ELETRO-ÓTICOS E FLIR - EO/IR


Os uso do de sensoriamento passivo por TV, amplificadores de luz e detectores IR também pode ser usado para busca e acompanhamento de alvos. Com a telemetria laser é possível obter a distância do alvo acompanhado.

Os sensores eletro-óticos tem a vantagem de quase imunidade a interferências, mas tem curto alcance (algumas dezenas de km para detecção com FLIR e 10 km para rastreio com laser) e são bastante afetados pela atmosfera. São muito úteis para complementar os sistemas ativos, principalmente para ampliar a cobertura contra alvos voando baixo ou estacionários, e quando for necessário utilizar EMCON.

O espectro de luz também pode ser usado para comunicações. O mais simples são os sinais luminosos e por bandeiras chegando até os feixes de laser que podem ter cerca de 10.000 canais multiplex.

Estes sensores podem ser colocados em conjunto em alças EO ou optrônicas. São sistemas de TV, IR e laser, em base conteirável e giro estabilizada e atua como acompanhador de alvos, informa azimute, elevação e distância do alvo acompanhado.

Estes sensores também podem estar acoplados a um radar, sozinhos ou em conjunto. O IR tem geralmente 10-15 graus de abertura para aquisição e 3-4 graus para acompanhamento. O laser tem precisão de 5 m contra alvos pequenos a 5-6 km. A TV faz identificação de alvos com zoom e também pode apontar armas e avaliar o resultado do engajamento. Os sistemas de TV de baixa luminosidade (LLTV) são usados para aumentar a capacidade de visão noturna. Os sensores FLIR operam na faixa de 3-5 e 8-14 microns de comprimento de onda. A primeira faixa para regiões quentes e a segunda para irradiação da superestrutura e casco. Os nevoeiros e chuvas degradam o seu desempenho. São a primeira escolha contra alvos voando muito baixo.

Antes de 1980 a ameaça eletro-ótica nos navios de superfície era limitada a poucos tipos de mísseis guiados por IR de primeira geração. Na época em as contramedidas eram bem primitivas como montantes direcionados de refrigeradores de gases, usando montantes insulados e de parede duplas e redução de gases, respectivamente. Desde 1980 o controle da assinatura térmica tem se tornado relativamente mais crítica, com a proliferação de sensores FLIR de longo alcance e armas guiadas por FLIR. Contra estas ameaças o objetivo do projeto de redução da assinatura térmica deve ser:

-  Redução da alcance de aquisição por FLIR;

-  Fazer a classificação, acompanhado e pontaria do FLIR mais difícil;

-  Melhorar a efetividade das contramedidas e engodos.

Algumas marinhas do norte da Europa operam em uma ambiente natural que sempre limita a efetividade do FLIR, mas sua furtividade natural não existe quando operam em outros teatros de operação ou o tempo todo. Para controle de assinatura térmica, exaustores de motores fora do vão do navio podem ser preferíveis a usar desviadores convencionais.

Os escapes dos motores diesel também pode ser eliminado abaixo da água, embora possa resultar numa assinatura acústica excessiva. Contudo, a redução dos gases é apenas um elemento no controle da assinatura térmica. A assinatura térmica do navio pode, em alguma extensão, ser controlada para aprimorar o isolamento térmico do compartimento de máquinas, aumentar a proteção das partes quentes como o tanques das asas e passagem de tripulantes nas partes acima da linha d’água na sala dos propulsores (motores diesel, caldeiras e turbinas), por um projeto de exaustão cuidadoso evitando que os gases aqueçam as partes elevadas como as antenas de radar, pelo uso de partes altas com sistema umidificador (e talvez um sistema de pulverização de água) e também pelo uso de coberturas especiais.

O último conceito pode ser empregado para surpresa tática, desde que seja feito ajustes rápidos na assinatura térmica do navio no início das hostilidades. A redução da assinatura térmica novamente tem um impacto limitado no tamanho e custo, ao menos que um alto nível de redução seja especificado.


Sistema de busca e acompanhamento de alvos infra-vermelho (IRST - Infra-red Seek Target). Geralmente são usados para complementar os radares nas buscas de alvos voando a baixa altitude.
 

CONTRAMEDIDAS E0/IR

Várias contramedidas E0/IR estiveram disponíveis por anos, como a cobertura das fontes IR de possíveis detectores, usando tintas não refletivas para reduzir o nível de radiação IR, armadilhas IR e táticas de ejeção de flares IR para causar um travamento falso das armas com guiamento IR. Recentemente, contudo, estas técnicas tem recebido reforços renovados para melhorá-las e refiná-las. Além disso, vários sistemas de contramedidas novas tem sido desenvolvidas, principalmente para aeronaves.

Armas guiadas por laser ou EO também estão aparecendo em largo emprego. O uso de contramedidas de laser varia da dissimulação de alcance com o uso de raios laser que cegam o operador que aponta a arma visualmente. Por outro lado, os lasers estão sendo desenvolvidos para interferir nos telêmetros e armas guiadas a lasers inimigas.

No geral os feixes laser são difíceis de detectar e bloquear. Podem ser usados revestimentos anti-laser, aerossóis despistadores, principalmente contra bombas guiadas por laser (LGB). Contramedidas contra armas guiadas por TV e sistemas de acompanhamento direcionados por TV são muito mais difíceis de desenvolver, embora as pesquisas estão continuando nestas áreas.

Algumas CM EO são baixar a silhueta do navio ou diminuir o tamanho da aeronave (assinatura visual), redução do contraste, camuflagem, obscurecimento, nuvens de fumaça(fumaça no escape do motor ou fósforo branco) e retro-reflexão. No caso de aeronaves, as trilhas de condensação tem que ser evitadas. São o equivalente a esteira dos navios. Elas podem ser evitadas no planejamento da missão através de informes meteorológicos e com uso de redutores de tensão injetados nos escapes. A esteira dos navios dão uma ótima assinatura visual dos navios a noite devido ao brilho das algas refletindo o luz da lua.

Os termos relacionados com as contra medidas IR/EO são:
- IRSM (Infra-Red Suport Measures);
- IRCM (Infra-Red Counter-Measures);
- IRCCM (Infra-Red Counter-Counter-Measures); e seus análogos EO;
- EOSM
- EOCM
- EOCCM(poucos dados disponíveis destes).

 
Camuflagem

A capacidade de cancelamento com a camuflagem de um navio pode ser aprimorada e a probabilidade de detecção e o acompanhamento pode ser reduzido pelo uso e uma aparência em cinza nevoeiro. Esta cor reduz o contraste do navio em relação ao horizonte através da eliminação de partes brancas e negras na vertical ou nas superfícies quase no topo.

Para diminuir o contraste as letras e números de casco são feitos em cinza oceânico. Na chaminé é utilizado pintura resistente ao calor e a parte inferior do navio é pintada com tinta preta e anti-sujeira que protegem o navio contra a adesão de crustáceos e mexilhões e algas.

FLARES

Os flares são fontes de calor usados como alvos falsos. Quando usados junto com Chaffs (cargas mistas), geram fontes de calor intensas nas proximidades do navio ou aeronave para desviar a trajetória dos mísseis guiados por IR para longe.
A eficiência do flare depende de:

1 - Velocidade de ignição  - O flare deve ser ligado e atingir pelo menos 5 vezes a energia do alvo o mais rápido possível;

2 - Tempo de queima - Tem que ser longo o bastante para prevenir a reaquisição do alvo. Um flare geralmente produz cerca de 15 W no comprimento de onda de 3,5 microns e queima por 3 segundos;

3 - Direção e velocidade de ejeção - Deve entrar no campo de visão do míssil (FOV) e estar no seu comprimento de onda/espectro. A velocidade de ejeção ajudará a desviar o alvo do campo de visão do míssil mais rapidamente;

4 - Distribuição da queima - Flares que queimam de forma muito brilhante e se extinguem rapidamente podem acionar as CCME do míssil;

5 - Trajetória do flare - Uma vez lançado o flare pode acionar as CCMEs do míssil se desacelerarem ou descerem muito rápido.

A efetividade o flare também depende do tipo de míssil. Mísseis ar-ar “all-aspect” travam em partes da fuselagem mais frias que as do exaustor da turbina. O AIM-9M pode se guiar pelas bordas de ataque de uma asa, como um alvo irradiando ondas de grande comprimento que o fluxo do exaustor o que significa que os flares atuais tem que irradiar ondas de comprimentos maiores. Cabeças de busca de imagem IR(IIR) também operam com comprimentos de onda múltiplas (ex. ultra-violeta).

Algumas cabeças de busca podem trancar em certos comprimentos de onda dos exaustores e ignorar comprimentos de ondas de outras frequências. Por outro lado, até os mísseis de última geração tem restrições quando de frente para o sol. 


Flares naval auxilado por pára-quedas.


Uma fragata taiwanesa lançando Chaff e flares com o sistema Dagaie MK2.



Testes de um flare australiano.




Flares russos em ação.

IRCM

Os IRCMs são contramedidas IR ativas levadas nas aeronaves ou rebocadas e que emitem ativamente para enganar os mísseis guiados por calor.

Os IRCM antigos usavam combustível que queima suprido por ar comprimido, para aquecer um bloco de cerâmica, que é tem a frequência modulada por rotação alternando em persianas e janelas opacas, permitindo irradiar uma séria de pulsos IR numa razão capaz de perturbar os circuitos de acompanhamento da cabeça de mísseis IR. Os sistema atuais usam colunas de grafite aquecidas eletricamente num envelope cilíndrico geralmente montado na cauda. Eles são onidirecionais e tem um sistema de modulação muito eficiente para confundir a cabeça dos mísseis IR.

O princípio operacional de varredura circular, no qual a maioria dos armamentos guiados por IR sem elaboração de imagem opera, pode ser simples e barato, porém, o emprego de um retículo de rotação angular é uma desvantagem explorada pelas CM. O método básico é o mesmo na contraposição dos radares de varredura cônica: a geração proposital de uma fonte falsa de energia IR oscilante, que será interpretada pelo míssil como evidência de que o buscador apontando diretamente para o alvo. O resultado será comandos de direção espúrios, enviados a cabeça do buscador, que o desviarão da posição do alvo.

A modulação mecânica não tem flexibilidade pois tem configuração fixa. Modelos atuais são modulados eletronicamente e podem se adaptar rapidamente a ameaça.

Optrônicos nos Submarinos

Os submarinos atuais estão tendo a opção de usarem periscópio optrônico com IR, imagem térmica, LLTV e telemetro laser. Aumentam a capacidade de vigilância e obtenção de dados para ataque e direção de armas quando forem necessários, principalmente a noite. São integrados a consoles para controlar a varredura (azimute e elevação), disparar perifotos e lasers, compor cenários térmicos na tela, apresentar imagens de TV e LLTV e gravar as imagens obtidas para reduzir a exposição para posterior exame minucioso das imagens.


Periscópio do submarino Scorpene com sensores múltiplos.


ASPECTOS HISTÓRICOS

Um Marco na Guerra Moderna

O primeiro engajamento entre duas marinhas equipadas com mísseis ocorreu durante a guerra do Yom Kippur em 1973. As marinhas do Egito e Síria supridas pelos Soviéticos empregaram o míssil anti-navio Styx, que tinha o dobro do alcance do míssil israelense Gabriel I. Esta vantagem esmagadora no desempenho dos mísseis sempre puderam ser utilizadas no Mediterrâneo oriental devido aos canais de superfície que sempre aumentam o alcance dos radares de busca de superfície das lanchas de ataque rápidos (Fast Attack Craft - FAC) para além do horizonte de radar.

A vantagem no alcance de engajamento das FAC egípcias deveria ser absolutamente decisiva. Mesmo assim, as 14 FACs israelenses das classes SAAR I, II, III e IV saíram intactos de inúmeros engajamentos, exceto por um pequeno buraco de fragmento sem importância. Foram as FACs árabes equipadas com o Styx das classes OSA e KOMAR que foram afundadas ou fugiram para o porto. A razão para esta sucesso tático israelense foi o uso integrado de furtividade, despistadores, GE e táticas.

Os planejadores navais israelenses compreenderam que, para se aproximarem a um alcance letal, suas FACs teriam primeiro que sobreviver a um ataque múltiplo de mísseis Styx. Por isso, a primeira geração de FACs israelenses foram modificadas no fim da década de 60 para minimizar seu RCS no arco frontal. No projeto das SAAR IV isto foi cumprido pela limitação da forma da frente, pela aplicação de material RAM na frente da superestrutura e elementos do mastro e o projeto das instalações altas e antenas.

Como opção de defesa primária, foguetes de Chaff de longo alcance foram usadas para despistar as tripulações das FACs árabes no sentido de fazê-los disparar contra alvos inexistentes. Mas os israelenses compreenderam que isto necessitava de informações em tempo real de localização além do horizonte dos navios árabes, o que nem sempre foi conseguido. Durante a guerra de 1973, esta tática apenas desviou uma pequena porção dos mísseis anti-navios árabes. Então, como agora, o alerta de ataque de mísseis foi fornecido pela interceptação das comunicações, sistemas de GE passivos, radares de busca aérea e treinamento cuidadoso. O tempo de alerta foi relativamente curto.

Em 1973, os sistemas de defesa de ponto ativos (hard kill) não existiam. As defesas passivas eram a única opção possível. Taticamente, para defesa terminal, os israelenses se dirigiram diretamente em direção aos mísseis (ou contra os navios que as carregavam) num curso constante e sem hesitação.

Foguetes Chaff de curto alcance foram disparados sequencialmente em intervalos constantes - determinados pela velocidade do navio versus o tempo de dispersão da nuvem de Chaff - a frente e contra o vento  do movimento das FACs. Um retorno de radar foi criado pelos foguetes de Chaffs de curto alcance que tinham RCS parecido e constantemente paralelo para reduzir a assinatura da FAC. O ataque radial dos mísseis Styx, que se miram pelo centróide voaram diretamente pela formação das SAARs.

A furtividade tem sido combinada sinergicamente com a GE e despistadores usando táticas inovativas. Os israelenses  conseguiram surpresa tática e tecnológica em 1973 e que foi operacionalmente decisiva.

Visão Histórica da GE

Desenvolvimentos científicos relacionados com a GE:
- Telégrafo e código Samuel Morse - 1884;
- Telefone - Alexandre Graham Bell - 1876;
- Precursor da antena e do receptor de ondas EM - -Aleksandr Popoff (1890-1900);
- Comunicações por meio de ondas EM - Guilielmo Marconi (1890-1900);
- Tubos de raios catódicos - Ferdinand Braun - (1897);
- Radiogoniômetria e orientação da antena no radiogoniômetro - Belleni Tosi - Alexander Arton - (1900);
- Válvula d iodo - John Ambroase Fleming (1904);
- Patente do funcionamento básico do radar(telemobiloscope) - Christian Hulsmeyer (1904);
- Válvula triodo - Lee Forest (1906);
- Pulso de emissão eletromagnética para medir a distância de um objeto afastado - Gregory breit e Merie Tuve - (1904);
- Antena direcional - Hidetsugu Yagi (1929);
- Desenvolvimento do sonar - Rudolph Kuhnold (1930);
- Utilização das faixas Lorenz para auxílio à navegação aérea e posteriormente para orientar aviões de bombardeio - Alemanha - (1930);
- Apresentação do radar - Sir. Robert Watson Watt - (1935); e 2GM e após a guerra vertiginoso desenvolvimento da eletrônica - circuitos sólidos, em miniatura e integrados;
- Informatização - (1945); inicio da nova era.
Uso da GE em conflitos:
- Batalha de Tsushima (Guerra Russo-japonesa) 1905- emprego de MAGE - sistema de telegrafia sem fio (Marconi), (o rádio ainda não existia). Alvorada da GE;
- Perseguição aos cruzadores alemães Goeben e Breslau, no Mar mediterrâneo, julho 1914 - emprego de MAGE e CME - primeiro emprego da interferência deliberada - Radiotelegrafia;
- Batalha de Tannenberg (Prússia Oriental) - agosto de 1914 - emprego de MAGE - Radiotelegrafia;
- 1a batalha de Marne(França) - setembro de 1914 emprego de MAGE - Radiotelegrafia;
- Entre a 1a e 2aGM - Espionagem eletrônica;
- Aprimoramento dos dispositivos mecânicos e elétro-mecânico de criptografia e criptoanálise - Desenvolvimento de equipamentos de MAGE e CME (1914-1939);
- Vôo do dirigível Zeppelin ao longo da costa sul da Grã-Bretanha - agosto de 1939 - primeira missão de INT ELET/ELINT;
- Batalha do rio da Prata (cruzador Graff Spee);
- Dezembro de 1939 - advento do radar nas operações navais;
- Batalha da Grã-Bretanha (Luftwave x RAF) - 1940 - Desenvolvimento de CME pela UK, contra os sistemas de navegação e bombardeio empregados pelos alemães;
- Operação Polo Norte - Exemplo clássico de dissimulação eletrônica(CME) 1941/1943 - Êxito total obtido pelos alemães na destruição e neutralização do movimento subterrâneo holandês;
- Operação Biting ou Incursão a Bruneval (França) - 27/28 de fevereiro de 1942 - desmonte e captura de componentes selecionados do radar Wurzburg, para possibilitar o desenvolvimento de CME pelos britânicos;
- Operação Taxable - dissimulação eletrônica(CME) precedendo a operação Overlord;
- 2GM (1939/1945) - organização de sistemas CME e MAGE, de dimensões continentais - INT SINT/SIGINT - INT ELET/ELINT - CCME Chaff- segurança das comunicações - RWR(radar warning receiver - sistema de alerta de radar);
- Eliminação do almirante Yamamoto - abril de 1943 - MAGE e criptoanálise realizada pelos EUA;
- Após a 2GM - Guerra Fria e rearmamento eletrônico - espionagem eletrônico - crises internacionais - U-2, USS Pueblo; mísseis soviéticos em Cuba, invasão da Tchecoslováquia; Emprego de aeronaves, navios e satélites em missões INTELET;
- Guerra da Coréia e Guerra do Vietnã - Supressão da Defesa Aérea ativa e passiva(MAGE, CME, CCME e SEAD);
- Conflitos árabes-israelenses - Guerra dos Seis Dias - Guerra do Yom Kippur - Surpresas tecnológicas, dispositivos infravermelhos, Chaff, flares e tecnologias modernas de guiamento de mísseis versus GE;
- Conflitos e ações localizadas - operação Entebbe, anti-terrorismo em 1976 - crise do Irã - invasão do Afeganistão;
- Operações no Líbano - Vale do Bekaa - emprego de eletroóticos e dos UAVs;
- Guerra das Malvinas - emprego de MAGE, CME e CCME - banco de dados inadequado para alertar o ataque de mísseis igualmente empregados pelos dois lados(ex. Exocet x Sheffield), emprego de satélites de reconhecimento e comunicação;
- Guerra do Golfo - 1990/1991 - as ações de GE no seu apogeu dinamizam a vitória das Forças de Coalizão e diminuem o período de conflito; total informatização da guerra, emprego de satélites de reconhecimento e comunicação, aeronaves AWACS e JTARS;
- Mísseis inteligentes, visão noturna, sistema padronizado e integrado de PC, sistemas de comunicações rádio terrestre/aeroterrestre de canal único, GPS.
- Operação Raposa do Deserto(Iraque - 1998).
- Operação Allied Force - (Kosovo, 1999) Sistemas de Data Link para troca de imagens e dados, armas guiadas por GPS, B-2 (uma missão, vários alvos), início do uso de Guerra a Navegação (anti-GPS), missões de ataque voadas sempre com apoio de aeronaves de GE, CMEs rebocadas usadas com êxito.

 


 

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