miniatura|La càpsula cilíndrica que apunta cap enrere, just a sobre dels motors, és el receptor d'alerta d'aproximació de míssils (part del Praetorian DASS) Un sistema d'alerta d'aproximació de míssils (MAWS) forma part del paquet d'aviònica d'alguns avions militars. Un sensor detecta els míssils atacants. El seu avís automàtic indica al pilot que faci una maniobra defensiva i desplegui les contramesures disponibles per interrompre el seguiment dels míssils.
Els sistemes de míssils guiats terra-aire (SAM) es van desenvolupar durant la Segona Guerra Mundial i van començar a fer-se sentir a la dècada del 1950. En resposta, es van desenvolupar contramesures electròniques (ECM) i tàctiques de vol per superar-les. L'ECM va resultar ser força reeixida sempre que es donés un avís d'amenaça fiable i oportú. miniatura|Sensor d'alerta d'aproximació de míssils L082 Mak-UL muntat en un Tupolev Tu-95MS de la Força Aèria Russa, matrícula RF-94126, en exhibició estàtica a l'ARMY-2022. Base aèria de Kubinka, regió de Moscou, Rússia.
L'amenaça dels míssils de recerca d'infrarojos Els primers míssils aire-aire infrarojos van aparèixer a la dècada del 1950. La miniaturització posterior va permetre que els sistemes portàtils de defensa aèria infraroja (MANPADS), és a dir, míssils llançats des de l'espatlla, es posessin en funcionament a la dècada del 1960.
Des dels anys seixanta, el 70% dels avions perduts per acció enemiga van ser abatuts per míssils guiats per infrarojos (IR) amb cerca de calor passiva. —no SAM guiats per radar que generalment tenen rangs d'enfrontament més llargs, són més ràpids, poden maniobrar amb més precisió, porten ogives més grans i tenen espoletes de proximitat. El desenvolupament de receptors d'alerta de radar a principis dels anys 70 va ajudar els pilots a evadir els míssils guiats per radar, mentre que les defenses contra míssils guiats per infrarojos passius van aparèixer més tard.
Els MANPADS d'infrarojos són relativament barats, força robustos, fàcils d'operar i difícils de detectar. Tampoc requereixen la infraestructura, com ara les antenes de radar, associada als desplegaments de SAM guiats per radar que sovint revela la seva presència.
S'han fabricat grans quantitats de MANPADS (fins a 700.000 produïts des del 1970). Van proliferar durant la Guerra Freda i la postguerra freda. Hi ha quantitats substancials disponibles i assequibles al mercat negre i han arribat a mans d'organitzacions "no estatals" o de l'anomenada amenaça "asimètrica". (Una estimació de Jane's Intelligence Review del febrer de 2003 situa aquesta xifra fins a 150.000). Un article "Proliferation of MANPADS and the Threat to Civil Aviation" del 13 d'agost de 2003 del Jane's Terrorism and Insurgency Centre estima que el preu al mercat negre dels MANPADS com l'SA-7 podria ser tan baix com 5.000 dòlars.
La informació sobre la ubicació dels MANPADS, especialment en mans d'organitzacions "no estatals", sol ser vaga i poc fiable. Això, al seu torn, fa que sigui difícil anticipar on i quan esperar atacs de MANPADS.
Els MANPADS de segona i tercera generació que van aparèixer a la dècada del 1980 van augmentar encara més el rendiment i l'efectivitat dels MANPADS a causa de la nova tecnologia avançada del capçal buscador, els motors de coet millorats i els refinaments aerodinàmics. El seu rendiment va millorar pel que fa a l'abast letal, l'angle mínim de llançament, el potencial de maniobra i tots els angles d'enfrontament d'aspecte (els MANPADS de primera generació estaven restringits només a atacs de sector posterior). També es van tornar més resistents a les contramesures electròniques (ECM).
Per tant, els MANPADS es van tornar encara més letals, específicament contra plataformes més vulnerables com ara helicòpters, avions lleugers i avions de transport comercial i militar (durant les aproximacions i sortides). La velocitat més lenta d'aquestes plataformes les obliga a passar més temps dins de les zones de destrucció dels MANPADS en comparació amb els avions de combat i d'atac d'alt rendiment.
Fins al 2007 es van registrar més de cinquanta atacs amb MANPADS contra avions civils. Trenta-tres van ser abatuts i van matar més de 800 persones en el procés. miniatura|Sensor del sistema d'alerta d'aproximació de míssils AN/AAR-47 muntat en un C-130E 1503 de la Força Aèria Polonesa en exhibició estàtica al Radom Airshow 2023
Requisits del sistema d'alerta d'aproximació de míssils (MAW) La protecció de les aeronaus contra els míssils guiats per infrarojos depèn en la majoria dels casos, en primer lloc, de la detecció i l'avís fiables dels míssils i, en segon lloc, de l'aplicació d'una ECM eficaç.
Una excepció a això són els interferidors d'infrarojos omnidireccionals que no fan ús de l'avís de míssil, ja que simplement irradien energia infraroja modulada mentre estan encesos. Aquests interferidors existeixen des de la dècada de 1970 i, quan es van aplicar les tècniques de modulació d'interferència correctes, van ser raonablement efectius contra els MANPADS amb amplitud modulada de primera generació, que operaven a la banda de l'infraroig proper (d'1 a 2 micròmetres (μm)). L'arribada dels MANPADS de segona i tercera generació va canviar això. Operen a la banda de l'infraroig mitjà (de 3 a 5 μm) i utilitzen tècniques de modulació més avançades (per exemple, la modulació de freqüència). En lloc d'interferir aquests míssils, l'interferent d'infrarojos omnidireccional va esdevenir una font perquè els míssils s'hi dirigissin.
Requisits funcionals Proporcionar un avís oportun contra els MANPADS d'infrarojos és tot un repte. No donen cap avís de la seva presència abans del llançament, no depenen d'infrarojos actius, guia de radar o un designador làser, que possiblement emetria una radiació detectable. Normalment disparen i s'obliden i poden fixar i atacar un objectiu, accelerar-se cap a l'objectiu i destruir-lo en segons. Tenen una signatura de radar petita però visible i també un propel·lent que crema, depenent de la plataforma, normalment durant un període molt curt.
Els MANPAD són armes de curt abast, normalment de fins a uns cinc quilòmetres, amb el cor de la zona de mort d'un a tres quilòmetres. Per tant, permeten molt poc marge d'error per contrarestar-les eficaçment, ja que el temps d'impacte (TTI) en un objectiu a un quilòmetre és de només uns tres segons. El TTI per a objectius a tres i cinc quilòmetres també és relativament curt: només de set a poc més d'onze segons, respectivament.
El MAW ha de proporcionar un avís fiable i oportú per permetre respostes de contramesures adequades. Són essencials una probabilitat d'avís (POW) propera al 100% i temps de reacció molt ràpids per contrarestar llançaments de míssils propers (de l'ordre d'un segon).
La tripulació aèria només confiarà en el sistema si hi té molta confiança. La MAW també ha de tenir taxes de falsa alarma (FAR) prou baixes, fins i tot quan estigui il·luminada per múltiples fonts (que poden incloure amenaces) des de diferents direccions.
Els temps de resposta ràpids i un FAR baix són requisits inherentment contradictoris. Una solució acceptable requereix un enfocament equilibrat per proporcionar el resultat final més reeixit sense comprometre el POW. Com que un avís de temps fins a l'impacte (TTI) més llarg és gairebé invariablement desitjable, això porta a la conclusió que hi ha alguna cosa semblant a un FAR massa baix: tots els sistemes d'alerta recopilen dades i després prenen decisions quan s'arriba a un cert nivell de confiança. Les falses alarmes representen errors de decisió, que (suposant un processament òptim) només es poden reduir recopilant més informació, cosa que significa trigar més temps, cosa que inevitablement resulta en una reducció del temps fins a l'impacte. La majoria dels usuaris tolerarien un FAR augmentat (fins a algun punt en què comenci a limitar les operacions) en lloc d'un TTI reduït, perquè la seva probabilitat de supervivència depèn directament del TTI, que representa el temps en què es poden desplegar contramesures.
La informació precisa sobre l'azimut i l'angle d'atac (AOA) d'elevació pot ser un altre requisit molt important. Els sistemes de contramesures direccionals per infrarojos (DIRCM) depenen dels sistemes MAW per a un apuntament inicial prou precís (uns dos graus) per garantir que el DIRCM adquireixi i entaqui els míssils entrants de manera oportuna i amb èxit.
Un AOA precís també és important per decidir la direcció de dispensació dels esquers de contramesura (bengales). És vital evitar la situació en què la plataforma i els esquers dispensats romanguin dins del camp de visió instantani (IFoV) dels míssils entrants. En situacions com aquestes, els míssils podrien, un cop passin els esquers, encara impactar contra la plataforma. Això és de particular importància quan la separació entre els esquers i la plataforma triga massa, com és el cas dels avions de vol lent.
Una AOA precisa és encara més important quan la plataforma hauria de maniobrar preferiblement en dispensar esquers per augmentar la distància de fallada. Això és més aplicable als avions de reacció ràpids on la seva alta velocitat tendeix a anul·lar la separació causada per la velocitat d'ejecció de l'esquer. Un gir cap als míssils que s'acosten per establir/augmentar l'angle entre l'esquer i la plataforma és especialment important en els casos en què un míssil s'aproxima per darrere entre els sectors de les cinc o les set. Si l'AOA no és prou precís, el pilot podria girar en la direcció equivocada i preparar-se per a la situació descrita anteriorment.
El sistema també ha d'estar completament automatitzat, ja que el temps de reacció humana en casos rellevants (llançaments de curt abast) és massa llarg.
Requisits físics Els avions lleugers, els helicòpters i els caces solen tenir un espai i una capacitat de massa limitats per a equipament addicional. El sistema també pot causar una resistència aerodinàmica adversa que exigeix una mida física i un nombre mínims de caixes. A més, el consum d'energia s'ha de mantenir dins de la capacitat del sistema elèctric de la plataforma.
Requisits de la interfície home-màquina (HMI) Són desitjables funcions integrades de visualització i control per evitar la duplicació en els panells d'instruments on l'espai és limitat. Si una plataforma està equipada amb sistemes d'alerta de radar i míssils, la HMI hauria de mostrar ambdues amenaces de manera clara i inequívoca.
L'HMI integrat també ha d'indicar l'estat de funcionament del sistema, l'estat de servei, el mode de funcionament, les quantitats de cimbell restants, etc. Els panells de control separats només es justifiquen per motius de seguretat de vol, com ara les funcions d'encesa/apagada de l'ECM i de descàrrega de cimbells.
Tipus de sistemes MAW S'han utilitzat tres tecnologies diferents per als sistemes MAW, és a dir, sistemes basats en: radar de pols Doppler, infrarojos i ultraviolats. Cada tecnologia té els seus avantatges i desavantatges, que es poden resumir de la manera següent:
MAW basat en pols Doppler Avantatges:
Pot mesurar la distància i la velocitat dels míssils que s'acosten. Per tant, pot determinar el temps d'impacte (TTI) i optimitzar el moment de la dispensació de contramesures (bengales). No depèn de la unitat de propulsió dels míssils per estar encesos. Menys sensible a les condicions meteorològiques.
Desavantatges:
En entorns d'amenaces sofisticats, els sistemes actius podrien revelar la presència de l'aeronau amb la radiació del radar del MAW i, per tant, augmentar la seva vulnerabilitat. El rang de detecció de míssils petits amb baixa secció transversal de radar com els MANPADS és limitat i podria resultar en un temps d'alerta marginal i, consegüentment, una dispensació tardana de l'esquer. No es pot mesurar la direcció amb prou precisió per dirigir els sistemes DIRCM. Susceptible a falses alarmes causades per altres fonts de radiofreqüència.