Monipaikkatutkajärjestelmä

JHartikka

Luutnantti
Laatokan ympyrälentäjien dopplerjälkiä

Maanpuolustusnetin kuunteluaseman etäruudulta tutut, TV-kanavan OIRT 1 kuvakantoaallon taajuudella 49750 kHz lentokoneheijastukset näkyvät yksinkertaisessa kaksipaikkatutkakokeessa (bistatic radar) varsin vaatimattomillakin harrastajavastaanottimilla, ja sää- ja maastokelpoisena 6 m aallonpituus tavoittaa varsin mataliinkin antenneihin. Naapurimaassa on useita TV-lähettimiä (Tx), joista kirjoittajaa lähimmät ovat Pietarissa, ja Nadvoitsyssa lähellä Vienan Karjalan Sekeen kaupunkia.

Vastaanottimilta tällaiset kiinteätaajuuksisella Tx-kantoaallolla tehdyt FDOA-kokeilut (Frequency Difference of Arrival) eivät vaadi mitään erityistä, eikä kahden antennin kaksikanavaista vastaanottoa koherentteine vastareineen tarvita. Näissä kokeissa olen käyttänyt tavallisia 'hamssirigejä' tietsikan äänikorttiin liitettyinä, tavallisten taajuusanalyysisoftien kanssa, sekä halpoja RTL820 -tikkuradioita mm. HDSDR-softan kanssa.

Kaukoitään lentävät reittikoneet jättävät Spectrum Lab -taajuusanalyysisoftan vesiputousnauhalle kukin sijaintiinsa nähden luonteenomaisen jälkensä. Siinä näkyy esimerkiksi rajanylitysten suunnankorjausten kohdalla pieni kulma. Näistä oheiskuvissa tarkemmin.

Kyseisen TV-jakson 49750 kHz kantama muutaman metrin korkeudella oleviin 4-elementtisiin yagiantenneihin on likimain sama kuin teoreettinen radiohorisontti. Kone on yleensä havaittavissa, kun se lentää Tx eli lähettimen ja Rx eli vastaanottoseman yhteisen radiohorisontin sisällä. Koska varsin pitkä 6 m aalto taipuu mukavasti, korkealla olevilla antenneilla voidaan TV-lähettimen jaksolla nähdä koneen heijastuksia nimellistä radiohorisonttia hieman kauempaakin.​


Dopplerjäljen muodon kertomaa

Pelkästä dopplerkäyrän muodostakin voidaan jo sanoa jotain koneen sijainnista. Läheltä ohittavat koneet piirtävät jyrkän S-mutkan dopplerjälkeensä, kun taas kauempana lentävien dopplerjälki oikenee etäisyyden mukana. Esimerkiksi täältä Joensuun läheltä seuraten Jyväskylän etäisyydellä lentävien koneiden dopplerit piirtyvät lähes suorina.

Koneen radan suunta suhteessa Rx ja Tx välisen 'peruslinjan' (baseline) suuntaan vaikuttaa myös dopplerkäyrän muotoon. Poikittain Rx-Tx-peruslinjaan nähden lentävät koneet piirtävät tyypillisiä, lähes symmetrisiä S-käyriään. Rx-Tx-peruslinjaa pitkin tai sen tuntumassa lentävien koneiden dopplerjäljet yhtyvät (join) lähelle kantoaaltoa niiden sivuuttaessa Tx tai Rx, ja jälleen eroavat (extract) kantoaallosta niiden erkaantuessa peruslinjasta Rx tai Tx luona.

Itse lentsikkaheijastuksen dopplersiirtymän suunta ja suuruus määräytyy siten, että lähestyvän koneen tapauksessa heijastuvan aallon kulkeva matka lyhenee, kun kone lähestyy Rx-Tx-peruslinjaa, jolloin dopplersiirtymä on taajuudessa ylöspäin. Heijastuvan aallon kulkeman matkan kasvaessa doppler siirtyy alapäin, eli kone etääntyy peruslinjasta. Ohilennon dopplerkäyrä on siis taajuudestaan laskeva.​


Ohitushetkellä doppleri nollille

Lähestyvän ja etääntyvän dopplerheijastuksen välissä on hetki, jolloin koneesta heijastuvan aallon dopplertaajuus käy nollassa eli se ylittää TX-kantoaallon (carrier crossing). Jos kone lentää Rx ja Tx välistä, niin kantoaallon ja dopplerin leikkaus on samalla hetki, jossa kone ylittää Rx-Tx-peruslinjan. Näin osataan sanoa jotain myös koneen sijainnista jo yhdenkin Rx-aseman kokeessa. Kun Rx-asemia on kaksi, saadaan kummankin dopplerkäyriä vertaamalla laskettua koneen 2D-sijainti, ja kolmella hyvällä Rx-asemalla onnistuisi jo lentokorkeudenkin mittaus, siis 3-D FDOA.

Mutkittelevan tai paikoillaan pyörivän koneen jälki tietenkin leikkaa kantoaallon usein. Tällaisia pienehköjen koneiden mutkittelevia dopplerjälkiä näkyy spektrinauhalla täällä Itä-Suomessa esimerkiksi lentoharjoitusten aikaan.

Joitakin kertoja on spektrinauhalle ilmestynyt myös Laatokalla Valamon saaren ympärillä erikoisella tavalla kiertävien isojen koneiden lähes sinikäyrän muotoisia dopplerjälkiä, jotka leikkaavat kantoaallon nollakohdan säännöllisesti. Näistä ohessa esimerkkikuvia.​


Koko näkyy jäljestä

Ison ja pienen koneen jäljen erottaa varsin hyvin sen jättämän dopplerkäyrän voimakkuusvaihteluista, silloin kun koneet lentävät säännöllisen muotoisella reitillä. Pienen koneen jälkeen voimakkuusvaihteluita piirtyy harvempaan, ja ison koneen doppleriin tiheämpään. Voimakkuudeltaan helminauhamaisen tiheänä vaihteleva doppleri on siis ison koneen jälki.

Voimakkuusvaihtelun aiheuttaa sama ominaisuus, kuin antennien suuntakuviot. Mitä kookkaampi heijastava lentsikka on laskettuina puolen aallon monikertoina, sitä useampia voimakkuusvaihteluina näkyviä keiloja on sen heijastuskuviossa (= tutkapoikkipinta-ala).

Konetyypin tutkapoikkipinta-ala riippuu koneen, asennosta, muodosta ja koosta ko. taajuudella. Tutkapoikkipinta-ala on jokaiselle konetyypille luonteenomainen, ja se aiheuttaa voimakkuusvaihtelua dopplerkäyrään. Tätä 'jalanjälkeä' (radar signature) voidaan käyttää tyyppitunnistukseen. Kaksipaikkaisessa mittauksessa doppleriin ja tutkapoikkipinta-alan vaihteluun vaikuttavat oleellisimmat muuttujat ovat lentosuunnan ja Tx sekä Rx väliset kulmat suhteessa koneen lentosuuntaan.

Tyyppitunnistus ohilennon voimakkuusvaihtelusta

Normaaleilla gigahertsibandien tutkilla tutkapoikkipinta-alan vaihteluun perustuva tunnistus ei ole helposti toteutettavissa koska aallonpituus on niin lyhyt, että lentokoneen heijastussuuntakuvio särkyy myriadeiksi kapeiksi keiloiksi. Niitä on aivan liian paljon ja liian tiheässä, jotta keilojen aiheuttaman vaihtelun seuraaminen olisi mahdollista.

Pidemmillä aalloilla, kuten 6 m laineilla, lentsikan koko vastaa enimmillään vain muutamia kymmeniä puolen aallon monikertoja. Vastaavasti luuppeja heijastussuuntakuvioon syntyy pienillä koneilla vain muutamia, ja suurilla koneilla muutamia kymmeniä. Näin vähäisen keilamäärän seuraaminen ja mittaaminen on ohilennon aikana helppoa. VHF-alueen alkupää sopii hyvinkin isojen koneiden tyyppitunnistukseen.

Reittikoneiden ohilentojen tyyppitunnistuksen toimivuus on kokeissamme jo todettu. On verrattu likimain samaa reittiä lentävien koneiden dopplerjälkien voimakkuusvaihteluita saman- ja erityyppisten koneiden kesken. Kukin konetyyppi todellakin jättää dopplerkäyräänsä luonteenomainen ja tunnistettavan 'jalanjälkensä' tai 'DNA':nsa tietyllä reitillä lentäessään. 'Jalanjäljistä' voidaan kerätä tyyppitunnistustietokanta tallentamalla useiden eri konetyyppien ohilentoja eri reiteillä. Lentävien kohteiden tekninen tunnistus onnistuu siis pelkän VHF-tutkamittauksen perusteella. Tästä aiheesta on LUT:n Radio-doppler -ryhmällämme suoritettiin koesarja prof. Tuomo Kauranteen oppilaan Piotr Ptak:in artikkeleita ja väitöskirjaa varten.

Kun tyyppi on tunnistettu, voidaan arvioida ohilennon heijastussiirtymän perusteella myös joitakin lentoparametrejä, kuten lentopaino. Maalin alustava konetunnistus voidaan siis tehdä VHF-tutkalla, ja verrata omaa tunnistusta sen toisiotutkan (SSR) mahdollisesti antamiin tietoihin, joihin perustuvat lennonohjauksen sekä 'nettitutkien', kuten Planefinder.net ja Flightradar24.com tunnistukset. Maalattuja rekkaritunnuksia VHF-radioaalto ei kuitenkaan osaa lukea koneen kyljestä, joten töitä jää vielä tunnistuslennoillekin.​


Kuvia koneiden dopplerkäyristä

Alla esimerkkikuvasarja nettitutkille 'pimeänä' lentävästä koneesta keväällä 2014 monipaikkatutkan havaintoasemalta seurattuna. Ensimmäisessä ruutukaappauksessa näkyy TV-kantoaallon n. 49750 kHz lentokoneheijastusten dopplerkäyriä. Koejärjestely antenneineen, Tx- ja Rx- asemien sijainteineen, vastaanottimineen ja tarkkoine taajuuksineen, on selostettu kuvan oikeassa yläkulmassa. Kartan samankeskiset ympyrät ovat 50 merimailin välein, vastaanottoasema eli Rx on niiden keskiössä.

Oikealla keskellä on koneiden jälkiä ADS-B-transponderin paikannusten perusteella suoraan RTL820-vastaanottimella kopitettuna PlanePlotter-softan kartalle. Laatokalla ympyrää lentävän RSD47 jälki on kartalla hajonnut 'tikuiksi', koska PlanePlotterin grafiikka ei osaa piirtää kaarta. Alhaalla oikealla on koneiden lentotietoja. Vasemmanpuoleiset Spectrum Lab -äänikorttisoftan spektrinauhat tulostuvat ylhäältä alas, ja näyttävät tässä kokeessa koneiden dopplerjälkiä samalta Pietarin TV:n kantoaaltotaajuudelta, kahdella eri antennilla ja vastaanottimella seurattuina.

Vasemman spektrinauhan 4-elementtinen dipolimatto on suunnattu vaimentamaan Pietarin TV:n voimakasta kantoaaltoa, kun taas oikeanpuoleisen nauhan 4-el yagiantenni on käännetty kohti Pietaria, ja samalla Laatokan päällä kiertävää konetta. Kummallakin spektrinauhalla näkyy kauempaa ohilentävien koneiden lähes suoria dopplerjuovia ja lähempää ohittaneiden kaarevia S-käyriä, ja oikealla käyrällä erottuu lisäksi katkonaisesti jaksottain toistuva siniaaltomainen käyrä, joka on erikoista ympyrärataa lentävän koneen dopplerjälki.

2014-04-26-171642 St Petersburg - Sinusoidal doppler signature from RSD47 Tu-214SR (c) OH7HJ.JPG
2014-04-26-171642 St Petersburg - Sinusoidal doppler signature from RSD47 Tu-214SR over Lake Ladoga (c) OH7HJ.JPG



Toinen dopplerkäyräkuva näyttää päivävuorolaisen RSD47 poistumisen Pietariin, ja tuntemattoman yövuorolaisen saapumisen sitä tuuraamaan. Tämä kone on nettitutkille 'pimeä'. Siinä siis lienee joko vanhemman mallinen SSR-transponderi, ilman ADS-B mode-S -paikannusta, tai se ei lähetä toisiotutkatunnistettaan ollenkaan.

Saapunut kone ei näy enempää omassa 1090 Mhz toisiotutkavastaanottimessani, kuin ADS-B -nettitutkienkaan sivuilla. 6 m TV-kantoaallon spektrinauhalla sen dopplerkäyrä sen sijaan erottuu, samoin sen saapuminen edellisen koneen tilalle. Tuntemattoman koneen sinikäyrämäinen dopplerjälki kertoo sen kiertävän ympyrärataa.

Koska saapuneen koneen sinikäyrän amplitudina näkyvä taajuuspoikkeama on edellistä konetta pienempi, niin tuntematon kone on joko sitä hitaampi, tai se kiertää halkaisijaltaan pienempää ympyrää. Sen dopplerjäljen voimakkuusvaihtelu piirtää erilaista helminauhakuviota, kuin edellinen kone, mikä vahvistaa sen olevan eri tyyppiä.

2014-04-26-224511 St Petersburg - RSD47 - Unknown aircraft appeared (c) OH7HJ.JPG
2014-04-26-224511 St Petersburg - RSD47 Tu-214SR left and landed - Unknown aircraft doppler appeared and replaced (c) OH7HJ.JPG


Kolmannessa, iltamyöhällä tallennetussa kuvassa tuntemattoman ympyrälentäjän sinikäyrämäisen dopplerjäljen katkaisee suorempi dopplerjuova, joka esiintyi sen dopplerjäljessä ajoittain. Tämä lienee lentoradan tuulikorjaus. Myöhemmin katsottaessa lehtiartikkelin valokuvista todellakin näkyi tiivistysjuovan tuulisiirtymä.

Tuntemattoman koneen luonteenomainen dopplerkäyrän signaalinvoimakkuusvaihtelu toistuu samankaltaisena kussakin sinikäyrän jaksossa, ja kertoo sen olevan eri tyyppiä, kuin edellisen RSD47-lennon TU-214.

Nettitutkissa, kuten Flightradar24.com, tuntematon yhteyskone ei edelleenkään erottunut. Mahdollisesti sen SSR on joko tarkoituksella suljettu, tai kone on vanhempaa mallia, jossa ei ole paikantavaa 1090 Mhz toisiotutkaa.

2014-04-27-224717 St Petersburg - Aircraft course adjustment on ts 2155-2201 (c) OH7HJ.JPG
2014-04-27-224717 St Petersburg - Aircraft course adjustment on ts 2155-2201 discontinuing its sinus doppler (c) OH7HJ.JPG​


Linkkejä ja lisätietoa

Lehtiartikkelin valokuvassa näkyy Laatokan ympyrälentäjän tiivistysvanan tuulisiirtymä: http://yle.fi/uutiset/venajan_presidentinhallinnon_erikoiskone_lahti_pois__katso_kuva_suihkuvanoista_ita-suomen_taivaalla/7209729

Havaintoja rinkiä kiertävien koneiden liikkeistä 27.- 28.4.2014: http://www.fsnordic.net/discussion/index.php/topic,87902.msg1477793.html#msg1477793

Lentokoneiden tyyppitunnistus dopplerjälkien voimakkuusvaihteluista: http://www.oh7ab.fi/foorumi/viewtopic.php?f=21&t=295&start=80#p1175

Väitöskirja "Aircraft Tracking and Classification with VHF Passive Bistatic Radar". Piotr Ptak, LUT 2015. Supervisor Docent, PhD Tuomo Kauranne. Reviewers Prof. Pekka Neittaanmäki and PhD Hannu-Heikki Puupponen. ISBN 978-952-265-815-9, ISBN 978-952-265-816-6 (PDF): http://www.doria.fi/handle/10024/109287

Hajautettu monipaikkatutka ilmavalvontaan antaa lentokoneille ympärinäkevän katseen pilven sisään: http://maanpuolustus.net/threads/monipaikkatutkajärjestelmä.2065/

Jokamiehen RTL820-softaradio TV-tikusta: http://peditio.net/fmtvdx/index.php/topic,17.msg54.html#msg54

Spectrum Lab -taajuusanalyysisofta tietsikan äänikortille: http://www.qsl.net/dl4yhf/spectra1.html

Lentokoneheijastuksen ohitusääni 49750 kHz TV-kantoaallolla kuunneltuna:



Tämä artikkeli on jukaistu aikaisemmin Tutkain- ja HamsteriX -lehdissä.​


T: - Juha -​
 
Viimeksi muokattu:

neme

Kapteeni
Minulla on mielessä hyvin monenlaisia asioita tähän liittyen. Mietin vaan että missä määrin täällä foorumilla on hyvä avata aihetta ja syventyä siihen? Aihe on todella kiinnostava.
 

JHartikka

Luutnantti
Minulla on mielessä hyvin monenlaisia asioita tähän liittyen. Mietin vaan että missä määrin täällä foorumilla on hyvä avata aihetta ja syventyä siihen? Aihe on todella kiinnostava.
Veikkaan, että etukäteisharkinta on harvinaisen tarpeen.

'Nettitutkien' kaltainen lentokoneiden paikantaminen niiden SSR-transpondereita seuraamalla tulkitaan valtiosta riippuen yleensä sallituksi, joissain maissa rajoitetuksi. Yhtenä perusteena sallimiselle on, että paikantavien transponderien mode-S ADS-B -lyhenteessä kirjain 'B' on lyhenne sanasta 'Broadcast'.

On mahdollista, että radioliikennettä seuratessa voi kuulla tai havaita sellaista viestiliikennettä, joka ei ole tarkoitettu yleisesti kuultavaksi. Näihin pätee vanha ohje: Sellaista radioliikennettä, joka ei ole tarkoitettu kaikkien kuultavaksi, ei saa toistaa, eikä sen olemassaoloa paljastaa.

Muutoin, monipaikkatutkan toimintatavasta, kehittämisestä ja harrasteena tehtyjen havaintoasemien tekniikasta keskustelu on minun puolestani vapaata. Poikkeuksina edellämainittujen kaltainen radioliikenne, sekä turvallisuussyistä luottamuksellisina pidettävät aiheet.


T: - Juha -
 

hessukessu

Kenraali
Sanotaan nyt suoraan, että jos Suomen armeijalla ei ole tämmöistä systeemiä potenssiin 10 käytössä, niin ne ovat vielä paljon tyhmempiä kuin mitä minäkään uskallan edellyttää. Jos, kaikella kunnioituksella, foorumin partasuutkin väsäävät moisen virityksen toimimaan, niin kyllä luulisi armeijalta löytyvän kanssa kyvyt siihen. Piste.
 

JHartikka

Luutnantti
Nettitutkille näkymätön lentokone

Maanpuolustusnetin monipaikkatutkan havaintoaseman ruuduilta otetuissa oheiskuvissa näkyy esimerkki Flightradar24:lle ja vastaaville 'nettitutkille' näkymättömästä lennosta. Sen S-muotoisen dopplerjäljen jyrkkyys kertoo koneen ohittaneen kuunteluaseman lähes sen yli lentäen. Koneen jälki näkyy samaan aikaan esiintyneiden revontulten vasemmalla Pietarin TV:n nauhalla 'lumisateena' näkyvän hajaspektriheijastuksen lomasta.

Oikealla Sekeen TV:n nauhalla revontuli- eli aurorakeli näkyy vaimeampana. Siinä erottuu kyseisen koneen dopplerjälki Sekeen TV-kantoallosta vasemmalle eroavana, mikä kertoo koneen lentäneen havaintoaseman yli koillisesta lounaaseen suuntautuvalla, yleensä Kaukoidästä saapuvien lentojen reitillä.

Nettitutkissa konetta ei näy mahdollisesti siitä syystä, että se saattaa olla vanhempaa mallia, jonka SSR-transponderi osaa lähettää vain mode-A/C-omatunnusta. GPS-sijaintihan näkyy vain nykyaikaisten ADS-B mode-S -transponderien omatunnuksissa.

2015-08-16-0945 St P - Segezha - MPnetti - Unknown aircraft close bypass ts 0849 (c) OH7HJ.JPG

Katsottaessa otoksesta alla havaintoaseman PlanePlotter-softan Aircraft View - listan näyttämiä, suoraan 1090 MHz ADS-B-vastaanottimen havaitsemia SSR-omatunnuksia, konelistassa näkyy yksi havainto lennosta joka ilmoittaa itsensä vain mode-A/C -transponderilla. Tämän erottaa siitä, että GPS-koordinaattien sijasta Lat. - ja Long.- sarakkeissa on nollia.

Koneiden yksilökohtaiset ICAO-heksakoodit, eli jokaiselle koneella annetut tunnistenumerot näkyvät viimeisessä sarakkeessa. Tämän koodin perusteella ICAO-tietokantoihin pääsevä voi tunnistaa kunkin koneyksilön. Planeplotter-softan tunnistustietokannasta kyseistä koneyksilöä ei löydy, joten softa on jättänyt Flight-sarakkeen tyhjäksi, ja merkinnyt koneen rekisteritunnuksen sijaan Reg-sarakkeeseen 'NO-REG'.

Listassa näkyvä lento saattaa olla havaintoaseman ohittanut tuntematon kone, tai se saattaa kuulua jollekin muulle koneelle. Jos se on jonkin muun koneen SSR-omatunniste, niin havaintoaseman nauhoilla näkyvä lentsikka on lentänyt 'pimeänä', eli ilman 1090 MHz SSR-transponderia.

2015-08-16-092629 St P - Segezha - Aurora - Unknown aircraft close bypass ts 0849 (c) OH7HJ.JPG


Planeplotterin Aircraft View - listan Time-sarakkeen kellonajat ovat UTC, siis nyt kesällä Suomen aika -3 h. Tutkanauhoissa vasemmalla mustilla pohjilla näkyvät aikaleimat puolestaan ovat Suomen aikaa.


T: - Juha -​
 
Viimeksi muokattu:

Mustaruuti

Ylipäällikkö
BAN
RÖLLIKKÄ
Sanotaan nyt suoraan, että jos Suomen armeijalla ei ole tämmöistä systeemiä potenssiin 10 käytössä, niin ne ovat vielä paljon tyhmempiä kuin mitä minäkään uskallan edellyttää. Jos, kaikella kunnioituksella, foorumin partasuutkin väsäävät moisen virityksen toimimaan, niin kyllä luulisi armeijalta löytyvän kanssa kyvyt siihen. Piste.
:)

Kiitos rohkaisusta, Hessukessu!
Niin, onko tietoa, että mikä on puolustusvoimien status asian suhteen? Hornet-X -hankkeessahan selvitetään nyt mm. stealth-koneiden havaittavuutta monipaikkatutkajärjestelmällä? Onko sieltä käyty jo JHartikan laitteistoa ihmettelemässä paikan päällä? ;)
 

fulcrum

Respected Leader
"Ilmatorjuntaohjukset Suomen Puolustuksessa" -kirjassa Ahti Lappi kehuskeli että Crotalen tutka oli niin herkkä että sillä olisi nähnyt häivekoneetkin (en muista miltä etäisyydeltä, olisiko ollut 10km). Ilmeisesti tarkoitti juuri tuota että pienin mahdollinen maali on häivekonetasoa. Tosin ei kerrottu että minkä kokoinen, yleensä 'bona fide' häivekoneelta on vissiin edellytetty luokkaa 0.01m^2 tutkapoikkipinta-alaa.

Tulevaisuudessa varmaan ilmavalvonnassa multistaattisista tutkajärjestelmistä tulee uusi normi. Koska merkittävä osa häivetekniikoita on tutkasignaalin heijastaminen pois tulosuunnasta, monessa paikassa sijaitsevalla vastaanottimella on paljon paremmat mahdollisuudet havaita maali kaukaakin. Pinta-alaltaan suuri maa kuten Suomi vaikuttaa aika ideaalilta tällaisen järjestelmän kannalta.
 

RistoJ

Kapteeni
Tulevaisuudessa varmaan ilmavalvonnassa multistaattisista tutkajärjestelmistä tulee uusi normi. Koska merkittävä osa häivetekniikoita on tutkasignaalin heijastaminen pois tulosuunnasta, monessa paikassa sijaitsevalla vastaanottimella on paljon paremmat mahdollisuudet havaita maali kaukaakin. Pinta-alaltaan suuri maa kuten Suomi vaikuttaa aika ideaalilta tällaisen järjestelmän kannalta.
Multistaattiset systeemit ovat teoriassa hyviä, mutta ongelmana on että kohteen pitää olla lähettimen ja vastaanottimen välissä eli ne eivät toimi vastapuolen ilmatilassa tai oman ilmatilan reunoilla. Lisäksi ne eivät kykene kertomaan kohteen paikkatietoa ellei kohde ole usean lähetin-vastaanotin parin välissä jolloin kolmiomittauksella saadaan paikkatieto. Näillä systeemeillä olisi kyllä paikkansa jos ne saadaan toimimaan hyvin koska niillä on myös paljon hyviä puolia.
 

Mustaruuti

Ylipäällikkö
BAN
RÖLLIKKÄ
Multistaattiset systeemit ovat teoriassa hyviä, mutta ongelmana on että kohteen pitää olla lähettimen ja vastaanottimen välissä eli ne eivät toimi vastapuolen ilmatilassa tai oman ilmatilan reunoilla. Lisäksi ne eivät kykene kertomaan kohteen paikkatietoa ellei kohde ole usean lähetin-vastaanotin parin välissä jolloin kolmiomittauksella saadaan paikkatieto. Näillä systeemeillä olisi kyllä paikkansa jos ne saadaan toimimaan hyvin koska niillä on myös paljon hyviä puolia.
Heijaste on ilman muuta silloin suurin, jos se tulee koneen "litteästä pohjasta". Mutta, eiköhän multistaattisella saada tehtyä havaintoja myös syvyyteen rajan toiselle puolelle. Lähetin on vaikka Kiteellä ja vastaanottimet Kiteellä, Ilomantsissa ja Lappeenrannassa. Tällöin siis säteily suuntautuu kohteesta suoraan eteenpäin ja molempiin etuviistoihin.
 

fulcrum

Respected Leader
Multistaattiset systeemit ovat teoriassa hyviä, mutta ongelmana on että kohteen pitää olla lähettimen ja vastaanottimen välissä eli ne eivät toimi vastapuolen ilmatilassa tai oman ilmatilan reunoilla. Lisäksi ne eivät kykene kertomaan kohteen paikkatietoa ellei kohde ole usean lähetin-vastaanotin parin välissä jolloin kolmiomittauksella saadaan paikkatieto. Näillä systeemeillä olisi kyllä paikkansa jos ne saadaan toimimaan hyvin koska niillä on myös paljon hyviä puolia.
Öö ei multistaattinen tutka kyllä edellytä kohteen lentämistä lähettimen ja vastaanottimen välistä. Tosin multistaattinen tutka voidaan kyllä suunnitella kuvaamallasikin tavalla, eräänlainen 'negatiivinen tutka' (Wikipediassa "Forward Scatter Radar") jossa haetaan vain tutkasäteilyn puutetta, jolloin ei ole merkitystä onko kohde häivekone vai ei.
 

RistoJ

Kapteeni
Heijaste on ilman muuta silloin suurin, jos se tulee koneen "litteästä pohjasta". Mutta, eiköhän multistaattisella saada tehtyä havaintoja myös syvyyteen rajan toiselle puolelle. Lähetin on vaikka Kiteellä ja vastaanottimet Kiteellä, Ilomantsissa ja Lappeenrannassa. Tällöin siis säteily suuntautuu kohteesta suoraan eteenpäin ja molempiin etuviistoihin.
Öö ei multistaattinen tutka kyllä edellytä kohteen lentämistä lähettimen ja vastaanottimen välistä. Tosin multistaattinen tutka voidaan kyllä suunnitella kuvaamallasikin tavalla, eräänlainen 'negatiivinen tutka' (Wikipediassa "Forward Scatter Radar") jossa haetaan vain tutkasäteilyn puutetta, jolloin ei ole merkitystä onko kohde häivekone vai ei.
Näin voi olla lähinnä vain kohteilla, jotka eivät ole häivemaaleja koska ne säteilevät joka suuntaan. Häiveteknologiassa pyritään mahdolliset jäljelle jäävät heijasteet suuntaamaan muotoilulla kapeissa keiloissa reippaasti eri suuntaan kuin mistä tutkasäteet tulevat (esim. 45 - 90 astetta). Tämä tarkoittaa sitä, että on hyvin vaikea asetella lähettimet ja vastaanottimet siten, että häivemaali näkyisi ennen kuin se on jo omassa ilmatilassa ja silloinkin vain hyvin lyhyen aikaa koska heijastekeilojen suunta muuttuu koko ajan kohteen liikkuessa. Keilat voivat olla suunnattu myös ylös- tai alaspäin, joka huonontaa tilannetta entisestään.

Monipaikkatutkat ja passiivitutkat ovat mielenkiintoisia järjestelmiä mutta niillä on myös kovin paljon rajoituksia ja heikkoja puolia.
 

Mustaruuti

Ylipäällikkö
BAN
RÖLLIKKÄ
Näin voi olla lähinnä vain kohteilla, jotka eivät ole häivemaaleja koska ne säteilevät joka suuntaan. Häiveteknologiassa pyritään mahdolliset jäljelle jäävät heijasteet suuntaamaan muotoilulla kapeissa keiloissa reippaasti eri suuntaan kuin mistä tutkasäteet tulevat (esim. 45 - 90 astetta). Tämä tarkoittaa sitä, että on hyvin vaikea asetella lähettimet ja vastaanottimet siten, että häivemaali näkyisi ennen kuin se on jo omassa ilmatilassa ja silloinkin vain hyvin lyhyen aikaa koska heijastekeilojen suunta muuttuu koko ajan kohteen liikkuessa. Keilat voivat olla suunnattu myös ylös- tai alaspäin, joka huonontaa tilannetta entisestään.

Monipaikkatutkat ja passiivitutkat ovat mielenkiintoisia järjestelmiä mutta niillä on myös kovin paljon rajoituksia ja heikkoja puolia.
Ilman muuta stealth toimii samalla tavalla X-band monipaikkatutkaa vastaan, kuin monostaattista, eli heikentää havaittavuutta. Siksi lähetys ja ennen kaikkea vastaanotinverkon tulisi olla kohtuu kattava, jotta niitä eri suuntiin tulevia heijastumia saadaan havaittua riittävän tiheään.

Toinen asia on sitten kuitenkin, että monipaikkatutkan edut tulevat esiin sitten VHF-taajuuksilla, kun tarkkuutta saadaan merkittävästi parannettua. Ja itänaapurin VHF-lähetteet tulevat aika mukavista suunnista, esim. Pietarin alueelta. Se olisi jo melkoinen voitto, jos naapuri joutuisi sulkemaan radio- ja tv-lähetyksensä.

Mutta, noihin toki liittyy haasteita. Mielellään kuulee tarkemmin. Esim. valtakunnallinen valokuituverkko luo kuitenkin hyvän pohjan noille. Saadaan nopeasti siirrettyä suuret määrät dataa analysoitavaksi. Oikeastaan kännykkätukiasemissa on infra jo suuressa osassa aika valmiina.
 

RistoJ

Kapteeni
Ilman muuta stealth toimii samalla tavalla X-band monipaikkatutkaa vastaan, kuin monostaattista, eli heikentää havaittavuutta. Siksi lähetys ja ennen kaikkea vastaanotinverkon tulisi olla kohtuu kattava, jotta niitä eri suuntiin tulevia heijastumia saadaan havaittua riittävän tiheään.

Toinen asia on sitten kuitenkin, että monipaikkatutkan edut tulevat esiin sitten VHF-taajuuksilla, kun tarkkuutta saadaan merkittävästi parannettua. Ja itänaapurin VHF-lähetteet tulevat aika mukavista suunnista, esim. Pietarin alueelta. Se olisi jo melkoinen voitto, jos naapuri joutuisi sulkemaan radio- ja tv-lähetyksensä.

Mutta, noihin toki liittyy haasteita. Mielellään kuulee tarkemmin. Esim. valtakunnallinen valokuituverkko luo kuitenkin hyvän pohjan noille. Saadaan nopeasti siirrettyä suuret määrät dataa analysoitavaksi. Oikeastaan kännykkätukiasemissa on infra jo suuressa osassa aika valmiina.
VHF-alueen tutkien tarkkuus ei tule koskaan olemaan valtavan hyvä ellei antenneja rakenneta valtavan suuriksi, jolloin niistä tulee helppoja maaleja ja myös kalliita ja hankalasti siirrettäviä. Tämä johtuu ihan fysiikan laeista ja sitä ei voi kiertää millään prosessoinneilla tai antennin tekniikalla.

Kuvaamasi passiivitutka on toimiva järjestelmä, mutta lähinnä vain ennakkovaroitusjärjestelmänä. Passiivitutkan seurannat ovat ajoittain hyvinkin summittaisia eivätkä kerro mitään kohteen tyypistä tai korkeudesta. Etäisyys- ja samalla paikkatietokin vaatii useamman aseman samanaikaisesti tekemiä havaintoja, jollon kohteen paikka voidaan kolmiomitata jollain tarkkuudella. Veikkaan, että kenenkään VHF-lähetteet eivät loppuisi noiden järjestelmien takia, erityisesti kun tehokas toimintaetäisyyskin on melko rajallinen.

Valokuituverkot yms. nopeat tiedonsiirtoverkot auttavat kyllä kaikenlaisten tutkien ja muiden sensoreiden kanssa.
 

Einomies1

Ylipäällikkö
Missäpäin maailmaa on monipaikkatutka käytössä tai edes testauksessa? Jos niitä ei ole kuin teoriassa niin on melko haastavaa päätellä miten sen ominaisuudet käytännössä toimisivat.

Muistan että jo 1990-luvulla Sotilasaikakausilehdessä esiteltiin monipaikkatutkan idea Persianlahden sodan jälkeen ja ruotsalaiset esittelivät ajatusta siinä jo häiveen kumoajaksi.
No, yli 20 vuotta on mennyt eikä tuosta tutkasta ole juuri huudeltu senkoommin että enpä tiedä toteutuuko koskaan, ainakaan siinä tarkoituksessa eli "anti-häivetutkana".

Nuo VHF-tutkat sensijaan näyttävät nostaneen profiiliaan tässä tarkoituksessa. Mutta edelleenkin niiden suorituskyky uusimman sukupolven häivemaalia kohden on kyseenalainen varisnkin X-alueen tj-tutkan toiminnan suhteen.

Laittakaa joku linkkia jos on enemmän tietoa tuosta monipaikkatutkasta.
 

Mustaruuti

Ylipäällikkö
BAN
RÖLLIKKÄ
Missäpäin maailmaa on monipaikkatutka käytössä tai edes testauksessa? Jos niitä ei ole kuin teoriassa niin on melko haastavaa päätellä miten sen ominaisuudet käytännössä toimisivat.

Muistan että jo 1990-luvulla Sotilasaikakausilehdessä esiteltiin monipaikkatutkan idea Persianlahden sodan jälkeen ja ruotsalaiset esittelivät ajatusta siinä jo häiveen kumoajaksi.
No, yli 20 vuotta on mennyt eikä tuosta tutkasta ole juuri huudeltu senkoommin että enpä tiedä toteutuuko koskaan, ainakaan siinä tarkoituksessa eli "anti-häivetutkana".

Nuo VHF-tutkat sensijaan näyttävät nostaneen profiiliaan tässä tarkoituksessa. Mutta edelleenkin niiden suorituskyky uusimman sukupolven häivemaalia kohden on kyseenalainen varisnkin X-alueen tj-tutkan toiminnan suhteen.

Laittakaa joku linkkia jos on enemmän tietoa tuosta monipaikkatutkasta.
Tuossa mielestäni ihan hyvin kirjoitettu Wiki-artikkeli: https://en.wikipedia.org/wiki/Passive_radar

Yksi esimerkki: http://www.selex-es.com/-/aulos
 
Top