Radiohäirintä improvisoitujen räjähteiden ja kauko-ohjattavien lennokkien torjunnassa
Mäenpää, Miikka Juhani (2019)
Mäenpää, Miikka Juhani
2019
Sähkötekniikka
Informaatioteknologian ja viestinnän tiedekunta - Faculty of Information Technology and Communication Sciences
This publication is copyrighted. You may download, display and print it for Your own personal use. Commercial use is prohibited.
Hyväksymispäivämäärä
2019-02-06
Julkaisun pysyvä osoite on
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201902071222
https://urn.fi/URN:NBN:fi:tty-201902071222
Tiivistelmä
Tämän kandidaatintyön aiheena on radiohäirintä improvisoitujen räjähteiden ja kauko-ohjattavien lennokkien torjunnassa. Radiohäirintä on ajankohtainen tutkimusaihe varsinkin lennokkien torjunnassa. Vielä toistaiseksi radiohäirinnän merkittävimmät sovelluskohteet ovat olleet sotilastoiminnassa esimerkiksi improvisoitujen räjähteiden torjunnassa, mutta erityisesti lennokkien tapauksessa radiohäirinnästä olisi hyötyä myös siviiliviranomaiselle. Radiohäirintää on kirjallisuudessa käsitelty yleisellä tasolla paljon, mutta lennokkien torjunnassa melko vähän. Kaupallisia laitteita löytyy hyvinkin paljon, mutta useimmat käyttävät yksinkertaisia häirintätekniikoita, joilla saavutetaan heikko energiatehokkuus.
Työ koostuu teoreettisesta ja kokeellisesta osuudesta. Teoriaosuudessa tarkastellaan yllä mainittujen laitteiden radioprotokollia sekä vertaillaan niiden torjunnassa käytettäviä radiohäirintätekniikoita. Protokollan tunnistus on tärkeä edellytys tehokkaalle radiohäirinnälle, koska improvisoiduissa räjähteissä voidaan käyttää melkein mitä tahansa radiolaitteita ja lennokkien ohjaukseen tarkoitetuissa laitteissa käytetään satoja erilaisia radioprotokollia. Lisäksi tutkitaan full-duplexin hyödyntämistä radiohäirinnässä, analysoidaan häirinnän tehokkuutta sekä tehdään lyhyt markkinakatsaus kaupallisiin häirintälaitteisiin.
Kokeellisessa osuudessa rakennetaan mittauslaitteisto AFHDS-protokollaa (engl. Automatic Frequency Hopping Digital System) käyttävälle radiovastaanottimelle häirinnän tehokkuuden toteamista varten sekä testataan kahta eri häirintätekniikkaa kyseistä radiolaitetta käyttävän improvisoidun räjähteen torjunnassa. Testeissä saavutettiin laajakaistahäirinnällä häirintälähettimen ympärille yli 10 metrin säteinen häirinnän peittoalue, jossa häirintä todettiin toimivaksi. Tiedettäessä kohteen käyttämät kanavat, voidaan käyttää monikanavahäirintää, jolla saavutettiin testeissä jopa lähes 40 metrin säteinen häirinnän peittoalue. Käytetyt tehotasot olivat melko pieniä, joten oikeissa sovelluksissa voitaisiin saavuttaa moninkertaiset häirintäkantamat vain kasvattamalla häirintätehoa.
Kohteen käyttämät kanavat voidaan tunnistaa kuuntelemalla taajuuskaistaa. Käyttämällä full-duplex-tekniikkaa voidaan taajuuskaistan kuuntelu suorittaa häirinnän kanssa samanaikaisesti, mikä mahdollistaa myös tehokkaampien häirintätekniikoiden hyödyntämisen. Testeistä todettiin, kuinka suuri vaikutus radiohäirinnässä on kohteen protokollan tunnistuksella, mutta jos ei haittaa, että häirintä kohdistuu kaikkiin kyseisellä taajuuskaistalla toimiviin laitteisiin ja oman lähettimen helppo havaittavuus ei ole ongelma, voidaan yksinkertaisellakin häirinnällä saavuttaa toimivia tuloksia tehotasoja kasvattamalla.
Työ koostuu teoreettisesta ja kokeellisesta osuudesta. Teoriaosuudessa tarkastellaan yllä mainittujen laitteiden radioprotokollia sekä vertaillaan niiden torjunnassa käytettäviä radiohäirintätekniikoita. Protokollan tunnistus on tärkeä edellytys tehokkaalle radiohäirinnälle, koska improvisoiduissa räjähteissä voidaan käyttää melkein mitä tahansa radiolaitteita ja lennokkien ohjaukseen tarkoitetuissa laitteissa käytetään satoja erilaisia radioprotokollia. Lisäksi tutkitaan full-duplexin hyödyntämistä radiohäirinnässä, analysoidaan häirinnän tehokkuutta sekä tehdään lyhyt markkinakatsaus kaupallisiin häirintälaitteisiin.
Kokeellisessa osuudessa rakennetaan mittauslaitteisto AFHDS-protokollaa (engl. Automatic Frequency Hopping Digital System) käyttävälle radiovastaanottimelle häirinnän tehokkuuden toteamista varten sekä testataan kahta eri häirintätekniikkaa kyseistä radiolaitetta käyttävän improvisoidun räjähteen torjunnassa. Testeissä saavutettiin laajakaistahäirinnällä häirintälähettimen ympärille yli 10 metrin säteinen häirinnän peittoalue, jossa häirintä todettiin toimivaksi. Tiedettäessä kohteen käyttämät kanavat, voidaan käyttää monikanavahäirintää, jolla saavutettiin testeissä jopa lähes 40 metrin säteinen häirinnän peittoalue. Käytetyt tehotasot olivat melko pieniä, joten oikeissa sovelluksissa voitaisiin saavuttaa moninkertaiset häirintäkantamat vain kasvattamalla häirintätehoa.
Kohteen käyttämät kanavat voidaan tunnistaa kuuntelemalla taajuuskaistaa. Käyttämällä full-duplex-tekniikkaa voidaan taajuuskaistan kuuntelu suorittaa häirinnän kanssa samanaikaisesti, mikä mahdollistaa myös tehokkaampien häirintätekniikoiden hyödyntämisen. Testeistä todettiin, kuinka suuri vaikutus radiohäirinnässä on kohteen protokollan tunnistuksella, mutta jos ei haittaa, että häirintä kohdistuu kaikkiin kyseisellä taajuuskaistalla toimiviin laitteisiin ja oman lähettimen helppo havaittavuus ei ole ongelma, voidaan yksinkertaisellakin häirinnällä saavuttaa toimivia tuloksia tehotasoja kasvattamalla.
Kokoelmat
- Kandidaatintutkielmat [6978]