Procedimiento y aparato para generar se;ales de enga;o angular.

Un procedimiento para generar y transmitir señales de engaño por medio de un aparato que comprende dosantenas transceptoras (129,

130) que están montadas en una aeronave y son amovibles integralmente conrespecto a un dispositivo de radar de monoimpulsos que emite una señal de impulsos de radar y que recibedichas señales de engaño emitidas por las dos antenas, que comprende las siguientes etapas:

a) adquirir por medio de cada una de las dos antenas (129, 130) la suma vectorial de la señal emitida porel dispositivo de radar de monoimpulsos y la señal correspondiente reflejada por el suelo,

respectivamente;

b) compensar la diferencia en amplitud entre las señales recibidas por las dos antenas;

c) introducir un desequilibrio de amplitud relativo entre la señal recibida por la primera antena (129) y laseñal recibida por la segunda antena (130), de forma que se produzca una diferencia de amplitud entrelas dos señales transmitidas por las dos antenas entre 1 y 2 dB en el momento de ser recibidas por eldispositivo de radar de monoimpulsos en combinación con las señales reflejadas correspondientes,respectivamente;

d) introducir un desequilibrio de fase relativo entre la señal recibida por la primera antena (129) y la señalrecibida por la segunda antena (130), de forma que se produzca un desfase relativo de 180º entre lasdos señales transmitidas por las dos antenas en el momento de ser recibidas por el dispositivo de radarde monoimpulsos en combinación con las señales reflejadas correspondientes, respectivamente;

e) transmitir la señal recibida por cada antena (129, 130) desequilibrada en fase y amplitud por medio de laotra antena (130, 129), respectivamente;

caracterizado porque comprende, además, las etapas de:

f) disponer dichas dos antenas (129, 130) a una distancia relativa inferior a la distancia mínima necesariapara proporcionar una base eficaz de estrabismo y a una diferencia relativa de altitud con respecto alsuelo no inferior a 2 metros;

g) modular la polaridad del desequilibrio de amplitud entre las dos antenas al

- medir la amplitud de la señal transmitida por el dispositivo de radar de monoimpulsos tal como esrecibida por las dos antenas,

- calcular la diferencia de amplitud entre las dos señales recibidas por la primera antena (129) y lasegunda antena (130) para determinar qué antena recibió la señal emitida por el dispositivo de radarde monoimpulsos y la señal correspondiente reflejada por el suelo bajo condiciones de interferenciaconstructiva,

- transmitir la señal que, después de introducir el desequilibrio de amplitud relativo, tiene la amplitudmás elevada procedente de la antena que recibió la señal bajo condiciones de interferenciaconstructivacon objeto de maximizar la eficacia del engaño.

Procedimiento y aparato para generar señales de engaño angular.

La presente invención versa acerca de un procedimiento y un aparato montado abordo aeronaves, en particular del tipo pala giratoria, para generar y transmitir señales de engaño a dispositivos de localización de tipo radar de monoimpulsos.

Se conoce, en el sector técnico relativo a sistemas de armamento utilizar los denominados sistemas de radar de monoimpulsos para captar y hacer un seguimiento de plataformas enemigas con el objetivo de atacarlas con misiles

o proyectiles. Estos radares transmiten radiación electromagnética de radiofrecuencia con una forma de onda de impulsos.

La radiación retrodispersa por el objetivo es procesada por el radar que puede estimar, también a partir de un único impulso, la dirección angular de origen del propio objetivo.

También se conoce que, para evitar una captación y un seguimiento, que las aeronaves están equipadas con dispositivos que pueden generar contramedidas electrónicas. Estas consisten en enviar señales con características similares a las transmitidas por el radar, superponiendo la frecuencia y/o la fase y/o la amplitud y/o las modulaciones de retraso, capaces de distorsionar la información de velocidad y de distancia estimada por el radar. También se conoce la denominada técnica de “efecto de rebote”, que consiste en dirigir estas señales de engaño hacia el suelo, haciendo uso de su reflexión, para engañar al propio radar con respecto a la posición angular de la aeronave en el plano de elevación.

Esta técnica, que se describe, por ejemplo, en el documento FR 2.220.798, es incapaz de producir errores angulares de una magnitud tal como para afectar la intercepción o interrupciones en el seguimiento en el radar de la víctima. Una técnica conocida adicional para provocar errores importantes en la estimación de la dirección de llegada en radares de monoimpulsos consiste en la denominada técnica de “estrabismo”, basada en proporcionar a la aeronave un dispositivo de engaño que tiene dos antenas (normalmente situadas en los extremos de las alas) que, al recibir la señal del radar, transmiten a este dos señales a la misma frecuencia que la recibida y de forma que esté en oposición de fase (desfasada 180º) y con un desequilibrio relativo de amplitud controlada, tal como para esté entre 1 y 2 dB, cuando es recibida por el radar.

Estas señales producen en el radar de monoimpulsos un error en la estimación de la dirección de llegada del objetivo. De esta forma, en el radar, la posición de la aeronave aparece desplazada, con respecto a su posición real en la dirección de la señal más potente, pero fuera del cuerpo de la misma; el error que puede ser inducido depende de la distancia entre las dos antenas y en particular es proporcional a la proyección de la distancia entre las dos antenas en un plano perpendicular a la línea recta que une entre sí el objetivo y el radar; esta proyección es denominada la “base de estrabismo”.

En el artículo “Anti monopulse Jamming Techniques” de F. Neri IMOC 2001 Proceeding of the 2001 SBMO/IEEE MTT-S International, páginas 45-50, 6 de agosto de 2001, se describe un ejemplo de esas técnicas. Otros documentos que dan a conocer el procedimiento según el preámbulo de la reivindicación 1 son GB 2 293 068 y GB 2 189 665.

Aunque eficaz, esta técnica, no obstante, tiene limitaciones de aplicación que surgen del hecho de que, para poder operar correctamente, requiere una distancia relativa entre las dos antenas de engaño, de forma que se produzca una base de estrabismo no inferior a 10 m.

Este requerimiento significa que dicha técnica esencialmente no puede ser aplicada a aeronaves, tales como helicópteros, que, debido a sus dimensiones reducidas en el plano perpendicular a la dirección de movimiento hacia delante, no tienen puntos útiles de soporte para montar las dos antenas de engaño a la distancia requerida necesaria para crear la base de estrabismo.

Por lo tanto, el problema técnico que se plantea es proporcionar un procedimiento y un aparato asociado de engaño que sean eficaces contra radares del tipo de monoimpulsos y que puedan ser utilizados también en aeronaves que tengan pequeñas dimensiones en el plano perpendicular al plano de movimiento hacia delante y, por lo tanto, sean tales que las dos antenas de engaño no puedan ser instaladas a una distancia mutua suficiente como para crear un efecto de estrabismo.

En conexión con este problema, también se requiere que este aparato sea muy robusto, pueda ser fabricado con un coste reducido y pueda ser montado fácilmente también en aeronaves ya existentes.

Se consiguen estos resultados según la presente invención por medio de un procedimiento según los rasgos característicos de la Reivindicación 1 y un aparato según los rasgos característicos de la Reivindicación 14.

Se pueden obtener más detalles de la siguiente descripción de un ejemplo no limitante de realización de un procedimiento y un aparato según la presente invención proporcionado con referencia a los dibujos adjuntos, en los que:

La Figura 1 muestra un ejemplo de aplicación del aparato según la presente invención a una aeronave de tamaño reducido, en particular un helicóptero.

La Figura 2 muestra en forma de gráfico los factores de propagación de las señales emitidas por las antenas según el procedimiento de la presente invención;

la Figura 3 muestra en forma de gráfico la función de ponderación (WF) utilizada en el procedimiento de engaño según la presente invención;

la Figura 4 muestra un diagrama de bloques del aparato de engaño según la presente invención.

Con referencia a las Figuras 1 a 4 adjuntas, según la presente invención se proporciona un procedimiento para la generación de señales de engaño angular dirigidas hacia radares de monoimpulsos por medio de una aeronave de tamaño reducido en el plano perpendicular al del movimiento hacia delante, sobre la que se montan una primera antena transceptora 129 y una segunda antena transceptora 130 a una distancia relativa menor que la distancia mínima (10 m) requerida para crear una base de estrabismo.

Dicho procedimiento comprende las siguientes etapas:

a) disponer las dos antenas 129, 130 de forma que tengan una diferencia relativa de altura con respecto al

suelo no inferior a 2 metros; b) adquirir, por medio de la primera antena 129, la señal emitida por un radar de monoimpulsos; c) adquirir, por medio de la segunda antena 130, la misma señal emitida por el mismo radar de monoimpulsos; d) convertir la señal recibida por la primera antena 129 de radiofrecuencia (RF) a frecuencia intermedia (IF)

por medio de un primer módulo 127 de Convertidor descendente/ascendente (DUC) ; e) convertir la señal recibida por la segunda antena 130 de radiofrecuencia (RF) a frecuencia intermedia (IF) por medio de un segundo módulo 128 de Convertidor descendente/ascendente (DUC) ;

f) enviar, por medio de un primer conmutador 124 de dos posiciones, la señal convertida de IF recibida por la primera antena 129 a un primer circuito 117 de DRFM (Memoria digital de radiofrecuencia) que únicamente almacena su fase con amplitud normalizada a 1;

g) enviar, por medio de un segundo conmutador 125 de dos posiciones, la señal convertida de IF recibida por la segunda antena 130 a un segundo circuito 118 de DRFM (Memoria digital de radiofrecuencia) que almacena su fase con amplitud normalizada a 1;

h) medir, por medio de un primer circuito 121, la amplitud de la señal de IF recibida por medio de la primera antena 129; i) medir, por medio de un segundo circuito 122, la amplitud de la señal de IF recibida por medio de la segunda antena 130;

j) calcular 112 el COMP de desequilibrio, o la diferencia en amplitud en dB entre las dos señales recibidas de IF; (COMP = amplitud de la señal recibida por la primera DRFM 117 – amplitud de la señal recibida por la segunda DRFM 118)

k) enviar la señal de diferencia COMP tanto al primer circuito 117 de DRFM y al segundo circuito 118 de DRFM;

l) si COMP > 0, es decir, si la señal recibida por la primera antena 129 y, por lo tanto, por el primer circuito 117 de DRFM es mayor que la señal recibida por la segunda antena 130... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para generar y transmitir señales de engaño por medio de un aparato que comprende dos antenas transceptoras (129, 130) que están montadas en una aeronave y son amovibles integralmente con respecto a un dispositivo de radar de monoimpulsos que emite una señal de impulsos de radar y que recibe dichas señales de engaño emitidas por las dos antenas, que comprende las siguientes etapas:

a) adquirir por medio de cada una de las dos antenas (129, 130) la suma vectorial de la señal emitida por el dispositivo de radar de monoimpulsos y la señal correspondiente reflejada por el suelo, respectivamente;

b) compensar la diferencia en amplitud entre las señales recibidas por las dos antenas;

c) introducir un desequilibrio de amplitud relativo entre la señal recibida por la primera antena (129) y la señal recibida por la segunda antena (130) , de forma que se produzca una diferencia de amplitud entre las dos señales transmitidas por las dos antenas entre 1 y 2 dB en el momento de ser recibidas por el dispositivo de radar de monoimpulsos en combinación con las señales reflejadas correspondientes, respectivamente;

d) introducir un desequilibrio de fase relativo entre la señal recibida por la primera antena (129) y la señal recibida por la segunda antena (130) , de forma que se produzca un desfase relativo de 180º entre las dos señales transmitidas por las dos antenas en el momento de ser recibidas por el dispositivo de radar de monoimpulsos en combinación con las señales reflejadas correspondientes, respectivamente;

e) transmitir la señal recibida por cada antena (129, 130) desequilibrada en fase y amplitud por medio de la otra antena (130, 129) , respectivamente; caracterizado porque comprende, además, las etapas de:

f) disponer dichas dos antenas (129, 130) a una distancia relativa inferior a la distancia mínima necesaria para proporcionar una base eficaz de estrabismo y a una diferencia relativa de altitud con respecto al suelo no inferior a 2 metros;

g) modular la polaridad del desequilibrio de amplitud entre las dos antenas al

- medir la amplitud de la señal transmitida por el dispositivo de radar de monoimpulsos tal como es recibida por las dos antenas,

- calcular la diferencia de amplitud entre las dos señales recibidas por la primera antena (129) y la segunda antena (130) para determinar qué antena recibió la señal emitida por el dispositivo de radar de monoimpulsos y la señal correspondiente reflejada por el suelo bajo condiciones de interferencia constructiva,

- transmitir la señal que, después de introducir el desequilibrio de amplitud relativo, tiene la amplitud más elevada procedente de la antena que recibió la señal bajo condiciones de interferencia constructiva con objeto de maximizar la eficacia del engaño.

2. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque comprende las siguientes etapas:

a1) convertir la señal recibida por cada una de las dos antenas (129, 130) de radiofrecuencia, más adelante RF, a frecuencia intermedia, más adelante IF, por medio de un módulo (127, 128) de Convertidor descendente/ascendente, más adelante DUC, correspondiente. a2) enviar la señal convertida de IF recibida del primer módulo (127) de DUC a un primer circuito (117) de Memoria digital de radiofrecuencia, más adelante DRFM, para almacenar la fase de la propia señal con una amplitud normalizada a 1; a3) enviar la señal convertida de IF recibida del segundo módulo (128) de DUC a un segundo circuito (118) de DRFM para almacenar la fase de la propia señal con una amplitud normalizada a 1; b1) medir (121 a, 121 b) la amplitud de las señales de IF recibidas procedentes de los módulos primero y segundo (127, 128) de DUC, respectivamente; b2) calcular (112) la diferencia de amplitud entre las dos señales de IF recibidas de los módulos DUC primero y segundo (127, 128) , respectivamente; b3) enviar la señal de diferencia al primer circuito (117) de DRFM y al segundo circuito (118) de DRFM; b4) compensar la diferencia de amplitud calculada y c1) introducir un desequilibrio de amplitud de entre 1 y 2 dB entre las dos señales a la salida por medio de los circuitos (117, 118) de DRFM; d1) introducir un desfase de 180º entre las dos señales; e1) enviar dichas señales (117b, 118b) de desequilibrio de fase y de amplitud emitidas por un circuito (117, 118) de DRFM al módulo (128, 127) de DUC del otro circuito (118, 117) de DRFM, respectivamente, y reconvertir a RF.

3. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque el desequilibrio de amplitud relativo de las señales emitidas por los dos circuitos de DRFM se lleva a cabo en cualquiera de las señales dependiendo del signo de la diferencia calculada de amplitud.

4. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque se determina la trayectoria de vuelo de la aeronave por medio de una función de ponderación predefinida, más adelante WF, proporcional a la diferencia de amplitud entre las señales recibidas por las dos antenas.

5. Un procedimiento según la Reivindicación 4, caracterizado porque dicha función es como se define a continuación:

en la que A es la relación entre las amplitudes de la señal directa y de la señal reflejada en el suelo que se considera que es la misma para las dos antenas.

- <representa la diferencia de fase entre la señal directa y la señal reflejada en el suelo tal como es recibida por el dispositivo de radar; -º<representa la rotación de fase debida a la diferencia en altitud entre la antena que transmite la señal de mayor amplitud y la antena que transmite la señal de menor amplitud.

6. Un procedimiento según la Reivindicación 5, caracterizado porque los valores <y º<son expresados por las 15 relaciones:

en las que

• hr = altitud del dispositivo de radar

•ht = altitud del objetivo real (PR) 20 •R = distancia radar – objetivo

• hms = diferencia en altitud entre la antena que transmite la señal de mayor amplitud y la antena que transmite la señal de menor amplitud

• \r = rotación de fase debida a la reflexión desde el suelo

7. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque comprende, además, un procedimiento para calibrar el aparato para igualar la fase y la amplitud de las señales que se desplazan a través del aparato en ambas direcciones.

8. Un procedimiento según la Reivindicación 7, caracterizado porque dicho procedimiento de calibración comprende las siguientes etapas:

- conectar directamente entre sí (I) dicha primera antena (129) y dicha segunda antena (130) , de manera que formen dos trayectorias (CDIAB, EAIDF) de bucle cerrado, entre las dos antenas, para las señales recibidas/enviadas por los dos circuitos de DRFM;

- para cada circuito de DRFM, transmitir una señal procedente del circuito de DRFM por medio de la trayectoria cerrada correspondiente y recibirla de nuevo en este circuito de DRFM.

35. medir la diferencia de amplitud (112) y de fase (113) entre las señales; -almacenar, correspondientemente, la compensación que debe ser introducida en las fase y la amplitud de las señales transmitidas cuando el aparato es operativo en los dos circuitos (117, 118) de DRFM.

9. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque comprende una inversión del signo del desequilibrio entre las señales transmitidas por las dos antenas, guiada por la medición de la diferencia de

amplitud entre las señales recibidas por las dos antenas, de forma que se induce en el radar un error angular positivo o negativo en el plano de elevación.

10. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque comprende una inversión de las señales transmitidas por las dos antenas con una frecuencia fija para producir oscilaciones e interrupciones en el seguimiento durante el ciclo de seguimiento angular del radar.

45 11. Un procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque dicha aeronave es una aeronave de pala giratoria.

12. Un aparato que comprende una primera antena transceptora (129) y una segunda antena transceptora (130) montado en una aeronave y amovible integralmente con respecto a un dispositivo de radar de monoimpulsos adaptado para llevar a cabo el procedimiento según la Reivindicación 1, caracterizado porque:

- dicha primera antena transceptora (129) y dicha segunda antena transceptora (130) están situadas a una distancia relativa menor que la distancia mínima requerida para formar una base de estrabismo;

y porque comprende:

- un primer módulo (127) de Convertidor descendente/ascendente, en lo que sigue DUC, conectado a la primera antena (129) y un segundo módulo (128) de DUC conectado a la segunda antena (130) , capaces de convertir de radiofrecuencia, más adelante RF, a una frecuencia intermedia, más adelante IF, las señales recibidas por la antena respectiva (129, 130) durante la recepción y viceversa durante la transmisión;

- al menos un primer circuito (117) de Memoria digital de radiofrecuencia, más adelante DRFM, y al menos un segundo circuito (118) de DRFM, cada uno capaz, durante la recepción, de recibir en su entrada (117a, 118a) una señal respectiva procedente del módulo (127, 128) de DUC asociado y una señal que representa la diferencia de amplitud entre las dos señales y, durante la transmisión, para emitir una señal al módulo (128, 127) de DUC del otro circuito (118, 117) de DRFM, respectivamente;

- cada uno de dichos circuitos de DRFM es capaz de emitir, durante la transmisión, una señal modificada de amplitud de forma adecuada con respecto al otro, respectivamente;

- un primer conmutador (124) de dos posiciones y un segundo conmutador (125) de dos posiciones que están dispuestos respectivamente entre el puerto (127a) de salida/entrada del primer módulo (127) de DUC y dicho primer circuito (117) de DRFM y entre el puerto (128a) de salida/entrada del segundo módulo (128) de DUC y el segundo circuito (118) de DRFM y capaz de enviar las señales recibidas procedentes de los módulos primero y segundo (127, 128) de DUC al circuito primero y segundo (117, 118) de DRFM, respectivamente, durante la recepción de señales emitidas desde los circuitos primero y segundo (117, 118) de DRFM hasta los módulos segundo y primero (128, 127) de DUC, respectivamente, durante una transmisión;

- un primer circuito (121a, 121 b) para medir la amplitud de la señal recibida por la primera antena (129) ; -un segundo circuito (122a, 122b) para medir la amplitud de la señal recibida por la segunda antena (130) ;

- un dispositivo sumador (112) capaz de recibir en su entrada las salidas de dichos dos circuitos (121, 122) de medición de la amplitud y de generar una señal de diferencia para que sean enviadas a dichos dos circuitos (117, 118 de DRFM;

- un dispositivo (113) capaz de calcular el desfase relativo entre las dos señales recibidas por las antenas respectivas;

- al menos un desfasador (123) capaz de introducir un desfase variable adecuado en al menos una de las señales (117b, 118b) de salida, desde cualquiera de los circuitos (117, 118) de DRFM, de forma que se provoque un desfase controlado entre las dos señales.

13. Un aparato según la Reivindicación 12, caracterizado porque las antenas (129, 130) son del tipo “Conjunto Activo en Fase” con una funcionalidad bidireccional de transmisión/recepción.

14. Un aparato según la Reivindicación 12, caracterizado porque las antenas (129, 130) están dispuestas con una diferencia relativa de altitud de al menos 2 metros con respecto al suelo.

15. Un aparato según una cualquiera de las Reivindicaciones 12-14, caracterizado porque la señal (117b, 118b) modificada de amplitud emitida desde dicho al menos uno de los dos circuitos (117, 118) de DRFM tiene una amplitud con un valor entre 1 y 2 dB mayor que la de la señal emitida desde el otro circuito 8118, 117) de DRFM en el momento de la recepción de las dos señales por el radar.

16. Un aparato según la reivindicación 12, caracterizado porque el desfase, que es introducido en una de las dos señales, es tal que se provoca un desfase de 180º en el momento de la recepción de las dos señales por el radar.

17. Un aparato según la Reivindicación 16, caracterizado porque dicho desfase, que es introducido en una cualquiera de las dos señales, es igual a 180º más el desfase relativo calculado durante un procedimiento de calibración.

18. Un aparato según una cualquiera de las Reivindicaciones 12-17, caracterizado porque dichos circuitos (121; 122) de medición de la amplitud comprenden al menos un detector (121a; 122a) y al menos un amplificador logarítmico (121b; 122b) dispuestos en serie.