Kimlik arkadaş veya düşman - Identification friend or foe - Wikipedia

Tarafından kullanılan bir IFF test seti Birleşik Devletler Hava Kuvvetleri havacılık teknisyen teknik çavuş test için transponderler açık uçak
Model XAE IFF kiti, ABD'deki ilk radyo tanıma IFF sistemi.

Kimlik, arkadaş veya düşman (IFF) bir radar için tasarlanmış tanımlama sistemi komuta ve kontrol. Bir transponder dinleyen sorgulama sinyal gönderir ve sonra bir tepki yayıncıyı tanımlayan. Askeri ve sivil hava trafik kontrolü uçakları, araçları veya kuvvetleri dost olarak tanımlamak ve sorgulayıcıdan yönlerini ve menzillerini belirlemek için sorgulama sistemleri. IFF, hem askeri hem de sivil uçaklar tarafından kullanılabilir. IFF ilk olarak Dünya Savaşı II, radarın gelişiyle ve birkaç dost ateşi olaylar.

İsme rağmen, IFF düşmanca olanları değil, sadece olumlu olarak dost hedefleri belirleyebilir.[1][2][3][4] Bir IFF sorgusu yanıt almazsa veya geçersiz bir yanıt almazsa, nesne dost olarak tanımlanamaz, ancak olumlu bir şekilde düşman olarak tanımlanmaz; örneğin çalışmayan veya arızalı bir aktarıcıya sahip dost bir uçak olabilir. Ek olarak, dost uçağın IFF'ye uygun şekilde yanıt verememesinin birçok nedeni vardır.

IFF, savaş alanında tespit edilen nesnelerin operasyonel kararları desteklemek için yeterince doğru bir şekilde karakterizasyonu olan Savaş Tanımlama (CID) 'nin daha geniş askeri eylemi içindeki bir araçtır. En geniş tanım, arkadaş, düşman, tarafsız veya bilinmeyendir. CID yalnızca dost yangın olaylarını azaltmakla kalmaz, aynı zamanda genel taktiksel karar alma sürecine de katkıda bulunur.[5]

Tarih

Radar sistemlerinin başarılı bir şekilde yerleştirilmesi ile hava savunması sırasında Dünya Savaşı II savaşçılar, dost uçakları düşman uçaklardan ayırt etmenin zorluğu ile hemen karşı karşıya kaldılar; o zamana kadar, uçaklar yüksek hızda ve irtifada uçuruldu, bu da görsel tanımlamayı imkansız hale getirdi ve hedefler, radar ekranında özelliksiz parlamalar olarak göründü. Barking Creek Savaşı İngiltere üzerinden[6][7][8]ve Koepenick kalesine hava saldırısı Almanya üzerinden.[9][10]

Britanya

Erken kavramlar

Radar kapsamı Zincir Ana Sayfa sistem, 1939-40

Zaten konuşlandırılmadan önce Zincir Ev radar sistemi (CH), RAF IFF sorununu düşünmüştü. Robert Watson-Watt 1935 ve 1936'da bu tür sistemler için patent başvurusunda bulunmuştu. 1938'de, araştırmacılar Bawdsey Malikanesi aşağıdakilerden oluşan "reflektörler" ile deneylere başladı çift ​​kutuplu antenler CH radarlarının birincil frekansına uyacak şekilde ayarlanmış. CH vericisinden gelen bir darbe uçağa çarptığında, antenler kısa bir süre için rezonansa girerek CH alıcısına geri dönen enerji miktarını arttırır. Anten, periyodik olarak kısa devre yaparak sinyal üretmesini engelleyen motorlu bir anahtara bağlandı. Bu, anten açılıp kapanırken CH setinin dönüşünün periyodik olarak uzamasına ve kısalmasına neden oldu. Uygulamada, sistemin kullanılamayacak kadar güvenilmez olduğu görüldü; dönüş, uçağın CH istasyonuna göre hareket ettiği yöne büyük ölçüde bağımlıydı ve genellikle çok az veya hiç ek sinyal döndürmedi.[11]

Bu sistemin pratikte çok az işe yarayacağından şüpheleniliyordu. Durum böyle olduğu ortaya çıktığında, RAF da planlanan tamamen farklı bir sisteme döndü. Bu, kullanan bir dizi izleme istasyonundan oluşuyordu HF / DF radyo yön bulucular. Uçak telsizleri, her dakika 14 saniye için 1 kHz'lik bir ton gönderecek şekilde değiştirildi ve istasyonlara uçağın yönünü ölçmek için yeterli zaman sağlandı. Bu tür birkaç istasyon, hava savunma sisteminin her bir "sektörüne" atandı ve ölçümlerini sektör karargahındaki bir komplo istasyonuna gönderdiler. nirengi uçağın yerini belirlemek için. "Olarak bilinirpip-gıcırtı ", sistem çalıştı, ancak yoğun emek gerektiriyordu ve bilgilerini doğrudan radar operatörlerine göstermiyordu. Doğrudan radarla çalışan bir sistem açıkça arzu edilirdi.[12]

IFF Mark II

Ana makale: IFF Mark II

İlk aktif IFF transponder (verici / yanıtlayıcı), 1939'da deneysel olarak kullanılan IFF Mark I idi. rejeneratif alıcı, yükseltilmiş çıktının küçük bir miktarını girişe geri besleyen, tek bir frekansta oldukları sürece (Mors kodu gibi, ancak ses aktarımlarından farklı olarak) küçük sinyalleri bile güçlü bir şekilde güçlendirir. CH radarından (20–30 MHz) gelen sinyale ayarlandılar ve onu o kadar güçlü bir şekilde yükselttiler ki, uçağın anteninden dışarı yayıldı. Sinyal, CH sinyalinin orijinal yansımasıyla aynı zamanda alındığından, sonuç, CH ekranında kolayca tanımlanabilen uzatılmış bir "blip" idi. Test sırasında, ünitenin genellikle radarı aştığı veya görülemeyecek kadar az sinyal ürettiği ve aynı zamanda yeni frekanslar kullanılarak yeni radarların tanıtıldığı bulundu.

Mark I'i üretime sokmak yerine, yeni bir IFF Mark II 1940'ın başlarında tanıtıldı. Mark II'nin içinde motorlu bir anahtar kullanarak geçtiği farklı radar bantlarına ayarlanmış bir dizi ayrı tuner vardı. otomatik kazanç kontrolü çok fazla sinyal göndermesi sorununu çözdü. Mark II, savaş başladığında teknik olarak tamamlanmıştı, ancak setlerin eksikliği, miktar olarak mevcut olmadığı ve o tarihe kadar yalnızca az sayıda RAF uçağı taşıdığı anlamına geliyordu. Britanya Savaşı. Pip-squeak bu dönemde operasyonda tutuldu, ancak Savaş sona erdiğinde, IFF Mark II hızla tam olarak faaliyete geçti. Pip-squeak, acil durum yönlendirme sisteminin yanı sıra, CH'nin kapsamadığı kara üzerindeki alanlar için hala kullanılıyordu.[13]

IFF Mark III

Ana makale: IFF Mark III

1940 yılında bile karmaşık Mark II sistemi sınırlarına ulaşırken, sürekli olarak yeni radarlar piyasaya sürülüyordu. 1941'e gelindiğinde, farklı radar kombinasyonlarını, örneğin ortak deniz kuvvetlerini veya RAF tarafından kullanılanları kapsayan bir dizi alt model tanıtıldı. Ancak radarların tanıtımı, mikrodalga -Sıklık boşluk magnetron bunu eski hale getirdi; Çağdaş elektronikleri kullanarak bu bantta çalışan bir yanıtlayıcı yapmanın hiçbir yolu yoktu.

1940 yılında İngiliz mühendis Freddie Williams tüm IFF sinyalleri için tek bir ayrı frekansın kullanılmasını önermişti, ancak o sırada mevcut sistemi değiştirmeye gerek yoktu gibi görünüyordu. Magnetronun piyasaya sürülmesiyle, bu konsept üzerinde çalışmalar başladı Telekomünikasyon Araştırma Kuruluşu olarak IFF Mark III. Bu, standart olacaktı. Batı Müttefikleri savaşın çoğu için.

Mark III aktarıcıları, alınan radar sinyallerine doğrudan yanıt vermek yerine, belirli 'sorgulayıcılara' yanıt vermek üzere tasarlandı. Bu sorgulayıcılar, hangi radarla eşleştirildikleri önemli değil, sınırlı bir frekans seçimi üzerinde çalıştılar. Sistem ayrıca, kodlanmış bir 'iletme yeteneği de dahil olmak üzere sınırlı iletişimin yapılmasına izin verdi.Mayıs günü ' tepki. IFF setleri tarafından tasarlandı ve inşa edildi Ferranti içinde Manchester Williams'ın şartnamelerine. Birleşik uçaklar birbirlerinin radarları tarafından sorgulandıktan sonra tanımlanabilmesi için, Birleşik Devletler'de başlangıçta İngiliz setlerinin kopyaları olarak eşdeğer setler üretildi.[13]

IFF setleri açıkça oldukça sınıflandırılmıştı. Bu nedenle, uçak mürettebatının dışarı çıkması veya düşmesi durumunda birçoğuna patlayıcılar yerleştirildi. Jerry Proc raporlar:

Üniteyi açmak için anahtarın yanında, düşman tarafından ele geçirilmesini önlemek için IFF imha anahtarı vardı. Pek çok pilot yanlış anahtarı seçti ve IFF ünitesini havaya uçurdu. Kontrollü bir patlamanın gümbürtüsü ve kokpitteki yanan izolasyonun keskin kokusu, birçok pilotu IFF birimlerini defalarca yok etmekten caydırmadı. Sonunda, kendi kendini imha anahtarı, yanlışlıkla kullanılmasını önlemek için ince bir kabloyla sabitlendi. "[14]

Almanya

Alman WW II IFF-Radyosundan kod üreteci FuG 25a Erstling

FuG 25a Erstling (İngilizce: Firstborn, Debut) 1940'ta Almanya'da geliştirildi. En düşük seviyeye ayarlandı.VHF tarafından kullanılan 125 MHz'lik bant Freya radarı ve düşük ile bir adaptör kullanıldıUHF bantlı 550–580 MHz Würzburg. Bir uçuştan önce, alıcı-verici seçilen on gün koduyla kuruldu bitler üniteye çevrildi. Tanımlama prosedürünü başlatmak için, yer operatörü radarının darbe frekansını 3.750 Hz'den 5.000 Hz'e değiştirdi. Havadaki alıcı bunu çözdü ve gün kodunu göndermeye başladı. Radar operatörü daha sonra verilen kodda sinyalin uzadığını ve kısaldığını görür ve sahteciliğe maruz kalmamasını sağlar. IFF vericisi, 400 watt'lık (PEP) bir güçle 168 MHz'de çalıştı.

Sistem, yer kontrolörlerinin bir uçağın doğru koda sahip olup olmadığını belirlemesi için bir yol içeriyordu, ancak transponderin diğer kaynaklardan gelen sinyalleri reddetmesi için bir yol içermiyordu. ingiliz Askeri bilim adamları, kendi IFF vericilerini inşa ederek bundan yararlanmanın bir yolunu buldular. Perfectos, çevredeki herhangi bir FuG 25a sisteminden bir yanıt tetiklemek için tasarlanmış. Bir FuG 25a 168 MHz frekansında yanıt verdiğinde, sinyal anten sistemi tarafından bir AI Mk. IV radarı, başlangıçta 212 MHz'de çalışan. Farklı antenlerdeki sinyalin gücü karşılaştırılarak hedefin yönü belirlenebilir. Üzerine monte Sivrisinek "Perfectos", FuG 25a'nın Alman kullanımını ciddi şekilde sınırladı.

Diğer savaş zamanı gelişmeler

IFF Mark IV ve V

Amerika Birleşik Devletleri Deniz Araştırma Laboratuvarı savaş öncesinden beri kendi IFF sistemleri üzerinde çalışıyorlardı. Mark III gibi tek bir sorgulama frekansı ve ayrı bir cevaplayıcı frekansı kullandı. Farklı bir frekansta yanıt vermenin birçok pratik avantajı vardır; en önemlisi, bir IFF'den gelen yanıtın başka bir uçakta başka bir IFF'yi tetikleyememesidir. Ancak, İngiliz tasarımlarında kullanılan büyük ölçüde basitleştirilmiş sistemin aksine, devrenin yanıtlayıcı tarafı için eksiksiz bir verici gerektirir. Bu teknik artık bir bantlar arası aktarıcı.

Mark II, 1941'de, Tizard Görevi, kullanmaya ve deneysel sistemlerini daha da geliştirmek için zaman ayırmaya karar verildi. Sonuç, Mark IV oldu. Bu ve önceki modeller arasındaki temel fark, daha küçük antenlere izin veren 600 MHz civarında daha yüksek frekanslar üzerinde çalışmasıdır. Ne yazık ki, bu da Alman tarafından kullanılan frekanslara yakın çıktı. Würzburg radarı ve bu radar tarafından tetikleneceğine ve transponder yanıtlarının radar ekranından alınacağına ve böylece operasyonel frekansların verileceğine dair endişeler vardı.

Bu, Birleşmiş Milletler Beacon veya UNB olarak da bilinen Mark V'i daha da geliştirilmiş bir model yapmak için ABD-İngiliz çabasına yol açtı. Bu, 1 GHz civarında daha yüksek frekanslara taşındı, ancak savaş bittiğinde operasyonel test tamamlanmadı. Test 1948'de bittiğinde, çok geliştirilmiş Mark X testlerine başlıyordu ve Mark V terk edilmişti.

Savaş sonrası sistemler

IFF İşareti X

Mark X, 1 GHz'in üzerindeki frekanslarda çalışan tamamen deneysel bir cihaz olarak başladı, ancak geliştirme devam ettikçe "Seçici Tanımlama Özelliği" veya SIF olarak bilinen bir kodlama sistemi getirilmesine karar verildi. SIF, dönüş sinyalinin dördü temsil eden 12 darbeye kadar içermesine izin verdi sekizli her biri 3 bitlik rakamlar. Sorgu sinyalinin zamanlamasına bağlı olarak, SIF çeşitli şekillerde yanıt verir. Mod 1, uçağın türünü veya görevini (örneğin kargo) gösterirken, Mod 2 bir kuyruk kodu döndürdü.

Mark X, 1950'lerin başında tanıtılmaya başlandı. Bu, sivil hava taşımacılığı sisteminin büyük bir genişleme dönemiydi ve bu uçaklar için de biraz değiştirilmiş Mark X setlerinin kullanılmasına karar verildi. Bu setler, orijinal Mod 2'ye benzer şekilde çalışan ve dört basamaklı bir tanımlayıcı döndüren sivil Mod A ile eşleştirilmiş yeni bir Mod 3 içeriyordu. Mod 3 ve A aynı olduğundan, normalde Mod 3 / A olarak anılırlar. Bir başka ekleme, Mod C, tek bir 12 bitlik sayı olarak kodlanmış irtifayı Gillham kodu, rakımı (bu sayı) x 100 fit - 1200 olarak temsil eder. Mod B ve D belirtildi, ancak hiç kullanılmadı.

IFF Mark XII

Mevcut IFF sistemi Mark XII'dir. Bu, Mark X ile aynı frekanslarda çalışır ve tüm askeri ve sivil modlarını destekler.[kaynak belirtilmeli ]

Mark XII'nin yaratılmasının ana nedeni, askeri Mod 4'ün eklenmesiydi. Mark XII'den önce, transponderler, herhangi bir alıcı tarafından alınabilecek bir yanıt yayınlayarak, uygun şekilde oluşturulmuş herhangi bir sorgulama sinyaline yanıt veriyordu. Kullanma nirengi, bir düşman alıcı-vericinin yerini belirleyebilir. İngilizler bu tekniği İkinci Dünya Savaşı sırasında Almanlara karşı zaten kullanmışlardı ve USAF tarafından VPAF sırasında uçak Vietnam Savaşı.

Mod 4, Mod 3'e benzer bir sorgulama ile başladı, ancak ardından bunu Mod 3 / A'da kullanılana benzer kodlanmış bir darbe zinciri ile takip etti. Transponderin alıcı tarafı, bu kodu bilinen bir gün koduna göre kontrol eder ve yalnızca ikisi eşleşirse yanıt verir. Cevaptaki darbeler alınan koda göre geciktirilir. Bu, düşmanın aktarıcıyı tetikleme yeteneğini büyük ölçüde ortadan kaldırır.

1980'lerde, geri dönen sinyalde büyük miktarda veri kodlanmasına izin veren yeni bir sivil mod, Mod S eklendi. Bu, uçağın konumunu navigasyon sisteminden kodlamak için kullanıldı. Bu, temel bir trafik çarpışmasından kaçınma sistemi (TCAS) ticari uçakların bölgedeki diğer uçakların yerini bilmesini ve yer operatörlerine ihtiyaç duymadan bunlardan kaçınmasını sağlayan sistem.

Mod S'deki temel kavramlar daha sonra Mod 5 olarak askerileştirildi; kriptografik olarak Mod S verilerinin kodlanmış versiyonu.

IFF Dünya Savaşı II ve Sovyet askeri sistemleri (1946 - 1991) kodlu kullandı radar radarla aydınlatılan bir uçakta uçağın transponderini otomatik olarak tetiklemek için sinyaller (Bantlar Arası Sorgulama veya CBI olarak adlandırılır). Radar tabanlı uçak tanımlama da denir ikincil gözetim radarı hem askeri hem de sivil kullanımda, birincil radar, konumu belirlemek için uçaktan bir RF darbesi sektirerek. George Charrier, çalışıyor RCA, bir için başvurdu patent 1941'de böyle bir IFF cihazı için. Operatörün, radar alıcısı üzerindeki doğal yankının görüntüsünü bastırmak için radar alıcısında birkaç ayar yapması gerekiyordu, böylece IFF sinyalinin görsel olarak incelenmesi mümkün olabilecekti.[15]

1943'te Donald Barchok, metninde IFF kısaltmasını kullanarak bir radar sistemi için patent başvurusunda bulundu ve bu kısaltmanın kabul edilen bir terim haline geldiğini belirtti.[16] 1945'te Emile Labin ve Edwin Turner, giden radar sinyalinin ve transponderin yanıt sinyalinin her birinin, geçiş anahtarlarının dizilerini ayarlayarak ikili kodlarla bağımsız olarak programlanabildiği radar IFF sistemleri için patent başvurusunda bulundu; bu, IFF kodunun günden güne ve hatta saatten saate değişmesine izin verdi.[17][18]

21. yüzyılın erken sistemleri

NATO

Amerika Birleşik Devletleri ve diğer NATO ülkeleri yirminci yüzyılın sonlarında Mark XII adlı bir sistemi kullanmaya başladılar; İngiltere o zamana kadar bu standartla uyumlu bir IFF sistemi uygulamamıştı, ancak daha sonra halefi IFF (SIFF) olarak bilinen uyumlu bir sistem için bir program geliştirdi.[19]

Modları

Ayrıca bakınız: Havacılık transponder sorgulama modları
  • Mod 1 - yalnızca askeri; uçak tipini veya görevini tanımlayan 2 basamaklı sekizlik "görev kodu" sağlar.[20]
  • Mod 2 - yalnızca askeri; 4 basamaklı sekizli birim kodu veya kuyruk numarası sağlar.[21]
  • Mod 3 / A - askeri / sivil; hava trafik kontrolörü tarafından atanan, hava taşıtı için 4 basamaklı sekizli bir kimlik kodu sağlar. Genellikle ciyak kod olarak anılır.[20]
  • Mod 4 - yalnızca askeri; 3 darbeli yanıt sağlar, gecikme şifrelenmiş soruna bağlıdır.[20]
  • Mod 5 - yalnızca askeri; kriptografik olarak güvenli bir sürümünü sağlar Mod S ve ADS-B Küresel Konumlama Sistemi durum.[20]
Notlar

Mod 4 ve 5 aşağıdakiler tarafından kullanılmak üzere belirlenmiştir: NATO kuvvetler.

Ayrıca bakınız

Referanslar

  1. ^ "Savaş Tanımlama IFF Sistemleri" (PDF). Tellumat. Alındı 24 Eylül 2020.
  2. ^ "MEADS Sistemi, Dost veya Düşman Uçağı Tanımlama Konusunda Tam Sertifika Aldı". Lockheed Martin. Arşivlenen orijinal 2016-03-04 tarihinde. Alındı 31 Mayıs 2015.
  3. ^ "Kimlik Arkadaşı veya Düşmanı". Global Güvenlik. Alındı 31 Mayıs 2015.
  4. ^ "Savaş Tanımı (IFF)". BAE Sistemleri. Alındı 31 Mayıs 2015.
  5. ^ "Ortak Yayın (JP) 3-09, Ortak Ateş Desteği" (PDF). ABD Savunma Bakanlığı. 30 Haziran 2010. s. III-20. Arşivlenen orijinal (PDF) 2014-04-11 tarihinde. Alındı 27 Aralık 2013.
  6. ^ Christopher Yeoman ve John Freeborn, Tiger Cub - John Freeborn DFC'nin Hikayesi * İkinci Dünya Savaşında 74 Filo Savaş Pilotu, Kalem ve Kılıç Havacılığı, 2009, ISBN  978-1-84884-023-2, s45
  7. ^ Bob Cossey, Bir Kaplan Masalı: Britanya Savaşının Hikayesi Fighter Ace Wg. Cdr. John Connell Freeborn, ISBN  978-1-900511-64-3, Bölüm 4
  8. ^ Hough, Richard ve Denis Richards. Britanya Savaşı: II.Dünya Savaşının En Büyük Hava Muharebesi, WW Norton, 1990, s. 67
  9. ^ Galland, Adolf: İlk ve son p 101 (1954 yeniden basılmıştır ..) ISBN  978 80 87888 92 6
  10. ^ Fiyat, Alfred: Reich Üzerindeki Savaş s95-6 (1973) ISBN  0 7110 0481 1
  11. ^ "Genel IFF ilkeleri". Birleşik Devletler Filosu. 1945. Alındı 2012-12-17.
  12. ^ "İngilizlerin radar icadı". Alındı 2012-12-17.
  13. ^ a b Lord Bowden (1985). "IFF'nin hikayesi (kimlik arkadaşı veya düşmanı)". IEE Proceedings A - Fiziksel Bilimler, Ölçme ve Enstrümantasyon, Yönetim ve Eğitim, İncelemeler. 132 (6): 435. doi:10.1049 / ip-a-1.1985.0079.
  14. ^ Proc, Jerry. "IFF Sistem Geçmişi". Jerry Proc'un Web Sayfaları. Jerry Proc. Alındı 5 Kasım 2018.
  15. ^ George M. Charrier, Pulse Echo Radyo Konumlandırıcıları için Tanıma Sistemi, ABD Patenti 2,453,970, 16 Kasım 1948'de verildi.
  16. ^ Donald Barchok, Senkronizasyon Saptama ve Sorgulama Sistemleri için Araçlar, ABD Patenti 2,515,178, 18 Temmuz 1950 verildi.
  17. ^ Emile Labin, Manyetostriktif Zaman Geciktirme Cihazı, ABD Patenti 2,495,74031 Ocak 1950
  18. ^ Edwin E. Turner, Kodlu Dürtü Duyarlı Gizli Sinyalleşme Sistemi, ABD Patenti 2.648.0604 Ağustos 1953'te verildi.
  19. ^ "Arşivlenmiş kopya". Arşivlenen orijinal 2014-04-08 tarihinde. Alındı 2012-12-12.CS1 Maint: başlık olarak arşivlenmiş kopya (bağlantı)
  20. ^ a b c d NATO STANAG 4193
  21. ^ "IFF (Identification Friend or Foe) nedir?". HerşeyRF. HerşeyRF. Alındı 29 Kasım 2020.

Dış bağlantılar