Nieuwe instrumenten voor elektronische oorlogvoering: multispectrale operaties en missie-adaptieve sensoren

Joint All-Domain Command and Control (JADC2) wordt vaak omschreven als offensief: OODA-loop, kill chain en sensor-naar-effector. Defensie is inherent aan het "C2"-gedeelte van JADC2, maar dat is niet wat in eerste instantie in me opkomt.
Om een ​​voetbalmetafoor te gebruiken: de quarterback krijgt alle aandacht, maar het team met de beste verdediging – of het nu gaat om de loopaanval of de passingaanval – haalt meestal de finale.
Het Large Aircraft Countermeasures System (LAIRCM) is een van Northrop Grummans IRCM-systemen en biedt bescherming tegen infraroodgeleide raketten. Het is geïnstalleerd op meer dan 80 modellen. Bovenstaande afbeelding toont de installatie op de CH-53E. Foto met dank aan Northrop Grumman.
In de wereld van elektronische oorlogsvoering (EW) wordt het elektromagnetische spectrum beschouwd als het speelveld, met tactieken zoals doelgerichtheid en misleiding voor de aanval en zogenaamde tegenmaatregelen voor de verdediging.
Het leger gebruikt het elektromagnetische spectrum (essentieel maar onzichtbaar) om vijanden te detecteren, te misleiden en te verstoren, terwijl het tegelijkertijd eigen troepen beschermt. De controle over dit spectrum wordt steeds belangrijker naarmate vijanden capabeler worden en bedreigingen geavanceerder.
"Wat er de afgelopen decennia is gebeurd, is een enorme toename van de rekenkracht", legt Brent Toland, vicepresident en algemeen directeur van de Navigation, Targeting and Survivability Division van Northrop Grumman Mission Systems, uit. "Hierdoor kunnen we sensoren ontwikkelen met een steeds grotere directe bandbreedte, wat resulteert in snellere verwerking en een hogere waarnemingscapaciteit. Bovendien maakt dit in de JADC2-omgeving gedistribueerde missieoplossingen effectiever en robuuster."
CEESIM van Northrop Grumman simuleert op natuurgetrouwe wijze echte oorlogsomstandigheden en biedt radiofrequentiesimulatie (RF) van meerdere gelijktijdige zenders die zijn aangesloten op statische/dynamische platforms. Robuuste simulatie van deze geavanceerde, bijna gelijkwaardige dreigingen biedt de meest economische manier om de effectiviteit van geavanceerde elektronische oorlogsvoeringapparatuur te testen en te valideren. Foto met dank aan Northrop Grumman.
Omdat de verwerking volledig digitaal is, kan het signaal in realtime en op machinesnelheid worden aangepast. Wat betreft het richten, betekent dit dat radarsignalen kunnen worden aangepast om ze moeilijker detecteerbaar te maken. Ook wat betreft tegenmaatregelen kunnen reacties worden aangepast om bedreigingen beter het hoofd te bieden.
De nieuwe realiteit van elektronische oorlogsvoering is dat de toegenomen rekenkracht het slagveld steeds dynamischer maakt. Zo ontwikkelen zowel de Verenigde Staten als hun tegenstanders operationele concepten voor een groeiend aantal onbemande luchtvaartsystemen met geavanceerde elektronische oorlogsvoeringcapaciteiten. Als reactie hierop moeten tegenmaatregelen eveneens geavanceerd en dynamisch zijn.
"Zwermen voeren doorgaans een of andere sensormissie uit, zoals elektronische oorlogsvoering", aldus Toland. "Wanneer je meerdere sensoren hebt die op verschillende luchtplatformen of zelfs ruimteplatformen vliegen, bevind je je in een omgeving waar je jezelf moet beschermen tegen detectie vanuit meerdere geometrieën."
“Het gaat niet alleen om luchtverdediging. Je hebt momenteel overal potentiële bedreigingen om je heen. Als ze met elkaar communiceren, moet de reactie ook op meerdere platforms gebaseerd zijn, zodat commandanten de situatie kunnen inschatten en effectieve oplossingen kunnen bieden.”
Dergelijke scenario's vormen de kern van JADC2, zowel offensief als defensief. Een voorbeeld van een gedistribueerd systeem dat een gedistribueerde elektronische oorlogsvoeringsmissie uitvoert, is een bemand legerplatform met RF- en infraroodtegenmaatregelen dat samenwerkt met een vanuit de lucht gelanceerd onbemand legerplatform dat ook een deel van de RF-tegenmaatregelen uitvoert. Deze configuratie met meerdere onbemande schepen biedt commandanten meerdere perspectieven voor waarneming en verdediging, in tegenstelling tot de situatie waarin alle sensoren zich op één platform bevinden.
"In de multidomein-operatieomgeving van het leger is het overduidelijk dat ze absoluut in hun eigen omgeving moeten zijn om de bedreigingen te begrijpen waarmee ze te maken krijgen," aldus Toland.
Dit is de capaciteit voor multispectrale operaties en dominantie van het elektromagnetische spectrum die het leger, de marine en de luchtmacht allemaal nodig hebben. Hiervoor zijn sensoren met een bredere bandbreedte en geavanceerde verwerkingsmogelijkheden nodig om een ​​groter deel van het spectrum te kunnen beheersen.
Om dergelijke multispectrale operaties uit te voeren, moeten zogenaamde missie-adaptieve sensoren worden gebruikt. Multispectraal verwijst naar het elektromagnetische spectrum, dat een reeks frequenties omvat, van zichtbaar licht en infraroodstraling tot radiogolven.
Historisch gezien werd het richten op doelen bijvoorbeeld gedaan met radar en elektro-optische/infrarood (EO/IR) systemen. Een multispectraal systeem in de zin van doeldetectie zal daarom een ​​systeem zijn dat gebruik kan maken van breedbandradar en meerdere EO/IR-sensoren, zoals digitale kleurencamera's en multiband-infraroodcamera's. Het systeem zal meer gegevens kunnen verzamelen door te schakelen tussen sensoren die verschillende delen van het elektromagnetische spectrum gebruiken.
LITENING is een elektro-optische/infrarood richtmodule die beelden over lange afstanden kan maken en gegevens veilig kan delen via een bidirectionele plug-and-play dataverbinding. Foto van sergeant Bobby Reynolds van de Amerikaanse luchtmacht.
Om het bovenstaande voorbeeld te gebruiken: multispectraal betekent niet dat één enkele sensor combinatorische mogelijkheden heeft in alle delen van het spectrum. In plaats daarvan worden twee of meer fysiek gescheiden systemen gebruikt, waarbij elk systeem een ​​specifiek deel van het spectrum meet. De gegevens van elke individuele sensor worden vervolgens samengevoegd om een ​​nauwkeuriger beeld van het object te verkrijgen.
"Wat overlevingskansen betreft, is het vanzelfsprekend dat je niet gedetecteerd of aangevallen wilt worden. We hebben een lange geschiedenis in het bieden van overlevingskansen in het infrarood- en radiofrequentiegedeelte van het spectrum en beschikken over effectieve tegenmaatregelen voor beide."
“Je wilt kunnen detecteren of je door een tegenstander wordt belaagd in een van beide delen van het spectrum en vervolgens de juiste tegenaanvalstechnologie kunnen inzetten – of het nu RF of IR is. Multispectrale technologie is hier krachtig omdat je op beide vertrouwt en kunt kiezen welk deel van het spectrum je wilt gebruiken, en welke techniek het meest geschikt is om de aanval af te weren. Je evalueert de informatie van beide sensoren en bepaalt welke je in deze situatie het beste beschermt.”
Kunstmatige intelligentie (AI) speelt een belangrijke rol bij het samenvoegen en verwerken van gegevens van twee of meer sensoren voor multispectrale toepassingen. AI helpt bij het verfijnen en categoriseren van signalen, het filteren van relevante signalen en het geven van bruikbare aanbevelingen voor de beste aanpak.
De AN/APR-39E(V)2 is de volgende stap in de evolutie van de AN/APR-39, de radarwaarschuwingsontvanger en elektronische oorlogsvoering suite die vliegtuigen al decennia lang beschermt. De slimme antennes detecteren wendbare dreigingen over een breed frequentiebereik, waardoor er geen plek is om je in het spectrum te verbergen. Foto met dank aan Northrop Grumman.
In een omgeving met een bijna gelijkwaardige tegenstander zullen sensoren en effectoren zich vermenigvuldigen, met veel dreigingen en signalen afkomstig van Amerikaanse en coalitietroepen. Momenteel worden bekende elektronische oorlogsvoeringdreigingen opgeslagen in een database met missiegegevensbestanden die hun signatuur kunnen identificeren. Wanneer een elektronische oorlogsvoeringdreiging wordt gedetecteerd, wordt de database op machinesnelheid doorzocht naar die specifieke signatuur. Wanneer een opgeslagen referentie wordt gevonden, worden passende tegenmaatregelen toegepast.
Wat echter zeker is, is dat de Verenigde Staten te maken zullen krijgen met ongekende elektronische oorlogsvoering (vergelijkbaar met zero-day-aanvallen in de cyberbeveiliging). Dit is waar AI een rol zal spelen.
"Naarmate bedreigingen in de toekomst dynamischer en veranderlijker worden en niet langer geheim te houden zijn, zal AI zeer nuttig zijn bij het identificeren van bedreigingen die niet in uw missiegegevensbestanden te vinden zijn," aldus Toland.
Sensoren voor multispectrale oorlogsvoering en adaptatiemissies zijn een antwoord op een veranderende wereld waarin potentiële tegenstanders beschikken over bekende geavanceerde capaciteiten op het gebied van elektronische oorlogsvoering en cyber.
"De wereld verandert snel en onze defensieve houding verschuift naar die van bijna gelijkwaardige tegenstanders. Dit verhoogt de urgentie van de invoering van deze nieuwe multispectrale systemen om gedistribueerde systemen en effecten te bestrijden," aldus Toland. "Dit is de nabije toekomst van elektronische oorlogvoering."
Om in dit tijdperk voorop te blijven lopen, is het essentieel om geavanceerde technologieën in te zetten en de toekomst van elektronische oorlogsvoering te verbeteren. De expertise van Northrop Grumman op het gebied van elektronische oorlogsvoering, cyberoorlogvoering en elektromagnetische manoeuvreoorlogvoering omvat alle domeinen: land, zee, lucht, ruimte, cyberspace en het elektromagnetische spectrum. De multispectrale, multifunctionele systemen van het bedrijf bieden militairen voordelen in alle domeinen en maken snellere, beter onderbouwde beslissingen en uiteindelijk missiesucces mogelijk.


Geplaatst op: 7 mei 2022
WhatsApp online chat!