Kennis elementen – inzet EOV – 1
Faculteit Militaire Wetenschappen
Information OperationsInformation Operations
Electronic Warfare (EW)Electronic Warfare (EW)lecture 2 - ESMlecture 2 - ESM
Information OperationsInformation Operations
Electronic Warfare (EW)Electronic Warfare (EW)lecture 2 - ESMlecture 2 - ESM
KTZ b.d. D.M. Ooms MScKTZ b.d. D.M. Ooms MScEmail: [email protected]: [email protected]
Kennis elementen – inzet EOV – 2
Faculteit Militaire Wetenschappen
Indeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatie
Bespreking huiswerkvraag 1e collegeBespreking huiswerkvraag 1e college
Inleiding ESM, relatie met IOPSInleiding ESM, relatie met IOPS
Toepassing ESMToepassing ESM
ESM apparatuurESM apparatuur
ESM kwantitatiefESM kwantitatief
HuiswerkvraagHuiswerkvraag
Kennis elementen – inzet EOV – 3
Faculteit Militaire Wetenschappen
HuiswerkvraagHuiswerkvraagHuiswerkvraagHuiswerkvraag
Een patrouille in Mali gebruikt een VHF zendontvanger (Combat Net Een patrouille in Mali gebruikt een VHF zendontvanger (Combat Net Radio) voor verbinding vanuit de Bushmaster met de CP in de Radio) voor verbinding vanuit de Bushmaster met de CP in de compound. Het is vlak terrein.compound. Het is vlak terrein.
Wanneer de patrouille een sitrep wil verzenden naar de CP ontdekken Wanneer de patrouille een sitrep wil verzenden naar de CP ontdekken ze dat ze buiten VHF bereik zijn geraakt. Met behulp van een boom ze dat ze buiten VHF bereik zijn geraakt. Met behulp van een boom construeren een gerichte antenne (folded dipole) waarvan ze weten construeren een gerichte antenne (folded dipole) waarvan ze weten dat die 3dB gain oplevert tov de sprietantenne op de Bushmaster. dat die 3dB gain oplevert tov de sprietantenne op de Bushmaster. Daarmee lukt het net om weer verbinding te maken. Ze zijn op dat Daarmee lukt het net om weer verbinding te maken. Ze zijn op dat moment 40 km verwijderd van de compound.moment 40 km verwijderd van de compound.
Stel dat de patrouille geen antennemateriaal had meegenomen, hoeveel Stel dat de patrouille geen antennemateriaal had meegenomen, hoeveel km zou de patrouille dan richting de compound hebben moeten rijden km zou de patrouille dan richting de compound hebben moeten rijden om weer VHF verbinding te kunnen maken?om weer VHF verbinding te kunnen maken?
Kennis elementen – inzet EOV – 4
Faculteit Militaire Wetenschappen
Opzet & overzicht collegesOpzet & overzicht collegesOpzet & overzicht collegesOpzet & overzicht colleges
datum onderwerp literatuur
05/11 Introduction EW, propagation
EW101 ch 1&2 tot 2.4 (p.1-20) Wikipedia art. EW (p. 1-3)Payne ch 6 intro (p. 83)Allen para 10.4.4 (p. 251-252)
19/11 Electronic Support Payne ch 6 basic electronic combat receivers (p. 83-86)EW101 para 8.2, 8.4, 8.5, 8.7 tot 8.7.4, 8.8 (20 p)Allen fig 4.1, para 10.1.2 (p.227-228)
26/11 Electronic Attack Notg
3/12 Electronic Protection notg
Kennis elementen – inzet EOV – 5
Faculteit Militaire Wetenschappen
Indeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatie
Bespreking huiswerkvraag 1e collegeBespreking huiswerkvraag 1e college
Inleiding ESM, relatie met IOPSInleiding ESM, relatie met IOPS
Toepassing ESMToepassing ESM
ESM apparatuurESM apparatuur
ESM kwantitatiefESM kwantitatief
HuiswerkvraagHuiswerkvraag
Kennis elementen – inzet EOV – 6
Faculteit Militaire Wetenschappen
• Military action to exploit the EM-spectrum, which encompasses:
- The interception and identification of EM-emissions,
- The employment of EM-energy, including directed energy, to reduce or prevent hostile use of the EM-spectrum,
- And actions to ensure its effective use by friendly forces.
ATP 1 vol 1 pt. 5101
Definitie Electronic Warfare
Kennis elementen – inzet EOV – 7
Faculteit Militaire Wetenschappen
• Military action to exploit the EM-spectrum, which encompasses:
-
- The employment of EM-energy, including directed energy, to reduce or prevent hostile use of the EM-spectrum,
- And actions to ensure its effective use by friendly forces.
ATP 1 vol 1 pt. 5101
Definitie Electronic Warfare
The interception and identification of EM-emissions,
Electronic Support
Kennis elementen – inzet EOV – 8
Faculteit Militaire Wetenschappen
E S E A E P
E W
E S E A E P
E W
EOV stamboom
Electronic Support; Electronic Attack;Electronic Protection
Kennis elementen – inzet EOV – 9
Faculteit Militaire Wetenschappen
E L IN T C O M IN T
S IG IN T
E L IN T C O M IN T
S IG IN T
SIGINT: toepassing van ES
Signal Intel; Electronic Intel;Communications Intel
Kennis elementen – inzet EOV – 10
Faculteit Militaire Wetenschappen
Definitie ESDefinitie ESDefinitie ESDefinitie ES
Electronic SupportElectronic Support That division of EW involving action taken to search for, That division of EW involving action taken to search for,
intercept and identify intercept and identify electro- magnetic emissions and electro- magnetic emissions and locatelocate their sources for the purpose of immediate threat recognition. their sources for the purpose of immediate threat recognition. It provides a source of information required for immediate It provides a source of information required for immediate
decisions involving EA, EPdecisions involving EA, EP and and other tactical actions. other tactical actions.
ATP 1 vol 1 pt. 5101ATP 1 vol 1 pt. 5101
Kennis elementen – inzet EOV – 11
Faculteit Militaire Wetenschappen
Information Superiority
The synergistic and systematic use of all tools as appropriate to create an effect which elicits a desired response.
Offensive CI• Electronic Warfare• Military Deception
• Computer Network Attack• Psychological Operations
• Physical Attack• Public Affairs
Information Operations
• ISR
• Precision Navigation & Positioning• Weather
• Public Affairs• Other
• Information Collection / Dissemination Activities
Information Warfare(attack/defend)
Counter Information
Defensive CI• Electronic Protection• Counter Deception
• Computer Network Defense• Counter Propaganda• Operations Security• Counter Intelligence
• Public Affairs
Information in Warfare(gain/exploit)
E S E A E P
E W
E S E A E P
E W
Kennis elementen – inzet EOV – 12
Faculteit Militaire Wetenschappen
Information Superiority
The synergistic and systematic use of all tools as appropriate to create an effect which elicits a desired response.
Information Operations
• ISR
• Precision Navigation & Positioning• Weather
• Public Affairs• Other
• Information Collection / Dissemination Activities
Information Warfare(attack/defend)
Counter Information
Information in Warfare(gain/exploit)
E S E A E P
E W
E S E A E P
E W
ES = Information collection
Kennis elementen – inzet EOV – 13
Faculteit Militaire Wetenschappen
Indeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatie
Bespreking huiswerkvraag 1e collegeBespreking huiswerkvraag 1e college
Inleiding ESM, relatie met IOPSInleiding ESM, relatie met IOPS
Toepassing ESMToepassing ESM
ESM apparatuurESM apparatuur
ESM kwantitatiefESM kwantitatief
HuiswerkvraagHuiswerkvraag
Kennis elementen – inzet EOV – 14
Faculteit Militaire Wetenschappen
Toepassingen ESToepassingen ESToepassingen ESToepassingen ES
Tactische beeldopbouw, Common Operational Tactische beeldopbouw, Common Operational Picture (COP)Picture (COP)
DreigingswaarschuwingDreigingswaarschuwing DoelsaanwijzingDoelsaanwijzing SIGINT (ELINT/COMINT)SIGINT (ELINT/COMINT) Controle emissiebeleidControle emissiebeleid
Kennis elementen – inzet EOV – 15
Faculteit Militaire Wetenschappen
Fasen in Fasen in ESMESMFasen in Fasen in ESMESM
1. Detection1. Detection
2. Localization2. Localization
3. Recognition3. Recognition
4. Identification4. Identification
5. Dissemination5. Dissemination
Kennis elementen – inzet EOV – 16
Faculteit Militaire Wetenschappen
Fasen in Fasen in ESMESMFasen in Fasen in ESMESM
1. Detection1. Detection
2. Localization2. Localization
3. Recognition3. Recognition
4. Identification4. Identification
5. Dissemination5. Dissemination
Kennis elementen – inzet EOV – 17
Faculteit Militaire Wetenschappen
Signaal parameters:- Frequentie (freak)
- PRF (slope)
- PW (bridge)
- Antenne rotatie periode (brush)
- Scantype (scan)
- Polarisatie (arctic)
- Peiling (bearing)
- Amplitude
- Afgeleide parameters zoals stagger, chirp, Freq. Agility, etc.
Kennis elementen – inzet EOV – 18
Faculteit Militaire Wetenschappen
Fasen in Fasen in ESMESMFasen in Fasen in ESMESM
1. Detection1. Detection
2. Localization2. Localization
3. Recognition3. Recognition
4. Identification4. Identification
5. Dissemination5. Dissemination
Kennis elementen – inzet EOV – 19
Faculteit Militaire Wetenschappen
• X fix (fig 8-1)
• Running fix (fig 8-5)
• ESM homing
• Time difference of arrival (TDOA)
• Peiling en elevatiehoek en hoogte (fig 8-4)
2. Localization (DF)
Kennis elementen – inzet EOV – 20
Faculteit Militaire Wetenschappen
Fasen in Fasen in ESMESMFasen in Fasen in ESMESM
1. Detection1. Detection
2. Localization2. Localization
3. Recognition3. Recognition
4. Identification4. Identification
5. Dissemination5. Dissemination
Kennis elementen – inzet EOV – 21
Faculteit Militaire Wetenschappen
• De geanaliseerde emittermode correleren met:
- Radar
- Wapen- Platform- Klasse- Schip (fingerprinting)
= Recognition Level == Recognition Level =
• Samenstelling, intenties tegenstander achterhalen
3. Recognition
Kennis elementen – inzet EOV – 22
Faculteit Militaire Wetenschappen
Fasen in Fasen in ESESFasen in Fasen in ESES
1. Detection1. Detection
2. Localization2. Localization
3. Recognition3. Recognition
4. Identification4. Identification
5. Dissemination5. Dissemination
Kennis elementen – inzet EOV – 23
Faculteit Militaire Wetenschappen
Toekennen standaard identity:
H SU N U AF F JO FA
aan de hand van Identification Criteria
4. Identification
Kennis elementen – inzet EOV – 24
Faculteit Militaire Wetenschappen
Fasen in Fasen in ESMESMFasen in Fasen in ESMESM
1. Detection1. Detection
2. Localization2. Localization
3. Recognition3. Recognition
4. Identification4. Identification
5. Dissemination5. Dissemination
Kennis elementen – inzet EOV – 25
Faculteit Militaire Wetenschappen
Tactische aspecten ESTactische aspecten ESTactische aspecten ESTactische aspecten ES
Radar Warning ReceiverRadar Warning Receiver Range Advantage FactorRange Advantage Factor
Kennis elementen – inzet EOV – 26
Faculteit Militaire Wetenschappen
Range AdvantageRange AdvantageRange AdvantageRange Advantage
Kennis elementen – inzet EOV – 27
Faculteit Militaire Wetenschappen
Tactische aspecten ESTactische aspecten ESTactische aspecten ESTactische aspecten ES
Threat WarnerThreat Warner Range Advantage FactorRange Advantage Factor Danger LevelDanger Level Creeping line ahead – downwind sectorscanCreeping line ahead – downwind sectorscan HemstitchingHemstitching
Kennis elementen – inzet EOV – 28
Faculteit Militaire Wetenschappen
Kennis elementen – inzet EOV – 29
Faculteit Militaire Wetenschappen
Indeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatie
Bespreking huiswerkvraag 1e collegeBespreking huiswerkvraag 1e college
Inleiding ESM, relatie met IOPSInleiding ESM, relatie met IOPS
Toepassing ESMToepassing ESM
ESM apparatuurESM apparatuur
ESM kwantitatiefESM kwantitatief
HuiswerkvraagHuiswerkvraag
Kennis elementen – inzet EOV – 30
Faculteit Militaire Wetenschappen
ES receiver requirements (Payne ch 6)ES receiver requirements (Payne ch 6)ES receiver requirements (Payne ch 6)ES receiver requirements (Payne ch 6)
Wide dynamic rangeWide dynamic range Unwanted signal rejection (narrow bandpass)Unwanted signal rejection (narrow bandpass) High sensitivityHigh sensitivity High Probability of Intercept (POI)High Probability of Intercept (POI)
(function of sensitivity & bandpass)(function of sensitivity & bandpass) Low False-Alarm RateLow False-Alarm Rate
(function of bandpass & signal density)(function of bandpass & signal density) Angle of arrival measurementAngle of arrival measurement Signal analysis capabilitySignal analysis capability DisplayDisplay
Kennis elementen – inzet EOV – 31
Faculteit Militaire Wetenschappen
ES receiver types (Payne ch 6)ES receiver types (Payne ch 6)ES receiver types (Payne ch 6)ES receiver types (Payne ch 6)
Direct Detection receiverDirect Detection receiver• simple, small, very reliable, ligthweightsimple, small, very reliable, ligthweight• suitable onboard tactical aircraftsuitable onboard tactical aircraft• used as Radar Warning Receiverused as Radar Warning Receiver• indicate presence & bearingindicate presence & bearing• reduce false alarm rate with signal-analysis reduce false alarm rate with signal-analysis
circuitrycircuitry
Kennis elementen – inzet EOV – 32
Faculteit Militaire Wetenschappen
Super Heterodyne ontvanger
• most common type of ES receiver • bandwidth = freq range of LO• selectivity = width of IF bandpass filter• more selective, smaller bandwidth than conventional rx• higher false-alarm rates (harmonics of strong signals)• lower POI, looks only at IF bandpass size of spectrum
Kennis elementen – inzet EOV – 33
Faculteit Militaire Wetenschappen
Direction Finding technieken Direction Finding technieken (EW101 para 8.4 – 8.8)(EW101 para 8.4 – 8.8)Direction Finding technieken Direction Finding technieken (EW101 para 8.4 – 8.8)(EW101 para 8.4 – 8.8)
Amplitude-based DFAmplitude-based DF- smalle gerichte antennebundel- smalle gerichte antennebundel- Watson-Watt: 3 ontvangers (fig 8-11,-12,-13)- Watson-Watt: 3 ontvangers (fig 8-11,-12,-13)- meerdere gerichte antennes (fig 8-15, -16)- meerdere gerichte antennes (fig 8-15, -16)
Interferometer DFInterferometer DF- faseverschil tussen 2 ontvangers (fig 8-18) - faseverschil tussen 2 ontvangers (fig 8-18)
Doppler DF (fig 8-28, -29)Doppler DF (fig 8-28, -29) Time difference of arrival (fig 8-33, -34, -35)Time difference of arrival (fig 8-33, -34, -35)
Kennis elementen – inzet EOV – 34
Faculteit Militaire Wetenschappen
EW apparatuur bij de KMEW apparatuur bij de KMEW apparatuur bij de KMEW apparatuur bij de KM
APECS IIAPECS II (M-fregat Hr. Ms. van Amstel)(M-fregat Hr. Ms. van Amstel)
VIGILEVIGILE (M-fregat Hr. Ms. Van Speyk)(M-fregat Hr. Ms. Van Speyk)
SABRESABRE (LC-Fregatten)(LC-Fregatten)
AR900AR900 (LPD’s, AOR’s)(LPD’s, AOR’s)
ESM-500ESM-500 (M-fregat, Walrus Klasse)(M-fregat, Walrus Klasse)
IJSVOGELIJSVOGEL (Holland klasse)(Holland klasse)
DR 3000DR 3000 (Walrus Klasse)(Walrus Klasse)
AWARE 3 AWARE 3 (Lynx)(Lynx)
DeTe90DeTe90 (NH-90)(NH-90)
Kennis elementen – inzet EOV – 35
Faculteit Militaire Wetenschappen
AAdvanceddvanced
PProgrammablerogrammable
EElectroniclectronic
CCountermeasuresountermeasures
SSystemystem
APECS II combineert de mogelijkheden van een ESM- en een ECM-subsysteem ten behoeve van de tactische ondersteuning gedurende uit te voeren operaties
Ref: HOGKM 017.6
Kennis elementen – inzet EOV – 36
Faculteit Militaire Wetenschappen
ORU (omni-antenne)MRU (peilantenne)
Kennis elementen – inzet EOV – 37
Faculteit Militaire Wetenschappen
VIGILE VIGILE VIGILE VIGILE
Kennis elementen – inzet EOV – 38
Faculteit Militaire Wetenschappen
SS
AA
BB
RR
EE
Het SABRE EOV systeem bestaat uit een gecombineerd ESM en ECM systeem dat dient ter ondersteuning van de missies van de Luchtverdedigings en Commando Fregatten.
Ref: HOGKM 814
Kennis elementen – inzet EOV – 39
Faculteit Militaire Wetenschappen
ESM-antenne
Kennis elementen – inzet EOV – 40
Faculteit Militaire Wetenschappen
SABRESABRESABRESABRE
Kennis elementen – inzet EOV – 41
Faculteit Militaire Wetenschappen
Frequency versuFrequency versuss bearing bearing
180 225 270 315 000 045 090 135 180
180 225 270 315 000 045 090 135 180
- 18
- 17
- 16
- 15
- 14
- 13
- 12
- 11
- 12
- 11
- 10
- 9
- 8
- 7
- 6
- 5
- 4
- 3
- 2
- 1
-0.5
18 -
17 -
16 -
15 -
14 -
13 -
12 -
11 -
12 -
11 -
10 -
9 -
8 -
7 -
6 -
5 -
4 -
3 -
2 -
1 -
0.5 -
Tactical picture
Kennis elementen – inzet EOV – 42
Faculteit Militaire Wetenschappen
180 225 270 315 000 045 090 135 180
180 225 270 315 000 045 090 135 180
7
6
5
4
3
2
1
7
6
5
4
3
2
111 Missile Homing radars
33 Military Airborne
44 Military Surface/Ground
55 Unknown
66 Friendly
77 Neutral
22Submarine radarsFire Control radars
Priority levels
Kennis elementen – inzet EOV – 43
Faculteit Militaire Wetenschappen
AR-900 NL
Argo Systems, Sunneyvale, California
Kennis elementen – inzet EOV – 44
Faculteit Militaire Wetenschappen
ESM 500ESM 500ESM 500ESM 500
Rohde & Schwartz, Duitsland
Kennis elementen – inzet EOV – 45
Faculteit Militaire Wetenschappen
Doel ESM-500Doel ESM-500Doel ESM-500Doel ESM-500
Detecteren, observeren en loggen van radiosignalen in het VHF/UHF gebied t.b.v. COMINT.
Kennis elementen – inzet EOV – 46
Faculteit Militaire Wetenschappen
PLATH GMBH (GERMANY)
IJSVOGEL
Kennis elementen – inzet EOV – 47
Faculteit Militaire Wetenschappen
Doel ijsvogelDoel ijsvogelDoel ijsvogelDoel ijsvogel
Detecteren, observeren, peilen, onderscheppen, classificeren, analyseren en loggen van radiosignalen
in het VHF/UHF gebied t.b.v. COMINT.
Kennis elementen – inzet EOV – 48
Faculteit Militaire Wetenschappen
THALES Brest, France
DR-3000 (Walrus klasse ozbt)
Kennis elementen – inzet EOV – 49
Faculteit Militaire Wetenschappen
Doel DR-3000Doel DR-3000Doel DR-3000Doel DR-3000
Het detecteren, peilen, presenteren, analyseren, classificeren en identificeren van, en waarschuwen tegen EM-uitzendingen.
Apparatuur bij de KM
Kennis elementen – inzet EOV – 51
Faculteit Militaire Wetenschappen
DAYTON (NH-90)
Electronica, Italië
Kennis elementen – inzet EOV – 52
Faculteit Militaire Wetenschappen
Indeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatie
Bespreking huiswerkvraag 1e collegeBespreking huiswerkvraag 1e college
Inleiding ESM, relatie met IOPSInleiding ESM, relatie met IOPS
Toepassing ESMToepassing ESM
ESM apparatuurESM apparatuur
ESM kwantitatiefESM kwantitatief
HuiswerkvraagHuiswerkvraag
Kennis elementen – inzet EOV – 53
Faculteit Militaire Wetenschappen
ES kwantitatiefES kwantitatiefES kwantitatiefES kwantitatief
Bereik ES receiver: one-way linkBereik ES receiver: one-way link bereik radar: two-way linkbereik radar: two-way link Verschil in bereik door:Verschil in bereik door:
• propagation loss (lengte pad)propagation loss (lengte pad)
• signal reflection factorsignal reflection factor
Kennis elementen – inzet EOV – 54
Faculteit Militaire Wetenschappen
One-way link (communications)
PT GT LP GR PR
One-way link: PR = PT + GT – LP + GR
Kennis elementen – inzet EOV – 55
Faculteit Militaire Wetenschappen
Propagation Loss (para 2.2.2)Propagation Loss (para 2.2.2)Propagation Loss (para 2.2.2)Propagation Loss (para 2.2.2)
Spreading Loss:LS = 32,4 + 20 log(D) + 20 log(F)
LS Spreading LossD distance [km]F frequency [MHz]
Propagation Loss = LS + LA
LS: Spreading Loss: formule of nomogram figuur 2.2 op p .12LA: Atmospheric Loss: diagram fig. 2.3 op p. 14. Verwaarloosbaar < 4 GHz
Kennis elementen – inzet EOV – 56
Faculteit Militaire Wetenschappen
Two-way link (radar)
Effective Radiated Power ERP = PT + G
P1 = ERP – LS
Signal Reflection Factor P2 – P1 = -39 + 20log(F) + 10log(σ)
PA = P2 - LS
Kennis elementen – inzet EOV – 57
Faculteit Militaire Wetenschappen
Indeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatieIndeling presentatie
Bespreking huiswerkvraag 1e collegeBespreking huiswerkvraag 1e college
Inleiding ESM, relatie met IOPSInleiding ESM, relatie met IOPS
Toepassing ESMToepassing ESM
ESM apparatuurESM apparatuur
ESM kwantitatiefESM kwantitatief
HuiswerkvraagHuiswerkvraag
Kennis elementen – inzet EOV – 58
Faculteit Militaire Wetenschappen
HuiswerkvraagHuiswerkvraagHuiswerkvraagHuiswerkvraag
Bereken de range advantage factor, uitgedrukt in dB, van de Bereken de range advantage factor, uitgedrukt in dB, van de ESM installatie van een vliegtuig die de ESM installatie van een vliegtuig die de luchtwaarchuwingsradar van een schip detecteert, ten luchtwaarchuwingsradar van een schip detecteert, ten opzichte van die luchtwaarschuwingsradar, wanneer opzichte van die luchtwaarschuwingsradar, wanneer gegeven is dat:gegeven is dat:
• de ontvangstgevoeligheid van de ESM ontvanger en de de ontvangstgevoeligheid van de ESM ontvanger en de radarontvanger aan elkaar gelijk zijn;radarontvanger aan elkaar gelijk zijn;
• de luchtwaarchuwingsradar werkt in de 3 GHz band;de luchtwaarchuwingsradar werkt in de 3 GHz band;
• het radarreflecterend oppervlak van het vliegtuig 5 mhet radarreflecterend oppervlak van het vliegtuig 5 m22 bedraagt;bedraagt;
• Het vliegtuig op gelijke hoogte blijft vliegen (dus geen Het vliegtuig op gelijke hoogte blijft vliegen (dus geen hemstitching techniek toepast).hemstitching techniek toepast).