Simulation avancée de l'environnement électromagnétique pour les systèmes de guerre électronique modernes

Livre blanc : Défense

COMMANDITÉ PAR :

Le domaine des opérations sur le spectre électromagnétique (EMSO) couvre l'exploitation, l'attaque et la protection des actifs dans l'environnement électromagnétique dynamique (EME). Un sous-ensemble, la guerre électromagnétique (GE), évolue à mesure que le spectre devient plus complexe, exigeant une simulation pour évaluer les systèmes de guerre électronique nouveaux et améliorés contre l'avancée des radars et le brouillage. Ce livre blanc, le premier d'une série de trois parties, présente les concepts fondamentaux de guerre électronique et approfondit la génération de scénarios techniques EME et la mise en œuvre du système.

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Vue d'ensemble

Ce livre blanc, « Simulation environnementale électromagnétique pour les systèmes de guerre électronique – Partie 1 », de Rohde &Schwarz, fournit une introduction complète aux opérations du spectre électromagnétique (EMSO) et à l'ingénierie de génération environnementale essentielles au test et au développement de systèmes de guerre électronique (GE).

Le document commence par définir EMSO et EW, en soulignant la nécessité de simuler des environnements opérationnels électromagnétiques complexes (EMOE) ressemblant étroitement aux conditions du monde réel. Une simulation précise est vitale en raison du coût prohibitif, des risques de sécurité et du caractère peu pratique des tests en plein air en direct contre des scénarios multi-menaces modernes, qui impliquent de nombreux émetteurs, formes d'onde et facteurs environnementaux.

Il détaille les niveaux d'abstraction dans les tests EMSO, depuis les simulations au niveau des composants lors de la phase de découverte jusqu'aux tests complexes et intégrés de systèmes de systèmes au niveau du théâtre ou de la campagne. Cette approche à plusieurs niveaux garantit que la rigueur des tests correspond aux exigences opérationnelles, prenant en charge tout, de la R&D à la répétition complète de la mission.

La gestion de la « vérité » à trois étapes est essentielle à la fidélité de la simulation :la vérité de la simulation (précision du modèle de scénario), la vérité de la chambre (le stimulus RF correct présenté au dispositif sous test (DUT) ou au système sous test (SUT)) et la vérité du DUT/SUT (la réponse et la perception du système). Le document préconise des processus rigoureux de vérification, de validation et d'accréditation (VV&A) pour maintenir la fiabilité et la responsabilité de ces simulations.

Le document explique également les éléments constitutifs de la génération environnementale, notamment des bibliothèques de données et de formes d'onde sur les menaces du monde réel, la création de scénarios, la génération de sorties numériques et la génération de signaux RF transmis soit par voie hertzienne (OTA), soit par injection directe (DI). Il met en évidence les compromis entre ces méthodes en termes de complexité et de flexibilité d'étalonnage.

Les mécanismes de création de scénarios englobent la représentation des émetteurs en tant que sources RF physiques caractérisées par des formes d'onde (par exemple, des mots descripteurs d'impulsions (PDW) ou des données I/Q), des diagrammes d'antenne, des mouvements et des changements de mode. La modélisation des menaces intègre des données de mission, de signature, d'objet et géospatiales pour créer des environnements de menace réalistes et dynamiques, englobant souvent des milliers de modes simultanés.

Le document traite de la gestion de la complexité des scénarios, depuis les engagements de base d'un seul émetteur/dispositif jusqu'aux scénarios multi-émetteurs et multi-DUT avec adaptation de mouvement et de mode, pris en charge par les ressources informatiques hautes performances contemporaines.

En conclusion, la simulation environnementale EMSO est un outil complexe mais indispensable pour développer, tester et valider des systèmes de guerre électronique dans des conditions réalistes, permettant des évaluations plus sûres, plus rentables et très flexibles que les approches traditionnelles.

Les références incluent la doctrine et les stratégies pertinentes du DoD, soulignant l'importance stratégique de la supériorité du spectre électromagnétique et de la rigueur de la modélisation.

Dans l'ensemble, le document fournit des connaissances fondamentales essentielles aux ingénieurs, testeurs et gestionnaires de programmes de guerre électronique confrontés aux défis de la simulation et de la validation d'environnements électromagnétiques sophistiqués dans la guerre moderne.