הקלטת פס רחב וניתוח אותות ELINT

האתגר: פיתוח מהיר של מערכת קומפקטית, בעלת יחס עלות/ביצוע טוב, לצורך הקלטה רציפה של אותות ELINT של מערכת הפועלת ברוחב פס של 80MHz ותדר ביניים של 160MHz, בעלת יכולת הערכה בזמן אמת של של פולסים נכנסים בקצב הישנות עד ל-300ns.

הפתרון: שימוש במספר מודולים בני הדור החדש של NI FlexRIO יחד עם דיגיטייזר רחב סרט ועתיר ביצועים מתוצרת חברת NI, ומודול הזרמת נתונים מותאם NI 8260 PXI Express משולב בסל כרטיסים לצורך יצירת נתח אותות COMINT ו-ELINT. נתח האותות משולב במערכת הקלטה קומפקטית CESAR 80 לצורך הקלטת אותות ELINT. ככלי תכנון נעשה שימוש בתוכנת LabVIEW ו-LabVIEW FPGA אשר תרמו רבות ליעילות פיתוח המוצר.
הדרישה הגוברת לגמישות מתבטאת בכך שהפתרונות העכשוויים חייבים להתגבר על הפער המסורתי בין מדידה אלקטרונית מסייעת (ESM) לבין מערכות Elint. מערכות ESM צריכות לספק תוצאות באופן מהיר עבור דוח המצב הטקטי בעוד שמערכות ELINT קלאסיות כוללות אופציות מקיפות להקלטה והערכה. התוצאות המתקבלות בתהליך הערכה טכנית של האותות שנאספו במערכת ELINT מוזנות למאגר נתונים. משם הנתונים מועברים למערכת המזהה במהירות את מקור האותות שנקלטו – כגון מכ”ם או מקלטי התראה
(RWR) או מערכות ESM. לפיכך מערכות תצפית אלקטרוניות צריכות להיות למעשה מערכות ELINT טקטיות. הן צריכות לזהות במהירות את המקור ששידר את האות שנקלט, הן צריכות להיות בעלות יכולות נרחבות להקלטת אותות ספרתיים על מנת לאפשר שידור של אותות ששידר העוקב ושטרם פוענחו לצורך ביצוע אנליזה מורחבת.
CESAR 80 היא פלטפורמה נפרדת המהווה את ליבת המערכת. זוהי מערכת מסחרית מודולרית “מן המדף” המציעה גמישות בהתאמת תצורת החומרה. השילוב המיוחד של יכולות אנליזה מהירות ומדויקות, הזרמת תדר ביניים ברוחב פס של 80MHz ומבנה קומפקטי (,19) הופך את CESAR 80 להתקן גמיש המתאים באופן אופטימלי למערכות ניידות.

תחומי יישום
שילבנו את ההתקן במערכת ELINT טקטית ותכננו לשלבה במערכת ELINT נוספת בעתיד. אנו מתכננים בנוסף מערכת בתצורת stand-alone. CESAR 80 מציעה את האופציה של הקלטה ספרתית ברוחב פס של 80MHz ורזולוציה של 14 ביט לצורך ניתוח עוקב של intrapulse. ההתקן מציע יכולות ניתוח מהיר של intrapulse של אותות ELINT וכתוצאה מכך הוא תורם באופן מיידי לתמונת הספקטרום האלקטרומגנטי.

מבנה
תכננו את ה-CESAR 80 עם ערוץ קליטת תדר ביניים של 160MHz, ערוץ קליטת ודיגיטציה של אותות וידיאו, ומערכת יתירה (RAID) של דיסקים לא יקרים להקלטה ואחסון הנתונים. שילבנו מספר מודולים ממשפחת NI FlexRIO עם דיגיטייזרים ומתאמים ספרתיים מהירים לצורך עיבוד מהיר של נתונים. המתכנתים השתמשו בכלי תכן גרפיים LabVIEW ובמודול LabVIEW FPGA.

שימושיות
מערכת CESAR 80 שולבה בקלות במערכות מעקב מורכבות באמצעות הדק חיבור Gigabit LAN שתפקד כתחנת בקרה עבור כל רכיבי הבקרה וההפעלה.

ניתוח דפקים
אות מקלט הוידיאו עובר תהליך דיגיטציה והנתונים מעובדים ב-FPGA. עבור כל דופק שמתגלה המערכת יוצרת מילת תיאור (PDW) המכילה את המקדמים שזוהו. ניתוח ה-interpulse מבוסס על עיבוד מילות תיאור שנוצרו בשלב מוקדם יותר. תוכנת האנליזה תומכת במיצוי אוטומטי של קורנים מתוך מילות תיאור שנאגרו קודם, וגם בניתוח תוך כדי קליטת הדפקים. המפעיל יכול לעצור את האנליזה האוטומטית בכל שלב.

הקלטה ספרתית
פונקצית ההקלטה של ההתקן יכולה להזרים פס רחב של תדר ביניים לצורך אנליזה מעמיקה של intrapuls. תדר הביניים הנכנס עובר דיגיטציה ומוזרם למערך ה-RAID. בנוסף להזרמת האות הרציפה ההתקן מציע גם אופציה של הזרמה תבונית נהוגת אירועים. מילת תיאור האירוע וגם אות הביניים מוקלטים תוך כדי שימוש בחתימת זמן מבוססת GPS. המשתמש יכול לראות את הקבצים המוקלטים תוך כדי שימוש בכלי אנליזה (OAT). תצוגות ספקטרום ברזולוציה גבוהה מספקות אנליזה מפורטת. המשתמשים יכולים לייצא ולשמור את מילות התיאור ואת ההקלטות הספרתיות בסביבות ניתוח אחרות לצורך מחקר נוסף.

תחזית
אנו עובדים על הרחבת רוחב פס ההקלטה
ל-600MHz. אופציה זו תהיה משולבת באותו מכשיר בעל הפס הצר (80MHz). בנוסף אנו מתכננים להגדיל את נפח הזיכרון המוקדש לניתוח פולסים
ולהקלטה ספרתית. פתרון זה יאפשר גמישות שימוש רבה עוד יותר והוא מרכיב רב ערך במערכת שיסייע לענות על הדרישות הגוברות והולכות של מערכות תצפית אלקטרוניות.

לפרטים נוספים בקרו באתר החברה.

הכתבה נמסרה באדיבות ערן קסטיאל, חברת NATIONAL INSTRUMENTS ISRAEL.