Tekrarlayıcı karıştırma tekniği ile kendini koruma elektronik harp sistemine sahip insansız hava araçlarının frekans çevik radarlara karşı etkinliği
Usage of repeater jamming techniques for the unmanned aerial vehicle self-protection electronic warfare system againts frequency agile radars
Yazar: ECEHAN SOYKURUM
Danışman: DOÇ. DR. AHMET GÜNGÖR PAKFİLİZ
Başkent Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Son dönemdeki küresel çatışmalarda uzaktan füze saldırı seçenekleriyle birlikte İnsansız Hava Araçlarının (İHA) askeri alanlarda kullanımı da artmaktadır. Güvenliği tehdit eden tehlikeli görevler için kullanılabilecek mürettebatsız sistemlerle mücadele etmek zordur. Uzaktan kontrol edilebilmesi veya otonom olarak programlanabilmesi İHA'lara daha fazla risk alma fırsatı vermektedir. Radarlar ise, herhangi bir bütünleşmiş hava savunma sisteminin ilk aşamasını oluşturmaktadır; yeni tehditlerin her geçen gün artmasıyla birlikte bu saldırıları önlemek için elektronik savaş daha da kritik hale gelmektedir. İHA'lar ise radar sinyallerini karıştırmak için etkili bir araç olabilir. İHA'ların pilotlu savaş uçaklarının yanına destekleyici olarak entegre edilmesi, modern askeri taktikler için hayati önem taşımaktadır. Bu çalışmada, radarların bu görev kuvvetlerine hazır olup olmadığı ve İHA'ların geliştirilmiş radar tespit kabiliyetlerine karşı karıştırma performansı araştırılmıştır. Buna dayanarak, eş alt darbeler arasında öngörülemeyen bir frekans atlama düzenine sahip kademeli ve kademeli chirp frekans dalga formları kullanılarak mono-statik darbeli bir radar modellenmiştir. Ayrıca bu radar, darbe tekrarlama aralıklarını doğrusal veya doğrusal olmayan diziler halinde darbeden darbeye ayarlama kabiliyetine de sahiptir. Karıştırıcı kaynağı olarak araç içi entegre kendini koruma elektronik harp sistemi kullanılmıştır. Tekrarlayıcı konsepti gereği toplanan sinyalin karakteristiğine uygun karıştırma tekniğinin uygulanması için faz dizili antenler ve merkezi kontrol bilgisayar ünitesi tasarlanmıştır. Karıştırıcı sisteminin verimliliğini belirlemek için çeşitli simülasyonlar oluşturulmuştur. Sonuçlar, zaman/frekans alanında analiz edilmiştir ve her senaryo için karıştırma sinyal oranları elde edilmiştir.

Abstract:
Military use of unmanned aerial vehicles (UAV) along with the other remote missile attack options are increased in recent global conflicts. Fighting against uncrewed systems, which can be used for dirty tasks, is challenging. Being able to remotely control or autonomously programmable gives more opportunity to take risk for unmanned systems. Radars comprise the first stage of any integrated air defense system; electronic warfare becomes more critical to prevent attacks of new type of threats. UAVs can be an effective tool for jamming radar signals. Integrating UAVs in a supportive operation capacity alongside piloted fighters has become crucial to modern military tactics. In this study, we investigate the radars' readiness for these task forces and the jamming performance of the UAVs against the improved radar detection capabilities. Based on that, a monostatic pulsed radar has been modelled using stepped frequency and stepped chirp frequency waveforms with an unpredictable frequency hopping pattern between the coherent sub-pulses. Also, this radar has capability to set the pulse repetition intervals (DTAs) on a pulse-to-pulse as linear or non-linear sequences. An onboard self-protection electronic warfare system is used as a jammer source. To apply the suitable jamming technique according to collected signal characteristics and direction in accordance with the repeater concept, a phased array antennas and central control computer unit is designed. To determine the efficiency of the jammer system, simulations generated using frequency agile radar. The results of simulated test cases have been analyzed in time and frequency domain. Jamming to signal ratios have been obtained to be used as performance metric.