Sagax EW projekt intro

  • 117 views
Uploaded on

RF comm EW projekt intro

RF comm EW projekt intro

  • Full Name Full Name Comment goes here.
    Are you sure you want to
    Your message goes here
    Be the first to comment
    Be the first to like this
No Downloads

Views

Total Views
117
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0

Actions

Shares
Downloads
1
Comments
0
Likes
0

Embeds 0

No embeds

Report content

Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
    No notes for slide

Transcript

  • 1. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 1 / 19 RRÁÁDDIIÓÓEELLEEKKTTRROONNIIKKAAII VVÉÉDDEELLMMII,, HHAADDVVIISSEELLÉÉSSII ÉÉSS HHAARRCCVVEEZZEETTÉÉSSII RREENNDDSSZZEERR Projektvezetı: Dr. Eged Bertalan bertalan.eged@sagax.hu Sagax Informatikai, Szervezı és Tanácsadó Kft. Budapesti Mőszaki és Gazdaságtudományi Egyetem Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem Szélessávú Hírközlés és Villamosságtan Tanszék Információs mőveletek és Elektronikai Hadviselés Tanszék
  • 2. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 2 / 19 Összefoglaló A projektben egy olyan elektronikai hadviselési rendszer mőködési alapjainak kutatása, szoftver és hardver elemeinek fejlesztése, rendszer integrációja és csapatpróbája valósul meg, amelynek egy önálló eleme: képes összekapcsolni három-öt felderítı-zavaró munkaállomást, győjti és feldolgozza a felderítési információkat, feladatot szab az alárendelt állomásainak, irányítja azok mőködését, ellenırzi a végrehajtás hatékonyságát és együttmőködik a szomszédos hasonló vezetési szintő eszközökkel. A mőködési filozófia alapját az adatok térben és idıben való feldolgozása, tárolása, az állomások valós térbeli pozícióiból és a terep digitális térmodelljébıl képzett hullámterjedési vizsgálatokon alapuló zavarhatékonysági számítások képezik, amelyeket összefoglaló néven térinformatikai alapú harcvezetési rendszernek nevezünk. Summary In the project we deal with the research of the theoretical base, development of the software and hardware components, integration of a prototype system and testing by real troops of a radio electronic defense, warfare and battle management system, where an autonomous unit of the system is able to connect 3-5 reconnaissance and jamming stations, collect and process the reconnaissance data, define the role and functions for the underling stations, control their operation, inspect the efficiency of the execution and co-operate with subsystems at similar management levels. The philosophy of the operation is based on the storing and processing of the available data in time and spatial domain, the investigations and optimizations of the jamming efficiency are using the actual position of the stations and digital terrain models, which all together are called as geo-informatics based battle management system. Célok A mai elsısorban missziós körülmények közötti hadviselés követelményeinek megfelelı felderítı és ellentevékenységi munka folyamatának kutatása, leírása és folyamatmodellezése. Az automatizált végrehajtás lehetıségeinek feltárása, a szükséges rendszer konfigurációk meghatározása. A rendszereink létrehozására szánt készülékek alkalmassá tétele a magasabb szintekrıl történı távvezérelt mőködésre. A feladatok automatizált végrehajtására, felderítés- és zavarás vezérlı programok kifejlesztése, térinformatikai alapú térképezı és zavar hatékonyság tervezı programot is tartalmazó harcvezetési program kifejlesztése. Harcászati körülmények között bevethetı rádiórelé és belsı kommunikációs egység prototípusának kifejlesztése. Az adás és vételtechnikai berendezések terepi technologizáláse, jármő beépítésének megtervezése. Egy a NATO szövetségesi expediós mőveletekben is elvárt képeségekkel rendelkezı integrált védelmi rendszer protípusának elıállítása. Az elért elméleti és gyakorlati eredményeinek széles körő terjesztése, az eredményekre épülı oktatási segédanyagok és labor mérések fejlesztése és tanrendbe állítása. Aims Research, description and procedure modeling of the workflow of reconnaissance and electronic countermeasure, which meets with the requirements of expedition forces. Disclosure of the possibbility of automatic perform of the tasks and determination of system configuration. Preparation of the equipments planned to using in the system to work under remote-control by the higher system level. Development of a remote control software for automatic execution of the reconnaisance and jam with geoinformatics based mapware and jam efficiency modelling modules. Development of the prototype of a tactical radio relay and internal communication terminal. Presentation of the prototype of an integrated electronic defense systems meets with the requirements of a NATO coalition forces in expedition missions. The publications of the reached theoretical and practical results, development of education materials and student lab measurements and its using in the schedule. For more info contact: Dr. Eged, Bertalan project manager, bertalan.eged@sagax.hu Bıvebb információ: Dr. Eged Bertalan, projektvezetı, bertalan.eged@sagax.hu
  • 3. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 3 / 19 1. A PROJEKT CÉLJÁNAK, CÉLKITŐZÉSEINEK BEMUTATÁSA.............................................................4 1.1 ÁTFOGÓ CÉLOK.....................................................................................................................................................4 1.2 PROJEKT CÉLKITŐZÉSEK.......................................................................................................................................5 2. A PROJEKTBEN KIFEJLESZTENDİ TERMÉKEK BEMUTATÁSA.......................................................6 2.1. AUTOMATIZÁLT ELEKTRONIKAI HADVISELÉSI RENDSZEREK.............................................................................6 2.2. RENDSZERTECHNIKAI KITEKINTÉS......................................................................................................................7 2.2.1. Alkatrész szint .............................................................................................................................................7 2.2.2. Egység szint.................................................................................................................................................7 2.2.3. Készülék szint..............................................................................................................................................7 2.2.4. Munkahely szint ..........................................................................................................................................8 2.2.5. Állomás szint...............................................................................................................................................8 2.2.6. Rendszer szint..............................................................................................................................................8 2.3. AKIFEJLESZTENDİ RENDSZER BEMUTATÁSA ....................................................................................................8 2.3.1. Felderítés vezérlı szoftver és munkahely..................................................................................................9 2.3.2. Zavarás vezérlı szoftver és munkahely.....................................................................................................9 2.3.3. Elemzı és feladat tervezı szoftver és munkahely .....................................................................................9 2.3.4. Terjedésmodellezı szoftver modul.............................................................................................................9 2.3.5. Térképezı és helymeghatározó szoftver modul.........................................................................................9 2.3.6. Belsı kommunikációs alrendszer...............................................................................................................9 2.3.7. Vezeték nélküli összeköttetések................................................................................................................10 2.3.8. Integrált elektronikai védelmi rndszer ....................................................................................................10 3. A PROJEKT ÚJDONSÁGTARTALMÁNAK NEMZETKÖZI ÉS HAZAI ÖSSZEHASONLÍTÁSA...11 3.1. NEMZETKÖZI ÖSSZEHASONLÍTÁS ÉS KERESÉS..................................................................................................11 3.2. TOVÁBBI UJDONSÁGTARTALOM........................................................................................................................11 3.3. AFEJLESZTÉS INDOKOLTSÁGA..........................................................................................................................12 4. A PROJEKTET MEGELİZİ, MEGALAPOZÓ K+F TEVÉKENYSÉG ÉS EREDMÉNYEI..............13 4.1. ZAVARÁS HATÉKONYSÁGI MINİSÍTİ ELJÁRÁS KIDOLGOZÁSA (ZMNE)........................................................14 4.2. NAGYSEBESSÉGŐ IRÁNYMEGHATÁROZÁSI ALGORITMUS IMPLEMENTÁCIÓJA (SAGAX) ................................15 Szélessávú (panoráma) implementáció..............................................................................................................15 Monitoring implementáció .................................................................................................................................15 4.3. TELJESÍTMÉNY ÖSSZEGZİ FEJLESZTÉSE (SAGAX)............................................................................................16 4.4. KIMENİ SZŐRİBANK FEJLESZTÉSE (SAGAX) ...................................................................................................16 4.5 ZAVARJEL GENERÁTOROK FEJLESZTÉSE (SAGAX) ............................................................................................17 4.6 ANTENNA SZELEKCIÓS ÉS SZÉTOSZTÓ EGYSÉG FEJLESZTÉSE (SAGAX)............................................................17 4.7 MODULÁRIS TÁPEGYSÉG CSALÁD FEJLESZTÉSE (BME) ...................................................................................18 4.8 ADÓ TELJESÍTMÉNY ERİSÍTİ FOKOZATOK FEJLESZTÉSE (BME) .....................................................................18 4.9 INTEGRÁLT FELDERÍTİ ÉS ZAVARÓ MUNKHELY (SAGAX)................................................................................19
  • 4. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 4 / 19 1. A projekt céljának, célkitőzéseinek bemutatása 1.1 Átfogó célok Napjainkra a távközlés, a személyi kommunikáció, a radartechnika, az adatátvitel, a navigáció és más elektronikai berendezések, rendszerek hatalmas mennyiségi és minıségi fejlıdésen mentek keresztül. Szinte valamennyi területen uralkodóvá váltak a digitális adás-, vétel- és jelfeldolgozási technológiák. A 20. század utolsó évtizedeiben a hadseregek számára kifejlesztett elektronikai felderítı, zavaró és mérı-ellenırzı rendszerek a többségében számítógépes vezérlés ellenére napjainkra erkölcsileg és technológiailag teljesen elavultak, a digitális adástechnológia térnyerése miatt teljesen használhatatlanná váltak. A hadseregben alkalmazott analóg elektronikai hadviselési (EW) berendezéseket emiatt kivonták a rendszerbıl, de pótlásukra mindezidáig egyrészt anyagi, másrészt technológiai okokból nem került sor. Mára kijelenthetı, hogy korszerő harcászati és mőszaki követelményeknek megfelelı SIGINT (COMINT, ELINT) és zavaró rendszerekkel a Magyar Honvédség harcászati-hadmőveleti szinten nem rendelkezik, speciális feladatokra mőveleti területeken szükségmegoldások születtek. A különféle szakszolgálatok egyes speciális feladatok megoldására saját fejlesztéső, meglehetısen heterogén berendezésekkel rendelkeznek, amelyekkel a legfontosabb alapfeladatokat szükségszerően képesek ellátni. A legutóbbi években a Magyar Honvédség intenzív expedíciós alkalmazásai (pl. Afganisztánban) bizonyították, hogy a mőveleti területen életbevágó fontosságú a felderítési, ezen belül is, a technikai felderítési képességek tökéletesítése, illetve egyes felderítési fajtákban a megteremtése. Minden országnak a saját eszközeivel kell biztosítani az erıi felderítési adatokkal való ellátását, ami komoly kihívást jelent napjainkban. A NATO csúcstalálkozókon vállalt képességcsomagok1 egyik központi eleme az ISTAR (Intelligence, Surveillance, Target acquisition and Reconnaissance - felderítı, megfigyelı, célazonosító és vizuális felderítı) képességek megteremtése2 , amely érdekében a Honvédelmi Minisztérium az elkövetkezı években konkrét fejlesztéseket és technikai eszközbeszerzéseket tervez. A pályázatot benyújtó konzorcium azt szeretné elérni, hogy a nagy múlttal rendelkezı hazai hadiipar mai utódaként ezen konkrét feladatokhoz és igényekhez megfelelı idıben legyen képes megoldásokat kínálni, illetve hazai referenciákat bemutatni a külföldi piacokon való megjelenéskor. Napjainkra a korszerő vétel- és adástechnikai rendszerelemek, a digitális jelfeldolgozó áramkörök (DSP) és a számítógép-vezérléső berendezések olyan potenciális technológiai alapot biztosítanak, hogy a szoftvervezérelt komplex mérı-, lehallgató-, jelanalizáló-, helymeghatározó- és zavaró berendezések létrehozásának elvi akadálya nincs. Mivel a szükséges technológia alapeszközei hazánkban is rendelkezésre állnak, a komplex rendszer kifejlesztéséhez szükséges elméleti, gyártási, szakmai-alkalmazói háttér megvan, megítélésünk szerint a prototípus rendszer kifejlesztése megfelelı támogatás mellett a hazai szellemi tıkével megvalósítható feladat. A rendszer sürgıs hazai kifejlesztése mellett szól továbbá, hogy tervezett technikai fejlesztés elıtt állnak a Magyar Honvédség elektronikai hadviselési alegységei is, amelyeknek – a NATO Force Protection feladataiban, illetve a NATO-nak felajánlásra kerülı dandár ISTAR képességeinek megteremtésében – ezen berendezésekre égetı szükségük van. A fenti problémák és a feladatok megoldásáért való tenni akarás indokolta azt, hogy jelen projekt résztvevıi 2007-ben pályázatot nyújtottak be a Jedlik Ányos Program – 2. alprogramban: Versenyképes Ipar NKFP_07_2-HT28_SAJ jelzéssel, integrált elektronikai felderítıs és zavaró rendszer fejlesztése címmel, amelyet el is nyertek. E korábbi projekt célja egy alap építıelemnek tekinthetı integrált felderítı-zavaró rendszerállomás elem kifejlesztése és megépítése. Ez az állomás már az ún. „Software Defined Radio – SDR” technológiára épül. Az SDR technológia lehetıvé teszi, hogy többrendeltetéső, pl. rádiófelderítı-zavaró, radarfelderítı-zavaró, GSM felderítı-zavaró, GPS zavaró, vagy rádiókommunikációs célú feladatban alkalmazzuk ugyanazt az állomást, illetve az egyes üzemmódok közötti gyors átkapcsolást egy másik szoftver futtatásával oldjuk meg. Az állomás nagy vonalakban egy felderítı és egy 500W kimenı teljesítményő zavaró modulra lesz bontható, amelyek a 1 2006 Force Proposal for Hungary 2 NATO EL 0583 sz. haderı fejlesztési célkitőzés
  • 5. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 5 / 19 harcászati feladattól függıen, akár egymástól szétválasztva is üzemeltethetıek. Ezen állomások képezik egy elkövetkezı elektronikai hadviselési felderítı-zavaró rendszer alapját, azonban ahhoz, hogy ezeket irányítani lehessen, a harcfeladatokat szét lehessen köztük osztani, az általuk győjtött információkat fel lehessen dolgozni, ezeket az munkaállomásokat nagyobb integráltságú rendszerbe kell kapcsolni. A jelen projekt célja tehát egy olyan elektronikai hadviselési rendszer felépítése, amely egy önálló eleme képes összekapcsolni három-öt felderítı-zavaró munkaállomást, győjti és feldolgozza a felderítési információkat, feladatot szab az alárendelt állomásainak, irányítja azok mőködését, ellenırzi a végrehajtás hatékonyságát és együttmőködik a szomszédos hasonló vezetési szintő eszközökkel. A mőködési filozófia alapját az adatok térben és idıben való feldolgozása, tárolása, az állomások valós térbeli pozícióiból és a terep digitális térmodelljébıl képzett hullámterjedési vizsgálatokon alapuló zavarhatékonysági számítások képezik, amelyeket összefoglaló néven térinformatikai alapú harcvezetési rendszernek nevezünk. 1.2 Projekt célkitőzések A projekt keretén belül célul tőztük ki a mai elsısorban missziós körülméányek közötti aszimmetrikus hadviselés követelményeinek megfelelı felderítı is ellentevékenységi munka folyamatának kutatását, annak leírását és folyamatmodellezését, valamint az automatizált végrehajtás lehetıségeinek feltárását, a szükséges rendszer konfigurációk meghatározását. (1. feladat) A rendszereink létrehozására szánt készülékek alkalmassá tételét a magasabb vezérlési szintekrıl történı távvezérelt mőködésre és a feladatok automatizált végrehajtására a programozási felületek és parancs készletek továbbfejlesztésével. A meghatározott elvekre és a készülékek hardver szoftver komponenseire épülve a felderítés vezérlı és zavarás vezérlı programok tervezése és implementációja. (2.3 és 2.6 feladat, 2db új termék) Az ezen programok munkájának összehangolására és a felderítési adatbázis kezelésére alkalmas hracvezetési program kifejlesztésére, mely térinformatikai alapú térképezı és zavar hatékonység tervezı programot is tartalmaz (3.2, 3.3, 3.6 feladat, 3db új termék) A egyes munkahelyeket tartalmazó állomások közötti adat és beszéd kommunikáció létrehozására egy harcászati körülmények között alkalmazható rádiórelé prototípust valamint egy belsı kommunikációt megvalósító beágyazott technológiát alkalmazó intercom egységet (42., 4.5 feladat, 2db protípus) A projekt célkitőzései közé tartozik a korábbi projektekben létrehozott készülékek (felfedı és tároló vevıkészülékek, zavarjel generátorok, végerısítık és antennák) és munkahelyek (feldeírítı és zavaró munkahely) harcászatilag bevethetı szintő technologizálása és terepi kivitelének prototipizálása. (5.3, 5.4 feladatok, 2db protípus) A projekt sikeres végrehajtása esetén létrejön egy csapataink számára a NATO szövetségesi expediós mőveletekben is elvárt képeségekkel rendelkezı integrált védelmi rendszer protípusa. (6.1 feladat, 1db prototípus) A kifejlesztett protípus rendszert kiképzési és oktatási segédanyagokkal látjuk el és gyakorlati próbákat végzünk csapatgyakorlatok keretében. A projektben elért elméleti és gyakorlati eredményeinek széles körben kívánjuk a szakmai közönséggel megismerettni. Az eredményekre épülı oktatási segédanyagokat és labor méréseket vezetünk ez egyetemek tanrendjébe. (7.4, 8.2 feladatok)
  • 6. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 6 / 19 2. Aprojektben kifejlesztendı termékek bemutatása 2.1. Automatizált elektronikai hadviselési rendszerek A ZMNE kutatói, oktatói által az elmúlt években végzett kutatásokból kiderült, hogy jelentıs hatékonyságnövekedést hozhat a harcvezetés tevékenységébe az az elgondolás, amely az automatizált rendszerek képességeire alapozva, a harc megvívásának adott periódusában teljesen automatizálja az elektronikai felderítési-zavarási folyamatokat. Ennek megoldására eddig nem volt példa, de eddig olyan technikai eszközök, felderítı és zavaró rendszerek sem voltak, amelyek ezt fizikailag lehetıvé tették volna. A teljesen automatikus harcvezetési rendszer létrehozásának alapfeltételei: a számítógépes rendszerben álljanak rendelkezésre, az ellenségre és a saját csapatokra vonatkozó állandó, illetve változó adatok, az elöljárótól és az együttmőködıktıl származó helyzetinformációk, felderítési adatok, frekvencialisták (felderítési, tiltott, stb.); a számítógépes rendszerek egységes térinformatikai adatstruktúrában szolgáltassák az adataikat, közös felületen, közös domborzatmodellen, közös idıreferencia-rendszerben; az egyes rendszerelemeket védett, nagy megbízhatósággal mőködı, stabil, és megfelelı sebességő adatátviteli vonalak kössék össze, amelyek lehetıvé teszik az információk valós idıben történı továbbítását mind horizontális, mind vertikális irányban; a végrehajtói szinten található felderítı szenzorok, vevı, analizáló és iránymérı berendezések, zavaró eszközök strukturált alrendszerekbe különüljenek el a vezetési ponton belül, az egyes vezetési munkahelyek centralizáltan vezessék a harcukat, ugyanakkor az egységes információs rendszerbıl kapjanak, és oda szolgáltassanak információkat. A teljesen automatikus harcvezetési rendszer mőködésének alapgondolata abból indul ki, hogy a harcászati és az elektronikai helyzetben bekövetkezett gyors változások követése, az újabb feladatok végrehajtásának megkezdése, vagy korlátozások foganatosítása, illetve feloldása az aktív harctevékenység idıszakában a kezelıállomány beavatkozása nélkül sokkal gyorsabban, precízebben végrehajtható. A mai korszerő viszonyok között nincs arra idı és mód, hogy az éles harctevékenység idıszakában, a nagy számban megjelenı új, ellenséges rádió-sugárforrások további bemérésére, analizálására egy operátor szóbeli, vagy gépi utasításokat adjon, jelentse az elöljáró törzsnek, stb. Nincs idı arra, hogy a rendelkezésre álló adatbázisokból, frekvencialistákból hosszabb-rövidebb idı alatt kézi módszerekkel (vagy akár táblázatkezelık felhasználásával) eldöntse, hogy lefogásra kerüljön-e a cél, ezt az információt visszajuttassuk az operátorig, majd ı feladatot szabjon egy általa valamilyen módszerrel kiválasztott zavaróállomásnak. Ezek a tevékenységek szoros, matematikailag leírható kritériumrendszerbe foglalhatók, tehát számítógéppel automatikusan, töredék idı alatt ugyanolyan megbízhatóan végrehajthatók. Kiküszöbölhetık azok a hibák, amelyek például abból adódnak, hogy eddig semmilyen objektív eszköz nem állt rendelkezésre, amely a domborzati, hullámterjedési, célkonfigurációs és más szempontok alapján támogatta volna a zavarás kiváltására hozott döntést. A korszerő viszonyok között feszített ütemben dolgozó rendszerek létrehozásának követelményérıl a Nemzeti Katonai Stratégia az alábbi módon fogalmaz: „A korszerő és felgyorsult ütemő hadviselés során az egyes mőveletekben a döntési ciklusok idıtartama radikálisan csökken. A hadmőveleti ütem a mőveletek végrehajtásában és a végrehajtásra vonatkozó döntések meghozatalában is fokozódik. A mőveletekben csak olyan erık lesznek sikeresek, amelyek alkalmazkodni tudnak a szőkülı döntési ciklusok követelményeihez.” 3 A parancsnoki munkarendben ennek a rendszernek a beépített szolgáltatásai támogatják a helyzetértékelést, a parancsnoki elhatározás meghozatalát, a harcfeladatok meghatározását az alárendeltek számára. A harc megkezdésekor, a dinamika megindulásával azonban nincs szükség további emberi beavatkozásra, a harc elıre meghatározott harcászati-technikai kritériumrendszere és prioritásai szerint folyik a rendszer teljes vertikumának üzemeltetése. 3 1009/2009. (I. 30.) Korm. Határozat a Magyar Köztársaság Nemzeti Katonai Stratégiájáról
  • 7. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 7 / 19 Ez természetesen nem azt jelenti, hogy a parancsnoknak, vagy az egyes területekért felelıs irányítótiszteknek nincs lehetıségük a folyamatokba való beavatkozásra. İk folyamatosan figyelemmel kísérik a helyzetábrázoló eszközeiken a harci munkát. Látják a célokat (lefogandó elektronikai objektumokat), látják azok aktivitását, és nyomon követhetik az elektronikai ellentevékenységbe éppen bevont eszköz státuszinformációit, mőködésüket. A rendszer újszerősége abban van, hogy ebben a rendkívül feszített, dinamikus, a személyi állomány számára is idegileg megterhelı periódusban nem szükségesek egyes emberi döntéshozatali folyamatok, amikor azok ugyanolyan biztonsággal kiválthatók a számítógéppel. Ez igen sok idıráfordítástól, hibától kíméli meg a vezetı állományt, ugyanakkor olyan kérdésekre tudnak koncentrálni, amelyekben valóban alkotó emberi döntésekre, intuícióra van szükség. Más szavakkal szemléltetve a mőködés alapgondolatát, azt mondhatjuk, hogy a harc elıkészítése idıszakában folyó elemzı, prognosztizáló, feladat meghatározó munka a rendszerelemek automatizált mőködésének feltételeit készíti elı és alapozza meg. Az elöljárótól kapott információk, adatok egy része a törzs számára fontos, míg például a tiltott, vagy védendı frekvenciák adatai a konkrét zavaróeszközök számára jelentenek harci információt, ezért azokhoz kell eljuttatni. Az elıkészítés befejeztével az eszközök szétbontakoznak és megkezdik a konkrét harcászati és elektromágneses környezetben az aktuális információk győjtését. Ez az elektronikai támogató tevékenység kiegészíti, pontosítja a korábbi ismereteket, adatokat, megerısíti, vagy cáfolja azokat. Amikor pedig megkezdıdik a „csata”, a dinamika, az elektronikai hadviselési berendezések éles, tömeges, koncentrált alkalmazása, akkor az elıre meghatározott paraméterek, peremfeltételek között, a rendszer képes a harcot a matematikailag legoptimálisabb rendben, energetikailag a leghatékonyabban vezetni. 2.2. Rendszertechnikai kitekintés A projekt keretében egy olyan automatizált mőveletek végrehajtására alkalmas elektronikai hadviselési rendszert szeretnénk kifejleszteni illetve az ehhez vezetı úton egy jelentıs lépést megtenni. Ehhez elıször tekintsük a rendszertechnikai felépítést és az ebben a szakmában szokásos elnevezésekkel definiáljuk a rendszerek és alrendszerek általunk értelmezett tartalmát. Ehhez tekintsük a következı ábrát, melyen a rendszer építés során egyre nagyobb rendszertechnikai egységeket jelölünk meg. 2.2.1. Alkatrész szint Mint minden nagyobb rendszer esetében az építkezés itt is a legkisebb egység szintjén kezdıdik. Ezek alkatrészek, építıelemek képezik az alapot a nagyobb egységek felé. Ezen szinten általában a kereskedelemben beszerezhetı olyan elemeket értünk melyek belsı funkcióiba beavatkozni nem tudunk, azokat a gyártó határozza meg. Ezeket saját gyártásban elıállítani nem tudjuk illetve nem gazdaságos. A funkció változtatás nem vonatkozik a konfigurálásra, vagy programozásra, de pl. egy processzor belsı felépítését, regisztereinek számát változtatni nem tudjuk, valamint írhatunk rá programot. 2.2.2. Egység szint Ezen a szinten az alkatrészekbıl funkcionálisan mőködı, valamilyen részfeladatot megvalósító egységet, vagy szuper komponenst értünk. Ennek belsı architektúráját az alkatrészek egymáshoz kapcsolási topológiája, a felhasznált alkatrészek határozzák meg. Mivel saját magunk által is elérhetı technológiával (pl. nyomtatott áramkör) készítjük el, ezért közvetlen befolyásunk van az egység belsı felépítésére. Az egységet mőködtetı belsı programot (firmware) is magunk készítjük, melyen keresztül szintén befolyásunk van az egység viselkedésére. 2.2.3. Készülék szint Az egységek felhasználásával építhetjük meg készülékeinket. A készülékek legfontosabb jellemzıje, hogy már képesek vagyunk vele valamilyen hasznosítható eredménnyel járó feladatot elvégezni. Esetünkben például alkalmas a spektrum egy részében rádiójeleket keresni, vagy adott csatornán mőködı rádióadók jelét rögzíteni, vagy annak irányát megmérni. A készülék általában rendelkezik olyan kezelıi felülettel, melyen keresztül emberi használatra is alkalmas, tehát egy kezelı képes azt kezelni segítségével. (man machine interface) Ennek kialakítása különbözı lehet az érintıképernyıtıl egészen a grafikus felhasználói felületig.
  • 8. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 8 / 19 2.2.4. Munkahely szint A következı lépésben a készülékekbıl munkahelyeket építhetünk. Ezek legfontosabb jellemzıje, hogy több különbözı funkcionalitással rendelkezı készülékbıl állítjuk össze ıket az elvégezhetı feladatok bıvítése céljából. Ennek a bıvítésnek egy dolog szab határt, mégpedig az, hogy a munkahelyen egy kezelı dolgozik, tehát olyan mértékben lehet bıvíteni az elérhetı funkcionalitásokat és a készülékek számát, hogy még egy kezelı képes legyen használni azokat. A mai korszerő szoftver vezérléső és megvalósítású rádióelektronikai berendezések segítségével, a kezelés általában egy képernyın megjelenı programmal, valamilyen alfanumerikus beviteli eszközzel (billentyőzet) és mutató eszközzel (egér) történik. Ebben az esetben gyakorlati tapasztalatok szerint (fıleg harci környezetben) a kezelı nem terhelhetı 2-4 monitornál és az azon futó készülék programnál többel. Ezért is van szükség az automatizált rendszerekre. 2.2.5. Állomás szint A további rendszerintegrációs lépés az, amikor az egyes munkahelyeket állomásokká fogjuk össze és többféle feladat végrehajtására szolgáló munkahelyekbıl állomásokat építünk. Az állomásokon általában 2-4 munkahelyet értünk és segítségükkel magasabb szintő feladatok megoldása lehetséges. Ebben az esetben már több olyan rendszertechnikai kérdés is megjelenik, mint pl. a munkahelyek közötti kezelıi kommunikáció (diszpécser szolgáltatás) illetve az egységes energetikai alrendszer megvalósítása. 2.2.6. Rendszer szint Szakmailag rendszer szintrıl a legtöbb esetben akkor beszélünk, amikor már állomásokat kell összefognunk egy még nagyobb léptékő feladat megoldása érdekében. Ez lehet a területi lefedettség növelése, vagy olyan feladatok, melyek több, fizikailag távolabb elhelyezkedı állomást igényelnek, mint pl. az iránymérésen és trianguláción alapuló helymeghatározás. Mivel ebben az esetben az állomások egymástól távol helyezkednek el a megoldandó problémák szaporodnak a távoli adat és beszédkapcsolati kommunikáció megoldásával is. Természetesen a sor még folytatható és további még nagyobb, több állomásból és alrendszerbıl álló szintek is létrehozhatók. 2.3. A kifejlesztendı rendszer bemutatása A projekt keretében a korábban létrehozott készülékekre és munkahelyekre támaszkodva szeretnénk integrált állomásokat, majd az állomásokból integrált, automatizált mőködésre is alkalmas elektronikai felderítı és a zavaró, elektronikai hadviselési rendszert kifejleszti, azt prototipizálni, csapatgyakorlatnak alávetni és piacra vinni. A rendszer alapját a Sagax által fejlesztett készülékbázis jelenti, hiszen kínálatukban minden szükséges vétel- és adástechnikai komponens rendelkezésre áll a munkahelyek, állomások és rendszerek integrációjához, valamint a konzorcium tagjai által korábban megkezdett munka ahol integrált felderítı és zavaró munkahely szintő alrendszert fejlesztettek és sikeresen teszteltek csapat körülmények között. A rendszer három legjellemzıbb állomástípussal és egy vezérlı állomással fog rendelkezni. A három alárendelt állomásra a triangulációs feladat megvalósításához van szükség, tehát minden állomásnak rendelkezni kell iránymérési képességő vevıkészülékkel. Ezen felül a rendszer tartalmaz egy integrált felderítı zavaró állomást valamint egy önálló zavaró állomást is. Az alárendelt állomások összefogására egy vezérlı állomást fogunk kifejleszteni, amely IP alapú rádiórelé összeköttetésekkel képes a munkahelyein futtatott felderítés és zavarás vezérlı programok segítségével az állomásoknak
  • 9. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 9 / 19 feladatot szabni és az onnan érkezı eredményeket eltárolni, kezelni. A vezérlı állomás fogja tartalmazni az elemzı és feladatszabó munkahelyet is. A fejlesztés során több olyan rendszertechnikai komponenst is meg kell terveznünk és ki kell fejlesztenünk, amely nagyobb integráltsági szintő állomások és rendszer megvalósításához szükséges, valamint elméleti kutatásokat is kell végeznünk a gyakorlatban legjobban hasznosítható munkahely, állomás és rendszer kialakítására. 2.3.1. Felderítés vezérlı szoftver és munkahely A felderítés vezérlı szoftver komponens (ESM control software) feladata, hogy az alárendelt állomások és munkahely számára feladatot tudjon szabni, az azok által begyőjtött információkat rendszerezze és el tudja tárolni késıbbi feldolgozás számára. Ez lényegében a un. SRI tábla (Signal Related Information table) létrehozását, feltöltését és kezelését, valamint a kisugárzási adatbázis kezelését jelenti. Ennek a komponensnek alkalmasnak kell lennie több különbözı képességő vevıkészülék (keresı készülékek, rögzítı készülékek) távvezérelt feladatszabására és az azokról érkezı információk fogadására. (task 2.3, product #1, task 5.1, 5.2, 5.3 prototype #3) 2.3.2. Zavarás vezérlı szoftver és munkahely A zavarás vezérlı szoftver és munkahely feladata az alárendelt állomások és munkahelyek zavaró eszközeinek összehangolt mőködtetése. A zavarási feladatok fogadás, végrehajtása és a keletkezett információk eltárolása. Mivel a zavarás során a válaszzavarási feladat (responsive jam) megvalósításához vételtechnikai eszközökre is szükség van, ennek a programnak nem csak adás-, hanem a különbözı vételtechnikai eszközöket is kell tudnia vezérelni. (task 2.6, product #2, task 5.2, 5.2, 5.4 prototype #4) 2.3.3. Elemzı és feladat tervezı szoftver és munkahely A felderítési munka során összegyőjtött vélhetıen nagy mennyiségő adat kezelése és elemzése önálló munkahelyet és az arra alkalmas szoftver komponenseket jelent. Ennek az eszköznek a segítségével kell tudnunk kiértékelni a keletkezett jel adatbázist és az elemzési módszerek segítségével létrehozott eredmények alapján újabb felderítési és zavarási feladatokat szabni. A programnak együtt kell mőködnie a térinformatikai alapú zavarás tervezı programmal, amely a rendelkezésre álló erıforrások és a digitális terepmodellen futtatott terjedés-szimulációval képes elısegíteni a hatékony zavarási feladat létrehozását. (task 3.1, 3.5, 3.6, product #5) 2.3.4. Terjedésmodellezı szoftver modul A felderítési adatok összegyőjtésével és elemzésével elegendıen pontos képet kaphatunk a potenciális veszélyforrásokról. Ha ezen források által használt kommunikációs csatornák blokkolása vagy használatuk megnehezítése a célunk, akkor elemeznünk kell, hogy milyen zavarási erıforrások állnak rendelkezésünkre és azokat hol és milyen módon vethetjük be. Ez komponens digitális terepmodell segítségével terjedés-modellezésre lesz képes és segítségével becsülhetı, hogy az adott konfigurációban milyen térerısség várható az adott célterületen. Ez lehetıséget nyújt az erıforrások optimális kihasználására és a zavarási feladat hatékony tervezésére. (task 3.3, product #3) 2.3.5. Térképezı és helymeghatározó szoftver modul A térképezı és helymeghatározó modul képes a felderítés vezérlı szoftver által továbbított iránymérési adatok megjelenítésére és digitális térképi adatbázisokban történı ábrázolásra az egyes térképezı programokhoz nyújtott illesztı felületeken keresztül. A valós idıben érkezı adatokon kívül a felderítési adatbázisból is képes dolgozni és rendelkezésre álló eredményekbıl helymeghatározást végezni a felderített sugárforrások beazonosítására. Segítségével lehetıség nyílik a további felderítési és zavarási feladatok meghatározására és rendelkezésre álló erıforrások optimális felhasználásának tervezésére. (task 3.2, product #4) 2.3.6. Belsı kommunikációs alrendszer Ahogyan azt a rendszertechnikai kitekintésben is bemutattuk a több munkahelyet és állomást tartalmazó rendszer létrehozásához feltétlen szükséges egy belsı kommunikációs alrendszer (diszpécser alrendszer) létrehozása. A kezelıknek fel kell tudniuk venni a kapcsolatot egymással, az alá- és fölérendelt munkahelyek és állomások számára is biztosítanunk kell a kommunikáció lehetıségét. Terítéses (broadcast) és konferencia-hívásokat is létre kell tudnunk hozni. Erre a feladatra egy beágyazott hardveren futó célprogramot hozunk létre, amely a rendszer többi komponensétıl
  • 10. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 10 / 19 függetlenül biztosítja a belsı kommunikációt. Mivel a rendszer kommunikációs hálózata TCP/IP alapú ezért ezt az alrendszert is VoIP alapon kell kifejleszteni. (task 4.4, 4.5, 4.6, prototype #2) 2.3.7. Vezeték nélküli összeköttetések A mai piaci elvárások és alkalmazói igények a nagy mobilitású, gyorsan bevethetı rendszerek felé mutatnak. Ennek egyik alapeleme, hogy nem támaszkodhatunk a bevált kommunikációs infrastruktúrára, tehát a rendszerben saját kommunikációs alrendszert kell létrehoznunk. Mivel a munkahelyek és az állomások felépítésére használt berendezések kivétel nélkül TCP/IP alapon vezérelhetıek, ennek a rendszer szintő összeköttetésnek is ezt a kommunikációs közeget kell biztosítania. Megvalósítására harcászati bevetésre alkalmas rádiórelé berendezések kifejlesztését tőztük ki célul, kereskedelmi technológiák alkalmazásával (COTS elv). A rádióreléknek elegendı sávszélességet kell biztosítani a vezérlési, adatforgalmi és belsı kommunikációs igények lefedésére. (task 4.1, 4.2, 4.3, prototype #1) 2.3.8. Integrált elektronikai védelmi rndszer Az elızıekben lefektetett elméleti alalpokon meghatározott folyamatokra és a szükséges adat ábrázolási módokra alapozva kifejlesztettük a vezérló és vezetési szoftver modulokat a magasabb szintő rendszer integrációhoz (sw) A szoftver komponensek valamint a terepesített vevı- és adó készülékek és a beépítési mechanikák, valamint a harcászati rádió relé és a beágyazott diszpécser rendszer segítségével (hw) megvalósíthatjuk a magasabb szintő 5 állomásból álló rendszer integrációtját (task 6) és készen állunk felajánlani azt a csapatpróbákra (task 7) a missziós feladatokat ellátó csapataink részére a szükséges dokumentációkkal és kiképzési anyagokkal. (prototype #5)
  • 11. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 11 / 19 3. Aprojekt újdonságtartalmának nemzetközi és hazai összehasonlítása Hasonló, illetve ezzel azonos rendeltetéső külföldi rendszerelemek léteznek, azonban megépített komplex rendszerek nem, vagy csak óriási költségekkel és komoly korlátozásokkal szerezhetık be, mivel ezen berendezések, a felderítés és az elektronikai hadviselés mindig is roppant szenzitív területet képeztek. Minden ország igyekszik a saját korszerő rendszereit a nyilvánosságtól, de még a koalíciós partnereitıl is megfelelıen titokban tartani. Külföldi rendszerek esetleges megvásárlása rendkívül sok kompromisszummal jár, nagyon komoly beszerzési, rendszerbeállítási, fenntartási és szervizelési problémákat generál. Más hadseregektıl átvehetı berendezések már ma elavultak, és még így is rendkívül drágák. A térinformatikai alapú, automatizált harcvezetési rendszer az, amely hazai viszonylatban valóban újdonságértékő, nemzetközi viszonylatban igen korszerőnek mondható és gyakorlatilag nem beszerezhetı. 3.1. Nemzetközi összehasonlítás és keresés Az Európai Szabadalmi Hivatal on-line keresırendszerében (http://ep.espacenet.com/advancedSearch?locale=en_ep) vannak „elektronikai hadviselési” szabadalmak, de a hozzáférhetı, meglehetısen szőkszavú leírásokban nem találhatók releváns információk a számunkra fontos kérdésekben. A ZMNE-rıl elérhetı a Proquest adatbázis (http://proquest.umi.com/login) elérhetıvé tesz 30 teljes szövegő más adatbázist. A Proquest sokféle kiszolgáló adatbázist fog össze, olyanokat, mint a CSA™, UMI® , Chadwyck-Healey™, SIRS® , eLibrary® , Serials Solutions® , Ulrich's™, RefWorks® , COS™, Dialog®. . A Proquest keresımotorja az „EW jamming system” keresı kifejezésre elsısorban amerikai sajtóközleményeket adott, amikben elsısorban az EC-130 Compass Call kommunikációs zavaró repülıgépek felújításáról, a a kismérető, légi indítású csapdacélok zavaró változatásnak fejlesztésérıl, az RC-135 Rivet Joint jelfelderítı repülıgéprıl és az új EA-18G Growler zavaró kísérı repülıgéprıl. Az írások többsége a légierıvel, és az őrben elhelyezett EW berendezésekkel foglalkozik. A szárazföldön elsısorban a PROPHET rendszer fejlesztése megy. 2005-ben már több mint 100 beépített rendszerjármővel rendelkeztek, ezeket az iraki hadszíntéren használták is. A cikkek zöme csak, mint modern rádiófelderítı, iránymérı rendszert említi a PROPHET rendszert, azonban a zavarási képességekrıl, illetve a rendszerben való alkalmazásról egyáltalán nem írnak. Az bizonyos, hogy a PROPHET valódi képességei titkosak. Ennek a rendszernek az eladása külföldre nem várható. A szárazföldi csapatok hatékonyabb elektronikai támadása céljából az ellenséghez közelebb kell vinni a zavaró berendezéseket. Az amerikai elgondolások a Shadow-200 pilóta nélküli repülı gépre szerelt Jam Cube zavaró berendezéssel terveznek. Egy sor publikáció a zavaró pilóta nélküli repülıgépek alkalmazásával foglalkozik. A térinformatikai v. "GIS based ..." keresı kifejezésre releváns találat elektronikai hadviselési vonatkozásban nem volt. Összefoglalva, azt mondhatjuk, hogy a pályázatban felvázolt rendszer olyan új, hogy teljesen lehetetlen, hogy a saját ország hadserege mellett eladják másoknak. Amiket a piacon eladnak, azok elavultak. 3.2. További ujdonságtartalom Nagyon fontos, hogy a kifejlesztésre kerülı vezetıállomás szint a felderítı-zavaró állomásokkal azonos mozgékonyságú és terepjáróképességő, célszerően könnyő terepjáróba építhetı legyen, hiszen a küldetések során az együttalkalmazás egyik elıfeltétele is ez. A csatlakoztatható három-öt felderítı-zavaró állomásra a felderítendı elektronikai sugárzóeszközök triangulációs módszerrel történı helymeghatározása érdekében, valamint az erıforrások optimális elosztása, illetve koncentrálhatósága érdekében van szükség. A magasabb állomásszám a helymeghatározás pontosságát is növeli. A vezetıállomásoknak horizontálisan kell tudniuk egymáshoz is csatlakozni, döntéstıl függıen
  • 12. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 12 / 19 kiválasztva közülük a teljes kötelék parancsnoki állomását. Ezen felül a vezetıállomás önállóan is képes kell, hogy legyen az alárendelt három-öt felderítı-zavaró állomás harci munkájának irányítására, mert fıleg külföldi missziókban tipikus feladat lehet a kis kötelékben, izolált irányban, huzamosabb idın át tartó önálló tevékenység folytatása. 3.3. A fejlesztés indokoltsága A fejlesztés hazai kivitelezésének indoklásaként elmondható, hogy az elmúlt évek jelenleg is folyó haditechnikai beszerzéseinek (pilóta nélküli repülıgépek, különleges rendeltetéső zavaró berendezések, stb.) tapasztalatai rámutattak, hogy milyen nagy költségekkel jár az állomány külföldi felkészítése, az utaztatásuk, a tanfolyamok megszervezése, a kiképzık kiképzése és a gyakorlati felkészítés a másik, vagy egy harmadik ország bázisain. Igen költségesek a menet közben felmerülı technikai problémák elhárításához kapcsolódó eszközszállítások, az utaztatás, a szállás, nem is beszélve az országok között szinte áthatolhatatlan titokvédelmi és rezsimrendszabályok betartásáról. Hazai fejlesztésben, hazai szakembergárda bevonásával, a csapatok honi bázisán lefolytatható kiképzés nagyságrendekkel csökkenti a járulékos költségeket, a rendszer teljes élettartamára számolt bekerülési költséget, nem is beszélve a garanciális és garanciaidı utáni szervizelési és logisztikai feladatok ellátásáról. A hazai munkaerı alkalmazása a hazai munkahelyek megtartását erısíti, munkahelyet teremthet, hazai adó és járulékfizetést generál. A beinvesztált hazai szellemi tıke a világszínvonalú hazai szürkeállomány megtartása és a jogtulajdonosi viszonyok országon belül tartása mind-mind az ország érdekeit szolgálja. A hazai fejlesztés mellett szól továbbá az is, hogy ha a sorozatgyártásra kerülı rendszer nem csak egy szervezethez kerülhet kis darabszámban, hanem a képességei okán több katonai és nemzetbiztonsági szervezethez is, mind hazai, mind nemzetközi missziós feladatokban, ami tovább csökkenti az egyes rendszerekre esı fajlagos fejlesztési költséget, így gazdaságosabban alakítható ki a logisztikai és szervizháttér. A konzorciumban dolgozó Zrínyi Miklós Nemzetvédelmi Egyetem a koncepcionális kidolgozó munkától kezdve a fejlesztésbe, tesztelésbe, gyakorlásokba be tudja vonni azokat a hallgatókat, akik tisztként azokhoz az alakulatokhoz fognak kerülni, amelyek ezen eszközöket üzemeltetik, illetve a missziókban használják. Ezáltal igen sok kiképzési költség és idı takarítható meg, sokkal hatékonyabban lesznek képesek alkalmazni azt a technikát, amelyet ilyen alaposan megismertek és részt vehettek a kidolgozásában. Perspektivikusan kidolgozható többféle hordozó platformra optimalizált rendszerváltozat is, amely pl. könnyő terepjáróba, páncélosba, helikopterbe vagy szállító repülıgépbe is beépíthetı a megfelelı tápellátási feltételek és antennakonstrukciók kialakítása mellett. Ezek elınye, hogy platformtól függetlenül a rendszerfelépítés azonos lehet, közöttük távvezérlési, együttmőködési, centralizált irányítási kapcsolatok is kiépíthetık, azonos adatformátumokat és kommunikációs kapcsolatokat alkalmazva. A zavarási feladatokra szolgáló egységek skálázhatóságával ún. „light” és „heavy” változatok is kialakíthatók, amelyek az antennák és a szükséges energiaellátás módosításával harcászati, vagy hadmőveleti szintő harci alkalmazásban is részt vehetnek, miközben az alapberendezések uniformizáltak. Hallatlan gazdasági és logisztikai elıny az, hogy amíg eddig ezen feladatokra több tízféle állomástípus létezett és azokat kellett együtt üzemeltetni, alkalmazni, addig ma az egy ilyen integrált berendezéstípussal megoldható. A továbbfejlesztés lehetısége a korábbi rendszerek esetében gyakorlatilag a nullával volt egyenlı, most pedig a szoftverrádió technológiából adódóan igen hatékonyan és jóval gazdaságosabban megoldhatók ezek a munkálatok. Ezen fent vázolt igen összetett szakmai és logisztikai feladatra kínál reális és gazdaságos megoldást a projektjavaslatban szereplı fejlesztési elgondolás, amely korszerőségét tekintve ma a világ egyik legkorszerőbb rendszere lehetne.
  • 13. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 13 / 19 4. Aprojektet megelızı, megalapozó K+F tevékenység és eredményei A Sagax Kft. az elmúlt években jelentıs erıforrásokat fordított a szoftver rádió technológiát használó tele-és infokommunikációs berendezések fejlesztéséhez szükséges infrastruktúra és ismeretanyag kialakítására és továbbfejlesztésére. Saját és pályázati forrásaink felhasználásával teremtettük meg a nyugodt és eredményes kutató-fejlesztı munkához szükséges munkahelyeket és számítástechnikai és mérési infrastruktúránkat. A termékskálánk kialakítása területén jelentıs lépéseket tettünk azoknak az univerzális építıelemeknek a kifejlesztése területén, amelyekre alapozva költség-hatékonyan tudjuk megvalósítani a fejlesztési projekteket és versenyképes ajánlatot tudunk tenni megbízóink számára. A projektjavaslat szempontjából legfontosabbak a szélessávú és sokcsatornás konverter kártyák valamint az arra épülı vevıkészülék berendezések. Ezeket az alábbi képeken láthatjuk. Wide-band, high-speed digitizer card by Sagax Multichannel digital receiver PCI card by Sagax Sagax SRS-3000 panorama receiver Sagax SRM-3000-4 monitoring receiver Ezekre az építıelemekre alapozva kezdtük meg a készülékek integrációjával a munkahelyek kialakítását, és a még hiányzó adástechnikai elemek kifejlesztését.
  • 14. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 14 / 19 4.1. Zavarás hatékonysági minısítı eljárás kidolgozása (ZMNE) A tanulmánykötet alapvetı célja az volt, hogy a pályázati program keretében kidolgozásra kerülı JAP HT28_SAJ integrált elektronikai felderítı és zavaró rendszer számára a zavarási folyamatok hatékonyságának meghatározásához szükséges elméleti alapokat összefoglalja, feltárja az eddigi módszereket, valamint új, lehetséges gyakorlati eljárásokra tegyen javaslatokat. A tanulmánykötet kivitelét tekintve két fı fejezetbıl épül fel, amelyek az alábbi címet viselik: • A rádiózavarás elméleti alapjai • A rádiózavarás hatékonyságának megállapítására szolgáló eljárások A tanulmány elsı fejezetében azt kívántuk bemutatni, hogy zajlik maga a rádiózavarás, mint fizikai folyamat milyen tipikus harcászati és mőszaki paraméterek befolyásolják az eredményességét, vagyis hatékonyságát. Rámutattunk, hogy a szakmában használatos hatékonysági kritériumok milyen egyszerősítések mellett használatosak látszólag egyszerően. Ezek mögött azonban a gyakorlat soha nem vette figyelembe pl. a kezelıi szubjektivitást, éppen azt, ami esetleg egészen más eredményt ad a gyakorlatban. A tanulmánykötet második fejezetében olyan eljárásokat, mérési összeállításokat mutatunk be, amelyek az emberi szubjektivitás kiiktatása mellett „gépesített” kritériumokkal határozza meg a bemenı és a kimenı információk különféle paramétereit és ezek változása – romlása mértékében definiálja a zavarás hatékonyságának mérıszámait.
  • 15. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 15 / 19 4.2. Nagysebességő iránymeghatározási algoritmus implementációja (Sagax) A Sagax digitalizáló kártyáira épülı vevıkészülékekben a BME által végzett elméleti kutatásokra alapozva kifejlesztésre került az iránymérési képesség. Ezzel a két vevıkészülék a beesı rádióhullám mirányát primer adatként tudja szolgáltatni a rendszer számára. Szélessávú (panoráma) implementáció Az iránymérési algoritmus a szélessávú spektrum keresı vevıkészülék spektrum becslési algoritmusának képességeit egészíti ki az un. bearing spektrum meghatározásával. Ez azt jelenti, hogy minden egyes frekvencia komponensre képes annak a komponensneka beesési szögét meghatárizni. Ennek persze csak azokban az esetekben van kiértékelhetı eredménye ha elegendıen nagy jel/zaj viszonyú vett jeleünk van. Ellenkezı esetben természetesen a zajból csak egy zaj-szerő beraing spektrum keletkezik, amely a 0-360 fok érték tartományos egyenletesen oszlik el. Monitoring implementáció Az iránymeghatározási algoritmus a monitoring vevı csatornákba is beépült. Ebben az esetben egy vevı csatorna egyetlen rádiójel vételért felelıs és az algoritmus ennek a vett jelnek az irányát mint egy szög adat képes szolgáltatni. Belsı felépítésben ez persze hasonló módon a KF sávszélességre bearing spektrumot szolgáltat, de a jellemzı adat a feldolgozási (demodulációs) sávszélességben történı átlagolással kerül meghatározásra. A 8 antennás Adcock iránymérı rendszer oktantális hibája és maximális iránymérési hibája a bázistávolság függvényében
  • 16. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 16 / 19 4.3. Teljesítmény összegzı fejlesztése (Sagax) A teljesítmény összegzı fejlesztésének elsı fázisában a egy szélessávú un. Wilkinson-hibrid kvázikoncentrált megvalósítására alapult. Az áramkör kisjelő protípusa elkészült, de a nagy teljesítmény szintre alkalmas változat prototipizásálsában már nehézségek adódtak a nagy teljesítményő ellenáőllások beszerzése maitt. Ezért ezt a változatot elvetettük és helyette egy csatolt vonalas megoldáson kezdtünk el dolgozni. Az eméleti csatolási tényezık megkeresése alapján a 3dB csatolás ilyen szélessávú megvalósításához három csatolt vezetékszakaszra van szükség. Ezeket meg is terveztük és a geometriailag használható struktúra (meander) is hozta az elvárt eredményeket a szimuláció alapján. Ezért az áramkör megépítésre és majd kis- és nagyszintő bemérésre is került. Az újratervezett összegzı elektromos modellje és tipikus szimulációs adatai a következı képeken láthatóak. Sajnos a hordozó anyagot szállító cég hibásan teljesített és a szükséges 60mil vsatagságú anyagok helyett 32mil-es anygot küldött, ennek pótlására várunk jelenleg. 4.4. Kimenı szőrıbank fejlesztése (Sagax) Az adófokozatok kimenetén a harmonikus frekvenciák kisugárzásának csökkentése érdekében harmonikus szőrıket kell alkalmaznunk. Ezeket a szokásos szub-oktávos áteresztısávi sávszéleséggel az alábbi táblázatban összefoglalt paraméterekkel terveztük meg. A feladatot a szőrık elméleti protípus alakjának majd a fizikai lay-out struktúrájának megtervezésével és végül a struktúra 3D elektromágneses szimulációjával és optimalizásciójával oldottuk meg. A szőrıket a teljesítmény összegzı realizációjához használt kvázi-koncentrált paraméterő struktúrában valósítottuk meg.
  • 17. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 17 / 19 4.5 Zavarjel generátorok fejlesztése (Sagax) A zavaró állomásban alkalmazott modulált zavaró jelek elıállítása egy digitális zavarjel generátorral történik. Ebben az alapsávi tartalmat DSP proceszorra épülı generátor állítja elı, míg a vivıfrekvenciát szintén digitálisan szintetizált vivı generátor. (DDS) A munkának ebben a szakaszában kifejlesztettük a különbözı frekvencia sávokban történı jelgeneráláshoz szükséges kimeneti csatolókat, valamint megtervezésre és kialakításra került a magasabb vezérlési szintekhez tartozó programozási felület. Az alábbi ábrákon láthatjuk a különbözı modulált jeleket a frekvencia kiterjesztı egységgel összekapcsolva, annak kimenetén és a távvezérlı felületen keresztül levezérelve. 4.6 Antenna szelekciós és szétosztó egység fejlesztése (Sagax) Az antennajel szelekciós és szétosztó egység fejlesztése során, noha rendszer technikailag ez az antenna rendszer és nem a teljesítmény fokozatok része, teljesen hasonló tervezési és technológia eljárásokat alkalmaztunk, mint az összegzı esetében. Itt valójában egy adás-vétel kapcsló (SPDT) alapelem, majd az erre épülı négyes kapcsló elem (SP4T) fejlesztése zajlik. Ezekbıl az elemekbıl épül fel a teljes szelekciós egység. A feladat ezen szakászában a négyes kapcsoló elem fejlesztésével kezdtünk foglalkozni, mégpedig az elméleti modell szimulációs viszgálatával. Az alábbi ábrákon az elméleti kapcsolási rajzot láthatjuk. A szimulátorban történı vizsgálatok és optimalizáció után a beiktatási csillapítás elérte a kívánt 1dB alatti értéket, ahogyen ezt az alábbi szimulációs eredmény is mutatja. Ezek után készült el az egység layout és mechanikai tervezése. A szimulációs és tervezési fázist a prototípus megvalósítása és a paraméterek méréssel történı ellenırzése követte. Az elkészült prototípust valamint az azon készült mérési eredményeket láthatjuk a követkkezı ábrákon. A feladatban elkészült nagyteljesítményő szelektor-kapcsoló alapelem prototípus azt mutatja, hogy az alakalmazott tervezési módszerek és megvalósítási technológia alkalmas a célok elérésére. A rendelkezésre álló szelektor és adás-vétel kapcsoló elemekbıl már össze integrálhatjuk a teljes antenna szelekciós és kapcsoló egységet.
  • 18. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 18 / 19 4.7 Moduláris tápegység család fejlesztése (BME) A 6db tápegység modul megépítéséhez szükséges elektromos és mechanikai anyagok beszerzése 2008. IV. negyedévében lezárult. A modulok beméréséhez és teszteléséhez valamint a tápegység fiókok rendszer szintő tesztelését kiszolgáló mőterhelés anyagait beszereztük. A teljesítmény modul térfogat kompatibilis modelláramkörének felépítése befejezıdött. Az egyes fontosabb részegységek az ábrán követhetık. A vezérlıkör térfogat kompatibilis modellje a bekötı kábelekkel az alábbi ábrán látható. 4.8 Adó teljesítmény erısítı fokozatok fejlesztése (BME) A meghajtó fokozat a 30-512MHz-es tartományban 1mW bemenı teljesítmény mellett mintegy 140W kimenı teljesítményt biztosít 50 ohmra. A meghajtó egységet egy 19”-os, 4U magas rack-fiókba integráltuk. A teljesítményerısítı és a meghajtó fokozatokat egy hőtı aggregátorra szereltük, amelyet egy nagy teljesítményő axiális ventillátor hőtött. A rack-ben kapott helyet még egy 28V/22A-es kapcsolóüzemő tápegység, amelyet szintén egy ventillátorral hőtöttünk. A meghajtó egység elılapján helyeztük el a meghajtó állapotát jelzı LED-eket illetve egy Reset nyomógombot. Elhelyeztünk továbbá egy árammérési pontot, amely segítségével a meghajtó áramfelvételét lehet megfigyelni. Kifejlesztettünk továbbá a Semelab DMOS RF FET-jének felhasználásával egy szélessávú (20-150 MHz) 300W-os teljesítmény erısítıt. Az erısítı blokkdiagramja és a fényképe, valamint mérési eredményei az alábbi ábrán láthatóak.
  • 19. Rádióelektronikai védelmi, hadviselési és harcvezetési rendszer 19 / 19 4.9 Integrált felderítı és zavaró munkhely (Sagax) A Sagax a rendelkezésre álló készülékek segítségével megkezdte a munkahely szintő rendszer integrációt a felderítési és a zavarási feladatok végrehajtására alkalmas munkahelyek létrehozásához. Az alábbi képen egy bemutató mintarendszer látható, melyben vevıkészülékek, táróló szerver és zavarjel generátor található nagyteljesítményő végfokozatok nélkül. A minta rendszeren az több készüléket összefogó, nagyobb integráltsági szintet megvalósító rendszer intergrációs eleveket, módszereket próbáljuk megvalósítani és további teszteket végzünk és tapasztalatot győjtünk a nagyobb integráltsági szintő állomások és rendszerek kialakításához.