Civil högteknologi i framtidens spaningssystem

Spaningsfunktionen kan bli helautomatisk kedja från upptäckt till beslut

Av Hans Hellsten

Spaningssystemens uppgift har tidigare varit given, väsentligen bestod den i att leda luftförsvaret vid en invasion mot Sverige. Behovet av underrättelse var inte så uttalat. Hotet var statiskt och således väl känt. Det finns idag en vidare roll för spaning som sträcker sig från strategisk och taktisk underrättelse till eldledning och gäller såväl luft- som mark- och sjömål. Denna vidgade roll motiveras av att hotet inte behöver vara av en given natur utan att spaning även tjänar till att tolka hotets art, samt att möjligheten att snabbt och brett angripa utvecklas och detta kräver en motsvarande snabb reaktionstid för vårt försvar. I dess yttersta tekniska konsekvens måste spaningsfunktionen utgöra en helautomatisk kedja där tiden från upptäckt och inmätning till vapeninsats mot målet är en bråkdels sekund.

Gängse metoder att föra krig har varit strängt hierarkiska och spaningssystem har traditionellt stött sig på denna hierarki genom en ensidig rapportering uppåt. Dock har man på senare tid insett att för att kunna uppnå korta responstider och flexibilitet så krävs det en delegering av beslutanderätt samt att information som är nödvändig för beslut måste spridas. Det krävs alltså spaningssystem som möjliggör en plattare och flexiblare informationshantering. Spaningsdata ska ha en sådan karaktär att en stående order om bekämpning direkt kan tillämpas.

Vi ser platta informationssystem omvandla det civila samhället för att just stimulera samarbetet över traditionella gränser. Dessa möjligheter bör även finnas i militära informationssystem.

Man bör eftersträva att civil högteknologi utnyttjas i dessa system. Dels är den extremt billig och dels kan den vara funktionssäkrare och ha bättre prestanda än skräddarsydda militära lösningar.

Även en angripare kan i framtiden utnyttja denna civila högteknologi och kombinera den med långräckviddiga precisionsvapen. Hotet kan bli ännu värre om angriparen utnyttjar avancerade vapensystem som smygteknik och telekrigsåtgärder. Vårt motdrag måste vara att nyckelsystem för samhällets försvar är utspridda så att de inte kan slås ut genom annat än mycket omfattande angrepp. Försvaret måste dessutom kunna finna och slå tillbaka mot en angripare som använder långräckviddiga vapen. För detta krävs avancerade spaningssensorer mot markmål. Dessa system får också en ökad betydelse som underrättelsesystem för att förvarna om ett anfall med långräckviddiga vapen.

Olika typer av hot kräver stor anpassningsbarhet
Vi ställs inför två typer av hot, ett högnivåhot som gäller punktmål och ett lågnivåhot som omfattar stora ytor. Detta ställer krav på anpassningsbarhet. För radarstationer i Strilnätet gäller att de i framtiden antingen bör kunna grupperas samlat så att de få en extremt god spaningsförmåga inom begränsade områden eller kan omgrupperas för att spridas över ytan eller flyttas till en annan plats. Likaså bör Strilsystemet relativt snabbt kunna byggas ut med nytillverkning för att klara en högre hotnivå. Tekniken i dagens Strilstationer är dyr och det har inte funnits behov av att kunna flytta på dem eller anpassa dem till en föränderlig hotbild. Likväl kan det vara nödvändigt att livstidsförlänga en del av dessa system och anpassa dem till nya krav. Detta är dyrt och det finns ett stort behov av att effektivisera denna anpassning. Just anpassningsbarheten är kanske det viktigaste motivet för antennintegrerad mikrovågsteknik, AIMT, vilken medger byggsystem för en radar uppbyggd av moduler. De enskilda modulerna är enkla radarenheter, som genom att kunna sättas samman i gruppantenner kan ge stor flexibilitet. Med en framtida tillgång på civil mikrovågsteknik kan systemen lättare förbättras genom att enbart byta ut antennmodulerna eller genom att omprogrammera den digitala styrningen av dessa moduler.

Vid sidan av AIMT finns en annan intressant teknik där utvecklingen är snabb, nämligen lågfrekvent radar. De första radarsystemen arbetade med metervågor, lågfrekvens därför att man inte fick ut tillräckligt med effekt vid högre frekvenser. Högre frekvenser skulle ge bättre upplösning och utvecklingen gick således åt det hållet mot dagens mikrovågsradar. Men med digital signalbehandling i realtid kan vi nu få nästan lika bra upplösning med metervågor. Digital realtidsbehandling medger också att radarsignaler insamlade över tiden eller på olika platser kan sättas samman för att få till och med extrema radarprestanda. Detta medverkar till att åter göra lågfrekvent radar aktuell, framför allt för att denna i likhet med den modulära mikrovågstekniken möjliggör en ökad taktikanpassning.

Såväl AIMT som lågfrekvent radar är alltså lätta att anpassa och de kan också utnyttja den civila teknikutvecklingen. Men de ger också rena prestandavinster. AIMT ger möjlighet till multilobradar som ger en väsentligt ökad tålighet mot störning liksom en ökad mottagarkänslighet. Den lågfrekventa radarn är bättre än mikrovågsradarn på att se lågsignaturmål och dessutom ser den bättre genom vegetation och maskering .

Antennintegrerad mikrovågsteknik och lågfrekvent radar uppfyller alltså höga krav på anpassningsbarhet och driftsäkerhet, men detta är inte nog. Det krävs att dessa radardata kan utnyttjas så att man får en spaningsfunktion som med hög upplösning kan spana över ytan, snabbt omsätta detektioner i eldledningsinformation liksom att fördela informationen till många användare.

Försvaret kan bygga på civila samhällets nätverk
I det civila samhället finns nätverk för kommunikation, datalagring och signalbehandling som i många stycken kan utnyttjas för försvaret. Informations- och ledningsfunktionerna blir mycket robustare, och inte tvärtom som ibland hävdas. För denna utveckling talar att samhället kommer att se till att de vitala nätverken alltid fungerar. Det kan man bla göra genom att ett system har reserver inte bara i ett annat utan i en mångfald alternativa system.

En fiberoptisk telelinje kan ha alternativa fiberoptiska linjer, mikrovågslänkar och satellitlänkar som reserver, osv. Med bredbandig kommunikation följer att stora mängder data kan lagras redundant i många datornoder spridda över stora ytor. Detta kan t ex betyda att för hundratusentals mål kan denna samlade information rymmas i små datorer och dupliceras hundratals gånger i ett rikstäckande datornät. Att uppdatera informationen är en enkel sak med moderna kommunikationsmedia i fredssamhället.

SAR-teknik och radarnätverk
Utvecklingen i det civila samhället ger alltså nätverk som i stora stycken direkt kan utnyttjas för försvarets spanings- och ledningsbehov. Den tekniska utmaningen när det gäller att utnyttja dessa funktioner ligger mycket i den nödvändiga utvecklingen av den sensorteknik som krävs för att täcka stora ytor, hitta och identifiera mål och precisionsinmäta målkoordinater.

• För det första är det meningsfullt att utveckla radarsystem som ger en detaljerad yttäckande information eftersom utvecklingen inom kommunikation innebär att informationen kan distribueras och användas.
• För det andra öppnar bredbandig kommunikation och omfattande datalagring vägar till nya sensorkoncept som implicit i själva sensorfunktionen förutsätter en sådan kapacitet.

Exempel på dylika radarsensorer är apertursyntesradar, SAR och radarnätverk för luftstril. I det första fallet möjliggör systematisk datalagring att genom signalbehandling öka upplösningsförmågan hos en radar tusenfalt. I det andra fallet utnyttjas kommunikation för tredimensionell inmätning av luftmål, vilket kan leda till en positionsnoggrannhet som är mycket bättre än idag.

Genom att utnyttja avancerade former av satellitnavigation, kan man utveckla metoder som ger en noggrannhet i position på en meter eller bättre.

Såväl SAR-teknik som radarnätverk bidrar därmed till en extrem inmätningsnoggrannhet av målkoordinater. Man kan naturligtvis diskutera hur säker GPS är i krig eftersom den kan störas, men det är tänkbart att det växer fram alternativa positioneringssystem. Det är t ex möjligt att ett radarnätverk också får till uppgift att ge positioneringsinformation liknande GPS-satelliternas.

Att skilja på vän och fiende
Den helautomatiska kedja där tiden från upptäckt och inmätning till vapeninsats mot målet är en bråkdels sekund innebär naturligtvis risker och ställer höga krav på att mål ska kunna klassificeras och att man kan skilja mellan vän och fiende, sk IK-system. Om spaningsfunktionen ger fullständig kontinuerlig positionering i tid och rum är mycket vunnet vad gäller IK-funktionen. Man kan i ett stridsområde räkna bort föremål som fanns innan striden började och därmed har man i princip bara militära mål kvar. Om egna förband matar in sina positioner till systemet och även dessa räknas bort är det i stort bara fiendens mål som blir kvar.

Men vad det är för typ av mål vet vi då inget om. Idag är klassificeringsmetoder främst optiska, men ett framtida hot kan innebära att tidskraven blir så hårda att en integration med radarfunktionen blir nödvändig. Det krävs således metoder som utnyttjar radarvåglängder (meter till centimervågor) och lämpar sig för integration i spaningsradar för syftet identifiering och klassificering.

Från FOA-tidningen nr 2-1997 - www.foi.se/framsyn