Jump to content

Опознание друг или враг

Испытательный комплект IFF, используемый ВВС США авионики техником техническим сержантом- для тестирования транспондеров на самолетах.
Комплект модели XAE IFF, первая система радиораспознавания IFF в США.

Идентификация, свой-чужой ( IFF ) — система боевой идентификации, предназначенная для управления войсками . Он использует транспондер , который прослушивает сигнал запроса , а затем отправляет ответ , идентифицирующий вещательную компанию. Системы IFF обычно используют радиолокационные частоты, но могут использоваться и другие электромагнитные частоты, радио или инфракрасные. [1] Это позволяет военным и гражданским системам допроса диспетчеров воздушного движения идентифицировать самолеты, транспортные средства или силы как дружественные, а не нейтральные или враждебные, а также определять их направление и расстояние от допрашивающего. IFF используется как военными, так и гражданскими самолетами. IFF был впервые разработан во время Второй мировой войны , с появлением радара и несколькими с дружественным огнем инцидентами .

IFF может только точно идентифицировать дружественные самолеты или другие силы. [2] [3] [4] [5] Если запрос IFF не получает ответа или неверный ответ, объект не идентифицируется как враг; Дружественные силы могут не реагировать должным образом на IFF по разным причинам, например, из-за неисправности оборудования, а стороны в этом районе, не участвующие в боевых действиях, например гражданские авиалайнеры, не будут оснащены средствами IFF.

IFF - это инструмент в рамках более широких военных действий по боевой идентификации (CID), характеризующий объекты, обнаруженные на поле боя, достаточно точно для поддержки оперативных решений. Самая широкая характеристика — это друг, враг, нейтральный или неизвестный. CID не только может снизить количество случаев дружественного огня, но и способствует принятию общих тактических решений. [6]

После успешного развертывания радиолокационных систем противовоздушной обороны во время Второй мировой войны комбатанты сразу же столкнулись с трудностью отличить дружественные самолеты от вражеских; к тому времени самолеты летели на большой скорости и высоте, что делало невозможным визуальную идентификацию, а цели отображались в виде безликих пятен на экране радара. Это привело к таким инцидентам, как битва при Баркинг-Крик над Британией. [7] [8] [9] и воздушный удар по крепости Кёпеник над Германией. [10] [11]

Британская разработка [ править ]

Ранние концепции

Радиолокационное покрытие системы Chain Home , 1939–40 гг.

Еще до развертывания своей радиолокационной системы Chain Home (CH) ВВС Великобритании рассматривали проблему IFF. Роберт Уотсон-Ватт подал патенты на такие системы в 1935 и 1936 годах. К 1938 году исследователи из Боудси-Мэнор начали эксперименты с «отражателями», состоящими из дипольных антенн, настроенных на резонанс на основной частоте CH-радаров. Когда импульс от передатчика CH попадал в самолет, антенны в течение короткого времени резонировали, увеличивая количество энергии, возвращаемой в приемник CH. Антенна была подключена к моторизованному переключателю, который периодически замыкал ее, не позволяя выдавать сигнал. Это приводило к тому, что возврат на наборе каналов периодически удлинялся и укорачивался при включении и выключении антенны. На практике система оказалась слишком ненадежной для использования; возврат сильно зависел от направления движения самолета относительно станции CH и часто возвращал мало или вообще не возвращал дополнительного сигнала. [12]

Было подозрение, что эта система будет малопригодна на практике. Когда это оказалось так, ВВС Великобритании обратились к совершенно другой системе, которая также планировалась. Он состоял из набора станций слежения, использующих HF/DF радиопеленгаторы . Радиостанции их самолетов были модифицированы так, чтобы передавать сигнал частотой 1 кГц в течение 14 секунд каждую минуту, что давало станциям достаточно времени для измерения пеленга самолета. Несколько таких станций были закреплены за каждым «сектором» системы ПВО и отправляли свои измерения на станцию ​​построения графиков в штабе сектора, которая использовала триангуляцию для определения местоположения самолета. Система, известная как « пип-писк », работала, но была трудоемкой и не отображала информацию непосредственно операторам радаров. Система, работающая напрямую с радаром, была явно желательной. [13]

МКФ Марк II [ править ]

Первым активным транспондером IFF (передатчиком/ответчиком) был IFF Mark I, который использовался экспериментально в 1939 году. В нем использовался регенеративный приемник , который подавал небольшую часть усиленного выходного сигнала обратно на вход, сильно усиливая даже небольшие сигналы до тех пор, пока они были одночастотными (как азбука Морзе, но в отличие от голосовых передач). Они были настроены на сигнал радара CH (20–30 МГц), усиливая его настолько сильно, что он транслировался обратно через антенну самолета. Поскольку сигнал был получен в то же время, что и исходное отражение сигнала CH, в результате на дисплее CH появилась удлиненная «вспышка», которую было легко идентифицировать. В ходе испытаний было обнаружено, что устройство часто подавляет радар или выдает слишком слабый сигнал, чтобы его можно было увидеть, и в то же время вводились новые радары, использующие новые частоты.

Вместо запуска Mark I в производство в начале 1940 года был представлен новый IFF Mark II. Mark II имел внутри ряд отдельных тюнеров, настроенных на разные диапазоны радаров, через которые он проходил с помощью моторизованного переключателя, а автоматическая регулировка усиления решала проблему. из-за того, что он посылает слишком много сигнала. Mark II был технически завершен к началу войны, но из-за отсутствия комплектов он не был доступен в большом количестве, и к моменту битвы за Британию его имело лишь небольшое количество самолетов Королевских ВВС . «Пип-писк» в этот период продолжал работать, но по окончании Битвы IFF Mark II был быстро введен в полную эксплуатацию. Пип-писк по-прежнему использовался для участков над сушей, где СН не прикрывал, а также в качестве системы аварийного наведения. [14]

МКФ Марк III [ править ]

Даже к 1940 году сложная система Mark II достигла своих пределов, а новые радары постоянно внедрялись. К 1941 году был представлен ряд подмоделей, охватывающих различные комбинации радаров, например, обычных военно-морских или тех, которые используются ВВС Великобритании. Но появление радаров на основе с микроволновым резонатором магнетрона сделало это устаревшим; сделать с помощью современной электроники ответчик, работающий в этом диапазоне, просто не было возможности.

В 1940 году английский инженер Фредди Уильямс предложил использовать одну отдельную частоту для всех сигналов IFF, но в то время не было острой необходимости менять существующую систему. С появлением магнетрона работа над этой концепцией началась в Научно-исследовательском институте телекоммуникаций под названием IFF Mark III . Это должно было стать стандартом для западных союзников на протяжении большей части войны.

Транспондеры Mark III были разработаны для ответа на запросы конкретных «дознавателей», а не для ответа непосредственно на полученные радиолокационные сигналы. Эти следователи работали на ограниченном наборе частот, независимо от того, с каким радаром они работали в паре. Система также позволяла осуществлять ограниченную связь, включая возможность передачи закодированного ответа « Mayday ». Наборы IFF были спроектированы и изготовлены компанией Ferranti в Манчестере в соответствии со спецификациями Williams. Эквивалентные наборы производились в США, первоначально как копии британских наборов, чтобы самолеты союзников можно было идентифицировать при опросе радаром друг друга. [14]

Наборы IFF, очевидно, были строго засекречены. Таким образом, многие из них были оснащены взрывчаткой на случай, если экипаж выскочит с парашютом или приземлится. Джерри Прок сообщает:

Рядом с переключателем включения установки находился переключатель уничтожения IFF для предотвращения ее захвата противником. Многие пилоты выбирали неправильный переключатель и взрывали свой блок IFF. Грохот сдерживаемого взрыва и едкий запах горящей изоляции в кабине не удержали многих пилотов от разрушения блоков IFF снова и снова. В конце концов, переключатель самоуничтожения был закреплен тонкой проволокой, чтобы предотвратить его случайное использование». [15]

Германия [ править ]

Генератор кода от немецкой радиостанции IFF-Radio FuG 25a Erstling времен Второй мировой войны

FuG 25a Erstling (англ.: «Первенец», «Дебют») был разработан в Германии в 1940 году. Он был настроен на низкочастотный УКВ- диапазон 125 МГц, используемый РЛС «Фрея» использовался адаптер. , а с низко- ДМВ -диапазоном 550–580 МГц используется Вюрцбургом . Перед полетом в приемопередатчике был настроен выбранный код дня из десяти бит , который был набран в устройство. Для начала процедуры идентификации наземный оператор переключил частоту импульсов своего радара с 3750 Гц на 5000 Гц. Бортовой приемник расшифровал это и начал передавать код дня. Затем оператор радара увидит, как в заданном коде вспышка удлиняется и сокращается. Передатчик IFF работал на частоте 168 МГц мощностью 400 Вт (ПЭП).

Система включала в себя возможность для наземных диспетчеров определить, имеет ли самолет правильный код или нет, но не включала в себя возможность для транспондера отклонять сигналы из других источников. Британские военные учёные нашли способ использовать это, создав собственный передатчик IFF под названием Perfectos , который был разработан, чтобы вызвать ответ от любой системы FuG 25a, находящейся поблизости. Когда FuG 25a ответил на своей частоте 168 МГц, сигнал был принят антенной системой от AI Mk. IV радар , который изначально работал на частоте 212 МГц. Сравнивая мощность сигнала на разных антеннах, можно было определить направление на цель. Установленный на Mosquitos , «Perfectos» строго ограничивал немецкое использование FuG 25a.

события Дальнейшие времени военного

МКФ Mark IV и V [ править ]

Лаборатория военно-морских исследований США работала над собственной системой IFF еще до войны. Он использовал одну частоту опроса, как и Mark III, но отличался тем, что использовал отдельную частоту ответа. Реагирование на другой частоте имеет несколько практических преимуществ, в первую очередь то, что ответ одного IFF не может вызвать другой IFF на другом самолете. Но для этого требуется полноценный передатчик для ответной части схемы, в отличие от значительно упрощенной регенеративной системы, используемой в британских разработках. Этот метод теперь известен как междиапазонный транспондер .

Когда Mark II был обнаружен в 1941 году во время миссии Тизард , было решено использовать его и уделить время дальнейшему совершенствованию своей экспериментальной системы. Результатом стало то, что стало IFF Mark IV. Основное различие между этой и более ранними моделями заключается в том, что она работала на более высоких частотах, около 600 МГц, что позволяло использовать антенны гораздо меньшего размера. Однако оказалось, что это также близко к частотам, используемым немецким радаром Вюрцбурга , и были опасения, что он сработает от этого радара, и ответы транспондера будут записаны на дисплее его радара. Это сразу же раскрыло бы рабочие частоты IFF.

Это привело к американо-британским усилиям по созданию еще более улучшенной модели Mark V, также известной как Маяк Организации Объединенных Наций или UNB. Это перешло на еще более высокие частоты около 1 ГГц, но эксплуатационные испытания не были завершены, когда война закончилась. К моменту завершения испытаний в 1948 году значительно улучшенный Mark X начал испытания, и Mark V был заброшен.

Послевоенные системы [ править ]

МКФ Mark X [ править ]

Mark X начинался как чисто экспериментальное устройство, работающее на частотах выше 1 ГГц, название относится к «экспериментальному», а не «номеру 10». По мере продолжения разработки было решено ввести систему кодирования, известную как «Функция выборочной идентификации» или SIF. SIF позволял обратному сигналу содержать до 12 импульсов, представляющих четыре восьмеричные цифры по 3 бита каждая. В зависимости от времени сигнала запроса SIF будет отвечать несколькими способами. Режим 1 указывал тип самолета или его задачу (например, грузовой или бомбардировщик), а режим 2 возвращал хвостовой код.

Mark X начали выпускать в начале 1950-х годов. Это было в период значительного расширения системы гражданского воздушного транспорта, и для этих самолетов было решено использовать слегка модифицированные комплекты Mark X. Эти наборы включали новый военный режим 3, который по сути был идентичен режиму 2, возвращая четырехзначный код, но использовал другой импульс запроса, позволяя самолету определить, поступил ли запрос от военного или гражданского радара. Для гражданских самолетов эта же система была известна как Mode A, и, поскольку они были идентичны, они обычно известны как Mode 3/A.

В ходе этого процесса также было введено несколько новых режимов. Гражданские режимы B и D были определены, но никогда не использовались. Режим C ответил 12-битным числом, закодированным с помощью кода Гиллхэма , который представлял высоту как (это число) x 100 футов - 1200. Радиолокационные системы могут легко обнаружить самолет в двух измерениях, но измерение высоты является более сложной проблемой, и особенно в 1950-х годах, это значительно увеличило стоимость радиолокационной системы. самолета Поместив эту функцию в IFF, можно будет вернуть ту же информацию за небольшие дополнительные затраты, по сути, за счет добавления цифрового преобразователя к высотомеру .

Современные следователи обычно отправляют серию запросов в режиме 3/A, а затем в режиме C, что позволяет системе объединить идентичность самолета с его высотой и местоположением по данным радара.

МКФ Марк XII [ править ]

Текущая система IFF — Mark XII. Он работает на тех же частотах, что и Mark X, и поддерживает все его военные и гражданские режимы. [ нужна ссылка ]

Долгое время считалось проблемой, что ответы IFF могут быть вызваны любым правильно сформированным запросом, и эти сигналы представляли собой просто два коротких импульса одной частоты. Это позволило вражеским передатчикам инициировать ответ, а с помощью триангуляции противник мог определить местоположение транспондера. Британцы уже использовали эту технику против немцев во время Второй мировой войны, а ВВС США использовали ее против VPAF самолетов во время войны во Вьетнаме .

Mark XII отличается от Mark X добавлением нового военного режима 4. Он работает аналогично режиму 3/A: запросчик отправляет сигнал, на который реагирует IFF. Однако есть два ключевых различия.

Во-первых, за импульсом запроса следует 12-битный код, аналогичный тем, которые отправляются обратно транспондерами Mark 3. Закодированное число меняется изо дня в день. Когда номер принимается и декодируется в транспондере самолета, применяется дальнейшее криптографическое кодирование. Если результат этой операции соответствует значению, набранному в IFF на самолете, транспондер отвечает ответом в режиме 3, как и раньше. Если значения не совпадают, он не отвечает.

Это решает проблему ответа транспондера самолета на ложные запросы, но не решает полностью проблему определения местоположения самолета посредством триангуляции. Чтобы решить эту проблему, к ответному сигналу добавляется задержка, которая варьируется в зависимости от кода, отправленного запросчиком. При приеме противником, который не видит импульс запроса, что обычно бывает, поскольку он часто находится ниже горизонта радара , это вызывает случайное смещение обратного сигнала с каждым импульсом. Обнаружение самолета в наборе возвратов - сложный процесс.

Режим S [ править ]

В 1980-е годы был добавлен новый гражданский режим, Mode S, который позволял кодировать значительно увеличенные объемы данных в возвращаемом сигнале. Это использовалось для кодирования местоположения самолета из навигационной системы. Это базовая часть системы предотвращения столкновений при движении (TCAS), которая позволяет коммерческим самолетам знать местоположение других самолетов в этом районе и избегать их без необходимости участия наземных операторов.

Основные концепции режима S затем были преобразованы в режим 5, который представляет собой просто криптографически закодированную версию данных режима S.

IFF времен Второй мировой войны и советские военные системы (1946–1991 годы) использовали кодированные радиолокационные сигналы (называемые междиапазонным запросом или CBI) для автоматического запуска транспондера самолета в самолете, освещенном радаром. Идентификация самолета на основе радара также называется вторичным радаром наблюдения как в военных, так и в гражданских целях, при этом первичный радар отражает радиочастотный импульс от самолета для определения местоположения. Джордж Чэрриер, работавший в компании RCA , подал заявку на патент на такое устройство IFF в 1941 году. Это требовало от оператора выполнения нескольких настроек радиолокационного приемника, чтобы подавить изображение естественного эха на радиолокационном приемнике, чтобы обеспечить визуальное обследование радиолокационного приемника. Сигнал IFF будет возможен. [16]

К 1943 году Дональд Барчок подал патент на радиолокационную систему, используя в своем тексте аббревиатуру IFF только с пояснениями в скобках, что указывает на то, что эта аббревиатура стала общепринятым термином. [17] В 1945 году Эмиль Лабин и Эдвин Тернер подали патенты на радиолокационные системы IFF, в которых исходящий радиолокационный сигнал и ответный сигнал транспондера можно было независимо запрограммировать с помощью двоичных кодов путем установки массивов тумблеров; это позволяло менять код IFF изо дня в день или даже от часа к часу. [18] [19]

Системы века начала 21

Соединенные Штаты и другие страны НАТО начали использовать систему под названием Mark XII в конце двадцатого века; До сих пор Великобритания не внедрила систему IFF, совместимую с этим стандартом, но затем разработала программу для совместимой системы, известную как преемник IFF (SIFF). [20]

Режимы [ править ]

  • Режим 1: только военный; предоставляет двухзначный восьмеричный (6-битный) «код миссии», который идентифицирует тип самолета или миссию. [21]
  • Режим 2: только военный; предоставляет 4-значный восьмеричный (12-битный) код единицы или хвостовой номер. [22]
  • Режим 3/А: военный/гражданский; предоставляет 4-значный восьмеричный (12 бит) идентификационный код воздушного судна, присваиваемый авиадиспетчером. Обычно называется кодом крика. [21]
  • Режим 4: только военный; обеспечивает трехимпульсный ответ, задержка зависит от зашифрованного запроса. [21]
  • Режим 5: только военный; обеспечивает криптографически защищенную версию положения в режиме S и ADS-B GPS- . [21]

Режимы 4 и 5 предназначены для использования силами НАТО .

Подводные лодки [ править ]

В Первую мировую войну восемь подводных лодок были потоплены дружественным огнем , а во Вторую мировую войну таким образом было потоплено почти двадцать. [23] Тем не менее, идентификацию своего или врага до 1990-х годов военные США не считали (IFF) серьезной проблемой, поскольку немногие другие страны обладают подводными лодками . [24]

Методы IFF, аналогичные авиационным IFF, были признаны непригодными для подводных лодок, поскольку они облегчают обнаружение подводных лодок. Таким образом, передача сигнала дружественными подводными лодками или каким-либо образом усиление заметности подводной лодки (на основе акустики, магнитных колебаний и т. д.) не считается целесообразным. [24] Вместо этого система обнаружения подводных лодок осуществляется на основе тщательного определения областей действий. Каждой дружественной подводной лодке выделяется район патрулирования, где присутствие любой другой подводной лодки считается враждебным и открытым для нападения. Кроме того, в пределах этих закрепленных районов надводные корабли и авиация воздерживаются от любой противолодочной борьбы (ПЛО); только резидентная подводная лодка может атаковать другие подводные лодки в своем районе. Корабли и самолеты по-прежнему могут участвовать в противолодочной обороне в районах, не закрепленных за дружественными подводными лодками. [24] Военно-морские силы также используют базу данных акустических сигнатур, чтобы попытаться идентифицировать подводную лодку, но акустические данные могут быть неоднозначными, и несколько стран используют аналогичные классы подводных лодок. [25]

См. также [ править ]

Ссылки [ править ]

  1. ^ «Панель идентификации «свой-чужой» (IFF) с динамическим контрастом в длинноволновом инфракрасном диапазоне (LWIR) (запрос)» . СБИР-СТТР . Министерство обороны США (армия). Январь 2019.
  2. ^ «Системы боевой идентификации IFF» (PDF) . Теллумат . Архивировано из оригинала (PDF) 24 января 2022 года . Проверено 24 сентября 2020 г.
  3. ^ «Система MEADS получила полную сертификацию для идентификации самолетов «свой-чужой»» . Локхид Мартин. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 г. Проверено 31 мая 2015 г.
  4. ^ «Опознание свой-чужой» . Глобальная безопасность . Проверено 31 мая 2015 г.
  5. ^ «Боевая идентификация (БОИ)» . БАЕ Системс . Проверено 31 мая 2015 г.
  6. ^ «Совместная публикация (JP) 3-09, Совместная огневая поддержка» (PDF) . Министерство обороны США. 30 июня 2010 г. с. III-20. Архивировано из оригинала (PDF) 11 апреля 2014 г. Проверено 27 декабря 2013 г.
  7. ^ Кристофер Йоман и Джон Фриборн, Тигренок - История Джона Фриборна DFC * Пилота-истребителя 74-й эскадрильи во время Второй мировой войны , Pen and Sword Aviation, 2009, ISBN   978-1-84884-023-2 , стр. 45.
  8. ^ Боб Косси, «Сказка тигра: История битвы за Британию», истребитель-ас Wg. командир Джон Коннелл Фриборн , ISBN   978-1-900511-64-3 , глава 4
  9. ^ Хаф, Ричард и Денис Ричардс. Битва за Британию: величайшая воздушная битва Второй мировой войны , WW Norton, 1990, стр.67.
  10. ^ Галланд, Адольф: Первый и последний, стр. 101 (перепечатано в 1954 г.) ISBN   978 80 87888 92 6
  11. ^ Прайс, Альфред: Битва за Рейх, стр. 95-6 (1973) ISBN   0 7110 0481 1
  12. ^ «Общие принципы IFF» . Флот США. 1945 год . Проверено 17 декабря 2012 г.
  13. ^ «Британское изобретение радара» . Проверено 17 декабря 2012 г.
  14. Перейти обратно: Перейти обратно: а б Лорд Боуден (1985). «История МКФ (опознание свой-чужой)». IEE Proceedings A - Физические науки, измерения и приборостроение, менеджмент и образование, обзоры . 132 (6): 435. doi : 10.1049/ip-a-1.1985.0079 .
  15. ^ Прок, Джерри. «История системы IFF» . Веб-страницы Джерри Proc . Джерри Прок . Проверено 5 ноября 2018 г.
  16. ^ Джордж М. Чарриер, Система распознавания радиолокаторов импульсного эхо, патент США № 2 453 970 , выдан 16 ноября 1948 г.
  17. ^ Дональд Барчок, Средства для синхронизации систем обнаружения и допроса, патент США № 2,515,178 , выдан 18 июля 1950 г.
  18. ^ Эмиль Лабин, Магнитострикционное устройство задержки времени, патент США № 2 495 740 , выдан 31 января 1950 г.
  19. ^ Эдвин Э. Тернер, Кодированная импульсно-реагирующая секретная сигнальная система, патент США № 2 648 060 , выдан 4 августа 1953 г.
  20. ^ «Нации ищут системы идентификации, совместимые с НАТО» . Архивировано из оригинала 8 апреля 2014 г. Проверено 12 декабря 2012 г.
  21. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с д НАТО СТАНАГ 4193
  22. ^ «Что такое IFF (Опознание «свой-чужой»)?» . Всё РФ . Проверено 29 ноября 2020 г. .
  23. ^ Чарльз Кирк, изд. (26 апреля 2012 г.). Братоубийство в бою . Издательство Блумсбери .
  24. Перейти обратно: Перейти обратно: а б с «Не допустить братоубийства воздушных и морских целей» (PDF) . Кто туда идет: друг или враг? . Июнь 1993. стр. 66–67.
  25. ^ Глинн, Майкл (30 мая 2022 г.). Воздушно-противолодочная борьба . п. 245.

Внешние ссылки [ править ]

Arc.Ask3.Ru: конец переведенного документа.
Arc.Ask3.Ru
Номер скриншота №: f41736328f5d72dad14c86d06354b0d5__1718485860
URL1:https://arc.ask3.ru/arc/aa/f4/d5/f41736328f5d72dad14c86d06354b0d5.html
Заголовок, (Title) документа по адресу, URL1:
Identification friend or foe - Wikipedia
Данный printscreen веб страницы (снимок веб страницы, скриншот веб страницы), визуально-программная копия документа расположенного по адресу URL1 и сохраненная в файл, имеет: квалифицированную, усовершенствованную (подтверждены: метки времени, валидность сертификата), открепленную ЭЦП (приложена к данному файлу), что может быть использовано для подтверждения содержания и факта существования документа в этот момент времени. Права на данный скриншот принадлежат администрации Ask3.ru, использование в качестве доказательства только с письменного разрешения правообладателя скриншота. Администрация Ask3.ru не несет ответственности за информацию размещенную на данном скриншоте. Права на прочие зарегистрированные элементы любого права, изображенные на снимках принадлежат их владельцам. Качество перевода предоставляется как есть. Любые претензии, иски не могут быть предъявлены. Если вы не согласны с любым пунктом перечисленным выше, вы не можете использовать данный сайт и информация размещенную на нем (сайте/странице), немедленно покиньте данный сайт. В случае нарушения любого пункта перечисленного выше, штраф 55! (Пятьдесят пять факториал, Денежную единицу (имеющую самостоятельную стоимость) можете выбрать самостоятельно, выплаичвается товарами в течение 7 дней с момента нарушения.)