’de görülen bu teknik, hız kapısı çekilmesi ("velocity gate pull-off", VGPO) olarak adlandırılmaktadır.
Hız Kapısı Tasınması (VGPO/VGPI): Radar sinyaline göre sürekli artan bir Doppler kayması uygulanarak sanal bir hızlanma yaratılabilir (veya tersi bir durumda olabilir).
Hız ve Menzil Kapısı Tasınması (RGPO/RGPI + VGPO/VGPI) : ki tür tasınma birlikte kullanılarak daha gerçekçi bir sahte hedef görüntüsü olusur. Yalnızca menzil veya hız kapılarının tasınmaları aldatmak için yeterli olmayabilir.
Kilitleme radarlarının hedeflerini izlerken kullandıkları en önemli parametrelerden digerini, hedeflerinin açı bilgisi olusturmaktadır. Aktif ECM teknik tasarımcıları tarafından, radarların açı ölçüm yöntemlerini etkisiz kılabilen tekniklerin gelistirilmesi üzerinde oldukça fazla emek sarfedilmistir. Açı ölçümünde degisik yöntemler izleyen kilitleme radarları mevcut bulunmaktadır. Bu yöntemlerden belli baslı iki tanesi, sırayla kulakçık ("sequential lobbing") ve tekdarbe ("monopulse") tekniklerini içermektedir. Sırayla kulakçık tekniginde radar, hedef üzerine sinyal gönderdikten sonra ana kulakçıgını belirli bir sayıda tam bir dönüs tamamlayacak sekilde hareket ettirir. Bu hareket esnasında algıladıgı sinyaller üzerinde bir genlik egisimi olacaktır. Herhangi bir genlik degisiminin algılanmaması, hedefin
radar anteninin kulakçıgını hareket ettirdigi dairesel bölgenin tam merkezinde oldugunu belirtmektedir. Radar aldıgı bu genlik degisimini kendi referans genlik degisimi ile karsılastırarak, aldıgı genlik degisimini sıfırlamak, baska bir deyisle hedefi merkezde tutabilmek amacıyla antenlerini ne yönde ve ne kadar bir açı degeri kadar hareket ettirmesi gerektigini hesaplamaktadır. Bu bilgiler ısıgında, sırayla kulakçık (lob) teknigini uygulayan kilitleme radarlarının açı ölçüm döngülerine karsı uygulanan aktif ECM tekniklerinden biri su sekilde açıklanabilir : Herseyden önce ECM sinyalinin radarın mesafe ve hız kapılarından geçeceginden emin olunmalıdır. Daha sonra bu ECM sinyali üzerine, radar tarafından gerçek eko sinyallerinden elde edilecek genlik degisimlerinden farklı olacak sekilde ve radarın açı kilitleme döngüsü içerisinde islenebilecek degerde bir genlik modülasyonu verilir. Bu modülasyon radar anten kulakçıgının dönme
frekansında bir kare dalga olabilir. Bu durumda radar, hatalı bir genlik degisimi elde edeceginden, buna baglı olarak antenini hatalı yön ve açıda hareket ettirecektir. Eger sözkonusu tehdit radarının kulakçık döndürme frekansı daha önceden bilinmiyorsa ve RWR alt-sistemi bu frekansı algılama ve ölçme kabiliyetine sahip degilse yukarıdaki teknigin uygulanması mümkün olamayacaktır . Bu durumda, tarama kare dalga ("swept square wave") teknigi olarak adlandırılan baska bir ECM teknigi uygulamak mümkündür. Bu teknikte, ECM sinyalleri üzerine verilecek genlik modülasyonunun frekansı, tehdit radar anteninin sahip olması muhtemel olan dönme frekanslarını kapsayan bir frekans bölgesi içerisinde sürekli olarak degistirilir. Ancak bu teknigin etkin olabilmesi için, ECM alt-sisteminin
bu frekans bölgesi içerisinde genlik modülasyonunu degistirme hızının, tarama esnasında dogru frekansa gelindigi an radarın açıda yanılmasını saglayabilecek kadar yavas olması gerekmektedir.
Tek darbe kilitleme radarları, sırayla kulakçık türü kilitleme radarlarının aksine, hedef pozisyon bilgilerini teorik olarak yalnızca bir tek eko darbesinden çıkarabilmektedir. Ancak bu çesit radarların da pratikte yanıltılmalarını mümkün kılabilen ECM teknikleri tasarlanmıstır. Tek darbe kilitleme radarları, hedeften yansıyan eko darbelerinin her bir radar antenine düsen genlik veya faz farklılıklarını hesaplayarak hedef pozisyon bilgisini ölçmektedir. i‡apraz polarizasyon ("cross polarization") teknigi, bu çesit radarlara karsı uygulanabilecek aktif ECM teknikleri arasında yer almaktadır. Bu teknik, tehdit radarının anten polarizasyonuna ortogonal (90 derece ters) polarizasyonda sinyal üretebilecek bir sinyal kaynagı gerektirmektedir. Çarpraz polarizasyon uygulanmıs tek darbe radarların anten örüntülerindeki maksimum noktaların pozisyonları degismekte, öyle ki eko darbesinin antenlere düsen genlik farkını hesaplayan tek darbe radarı, bu farkı ECM'siz sartlarda ölçeceginden 180 derecelik bir faz farkı ile ölçmekte ve genlik farkını hatalı olarak ölçmesi sebebiyle antenlerini yanlıs yönlerde ve açılarda hareket ettirebilmektedir.
ECM alt-sistemi tarafından tek darbe kilitleme radarlarına karsı uygulanabilen aktif ECM tekniklerinden bir digeri de çapraz-göz ("crosseye") adı verilen tekniktir. Bu teknigin uygulanabilmesi, donanım açısından RWR ve ECM alt-sistemlerinin uçak üzerinde birbirinden uzak lokasyonlara yerlestirilmis antenlerinin bulunmasını gerektirmektedir. Alıcı antenlerin birinden algılanan sinyaller, diger uçta bulunan verici anten tarafından herhangi bir degisiklige ugratılmaksızın gönderilir. Alıcı antenlerin digerinden algılanan sinyaller ise, fazda 180 derece degisiklik yapıldıktan sonra diger uçtaki verici antenden gönderilir. Her iki verici antenden gönderilen sinyaller, tehdit radarının alıcı antenine tamamiyle aynı anda ulasmakta ve gönderilen sinyallerin 180 derece faz farkı tasımaları sebebiyle birbirlerini yok ederek, tehdit radarının herhangi bir sinyal algılamasına engel olunabilmektedir. Sekilde Sası-Göz geometrisi görülmektedir.
Formüllerde;
L; Karıstırıcı kaynakların arasındaki mesafe,
R; Menzil
; Radar ekseni ile karıstırıcıları birlestiren dogru arasındaki açı,
; Karıstırıcı kaynakların faz farkı,
a; Karıstırıcı kaynakların genlik oranıdır.
Formülün payından net olarak görüldügü gibi kaynaklar arası mesafe (L) arttıkça daha fazla açı aldatması saglanmıs olur. Uçakta kullanılacak sasıgöz karıstırıcı kaynakları uçagın kanat uçlarına, gemide kullanılacak sasıgöz karıstırıcı kaynakları ise geminin iskele ve sancak taraflarına ya da geminin ön ve arka uçlarına yerlestirilir. Formülün payında görüldügü gibi açısı ile karıstırma miktarı sinüssel bir iliski içerisindedir. oldugu zaman en yüksek degerini alır ve 1 olur. oldugu zaman ise 0 olur. Formülün paydasında görüldügü gibi menzil ile açı aldatması ters orantılıdır. Menzil arttıkça karıstırma miktarı azalır.
