Aviones de reconocimiento electronico

1. Aviones de Reconocimiento
Electrónico
Por JC65/Agosto2015
RC-12N. Wikimedia commons.
Antecedentes
La labor de detectar, identificar y ubicar las fuerzas enemigas,siempreha sido una prioridad en la
guerra, y para ello tradicionalmentese ha recurrido al uso de lugares altos,incluido globos aerostáticos,
que permitan la observación del campo de batalla,y al aparecer la aviación fuenatural la utilización de
aviones para cumplir dicho cometido.
Al evolucionar la tecnología seha extendido el campo del reconocimiento y observación, más allá del
ámbito visual,tomando vital importancia el delas señales electrónicas,es decir de las ondas
radioeléctricas,naciendo la disciplina del SIGINT, u obtención de información o inteligencia sobreestas
señales,la cual a su vez se puede dividir en COMINT o inteligencia sobrelas señales decomunicaciones,
y el ELINT o inteligencia sobreseñales no comunicacionales (radar, radiaciones no deseadas,etc.)
Lo anterior,aunque no reconocido por la mayoría de los autores como parte de la EW o guerra
electrónica (electronic warfare),desde un sentido amplio y considerando que esta se basa en usar el
espectro electromagnético para beneficio propio,mientras sele niega al enemigo, bien podremos
catalogar a estos aviones como parte de esta EW.
También estas plataformas suelen llevar nombres como ISR (Inteligencia,vigilanciay reconocimiento),
ISTAR (Información,vigilancia,adquisición deobjetivos y reconocimiento), o cualquier otra queen algún
momento favorezca la adjudicación dealgún contrato militar.
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2. Al final decuentas es detectar, clasificar,ubicar y estudiar al enemigo en basea las emisiones desus
equipos electrónicos,y adicionalmente usar emisiones propiascomo la deradares,con la misma
función.
Para limitar el alcancey contenido del presente artículo,nos limitaremos a plataformas ISR decorto
rango, usadas principalmenteen la lucha asimétrica o también denominada lucha contra el terrorismo.
Anatomíade una plataforma ISR
Para poder detectar, luego clasificary geo-localizar,y eventualmente interceptar (escuchar y hasta
interferir) señales radioeléctricas,en un amplio abanico defrecuencias serequiere de una buena
cantidad y variedad de antenas,las cuales en un sistema terrestre o marítimo no presentan mayores
problemas de instalación,pero que en un avión generan problemas para su protección,por lo cual
suelen usarsedistintosdomos y protuberancias,quea su vez generan algunos problemas aerodinámicos
para el avión.
Para entender porque estas antenas tienen estas formas y tamaños es necesario explicar2 propiedades
de las ondas radioeléctricas:La longitud de onda y la polarización.
La longitud de onda( λ ), no es más que la distanciaentreuna cresta o pico de energía y la siguiente
cresta (recuérdese que son ondas,o si sequiere ver así: olas),la cual es de magnitud inversamente
proporcional a lafrecuencia dedicha oscilación,y la razón de la proporción es la velocidad de
desplazamiento de dichas ondas,en este caso la velocidad dela luzc (300.000 Km/s), así para una
frecuencia de 10 GHz corresponderá una λ de 3 cm, para 1 GHz la λserá de 30 cm, para 100 KHz
corresponderá un λ de 3 Mts y así sucesivamente.
A su vez, y por razones que por lo breve de este artículo,no se explicarán,lalongitud ideal deuna
antena simpleserá de λ/2, así para una f=10 GHz (banda X) la antena ideal correspondienteserá de
apenas 1.5 cm, mientras que para 100 KHz (VHF) esta será de 1.5 Mts.
Como se ve, a altas frecuencias lasantenas serán pequeñas y fácilmente ubicables en el fus elajede un
avión,incluso agruparvariasdeellas para formar un arreglo (array) y mejorar sus propiedades, pero a
relativamente bajas frecuencias,estas deben ser apreciablemente grandes, y difíciles desituar.
Antena en banda VHF Antena equivalenteenbanda X
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3. Polarización, esta propiedad se deriva del hecho que las ondas radioeléctricassegeneran por la
interacción dedos polos, y dependiendo de la posición espacial dedichos polos segenerará un plano de
avancede estas ondas.Así, si los polos seencuentran uno arriba del otro,es decir alineados en la
vertical,sedice que existe polarización vertical (PV),por el contrario si un polo está al lado del otro la
polarización será horizontal (PH).
Cisco.com
Esto es de vital importanciadebido al hecho de que la transferencia deseñal ideal o máxima,se logrará
solo si lasantenas trasmisorasy receptoras tienen la misma alineación,es decir la misma polarización,y
esta transferencia llegaráa ser nula,o al menos mínima si las antenas están perpendiculares entre sí.
Luego si deseamos detectar señales con PV, nuestra antena debe ser colocada en forma vertical,si
nuestras señales deinterés son de PH, y orientadas haciael norte, de igual manera debe ser nuestra
antena receptora.
En este punto ya debe ser obvio que la mayoría de sistemas decomunicaciones bidireccionales tendrán
PV, para que todo interesado en recibir la señal solo deba orientar su antena en la vertical,mientras que
sistemas altamente direccionales como los radares y sistemas detransmisión punto a punto, pueden
usar tanto PV como PH.
Otro hechos a conocer sobrela polarización, es que si secombinan en el tiempo PH y PV se puede
generar un nuevo tipo, la polarización circular,la cual puedeser hacia la derecha (PCD) o hacia la
izquierda (PCI),y que al rebotar la señal en objetos, la señal puede verse alterada en varias formas,
entre ellas en su polarización.
Conocido esto, ya podemos pasar a analizar laanatomía de uno de estos aviones de vigilancia
electrónica,y sus distintasantenas:
Las característicasdela mayoría de estas plataformas aéreas son clasificadascomo secretas,así que
usaremos una que puede considerarsecomo un clásico del tema, con más de 40 años de servicio,y no
menos de 12 modelos o sub-variantes,y amplia información ya desclasificada: El RC-12 Hurón
Este se basa en el popular avión civil Beechcraft1900 Super KingAir, el cual porta 2 motores turbohélice
de 850 HP c/u, y autonomía de 8 horas de patrulla (lavigilanciaes una labor que requiere de mucha
paciencia) con más de 1 TM de carga útil.
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4. 1.-Antena posterior concapacidadde rotar sobre su ejepara variar su polarización (VHF/UHF)
2.-Antenas decable,HF (PV y PH)
3.-AN/APR-44 , sistema dealerta deradar RWR(Banda X)
4.-Pod de ELINTy DF.( bandas L,Sy C)
5.-Antenas helicoidales de AN/APR-39, RWR concapacidadde DF(bandas C,X y K)
6.-Antenas dedipolo VHF/UHF,secombinan con la antena #1 y #11 para DF
7.-Antena deGPS
8.-Antena deSINCGARS, radio devoz y data concapacidad de“hopping” (VHF)
9.-Pod delantero dedatalinken banda ancha.
10.-Antena conPH y PV dedetecciónpor scanning en bandas L,S y C
11.-Antenas dedipolo VHF/UHF, secombinancon las antenas #1 y #6 para DF
12.-Antenas de HF/VHF (PV y PH)
13.-Arreglo deantenas VHF/UHF con capacidad deDF
14.-Dispensador deseñuelos deradar eIR
15.-Transpondedore IFF (UHF)
16.-Antena enbanda “p” (UHF) de PCD y PCI.
17.-Pod trasero dedatalink enbanda ancha
18.-Antena del sistema VOR, para navegación
19.-Aletas agregadas para compensar la aerodinámica delavión.
Pasemos a aclarar algunos términos quepuedan encontrar como extraños, como por ejemplo las
bandas de radiofrecuencias,queson los sectores o rangos de frecuencias y que de menor a mayor son
las siguientes: HF, VHF, UHF, L, S, C, X y K.
La detección por Scanning, es simplemente lo que haceel radio-receptor de nuestro vehículo al pisar el
botón “scan”al buscar una emisora FM,comienza a variar la frecuencia derecepción hasta que consigue
una señal lo suficientemente fuerte y coherente para considerarla una estación trans misora.En el caso
del SIGINT, esta búsqueda es constante y presentada gráficamente en un monitor, quedando de parte
del operador la selección dela(s) señal(es) a monitorear (escuchar).
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5. El término DF significaDirection Finding, o “encontrador de dirección”,es un dispositivo capazde
indicar ladirección dedonde proviene una señal,lo cual es el primer paso para geolocalizar su origen.
Existen variasestrategias parahacer esto,nombraré tres:
-Usar una antena de alta directividad y rotarla hastaquese consiga la máxima amplitud dela señal
estudiada,esta señalará entonces,cual veleta, el origen de la señal.Para ello seusa un dispositivo
mecánico que hacerotar la antena,esto es un radiogoniómetro básico.Su principal desventaja es el
tiempo necesario para determinar la dirección.
-Usar interferometría de magnitud, esto es con un arreglo de antenas direccionadashacia distintos
puntos, comparar la fuerza de la señal en todas las antenas.Esto es útil cuando sepueden tener varias
antenas de gran ganancia y direccionalidad,separadaspor una distancia mucho mayor al λ de la señal
estudiada.Útil en bandas L, S, C, X y K
-Usar interferometría de fase,esto es medir la diferencia defases o la diferencia en el tiempo de arribo
de la señal a cada una delas antenas de un arreglo (normalmente circular) debaja ganancia,útil cuando
la distancia entre las antenas es muy inferior al λ de la señal,es decir bandas HF, VHF, UHF
Ejemplos de los tres casos
Y para ser montados en un avión,estos dispositivosson protegidos por cápsulas, cúpulas o alerones:
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6. Las dos últimas estrategias permiten encontrar la dirección en forma instantánea para cada frecuecia
estudiada,y con una precisión que suelevariar entre 1º y 8º, siendo mejor a mayor frecuencia de la
señal.
Una vez encontrada la dirección desdevarios puntos ampliamenteseparados pero bien conocida su
ubicación (gracias al GPS),obtener la localización deorigen de la señal seresume a un simpleproblema
de trigonometría (triangulación)
Una vez que la señal es detectada, se clasifica,sedetermina dirección de origen, geo-localización,y si es
de voz, se escucha,si es digital cabela posibilidad dedesencriptarla,y si secuenta con los equipos de
interferencia,se puede jammear o interrumpir.
Cuando cabela posibilidad deescucha en vivo,se debe contar con el personal suficientepara atender
los distintos canales,y de ser necesario de traductores.
Si la señal correspondea radares y otros sistemas diferentes a los de comunicaciones,cabela
posibilidad degrabarlas parasu posterior estudio,y por supuesto determinar la geolocalización dela
fuente.
El último eslabón es la comunicación con los centros detomas de decisiones y/o tropas amigas en
tierra,para lo cual sedebe contar con radios VHF seguros, con capacidad desaltos defrecuencia,
enlaces satelitales (SATCOM) y sistemas de datalink.
Antena SatComde ELTA
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7. Radares y sistemas Electro-ópticos.
Estas plataformas,además delos dispositivospasivosmencionados (detectores, scanner,DF) suelen
llevar algún radar y/o dispositivosdeobservación electro-ópticos.
Adicional al radar meteorológico ubicado en la narizdel avión sepuede ubicar algún radar debanda X,y
cobertura de 360º, bajo el fuselaje.Este permite mediante el uso de tecnología SAR o de apertura
sintética la obtención de imágenes radioeléctricasdealta definición,querivalizan en detallecon los
equipos fotográficos,pero este tema será objeto de un posterior artículo,al igual quelos sistemas
electro-ópticos.
Lo que se no quiero dejar de mencionar es la tecnología SAR pero en radares de banda “P” (UHF) , los
cuales pueden obtener imágenes de mediana resolución,pero atravesando el follajede las selvasy
bosques,e incluso detectar objetos metálicos en la selva más espesa y hasta enterrados.Esto los hacen
especialmente útiles en los escenarios deguerra asimétrica tropicales. Un ejemplo de esto es el Foliage
Penetration Radar (FPR) de Elbit,o el CARABAS de Saab.
Por últimodejolaimagenal estiloShipbucketde unaimaginaria yespeculativaadaptaciónde
un aviónde pasajerosATR-42,para funcionesde vigilanciaelectrónica,indicandosus
principalescomponentes:
1.-Antena de cable HF PH, 2.-Antena HF PV, 3.-Interceptor y jammer de telefonía celular y satelital(bandas L y S), 4.-Pod de RWR y DF bandas L y S, 5.-SATCOM banda K, 6.-
Radio segura en VHF, 7.-GPS, 8.-Radar meteorológico, 9.- RWR y DF bandas C, X y K en proa, 10.- Interceptor y DF en bandas VHF y UHF PV, 11.-Antena VHF/UHF PH en proa,
12.-Radar SAR banda P (UHF), 13.-Radar 360º en banda X y capacidad SAR, 14.-APU adicional, 15.-Transpondedor/IFF (UHF), 16.-Lanzador de señuelos de radar e IR, 17.- RWR
y DF bandas C, X y K en popa, 18.-Antenas VHF/UHF PH de popa.
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8. Por: JC-65 para