Este sistema faz parte da suite de aviônica das aeronaves modernas mais avançadas, e visa alertá-la quando ameaçada por mísseis anti-aeronaves (AAM ou SAMs). Os sensores do MAWS (Missile Approach Warning System) alertam o piloto sobre estas ameaças para que possa fazer manobras evasivas ou acionar contramedidas, o que também pode ser feito (e deve) de forma automática.
A Segunda Guerra Mundial trouxe estas ameaças aos cenários de combate e nos anos 50 eles começaram a se fazer presente de forma mais significativa. Como é comum na guerra todo ponto gera seu contraponto, ECMs e procedimentos táticos específicos foram aparecendo com bons resultados permitindo às aeronaves maior capacidade de sobrevivência, desde que o alerta com a devida antecedência fosse dado.
Estatísticas da década de 60 demonstravam que a grande maioria dos abates de aeronaves tinham como vilão o míssil guiado a infravermelho (IR). Os mísseis guiados a radar são mais rápidos, manobram melhor, carregam mais explosivos e possuem espoletas de proximidade, porém as contramedidas contra eles foram muito mais fáceis de conceber que contra os primeiros. Os RWR provaram sua eficácia logo que apareceram e aumentaram sobremaneira a taxa de sobrevivência das aeronaves, sendo que aqueles abatidos pelos mísseis IR nunca souberam o que os atingiu.
A partir da década de 1960 começaram a aparecer nos espaços de batalha os MANPADS, SAMs guiados a IR e lançados do ombro do combatentes, compactos, pequenos, baratos e disseminados em grande número, capazes de atingir aeronaves voando baixo. Não demandam infraestrutura de lançamento como os SAMs guiados a radar e por utilizarem um sistema de guiagem passivo não anunciam sua presença. Produzidos desde então em quantidades substanciais, estão disponíveis no mercado negro e consequentemente para milicias "não estatais".
Os MANPADS de primeira geração estavam restritos aos engajamento pelo setor traseiro da aeronave, porém os modelos de segunda e terceira geração que surgiram a partir dos anos 1980, contam com aperfeiçoamentos significativos, com cabeça de busca avançadas e aerodinâmica mais eficiente associada a motores mais capazes. Passaram a um perfil operacional "all aspect", ou seja, podendo serem lançados de qualquer ângulo, tornaram-se mais resistentes a ECMs e com altíssimo potencial de manobra.
Aeronaves mais lentas como helicópteros e cargueiros militares, além de aviões civis, tornaram-se mais vulneráveis que nunca a estes SAMs, principalmente durante pousos e decolagens. Aeronaves de alto desempenho como caças passam menos tempo dentro desta zona de morte e apresentam menos vulnerabilidade.
MANPADS são armas de curtos alcance, com raio de cerca de 5 km, pequena margem de erro e tempo de impacto a 1 km de cerca de de 3 segundos, e entre 3 e 5 km de cerca 7 a 11 segundos, respectivamente. Fornecer alerta em tempo hábil contra este projéteis é um desafio. Não avisam que vão ser lançados, não dependem de IR ativo ou orientação radar, não são orientados por qualquer tipo de designador com os a laser que sempre emite uma radiação detectável. São do tipo "dispare e esqueça", travando rapidamente em um alvo e destruindo-o em segundos. Seu propulsor queima em intervalo de tempo curto, sendo visível em tempo reduzido, além de possuírem uma RCS muito pequena.
Proteger-se contra estas ameaças tão furtivas depende de um alerta imediato e uma ECM eficiente. Nos modelos de 1ª geração com operação por amplitude modulada, usavam-se jammers IR omnidirecionais sem alerta, que irradiavam continuamente enquanto estavam ligados, com razoável eficácia desde que técnicas corretas fossem aplicadas. As gerações posteriores passaram a operar com modulação de frequência e o papel desta contramedida se inverteu, passando a atrair em vez de enganar.
Em um ambiente onde o tempo é escasso, um MAWS deve mostrar-se confiável a fim de permitir o uso de ECMs apropriadas em tempo real. Os pilotos só o utilizarão se confiarem neles, e apresentar uma baixa taxa de alarmes falsos (FAR) mesmo que iluminado por emissores múltiplos é importante. Tempos de resposta rápidos e FAR baixas são requisitos conflitantes, requerendo uma configuração equilibrada. O desejável é de se ter um "tempo para o impacto" (TTI) longo, com um FAR baixo. O sistema tem que recolher dados e tomar decisões baseadas neles quando um nível de confiança razoável for atingido, sem falsos alarmes, o que demanda uma coleta de dados significativa, o que por consequência resulta em um TTI mais baixo. A probabilidade de sobrevivência depende do TTI, o que leva a tolerância de uma FAR mais alta, desde que não comprometa a operação.
É importante que o sistema tenha precisão azimutal (cerca de 2 graus) e de ângulo de ataque (AOA), pois deve-se saber exatamente de onde vem a ameaça. Contramedidas IR direcionais (DIRCM) exigem esta precisão para contrapor mísseis com sucesso. É importante evitar que a aeronave e os chamarizes dispensados fique dentro de um mesmo "campo de visão" do míssil, pois se este superar os "engodos" ainda assim poderá atingir a aeronave, particularmente se esta for lenta e demorar a se desvincular deles. O AOA preciso também é importante quando da manobra brusca de aeronaves rápidas que buscam se distanciar dos chamarizes. A alta velocidade tende a negar este distanciamento, e a aeronave deve procurar aumentar o ângulo de separação, principalmente se a aproximação da ameaça for pela retaguarda quando um AOA preciso evita que o piloto vire na direção errada, aproximando-se do míssil.
Este sistema deverá ser compacto, pois assim poderá equipar aeronaves pequenas, consumir pouca energia e não causar arrasto aerodinâmico. Visualização integrada aos displays existentes evita a duplicação destes, podendo coexistir com os RWR, porém com exibições claras e sem ambiguidades. Devem ser exibidos na tela também as chamarizes disponíveis, o modo de funcionamento e o estado de manutenção. Outro fator desejável é a possibilidade de ser integrado aos outros sistemas de EW da aeronave.
Os sistemas em uso atualmente usam radares pulso-doppler, sensores IR e UV, cada um com suas vantagens e desvantagens. Os sistemas Pulso-doppler podem medir a velocidade de aproximação e a distância da ameaça, podendo determinar a TTI e otimizar o tempo da ECM, não depende da IR do míssil e é menos sensível às condições climáticas. Revelam a presença da aeronave e podem não engajar mísseis com baixo RCS, com alerta tardio. Não são muito precisos e podem ser interferidos por outras fontes de RF, podendo ainda interferir em radares de solo e são mais difíceis de integrar.
Os sistemas IR funcionam melhor em condições atmosféricas favoráveis e em altitudes longe da interferência das fontes de solo, sendo mais precisos para dispensar chamarizes. Sofrem interferência da água e do gelo que debilitam totalmente sua precisão, e aliadas ao fundo de solo distorcem totalmente a interpretação dos sensores. Altos níveis computacionais são necessários para compensar os alarmes falsos em condições desfavoráveis. Sensores de duas cores são usados para atenuar a interferência de fundo a FAR mais altas, mas encarecem os sistemas e oferecem complicações técnicas. Não podem medir o alcance nem a velocidade, tem campos de visão estreitos e requerem matrizes de 360 graus, que oneram o sistema. Demandam sensores refrigerados e podem ser ineficientes em motores de novas tecnologias IR/UV.
O sistema UV é imune a alarmes falso naturais por operar nesta faixa do espectro, sendo mais eficiente que os IR no que diz respeito a interferências de fundo. Opera bem em condições adversas e com a presença de umidade, tem campo de visão largo e opera com precisão, sendo o sistema mais simples de todos. Não requer refrigeração nem alta capacidade computacional, com baixo custo de ciclo de vida. Requer que os motores estejam queimando para serem detectados, sendo mais efetivo contra SAMs que contra mísseis ar-ar. Não fornece informações de alcance, mas pode alertar quanto a TTI pela variação da amplitude do sinal. Pode se mostrar ineficiente, tal qual os IR, em motores de nova geração.
A partir da década de 1960 começaram a aparecer nos espaços de batalha os MANPADS, SAMs guiados a IR e lançados do ombro do combatentes, compactos, pequenos, baratos e disseminados em grande número, capazes de atingir aeronaves voando baixo. Não demandam infraestrutura de lançamento como os SAMs guiados a radar e por utilizarem um sistema de guiagem passivo não anunciam sua presença. Produzidos desde então em quantidades substanciais, estão disponíveis no mercado negro e consequentemente para milicias "não estatais".
Os MANPADS de primeira geração estavam restritos aos engajamento pelo setor traseiro da aeronave, porém os modelos de segunda e terceira geração que surgiram a partir dos anos 1980, contam com aperfeiçoamentos significativos, com cabeça de busca avançadas e aerodinâmica mais eficiente associada a motores mais capazes. Passaram a um perfil operacional "all aspect", ou seja, podendo serem lançados de qualquer ângulo, tornaram-se mais resistentes a ECMs e com altíssimo potencial de manobra.
Aeronaves mais lentas como helicópteros e cargueiros militares, além de aviões civis, tornaram-se mais vulneráveis que nunca a estes SAMs, principalmente durante pousos e decolagens. Aeronaves de alto desempenho como caças passam menos tempo dentro desta zona de morte e apresentam menos vulnerabilidade.
MANPADS são armas de curtos alcance, com raio de cerca de 5 km, pequena margem de erro e tempo de impacto a 1 km de cerca de de 3 segundos, e entre 3 e 5 km de cerca 7 a 11 segundos, respectivamente. Fornecer alerta em tempo hábil contra este projéteis é um desafio. Não avisam que vão ser lançados, não dependem de IR ativo ou orientação radar, não são orientados por qualquer tipo de designador com os a laser que sempre emite uma radiação detectável. São do tipo "dispare e esqueça", travando rapidamente em um alvo e destruindo-o em segundos. Seu propulsor queima em intervalo de tempo curto, sendo visível em tempo reduzido, além de possuírem uma RCS muito pequena.
Proteger-se contra estas ameaças tão furtivas depende de um alerta imediato e uma ECM eficiente. Nos modelos de 1ª geração com operação por amplitude modulada, usavam-se jammers IR omnidirecionais sem alerta, que irradiavam continuamente enquanto estavam ligados, com razoável eficácia desde que técnicas corretas fossem aplicadas. As gerações posteriores passaram a operar com modulação de frequência e o papel desta contramedida se inverteu, passando a atrair em vez de enganar.
Em um ambiente onde o tempo é escasso, um MAWS deve mostrar-se confiável a fim de permitir o uso de ECMs apropriadas em tempo real. Os pilotos só o utilizarão se confiarem neles, e apresentar uma baixa taxa de alarmes falsos (FAR) mesmo que iluminado por emissores múltiplos é importante. Tempos de resposta rápidos e FAR baixas são requisitos conflitantes, requerendo uma configuração equilibrada. O desejável é de se ter um "tempo para o impacto" (TTI) longo, com um FAR baixo. O sistema tem que recolher dados e tomar decisões baseadas neles quando um nível de confiança razoável for atingido, sem falsos alarmes, o que demanda uma coleta de dados significativa, o que por consequência resulta em um TTI mais baixo. A probabilidade de sobrevivência depende do TTI, o que leva a tolerância de uma FAR mais alta, desde que não comprometa a operação.
É importante que o sistema tenha precisão azimutal (cerca de 2 graus) e de ângulo de ataque (AOA), pois deve-se saber exatamente de onde vem a ameaça. Contramedidas IR direcionais (DIRCM) exigem esta precisão para contrapor mísseis com sucesso. É importante evitar que a aeronave e os chamarizes dispensados fique dentro de um mesmo "campo de visão" do míssil, pois se este superar os "engodos" ainda assim poderá atingir a aeronave, particularmente se esta for lenta e demorar a se desvincular deles. O AOA preciso também é importante quando da manobra brusca de aeronaves rápidas que buscam se distanciar dos chamarizes. A alta velocidade tende a negar este distanciamento, e a aeronave deve procurar aumentar o ângulo de separação, principalmente se a aproximação da ameaça for pela retaguarda quando um AOA preciso evita que o piloto vire na direção errada, aproximando-se do míssil.
Este sistema deverá ser compacto, pois assim poderá equipar aeronaves pequenas, consumir pouca energia e não causar arrasto aerodinâmico. Visualização integrada aos displays existentes evita a duplicação destes, podendo coexistir com os RWR, porém com exibições claras e sem ambiguidades. Devem ser exibidos na tela também as chamarizes disponíveis, o modo de funcionamento e o estado de manutenção. Outro fator desejável é a possibilidade de ser integrado aos outros sistemas de EW da aeronave.
Os sistemas em uso atualmente usam radares pulso-doppler, sensores IR e UV, cada um com suas vantagens e desvantagens. Os sistemas Pulso-doppler podem medir a velocidade de aproximação e a distância da ameaça, podendo determinar a TTI e otimizar o tempo da ECM, não depende da IR do míssil e é menos sensível às condições climáticas. Revelam a presença da aeronave e podem não engajar mísseis com baixo RCS, com alerta tardio. Não são muito precisos e podem ser interferidos por outras fontes de RF, podendo ainda interferir em radares de solo e são mais difíceis de integrar.
Os sistemas IR funcionam melhor em condições atmosféricas favoráveis e em altitudes longe da interferência das fontes de solo, sendo mais precisos para dispensar chamarizes. Sofrem interferência da água e do gelo que debilitam totalmente sua precisão, e aliadas ao fundo de solo distorcem totalmente a interpretação dos sensores. Altos níveis computacionais são necessários para compensar os alarmes falsos em condições desfavoráveis. Sensores de duas cores são usados para atenuar a interferência de fundo a FAR mais altas, mas encarecem os sistemas e oferecem complicações técnicas. Não podem medir o alcance nem a velocidade, tem campos de visão estreitos e requerem matrizes de 360 graus, que oneram o sistema. Demandam sensores refrigerados e podem ser ineficientes em motores de novas tecnologias IR/UV.
O sistema UV é imune a alarmes falso naturais por operar nesta faixa do espectro, sendo mais eficiente que os IR no que diz respeito a interferências de fundo. Opera bem em condições adversas e com a presença de umidade, tem campo de visão largo e opera com precisão, sendo o sistema mais simples de todos. Não requer refrigeração nem alta capacidade computacional, com baixo custo de ciclo de vida. Requer que os motores estejam queimando para serem detectados, sendo mais efetivo contra SAMs que contra mísseis ar-ar. Não fornece informações de alcance, mas pode alertar quanto a TTI pela variação da amplitude do sinal. Pode se mostrar ineficiente, tal qual os IR, em motores de nova geração.
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