Radio Evaluation and Training Tool - RETT - Koncept och designförslag

Författare:

  • Stefan D Olsson
  • Ulrika Uppman

Publiceringsdatum: 2023-02-06

Rapportnummer: FOI-R--5416--SE

Sidor: 24

Skriven på: Svenska

Forskningsområde:

  • Ledningsteknologi

Nyckelord:

  • radio
  • störning
  • träningsverktyg
  • övning

Sammanfattning

Projektet har genomförts som en del i FMV:s "FoT Ledning & MSI Telekom 2022" beställning 5006250. Denna del av projektet kallas "RETT - Radio Evaluation and Training Tool". Syftet har varit att utreda huruvida det är möjligt att bygga ett träningssystem som medger att simulera störning på radiosystem utan att sända ut störningen "i luften". På så sätt skulle övning med störning och planering för sådan kunna underlättas, då externa störplattformar eller sändningstillstånd för störsignal ej skulle behövas. RETT-projektet bygger vidare på det träningsverktyg som tagits fram inom projekt GETT (GNSS Evaluation and Training Tool) som tidigare genomförts vid FOI. Till detta har mjukvara tagits fram för att generera störscenarier, vilka definierar när och var störning sker, samt störningens nivå. RETT-enheten kopplas mellan en radio och dess antenn för att injicera störning direkt mot radion, utan att sända ut störsignalen på antennen och utan att påverka radions sändning/mottagning. RETT-systemet måste alltså hantera signaler olika i olika riktningar, samt konstrueras för att tåla radions sändeffekt, vilken ofta kan vara 50 W. Detta hanteras genom någon form av effektanpassning. Effektanpassningen måste dels skydda RETT-enhetens inre komponenter mot radions sändeffekt och dels möjliggöra att tillräcklig störsignal kan genereras mot radion. Relevanta störningsnivåer har bestämts genom att utgå från två scenarier, en avancerad fordonsburen störare på ett avstånd av ca 5 km och en störare placerad i en "fixed wing" UAV på kortare avstånd, 400-1000 meters höjd. I båda fallen ges att en maximal nivå på störningen ligger på ca -20 dBm. RETT-enheten har därför dimensionerats för att kunna generera en störsignal på upp till -20 dBm. Två funktionsprototyper av RETT-enheten har designats. Den första varianten är designad med en effektkännande krets som kopplar bort signalen i RETT-enheten när den anslutna radion sänder med effekt över en nivå som riskerar att förstöra de inre delarna av RETT-enheten. Den andra funktionsprototypen baseras på cirkulator-komponenter som hanterar signaler i olika riktning så att den sändande radions effekt termineras medan RETT:s sändning (störning) går ut till den anslutna radion. Lösningen är attraktiv då den inte kräver någon switchning eller signaldetektering. Av de två designtyperna har den första byggts i form av en hårdvarudemonstrator. Ett flertal mätningar har gjorts på denna, både på kretsnivå och som helhet kopplad mot ett radiosystem med 50 W sändeffekt. Mätningar har även gjorts för att säkerställa att endast minimala nivåer av störsignalen läcker ut till antennen. Utvärderingen visar att hårdvarudemonstratorn kan hantera en 50 W insignal samt generera en störsignal som uppfyller de nivåer (-20 dBm) som tagits fram i störscenariona.