Comprendiendo: El Radar del Flanker

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Comprendiendo:

El Radar del Flanker.

Sistema de Control de Armas WCS-VEP (N001 Myech)

Por  JC65/Julio 2016


niip

 

Antecedentes

 En plena guerra fría, a comienzos de la década de los 80s, la URSS presentaba el diseño del SU-27 Flanker como respuesta a la supremacía impuesta por el F-15 Eagle, por lo que se propuso que el nuevo caza superara, o al menos igualara cada una de las características del caza norteamericano. Esto por supuesto incluía la aviónica, en especial el complejo de radio-localización y control de armas, a veces simplificadamente llamado Radar.

Así  se planteo que el mismo fuera al menos tan capaz como el APG-63 de la casa Hughes, que con su moderno diseño con antena plana de matriz  de fase, capacidad de rastreo por debajo del horizonte, dos diferentes PRF (frecuencia de repetición de pulsos),  seguimiento simultaneo a múltiples objetivos y un supuesto alcance de 200 Kms, representaba un objetivo bien difícil de alcanzar para la época. 

Así la casa diseñadora NIIP con Viktor Grishin a la cabeza del equipo, comenzaron a buscar soluciones viables para alcanzar el reto,  y el diseño original, MYECH incluía una antena de barrido electrónico en la vertical y mecánico en el azimuth, pero esto  probó ser demasiado para la tecnología del momento, en especial para su previsible producción en masa. Al final, en el año 1982, se debió recurrir a un diseño de antena cedido por la casa rival Phazotron,  que era usado por el caza Mig-23 en su radar Saphir.


N019 Phazoton

Este consistía en un arreglo Twist-Cassegrain, o antena de espejo con inversión de polarización, que si bien presentaba una alta ganancia y agilidad de direccionamiento, superior al de las antenas parabólicas y comparable a las antenas planas de arreglo de fase, no podía competir con estas últimas en cuanto a pureza del haz emitido, pues presenta grandes lóbulos secundarios indeseados.

Aún así, para Marzo de 1983, cuando el diseño fue completado, el resultado no era convincente pues el alcance real se limitaba a 140 Kms contra aviones tipo “bombarderos”. Y sobre todo la disponibilidad del sistema era tan baja como 5 horas de uso promedio entre fallas (MTBF), con el tiempo mejoras de detalles y producción elevaron esta cifra a 200 horas, comparable a equipos similares de occidente.

A pesar de que el SU-27 entró en servicio en el año 1986, el N001 no fue aceptado para el servicio hasta 1991, quedando su producción a cargo de la planta Novator ubicada en Khmelnitskiy, Ucrania.

 

Anatomía del N001  

El complejo de armas incluye algo más que el radar, pero este es su base, y resulta interesante desglosar como esta compuesto (y funciona) el mismo

Su funcionamiento es en forma simplificada el siguiente:


Se tiene un sintetizador o generador de frecuencias (Oscilador maestro) que genera la señal a emitir a una frecuencia y forma de onda muy precisa, esta se pasa a una unidad transmisora, que la amplifica mediante un dispositivo llamado TWT (travelling wave tube), el cual no es mas que un tubo de vacío que se alimenta de la mencionada señal por un lado, y de una fuente de alto voltaje por otro, produciendo una réplica de la señal pero a gran potencia (en este caso 1000 W promedio). Esta pasa a la antena que la convierte en las microondas que surcaran el espacio en búsqueda de un objetivo.

Lo anterior es el camino de transmisión (TX), en recepción (RX) empezamos por la antena que recoge la débil señal que ha rebotado en el objetivo, y la pasa a un amplificador de bajo ruido (LNA), en este caso de estado sólido, es decir un grupo de transistores, que amplifican la señal a un nivel manejable por el resto de la circuitería.

Luego el receptor digital de 2 canales la toma, la baja a una frecuencia de mejor manejo por el sistema y se pasa por los filtros doppler, que se encargan, entre otras cosas, de separar la señal válida del resto de señales que se consideran como ruido.  Finalmente se convierte esta señal análoga a su equivalente digital, es decir el lenguaje de 1s y 0s que pueden manejar las computadoras modernas. Aquí se debe resaltar el motivo para que este módulo sea doble, y es la necesidad de procesamiento monopulso para poder “trackear” objetivos en forma eficiente. Primero se aplica monopulso en un plano, y luego en el complementario.

Ya en forma digital el computador Baget 55-04 cumple su función DSP (procesamiento digital de señal), lo cual esencialmente consiste en aplicar operaciones matemáticas (transformada rápida de Fourier o FFT) a la señal digital.  Con esto se pasa del dominio real del tiempo, al dominio algo más abstracto, pero más útil,  de las frecuencias, de forma que se pueda extraer la información de valor contenida en ella.

El baget, está basado en la arquitectura 40486 con coprocesador matemático, ya pasados al olvido en los computadores personales, pero aún ampliamente usado tanto en este como en otros equipos militares. Este coloca la información depurada en el bus de datos para que sea usada por los otros bloques del WCS, en particular del computador de abordo BTsVM-900 que hará los cálculos para presentar la información al piloto, planificar el uso de armas, y todas las funciones necesarias de “alto nivel”.

Otros bloques indicados son necesarios para la correcta sincronización del bus de datos, del sistema de alta frecuencia (cuando transmitir y cuando recibir), y direccionar la antena.

Y precisamente la antena, es una de las partes que más interrogantes genera entre los aficionados al tema, pues no tiene las formas que suelen presentar otros modelos occidentales de mayor difusión, y si se quiere de mayor lógica o simplicidad de funcionamiento.

Como ya se indicó se usó una arquitectura de Twist-Cassegrain, mas algo diferente a los arreglos del mismo tipo usados en Europa, en los radares Cyrano y Agave de Francia, Fox de Inglaterra o PS-46 Sueco. Lo Soviéticos maduraron el concepto de antena doble espejo con inversión de la polarización de señal en la superficie del espejo plano (en vez del parabólico) y el feeder o alimentador de microondas fuera del eje central. Para entender su funcionamiento debemos recurrir al siguiente esquema:


La señal generada en el trasmisor es conducida por una guía de onda hasta el feeder, el cual NO está en el eje central de la antena como sucede en otros modelos Europeos. De allí se esparce en dirección al reflector paraboloide, el cual es esencialmente dieléctrico (plástico), pero con una malla metálica en forma de ranuras verticales. Como la microonda está polarizada horizontalmente encuentra que este paraboloide actúa como un espejo reflejándola de vuelta al espejo plano. Pero antes se encuentra con una malla que cambia su polaridad en 45º, para rebotar en el espejo plano y volver a pasar por la malla y rotarla otros 45º. Es decir ya va con polarización vertical.

Como está ahora polarizada verticalmente, se encuentra que el espejo paraboloide es transparente para su paso. Un símil útil para entender esto es el de una moneda y una ranura. Si se intenta introducir la moneda horizontalmente en una ranura vertical, esta rebota, pero si la tomamos y rotamos 90º para coincidir con la orientación de la ranura, pasará fácilmente. En recepción el funcionamiento es idéntico pero a la inversa.

Obviamente el detalle que posibilita esta solución es la malla con capacidad de cambiar la polarización, que se denomina ”meanderline” o malla de meandro, término extraído de la hidrografía por la forma de los conductores en la misma y su principio de funcionamiento (el cual se escapa del alcance de este breve artículo)

La orientación mecánica de la antena se logra haciendo mover al espejo plano solamente, lo cual es muy simple y permite gran rapidez y buena cobertura (aprox +-60º). Dejando al feeder sin necesidad de juntas móviles (con sus inconvenientes y grandes pérdidas). El detalle del feeder descentrado favorece las operaciones de escaneo y seguimiento (trackeo) de objetivos a expensas del alcance máximo horizontal. Nótese que esto hace que la posición “normal” de la antena sea apuntando levemente hacia arriba, lo cual es frecuente en aviones cazas, pues en combate cerrado los objetivos se concentran en dicho sector. 


Capturas de un video de NIIP. Antena espejo plano y el feeder sin el reflector paraboloide

 Su gran defecto es la generación profusa.de lóbulos secundarios, dada la naturaleza paraboloide de su espejo principal.  En todo caso esta solución es más eficiente que las antenas parabólicas, y más económica que las antenas planas de arreglo de fase, con su complicado entramado  “H” de guía de ondas.   



U.S.Navy Antenas del Apq-120 (F-4) y Apg-71 (F-14) Parabólica y plana respectivamente.

 

 PERFOMANCE

Las características oficiales del WCS como se monta en el actual SU-30mk2, son ofrecidas por la casa NIIP en su página web, y son las siguientes:



  Que podemos resumir de la siguiente manera comparativa con otros radares presentes en Latinoamérica:

-          Control de armas. Capacidad de controlar y dirigir (datalink e iluminación) los misiles A-A de la familia R-27, R-73 y RVV-AE, y los A-S X-31, X-39 y X-59. Bombas de caída libre y cañón interno. Es decir de origen Ruso. Los Mig-29 Peruanos sometidos a upgrade (N019) tienen similar capacidad.

-          Frecuencia de repetición de pulsos (PRF) alta, media y baja. La mayoría de los radares modernos solo tiene modos de PRF alto y medio. El alto es especialmente útil contra objetivos que se aproximan rápidamente, el medio para objetivos que se alejan, y el bajo posibilita búsquedas a extra larga distancia. Solo los F-16C y D (APG-68) Chilenos comparten esta bondad.

-           Múltiples modos A-A. Estos son comunes a todos los radares de caza modernos. Sobresale en este caso la posibilidad de simbiosis entre el radar y los sistemas de puntería de casco (igual capacidad tienen los F-16 Chilenos, Mig-29 Peruanos, Kfir Colombiano y F-5 de Brasil) y del sistema de localización óptica (OLS) (solo los Mig Peruanos)

-          Capacidad de trackear 10 objetivos y atacar a 2 simultáneamente y cobertura angular de +-60º. Son cifras comunes a otros radares, solo el APG-68 lo supera con 16 objetivos.


-          Detección de objetivo de 3 mts cuadrados de RCS a 150 Kms. Esta cifra es única en el subcontinente, y es producto de la combinación de un potente trasmisor (1 KW vs 0.6 KW en el APG-68) y una antena grande y consecuentemente de alta ganancia (37 dB)

-          Múltiples modos aire-tierra y aire-mar. Con los modos comunes a todo radar moderno, incluyendo SAR, DBS, RBM, etc. Resaltando los alcances, no igualados en Latinoamérica: 350 Kms para un portaviones y 250 Kms para buques medios.  

          

  

EVOLUCIÓN

El N001 nació para satisfacer la necesidad del Su-27, caza de superioridad aérea a operar dentro del territorio enemigo, y como tal era potente, robusto y autónomo. Pero limitado a cumplir solo funciones aire-aire. Contaba con un computador TS-100, que lo limitaba en diversas formas.

La primera modernización llegó con la necesidad de usar un nuevo armamento, el misil de guía activa RVV-AE, en los SU-27 activos. Luego cuando se instala en los SU-30Mk destinados a la exportación a China, esta exige que el avión cumpla con misiones aire-superficie, por lo que se procede a crear la versión N001-VE, el cual incorpora los procesadores de la serie Baget para habilitar los modos A-T y A-M.

Con el SU-30Mk2, se da un nuevo paso, y el complejo recibe el nombre N001-VEP, incorporando nuevos modos y más memoria en los procesadores y posibilidad de uso de nuevas armas, sobre todo del tipo anti-buques.

Una modernización ofrecida, pero no adquirida por cliente alguno, incluye la sustitución de la antena cassegrain, por una de escaneo electrónico en ambos planos y de peso ligero, gracias al uso de una matriz de elementos desfasadores pasivos reflectivos. Esta opción llamada PERO PANDA ofrecería mucha mayor agilidad en el direccionamiento de la señal, posibilitando el trackeo simultaneo de mas objetivos, intercalar en el tiempo distintos modos de operación y un mayor alcance en modos A-A.

A un nivel más modesto, tanto el diseñador Ruso NIIP, como el fabricante Ucraniano Novator, ofrecen mejoras de detalle, para mantener operativos los sistemas existentes, mejorando su mantenibilidad.

En resumen, el  WCS actual N001-VEP representa un sistema maduro y probado, capaz de satisfacer las necesidades de aviones de superioridad aérea y ataque a larga distancia en fuerzas aéreas de tamaño medio, aún sin la sofisticación de los más modernos recientes radares de escaneo electrónico, incluyendo los de tipo activo (AESA).

 

Fuentes:

- JSC V. Tikhomirov NIIP

-Overscan guide to Russian avionics.

-Reflector Antenna Design. G.M. Besenyei

-Wikipedia.

Autor: JC65. 

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Comentarios

  • TOLEDO
    TOLEDO Webmaster
    Webmaster
    Sargento Mayor
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Espero que sea del agrado de la mayoría de los foristas.  Tiene mas de un año de escrito, y de seguro generará polémica en la parte comparativa con otros radares aerotransportados.

    Quedo a la orden para aclarar cualquiera de los términos técnicos usados.
  • TOLEDO
    TOLEDO Webmaster
    Webmaster
    Sargento Mayor
    jc65, como dices que el articulo lleva mas de un año de escrito, en la comparación que haces con otros radares en Latinoamerica, tienes en cuenta que ahora los kfir tienen el EL/M 2052?
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Pues obviamente no. Esa noticia es muy reciente.

    Un radar AESA, presenta ventajas sobre todo en cuanto al nº de blancos que se pueden seguir, la posibilidad de intercalar modos de operación, resistencia a ECM y mantenibilidad,
  • DavidRec
    DavidRec Forista
    Forista
    Cabo
    Muy buen artículo Jc65; es bueno que el estimado coincida con lo que muchos considerábamos como alcance del N001-VEP para objetivos de 3mt-5mt (como lo es el Kfir):  150 km   (versus unos 88 km a los que un elm-2032 de un Kfir estimo podría hacer detección de un Su-30).

    Tengo una inquietud que espero puedas aclarar: ¿el canal de radiocorrección específico para RVV-AE alude a la función de datalink con el misil o me equivoco? Si es así cómo se explica que sea de 40km según la tabla.

    Y otro asunto es respecto a la mantenibilidad: si bien el espejo plano es más liviano que toda la antena (comparado con una antena plana) imagino que la disposición de elementos y por ser un paraboloide de precisión hace que la carga de mantenimiento, si bien menos costoso en materiales -posiblemente-, sí sea más grande respecto al número de tareas a realizar. Cómo catalogas tú comparativamente la carga de mantenimiento del radar descrito con que tendría un radar de antena plana moderno (digamos el APG-68 de los F-16 C/D chilenos). Cuál sería la principal preocupación respecto a su matenibilidad. ¿Acaso el paraboloide con malla de polaridad o me equivoco? Un saludo y que estés muy bien estimado.


  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Hola David, muy interesantes tus planteamientos.

    -Sobre los alcances de detección, se suele hablar muy alegremente y tratando de simplificar los números. Lo cierto es que no solo depende del radar y el RCS del objetivo, también y de forma muy importante de las posiciones relativas de los aviones y el modo de búsqueda empleado: Por ejemplo es mucho mas probable (o a mayor distancia) detectar un avión en su hemisferio anterior que en el posterior. Es decir que se acerque de frente. 

    -Igual sucede con los alcances de los misiles, se dan cifras muy a la ligera, muchas veces sin comprender que se involucran objetos en muy rápido movimiento. Por ejemplo el fabricante anuncia que su misil X tiene 100 Kms de alcance. OK, pero bajo que condiciones? 

    Los alcances máximos que se suelen dar a manera de propaganda de venta son ciertos, pero solo bajo condiciones ideales. Es decir con ambos aviones a gran altura, aproximándose de frente y a velocidades supersónicas. de tal manera que el misil lleva una gran energía brindada por el avión lanzador, volará en un aire muy poco denso, en una trayectoria parabólica ideal contra un objetivo que no cambia de rumbo y que ha recorrido muchos Kms al encuentro de su muerte. Luego el disparo se efectuó a 100 Kms, pero en realidad el misil recorrió solo unos 60 Kms hasta el punto de impacto. 

    Así pues un alcance del datalink de 40 Kms para un misil como el RVV-AE no es para nada corto, al contrario lo considero muy adecuado.

    Hace tiempo discutía esto en otro foro y en esa ocasión use un simulador para generar 4 situaciones de disparo y ver la realidad del alcance de un misil:

    1º el RVV-AE disparado de frente, pero el que lo lanza a 16500mts de altitud y 2200 Km/h contra in objetivo que se aproxima a 1000 Km/h y 10000 mts de altura. Condiciones ideales para poder alcanzar mas de 100 Kms, pero poco realistas, aun así el misil en realidad recorrió 75 Kms.
    2º caso, mas realista, de frente con velocidades y alturas "normales" el Rmax es de 50 Kms y el misil recorrió solo 35 Km (dentro del alcance del datalink)
    3º En persecusión, el Rmax ( distancia al momento del disparo) se reduce a solo 19 Km, aunque el misil en realidad recorrió los mismos 35 Kms del caso anterior-
    4º En persecusión a baja altura el alcance del misil se reduce a solo 6.6 Kms.

    Como notarás el vendedor al anunciar 100Kms no miente, pero tampoco dice la verdad total y un datalink de 40 Kms será adecuado el 99% de las veces.

    -Sobre el mantenimiento, la malla no creo que genere problemas si no se raya o maltrata, y los elementos mas problemáticos en realidad son los electrónicos de potencia, en particular los que no son de estado sólido, como e amplificador de potencia de transmisor, que en este caso es un tubo de vacio, ciertamente delicado ante vobraciones y golpes, y que tiene una vida útil (se desgasta). también condensadores de tipo electrolíticos dan problemas de matto.  En menor grado los motores y drivers que accionan las partes móviles.

    El MTBF del APG-68 no es muy superior a las 200 horas, un radar AESA, o en general uno de 100% estado sólido puede llegar a las 1000 hr.  
  • DavidRec
    DavidRec Forista
    Forista
    Cabo
    Si, de hecho es una de las razones para el I-Derby de mayor rango, no tanto para batir blancos a 100km sino para tener opciones dentro de los 20km en circunstancias no ideales (a bala altitud por ejemplo). Eso debe estar claro.

    Estimado y qué consideración objetiva tienes sobre el MTBF del APG-68 respecto al del N001 VEP.
  • Azules
    Azules Forista
    Forista
    Soldado
    Muy buen articulo, junto a los aportes de los foristas permiten tener una idea muy clara de las capacidades del radar.

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Para hablar mas de los alcances de los misiles aire-aire, mejor lo hacemos en el hilo que corresponda.

    Sobre el MTBF, o tiempo promedio entre fallas (fallas catalépticas se debe entender) es similar en ambos sistemas, unas 200 Hr, sin embargo ese no es el único parámetro importante de la mantenibilidad.

    Así tenemos el MTTR o tiempo medio necesario para recuperar la operabilidad de sistema, y en eso el APG-68 debe ser mejor por su filosofía de unidades reemplazables en el campo (LRU) y diagnósticos integrados (bite).

    Es decir, una vez que el equipo falle (y fallará) , en cuanto tiempo detecto que es lo malo y lo reemplazo (suponiendo que se dispone del repuesto). Y no es que el N001 no use dichas técnicas, si no que es de diseño mas antiguo y complicado. de hecho el OLS o sistema óptico de localización de objetivos debe considerarse parte del sistema de control de armas (WCS) y comparte con el radar, cosas como el sistema de refrigeración, complicando en algo las reparaciones.  

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    E N001 tambien es mucho mas voluminoso y pesado, y requiere formas de acceso diferentes a las tradicionales paneles laterales:

    VS

  • SpadesCHL
    SpadesCHL Forista
    Forista
    Soldado de Primera
    Muy buen informe se sobre el radar de los su30 de Venezuela un radar Muy potente y con una antena bastante capaz. 

    Una pregunta para las comparaciones usaste las variantes de los apg? En este caso no es lo mismo un apg68(v)9 y un apg66(v)2a que sus radares básicos.


  • JRAP20
    JRAP20 Forista
    Forista
    Sargento Primero
    Muy buena información.
    @jc65 que tal es la tolerancia del N001 a las ECM?
  • DavidRec
    DavidRec Forista
    Forista
    Cabo
    Debe ser alta al ser un radar potente;  también por ECCM como salto de frecuencia pues es un diseño ruso proyectado para el combate AA con las potencias occidentales. Jc65, ¿hay información de dominio público sobre  el rango de frecuencias de operación del N001 VEP?
  • DavidRec
    DavidRec Forista
    Forista
    Cabo
    Y por cierto, el uso de frecuencias altas en banda X como 10 y 11 Ghz no sería eficiente en modo 'look-down', o me equivoco. Me parece que puede haber unas falencias por ese lado, en detección look-down o "hacia el suelo" pues el radar como escribiste en el artículo y usando monopulso no se concibió de origen para operaciones a superficie.
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    A Spades, los datos del artículos son referentes a las versiones recientes de los APG-66/68, el de MTBF de 200 hrs es de las versiones originales. 
    El caso de los radares del F-16, demuestra que el alcance real de un radar se puede aumentar, aun cuando se mantenga la misma potencia de transmisión y tamaño de antena. y es en base a modos de empleo diferentes y mejoras en el receptor.

    El fabricante habla de 1/3 de mayor alcance en las versiones recientes sobre las originales. El N001 tambien ha seguido un camino parecido, pues en base al mismo transmisor y antena ha mejorado su alcance al introducir modos especiales de búsqueda. En estos es de suponer que se aumenta el ciclo útil de la señal, se reduce el PRF y se obvian los filtros doppler en la recepción, con esto se aumenta el alcance, pero se reducen o pierden otras capacidades, como determinación de la velocidad del objetivo, look-down, resolución, etc.

    En cuanto a el MTBF Northrop indica hasta 120% de mejoras, lo que equivaldría a unas 440 hrs.
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Sobre las ECM, como indica David el radar fue creado para ser de primera línea en un enfrentamiento entre las grandes potencias, y como tal debe contar con las ECCM esenciales como saltos de frecuencias, discriminación de chaffs, detección pasiva de puntos de jamming, etc. Adicional a eso, en  el caso de los SU-30 que llevan un tripulante adicional que se puede encargar del manejo mas eficiente de los recursos las capacidades deben potenciarse. 

    A parte de eso se pueden deducir 2 características mas, una positiva, su gran potencia y gran ganancia de su antena, le permitiría traspasar muchas ECM defensivas.
    La otra negativa, al estar su antena basada en una superficie parabólica presenta grandes lóbulos laterales no deseados, que darían paso a ECM del tipo standoff, es decir de aviones especializados en jamming a larga distancia y situados fuera del eje a donde apunta el radar.

    Editado por jc65 on
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Sobre frecuencias, se sabe que los radares de cazas Rusos usan la parte baja de la banda X, es decir de 8 a 9.5 GHz, es decir prácticamente la misma que los occidentales. Con cuanto ancho de banda y número de frecuencias seleccionables? No sé, pero no es descabellado pensar en 16 frecuencias posibles esparcidas entre 8 y 9 GHz.

    No entiendo lo de la dificultad de look-down  por las frecuencias de portadora usadas, no hay tal. Esta capacidad se basa en el uso de filtros doppler y puede encontrar inconvenientes es con ciertos PRF o frecuencia de repetición de pulsos, que pueden generar "velocidades radiales ciegas", es decir velocidades de aproximación en los cuales el desplazamiento de frecuencia por efecto doppler coincide con el mencionado PRF o sus múltiplos. Haciendo que el objetivo pase desapercibido.

    Los modos de ataque al suelo fueron ciertamente agregados en forma posterior al diseño, pero involucraron agregar hardware especializado para ello, en forma de computadores digitales que actuan en forma paralela al computador principal.

  • DavidRec
    DavidRec Forista
    Forista
    Cabo
    Y los filtros dopler que se agregan para la operación look-down pueden discernir un objetivo que va con las montañas de fondo perpendicularmente a la dirección del avión del radar en cuestión? Si es así te agradezco dilucides este punto estimado. Tal vez contrastando las diferencias de reflejo de cada señal respecto a las anteriores, pero siendo más difícil pues el efecto dopler sería similar en todo el panorama.
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Volvamos a lo básico, en un radar fijo es fácil imaginar como se usa el efecto doppler para eliminar el  eco del suelo y otros objetos también fijos:
    Se emite a una frecuencia f, digamos 10 GHz, esta señal al rebotar en objetos fijos retornará en la misma frecuencia, pero si rebota en un objeto en movimiento la frecuencia variará en forma proporcional a esa velocidad RADIAL, es decir de acercamiento o alejamiento del punto de radar. 

    Cuanto variará?
    La f de retorno será la  f original + - 2 veces la f original multiplicada por la velocidad radial dividida por la velocidad de la luz (c)

    Supongamos rebota contra un avión aproximándose a 300 m/s, la frecuencia de retorno no será 10 GHz si no de 10,000020 GHz, , luego si sintonizo mi filtro para que obvie los 10 GHz y amplifique los 10.000020,  lograré que en pantalla solo salga el avión y desaparezcan los objetos fijos.

    Resalté velocidad radial, porque es la que generará el efecto. Si no se acerca (o aleja) directamente, se debe usar la componente radial (flecha roja) y desechar la tangencial(flecha azul). 

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Como se debe observar en la animación, en el momento en que el avión pasa tangencialmente al radar, la componente radial será 0 y el retorno será en la frecuencia original (desapareciendo del radar doppler)

    Este hecho puede ser explotado por un avión atacante para desengancharse de un radar que lo esté "trackeando". 

    Ahora montemos este radar en un avión, toda la perspectiva cambia pues ahora los objetos fijos como el suelo, ya no lo son desde su punto de vista! Prácticamente todo se mueve, y peor aún dependiendo de a donde apunte el radar, las componentes radiales y tangenciales variarán. 

    Esto complica enormemente los cálculos que debe hacer el radar aerotransportado, pero para eso estan las computadoras que en todo momento saben que velocidad y posición espacial tiene el avión y hacia adonde apunta su radar.

    No se si esa era la inquietud de @DavidRec ... mas sirve para hacer ver lo complejo del sistema look-down, y porque se obvia su uso cada vez que no haga falta.

    Esta misma situación de rápido movimiento del avión, puede ser aprovechada por el radar para sacar mayor información del entorno, y es lo que se denomina doppler beam sharpening, o haz afinado por el efecto doppler

    y los modos SAR o de apertura sintetica también explotan dicho movimiento para mejorar la resolución del radar.



  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    No se si aclaré o enredé el punto, pero tanto el N001 como muchos otros radares tienen esos modos de funcionamiento que requieren mucho procesamiento digital.

    De ser necesario puedo hacer un nuevo intento de aclarar el asunto.
  • Azules
    Azules Forista
    Forista
    Soldado
    Por favor aclare porque los neofitos quedamos en las nubes.
  • Forista
    Soldado de Primera
    algo mas simple por favor mi estimado jc65... y gracias por su paciencia, es usted profesor cierto?
  • seaman
    seaman Forista
    Forista
    Soldado de Primera
    Excelente aporte estimado
  • seaman
    seaman Forista
    Forista
    Soldado de Primera
    Primero, a manera de sugerencia echen una lecturita sobre el efecto doppler en la wiki, allí esta fácil de entender el concepto y así se les hace más sencillo entender lo que trata de explicar el compañero JC65
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