Guerra Eletrônica: Quo Vadis? Banco de Dados Corporativos Base para GE Análise Operacional Missile Approach Warning Systems.

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1 Revista do Comando-Geral do Ar Nº 01 - Janeiro 2000 Guerra Eletrônica: Quo Vadis? Banco de Dados Corporativos Base para GE Análise Operacional Missile Approach Warning Systems

2 MAWS Uma Nova Tendência em Sistemas de Autodefesa para Aeronaves Cap.-Av. Davi Rogério da Silva Castro e Cap.-Av. Edson Fernando da Costa Guimarães CGEGAR O Capitão Davi Rogério da Silva Castro é piloto de ataque, concluiu o CFOAv em 1987 e exerce atualmente a função de chefe da Seção Técnica do CGEGAR. É Engenheiro Eletrônico pelo Instituto Tecnológico de Aeronáutica, possui o curso Básico de Guerra Eletrônica e está cursando mestrado em Engenharia Elétrica na Universidade de Brasília. O Capitão Edson Fernando da Costa Guimarães é piloto de transporte, concluiu o CFOAv em 1990 e exerce atualmente a função de adjunto ao CGEGAR. Possui cursos de Guerra Eletrônica no Brasil e na França, pós-graduação em análise e projeto de sistemas (GFI/UNB Brasília) e mestrado em Engenharia de Sistemas na Naval Postgraduate School (EUA). Em um teatro de guerra cada vez mais complexo e tecnologicamente sofisticado, somente sistemas de autodefesa eficientes podem garantir a sobrevivência da aeronave de combate e, conseqüentemente, a plena realização da missão. O conceito de sistema de autodefesa eficiente é relativo e está estritamente relacionado com o cenário de emprego da plataforma a ser protegida. Considerando-se as principais ameaças presentes em um cenário moderno típico, contendo radares de vigilância, aquisição e diretores de tiro, mísseis ar-ar, terra-ar, com sistemas de guiamento passivo, ativo, ou semi-ativo, qual seria a definição de um sistema de autodefesa eficiente? Por muito tempo a escolha mais comum recaiu sobre sistemas compostos por RWR s (Radar Warning Receiver) e lançadores de chaff/flare. Um passo seguinte em sofisticação incluiria sistemas de contramedidas eletrônicas (AECM - Active Electronic Countermeasures ou pods de CME - Contramedidas Eletrônicas) que podem realizar Escort Jamming, Stand-off Jamming, ou Self-Protection. Mas o que fazer contra a crescente ameaça de mísseis portáteis de guiamento infravermelho (MANPADS - MANPortable Air-Defense Systems )? A solução comum descrita anteriormente parece não responder a esta ameaça. Sistemas de Alarme de Aproximação de Misseis (MAWS - Missile Approach Warning Systems) aparecem como a resposta mais adequada para esta questão. O Cenário Em maior ou menor grau uma aeronave de combate estará sujeita às seguintes ameaças: a) radares de vigilância quando associados a sistemas de defesa aérea. Trabalham geralmente na faixa de freqüência em torno de 3 GHz, alcance maior que 80 NM, varredura circular e se constituem no primeiro nível de proteção de sistemas de defesa aérea. Para se opor a este tipo de ameaça a aeronave deve buscar a navegação rasante e seu RWR deve estar programado para indicar a iluminação. A oposição ativa pode ser feita por interferência tipo barragem, de ponto ou varredura utilizando equipamentos de CME de alta potência, normalmente instalados em pods, empregados nos modos SOJ ( Stand-Off Jamming ), SSJ ( Self Screen Jamming ) e EJ ( Escort Jamming ); b) radares de aquisição e diretores de tiro associados a sistemas superfície-ar (mísseis ou canhões). Atuam em freqüências superiores a 6 GHz, alcance de até 50 NM e modos de varredura mais elaborados destinados ao acompanhamento do alvo. Radares de aquisição e diretores de tiro costumam possuir proteção contra modos simples de interferência eletrônica, como os sugeridos contra radares de vigilância. Contra esse tipo de ameaça a aeronave deve atuar com táticas e técnicas sofisticadas, devido ao perigo iminente. Entre as técnicas existentes estão os programas automáticos RGPO ( Range Gate Pull Off ), AGPO ( Angle Gate Pull Off ) e outros, executados por sistemas AECM, exclusivamente em modo SSJ devido ao tipo de varredura do radar e geometria do feixe. Lançamento coordenado de chaff, preferencialmente integrado com a identificação da ameaça, se consti- 28

3 tui uma alternativa para a sobrevivência da aeronave e deve fazer parte da tática de invasão/evasão; c) radares embarcados em aeronaves associados a armamento ar-ar (mísseis ou canhões). Nessa situação as mesmas técnicas apresentadas no item anterior são aplicáveis, havendo diferenças consideráveis para as táticas de engajamento e/ou evasão; d) sistemas de mísseis de guiamento ativo. Também se aplicam as técnicas apresentadas no item b, acrescidas da possibilidade de utilização de MAWS, especialmente para os casos em que as características de transmissão do radar ameaça estão fora da capacidade de alarme do RWR. Respostas a essas ameaças devem ser rápidas e eficientes, em qualquer atitude de vôo, face à grande velocidade do míssil e suas características all-aspect ; e) sistemas de mísseis de guiamento passivo (IR e ARM). A identificação eletrônica de mísseis com guiamento passivo pode ser realizada por meio de MAWS. Entretanto, a resposta a este tipo de ameaça dependerá das características do tipo de guiamento, ou seja, chaff/flare e/ou IRCM ( Infrared Countermeasures ) para mísseis IR e decoys para mísseis anti-radiação ou monopulso. Na Tabela 1 é resumida a aplicação de todos os equipamentos de alarme e recursos de contramedidas discutidos: AN-AAR-47 AN-AAR-54V AN-AAR-44V 29

4 Em recentes conflitos, como a Guerra do Golfo em 1991, mísseis superfície-ar com guiamento infravermelho foram os responsáveis pela maioria das aeronaves abatidas ou danificadas [4]. A tendência de se utilizar sistemas com guiamento infravermelho deve avançar para o próximo século, face à disponibilidade de sensores mais sofisticados. Por outro lado, o barateamento no custo de sistemas simples vem contribuindo para a proliferação desse tipo de ameaça entre países do Terceiro Mundo. Para se ter uma idéia, no período de 1967 a 1991, por volta de mísseis supefície-ar foram entregues a Forças Armadas de países em desenvolvimento [3]. Para complicar ainda mais o quadro, existem os grupos guerrilheiros que se comparam em tamanho e força a verdadeiros Exércitos. Por exemplo, a renda anual das Forças Armadas Revolucionárias da Colômbia (FARC) cresceu de US$ 65 milhões em 1992 para US$ 230 milhões em 1997, permitindo àquela organização de guerrilha adquirir armas pesadas, como por exemplo mísseis superfície-ar portáteis de vários tipos [5]. Sistemas do tipo IGLA-1, míssil e lançador, são vendidos ao preço de US$ , valor extremamente acessível a guerrilheiros e traficantes. As Soluções As primeiras tentativas de construir sistemas capazes de detectar a aproximação de mísseis com guiamento passivo incluíam radares de alta precisão a bordo das aeronaves a serem protegidas. Esta solução, inicialmente, não atendia às necessidades visto que expunha ainda mais a plataforma. Os MWS ativos de última geração empregam métodos que garantem ao equipamento uma baixa probabilidade de interceptação, como a redução da potência efetiva irradiada (ERP Effective Radiated Power ) e operação em freqüências não cobertas pelos RWR s. Tais equipamentos, segundo os fabricantes, possuem as vantagens de apresentar taxas de falso alarme extremamente baixas e de operar em qualquer tempo. A maioria dos fabricantes de MWS mudaram de direção, abandonando as soluções ativas e buscando soluções passivas, entre as quais sensores Ultra-Violeta (UV) e Infravermelhos (IR). Dos princípios básicos de Eletro-Ótica, vale lembrar que, segundo Wien, o pico de radiação térmica oriunda de uma fonte é dado pela seguinte equação: onde T é a temperatura absoluta da fonte (Kelvin) e λ pico é o comprimento de onda (mm) em que o pico de radiação ocorre. Duas fontes básicas de radiação térmica devem ser consideradas: o Sol (~6000 K) e a Terra (~300 K). Isso causa picos de radiação em torno de 0,6µm e 10µm respectivamente, o que torna essas regiões do espectro electromagnético críticas para detecção. Sobram então duas alternativas: a região do ultravioleta (de 0.2 a 0.5µm) e do infravermelho médio (entre 3 e 5µm). Como a camada de ozônio filtra grande parte dos raios ultravioletas do sol, não há muitas fontes de radiação nesta faixa, o que reduziria o número de falsos alarmes. Por outro lado, muitas fontes artificiais podem ser encontradas: fornos, fogueiras, lâmpadas halógenas, etc, tornando complicado o processamento necessário para manter um baixo nível de fal- 30

5 so alarme. Um último fator a ser considerado é que a radiação ultravioleta oriunda da queima do motor do míssil é alta durante a fase de lançamento e tende a diminuir nas fases finais de aproximação. Outra alternativa é a utilização de sensores infra-vermelhos. Radiações do sol e da terra, apesar de menores na região do infravermelho médio, ainda representam uma fonte considerável de clutter, especialmente durante o dia. Além do mais, a atenuação da radiação pela atmosfera é alta, o que prejudica detecção a grandes distâncias. A vantagem, porém, advém do fato de que míssil representa uma boa fonte de radiação na faixa do infravermelho em todas as fases do vôo, facilitando o processamento das informações necessárias ao acompanhamento da ameaça. Tabela 2: Exemplos de MAWS em uso ou em desenvolvimento. Sistema Fabricante Tipo de Plataformas Sensor AAR-47 Loral UV EUA: Alguns helicópteros do Exército, Marinha e Fuzileiros Navais. AAR-44 Cincinnati IR EUA: MC-130 e AC-130 do Comando de Operações AAR-57 AAR-58 AAR-54 AAR-60 AAR-56 Guitar 300/350 MWS-20 SAMIR Electronics Sanders (Lockheed Martin) Cincinnati Electronics & Raytheon Northrop Grumman Daimler-Benz & Litton Especiais UV Será usado por mais de 3000 aeronaves americanas, de helicópteros leves, até os F-15 e C-17. IR UV UV Grandes plataformas como os C-130. EUA: C-130 (Comando de Operações Especiais). Reino Unido: 15 diferentes plataformas (helicópteros e aeronaves de transporte). Austrália: S-70B. Portugal: C-130. Possibilidade de ser instalado em pilones nos F-16A/B's da Bélgica, Holanda, Dinamarca e Noruega. Japão: SH-60J. Grécia: F-16. Noruega: Candidato para o JAS-39 Gripen. EUA: F-22. Lockheed IR Martin Rafael UV 300: helicópteros e aeronaves de transporte. 350: aeronaves de ataque. Dassault Ativo Helicópteros, aeronaves de transporte e VIP. Eletronique Matra BAe IR França: Rafale. Dynamics Não existe uma solução unânime para o problema. Sensores UV são pequenos, baratos e menos suscetíveis a falsos alarmes, mas não são tão efetivos em grandes altitudes (absorção pelo ozônio). Sensores infravermelhos podem ser mais efetivos, porém são mais caros e difíceis de instalar (são maiores e requerem refrigeração). A tabela 2 mostra os sistemas em uso e algumas de suas principais características [4]. O Futuro O uso de MAWS em todas as plataformas aéreas de combate se apresenta como uma tendência irreversível. Por outro lado, a tecnologia que predominará ainda está indefinida. O fato é que cresce o número de mísseis ínfravermelhos portáteis e os RWR s instalados na maioria das aeronaves de combate não respondem a essas ameaças. É importante ressaltar, que MAWS e RWR não competem pela mesma tarefa. Cada qual opera em uma faixa diferente do espectro e responde a 31

6 diferentes ameaças. A integração dos dois em um sistema de autodefesa composto também por contramedidas eficientes (chaff, flare, AECM, e pods CME) somados a uma biblioteca de ameaças atualizada constitui a solução mais adequada para manter uma alta probabilidade de sobrevivência de todas as aeronaves de combate nos cenários de guerra atuais. MWS-20 Referências [1] Steven J. Zaloga, Air Defense Missiles: Recent Trends in the Threat, Journal of Electronic Defense - Nov 1998, page 37. [2] Steven J. Zaloga, Future Trends in Air Defense Missiles, Journal of Electronic Defense - Oct 1997, page 41. [3] Jane s Intelligence Review, A Lesson for Colombia, Oct [4] Bill Sweetman, A New Approach to Missile Warning, Journal of Electronic Defense - Oct 1998, page 41. [5] Estado-Maior das Forças Armadas, FA-E- 01 Estratégia Militar Brasileira, [6] Ministério da Aeronáutica, MMA Fundamentos de Guerra Eletrônica, 03 abr Crédito das Fotos: Jedonline, Internet Definições e Acrônimos AECM AGPO ARM CFD CME EJ Active Electronic Countermeasures : equipamento utilizado para autodefesa, que realiza programas de contra-medidas ativas (RGPO, AGPO e outras) contra alguns tipos de radares diretores de tiro. Angle Gate Pull Off. Técnica de despistamento em ângulo. Anti-radiation missile, míssil anti-radiação. Chaff and Flare Dispenser, Lançadores de Chaff e Flare. Contra Medidas Eletrônicas. Escort Jamming. Técnica de CME em que a plataforma interferidora acompanha a esquadrilha atacante. IR Infrared. Faixa do espectro eletromagnético compreendida entre 0,7 e 100 mm. IRCM Infrared Counter-Measures, Contramedidas de Infra-Vermelho. MAWS Missile Approach Warning System. Sistema de alerta de aproximação de míssil. RGPO RWR SOJ SSJ Range Gate Pull Off. Técnica de despistamento em distância. Radar Warning Receiver, Receptor de alerta radar. Stand-off Jamming. Técnica de CME em que a aeronave interferidora fica fora do alcance do armamento inimigo. Self Screen Jamming. Técnica de CME em que somente a aeronave que conduz o interferidor é protegida. Também conhecida como Self- Protection. 32