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Comprendiendo al: Radar SMART S mk2

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Comentarios

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Ampliando lo anterior, la filosofía de diseño del Smart S mk2, es la de sustituir a radares antiguos, que ejercían funciones que para su momento eran incompatibles:
    - Búsqueda volumetrica de largo alcance.
    - Designación de objetivos a corto y mediano alcance para pasar los datos a los directores de tiro.

    Un ejemplo de esta forma de trabajar clásica la tenemos en las fragatas clase M, 

    El objetivo era detectado inicialmente por un gran radar 2D, en este caso el LW-08, de unos 260 Kms de alcance. Una vez conscientes de la presencia de un objetivo valido, un radar mas pequeño, pero preciso, y sobre todo de tipo 3D, se encarga de hacerle seguimiento (TWS-track while scan) dentro de un rango de hasta 100 Kms, y evaluar su potencial amenaza contra el buque o la flota.
     
    En este caso el radar que lo hace es el Smart S original, que no debe confundirse con el Mk2 objeto de este hilo. Si dicha evaluación determina que se debe tomar acción, se designa el objetivo en cuestión a uno de de 2 directores de tiro (Stir 1.8), o al sistema CIWS goalkeeper.

    Los avances de la tecnología, ahora permiten que un solo radar, el Smart S mk2 ejerza las funciones del LW-08 y del Smart S, Detección temprana y designación de objetivos. Mas no la de los directores de tiro!.
  • Así es, y mira que el avance en el campo de detección 'empata' con el de los sistemas de armas misilísticos anti-aéreos que han pasado de ser semi-activos en fase final como el Crotale o el Barak-1, a sistemas de radar-activo en fase final (con guía inercial inicial).

    Eso hace que sea posible algo que hace tiempo (hacia el año 2.000 digamos) resultaba impensable: que una plataforma modesta como una Padilla pudiera tener los sensores  sistemas necesarios para poner 4  misiles antiaéreos, por ejemplo, de medio alcance en el aire al mismo tiempo contra 4 objetivos distintos. Con el Barak habría sido necesario tener 4 radares directores ELM-2221 de tiro dedicados (a varios millones cada radar) -sin contar el radar de exploración..-.



    Entonces, gracias al avance que señala Jc65 (que permite omitir grandes radares 2D para solo para detección volumétrica y alerta temprana)  y al de los misiles:  es decir, que ahora no necesitan un radar dedicado permanentemente a los esté guiando desde la plataforma en medio curso y fase final (al llevar su propio y pequeño radar emisor / ser guía activa), es que las Padilla ya tienen en este momento  los radares necesarios para un excelente sistema de defensa anti-aéreo de medio alcance (y que son el componente más costoso).

    El Smart-S Mk.2, siendo de exploración, brinda las coordenadas y la altitud y con esa información misiles como el SeaBow, Umkhonto, CAMM, C-Dome, incluso Barak-8, puedan realizar su etapa de guía INS. Que pueden ser contra blancos diversos e incluso direcciones opuestas. Y al final los misiles activan su propio radar. Es una enorme simplificación tecnológica para tareas que en los 80s habrían requerido numerosos sistemas más, incluyendo plataformas de mucho mayor tonelaje.

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Hola @DavidRec.
    Para suscribir esta afirmación:
    "las Padilla ya tienen en este momento  los radares necesarios para un excelente sistema de defensa anti-aéreo de medio alcance" *
    Debo agregarle la coletilla *- "Ciertas condiciones aplican"
    De poderse, se puede, pero que tan efectivo seria contra objetivos muy veloces y maniobrables? Eso dependerá de muchos factores.

    Razono el comentario de la siguiente manera: A finales del siglo pasado varios países europeos se plantearon sustituir sus buques de defensa aérea de la flota, y a manera general se tomaron 3 caminos diferentes:
    1- España adopto fabricar las suyas en imagen y semejanza al sistema Aegis norteamericano.(Noruega algo parecido)

    2- Holanda y Alemania (Dinamarca a posteriori) optaron por el mismo armamento del Aegis (SM-2 y ESSM), es decir con end game del tipo SARH. Pero con radares propios (de Thales) el Smart L para alerta temprana + El APAR para TWS y control de tiro.

    Lo que ofrece el Smart S mk2, es esto mismo, pero resumida en forma compacta y comparativamente muy limitada, excluyendo la función de control de tiro.

    3- Francia, Italia y Reino Unido, se arriesgaron mas y recurrieron a un nuevo armamento, el misil Aster, el cual como dices, usa en el endgame un radar activo en el propio misil, por lo que en teoría se puede prescindir de directores de tiro.

    Para ello crearon sus propios radares, con una nueva filosofía, el MFR o radar multi-función, es decir podría ejercer las 3 funciones,  Alerta temprana, designación con TWS y dirección de tiro incluyendo el datalink al misil.

    Para que el sistema sea efectivo contra amenazas muy rápidas y maniobrables, exige que el radar tenga una alta precision + una alta tasa de refrescamiento real de la posición del objetivo. 

    Así todos los radares que usan este sistema (Empar, Arabel, Herakles, Samson y Kronos) tienen en común tasas de refrescamiento de 0.75 segundos o mejor y precision en la data igual igual o  superior a un director de tiro común (del orden de 0.6 mradianes o mejor)

    El Smart S mk2, no reúne estos requisitos por lejos. Sin embargo con el transcurso del tiempo otros sistemas con MFR han demostrado poder trabajar con refresacamientos mas lentos, el Vityas y el MEATS lo hacen a 1.5 segundos....


  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Mas aun, aceptando ciertas limitaciones en capacidad real de intercepcion de objetivos difíciles, radares NO MFR, como el MMR, Giraffe AMB y TRS-3D con tasas de refrescamiento de 1 segundo están operando con misiles de guía autónoma, en particular el unmkhonto Sudafricano tiene mas de 15 años de haber comenzado operaciones de esta manera.

    Con el Smart S mk2 que puede refrescar data del objetivo cada 2.22 segundos ya operan los VL mica. Y probablemente algunos de los sistemas que mencionaste puedan homologarse, pero como ya indique, aceptando que no serán una solución a nivel de buque de defensa de area, o de flota. Mas bien como auto-proteccion.  Al menos esa es mi opinion. (que puede estar errada y factible a ser debatida)
  • En eso estamos de acuerdo desde el comienzo, en que pueden hacerlo para auto-protección, no para tareas de defensa aérea dedicada (para lo que  nadie debería tener expectativa alguna).

    Lo interesante es que ahora lo primero es posible; hace años eso habría sido impensable (una Padilla poniendo 4 misiles contra 4 objetivos entrantes diferentes, simultáneamente). Ahora bien; respecto al refrescamiento del Smart-S Mk2 y en relación con lo que yo escribí, efectivamente: 27 RPM para el modo "medium range", de hasta 150 km, equivalente a 2.22 segundos, y 13.5 RPM para el modo "long range" de hasta 250 km. Enseguida espero aclarar por qué mencioné 4, cuando la limitación técnica no se ha expuesto. Fácilmente se podría considerar insuficiente para la guía de SAM con efectividad. Mas hay que tener en cuenta lo que se sigue (y siempre es un gusto debatir contigo apreciado Jc65):

    ¿Por qué importantes industrias en sistemas de armas como MBDA -con el VL-Mica primero y luego con un sistema como el CAMM-, o Denel y Rafael, han desarrollado soluciones y productos en esa dirección? En parte es por lo siguiente y es que para el lanzamiento y fase inicial (cuando el objetivo está a más de 20 km, en el medio rango de defensa de punto) tú sabes que el refrescamiento no requiere ser máximo en ese punto porque estos sistemas hacen corrección de medio curso. Haciendo la analogía con el escenario aire-aire es la diferencia que hay entre el Derby.. y el R-Darter. El segundo se queda atrás del primero porque no incluyó datalink para correción de medio curso. Y en los casos que mencioné se incluye correción de medio curso (incluyendo el CAMM, véase:  https://www.janes.com/article/80291/sea-ceptor-enters-uk-royal-navy-service ).

    El CMS debe hacer procesamiento a partir del seguimiento anterior, que para un misil como el Kh-31A iría desde los 40+ km. En otras palabras, sabes que cuanto más cerca y maniobrable resulte el blanco más necesaria será la precisión y el refrescamiento, sin duda; para la detección y posicionamiento inicial en la hipótesis que se discute, son suficientes lo datos sumando el destino común: tu propia plataforma y aún sin entrar en las maniobras evasivas (recordemos que estamos hablando de una amenaza  por excelencia además: Kh-31A). Eso nos deja con la necesidad más sentida y relevante de refrescamiento veloz para la actualización de medio curso, no final porque estamos hablano de sistemas de guía final activa. Ahí juega un papel definitivo el Stir y no sé si recuerdas pero alguna vez ya se debatió sobre algunos temas relacionados. Y esa vez insinué (y compartiste) que el Sting-EO de antena Cassegrain puede tener en este panorama un lugar importante en el conjunto que comparten clase Guaiquerí y Padilla: puede proveer la actualización de medio curso. En secuencia de acuerdo a la prioridad de los objetivos, para lo cual requerirá de algunos segundos por cada objetivo. Es más, estamos entranto en los detalles de tal forma que si lo hacen en la ARC, es probable que algún oficial de la Armada se tope con esta discusión, pues más que una función extra y desarrollo de programación adicional para este radar director de tiro estaríamos hablando mejor de compartir su información corriente de seguimiento sin tener por qué desvincularse del Strales por ejemplo, al cual sirve y el cuál sólo puede abrir fuego dentro de los 7 u 8 km. Antes no. Entonces el Sting-EO puede hacer seguimiento (incluso el cañón de 76mm vinculado y apuntando) mientras la información sólo enlazaría la data para la actualización de medio curso a los CAMM, digamos. En secuencia y esto es lo que limitaría el número de misiles y por lo cual no hablo de más de 4, porque en teoría con la posición inicial y la guía INS podría lanzarse 8 a objetivos distintos uno detrás de otro.

    Editado por DavidRec on
  • Poniendo esto en términos lo más sencillos posibles, para todos: el Smart-S Mk2 puede dar como un MFR (Multi-Function Radar) la información inicial suficiente / aceptable para un SAM de medio alcance incluso en una FFG de características OTAN (aunque No de defensa aérea dedicada), prueba de esto son las FFG clase Halifax canadienses, que por ejemplo con su upgrade pasaron de usar el SeaSparrow a la versión "evolved", el ESSM (de 50 km de alcance y estándar OTAN):



    Acá la HMCS Calgary:


    Pero teniendo claro que como MFR, el Smart-S Mk2 no provee la información de guía completa previa a la fase terminal, precisamente porque estaría ya limitado por la velocidad de refrescamiento / actualización, comprometiendio la precisión ante posibles cambios de trayectoria del objetivo en 2 segundos. Por esto se requiere (para medio curso) un FCR, un firing-control radar o radar director de tiro, que permita la actualización de medio curso con precisión. En el caso de las Halifax se cuenta con dos SAAB CEROS-200. Los SeaSparrow eran semi-activos; los ESSM pasaron a ser de guía final activa (al tener un seeker emisor, activo), pero mantuvieron la opción de hacer guía final semi-activa o SARH (semi-active radar homing) con radar de control de tiro dedicado si se considera necesario. Las clase Halifax podrían poner simultáneamente en el aire 6 incluso más misiles ESSM (contra objetivos diferentes).
  • Saab CEROS-200 en la HMCS Winnipeg, clase Halifax. Trabaja en conjunto con el Smart-S Mk2 y el ESSM (de 50 km de alcance) constituyendo la defensa aérea de estas FFG.


  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Estamos de acuerdo en casi todo, algunos detalles con los alcances reales de los misiles, que se podrían discutir en un hilo mas adecuado.

    Continuando con el tema del hilo, en particular veamos con mas detalles los módulos de potencia T/R:


    Estos "maletines", son actualmente fabricados por la empresa Aselsan, de Turquía, tanto para ellos, como para otros clientes de exportación, y esto como parte del acuerdo de Licencia de producción del radar en ese país. A partir del 2015 comenzó su producción con mas de 100 módulos en el primer pedido de Thales.

    Buen ejemplo a seguir cuando se solicitan contra-prestaciones, a la hora de adquirir sistemas de armas.

    Como se ve, no son simetricos en la horizontal, entonces nos podemos preguntar: Como son compatibles los de la columna derecha, con los de la izquierda?????-

    Detallemos nuevamente esta foto:

    Se dan cuenta?- Espero comentarios...
    Mas adelante... Que contienen estos?
  • cesar
    cesar EMC Role_CanalInformativo
    EMC, Canal Informativo
    Técnico de Quinto Grado
    Los del lado derecho están al revéz, o mejor dicho "de cabeza", con la "oreja" de los módulos T/R hacia afuera y al parecer con toda la estructura de soporte invertida (nótese la diferencia entre los separadores del lado izquierdo y del lado derecho, sobre todo en la que queda debajo de los paneles superior de los dos lados).

    ¿No se supone que con misiles modernos como el Umkhonto, el C-Dome o el CAMM, no es necesario tener un FCR, gracias a los márgenes de precisión del los modernos radares 3D más el datalink de dos vías y el propio sekeer avanzado del misil?...

    ... Claro que no dejo de apreciar la función de los FCR para tener una mejor precisión, sobre todo contra objetivos difíciles como los drones; y para poder atacar más blancos a la vez (por lo demás muy sabroso el tema @jc65 ; :+1:)
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Exacto, son módulos idénticos pero instalados "up side down".

    De lo otro, todos esos misiles, ciertamente requieren datalink aunque no necesariamente de 2 vías, y si son ayudados por la alta precision de los radares y una buena "canasta de adquisición" ´por parte del misil. Te falto agregar el otro factor: alta tasa de refrescamiento de la data via ese datalink.

    Habría que poner ejemplos concretos con números para darnos real cuenta de cuanto afecta cada uno de esos factores. Como veo que el interés va por allí, tratare de ponerlo en forma gráfica. (tal vez mañana)
  • Prietocol
    Prietocol Moderador
    Moderador
    Sargento Mayor
    Que sabes de esos radares cuánticos que se están diseñando? 
  • Interesante lo de los módulos Jc, es decir no sólo son intercambiables para que cubran un segmento diferente en la vertical / stripline sino que además son intercambiables del lado izquierdl al derecho y viceversa, 'rotándose' 180° quedando lo de arriba abajo (y en realidad no tienen arrriba y abajo por eso mismo). Muy práctico.

    Sobre la inquietud de César, en efecto al ser de guía final activa no requieren un FCR para la fase terminal. Incluso el medio curso lo puede proveer el CMS a partir de la información provista por el radar principal (en este caso el Smart-S Mk2);



    Por ejemplo, respecto al Umkhonto, de Denel:
    The Umkhonto SAM’s launch platform detects and tracks targets using a 3D target acquisition radar. The missile is launched vertically after target detection and moves towards a predicted lock-on point using an inertial navigation system. It is then locked on the target using the passive imaging IR seeker.

    The ground-based radar allows the missile to engage manoeuvring targets by transmitting target information through a telecommand link. A 23kg warhead, coupled with a proximity fuze, provides higher hit-to-kill capability against aircraft and missiles.

    https://www.naval-technology.com/projects/umkhonto-surface-to-air-missile/ 


    Pero está bien lo que señala Jc65 en cuanto al refrescamiento que idealmente debería bajar de 1 segundo,  para que la última posición  que se actualice en medio curso sea la más precisa posible, pues medio segundo o un segundo si el misil es supersónico y hace una maniobra evasiva puede significar que la orientación del misil sea a un punto hasta cientos de mt distante del que tenga finalmente el objetivo, es decir, desplazado de la posición real del adversario para el momento clave en el que el propio radar/seeker del misil deberá enganchar el objetivo.

    En los sistemas semi-activos como bien tú sabes, desde el SeaSparrow anterior, Crotale o el Barak-1, se tenía la guía contiínua del radar controlador de tiro ubicado en la embarcación y el misil lo que hacía era buscar y seguir las ondas emitidas desde la plataforma y reflejadas por el objetivo, sin emitir el misil por sus propios medios. En los modernos sistemas de guía final activa el enganche terminal es fundamental, pues el radar del misil es muy pequeño y necesita la mejor aproximación posible para conectar con el blanco. De ahí la analogía con el R-Darter / Derby, pues ambos son activos como es también el AMRAAM y reflejan bien el caso: ambos son "lanzar y olvidar", no son semi-activos, ok, pero sin duda es un plus poder actualizar en medio curso la posición, pues si la ubicación del objetivo varía mucho de la predicción inicial.. el misil puede perderse y su seeker nunca enganchar por sí mismo al adversario. Y por eso es superior claramente el Derby al R-Darter. Los sistemas mencionados como el CAMM, el ESSM, el SeaBow, el C-DOME, terminan el trabajo con sus propios buscadores, pero no es que salgan con una predicción de su destino y ya... hacen todos correcciones de medio curso y ahí es que la antena específica para tracking es muy importante en este modelo de operación. Y las Padilla tienen un muy buen radar con antena de onda contínua y de tracking puro que es el Sting-EO. Está hecho para "enfocarse"... para hacer tracking.. pero si digamos un avión lanza dos misiles anti-buque en secuencia, que es lo más probable, el Sting incluso podría proveer al CIC / CMS la información precisa de dos 'incoming missiles' digamos, al tiempo. Ese es otro asunto que se podría discutir pero ya queda muy lejos del hilo. Pero el punto es que este radar brinda la posición de un objetivo con márgenes de error ínfimos comparados con el radar Smart-S Mk2, que está rotando cada 2.2 seg.

    Entonces eso completa el conjunto. Y las Halifax tienen dos análogos del Sting; pero con esto que se ha comentado se entiende por qué pueden poner varios misiles ESSM en el aire contra objetivos diferentes, teniendo como tienen al Smart-S Mk2 de MFR (en lo personal lo calculo en al menos 6 en simultaneo, con buenos márgenes de actualizar posición en medio curso de forma eficaz con un FCR, cuando los objetivos estén digamos a 15-25 km).

    En resumen: el CMS de la embarcación puede sumar a los datos del radar multi-propósito (Smart-S Mk2 en este caso -léase Hallifax, Padilla, Guaiquerí, MILGEM-), los del radar de tracking de onda contínua (como el CEROS-200 o el Sting-EO). De este manera pueden proveer una posición eficazmente a sistemas de misiles activos modernos.
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Prietocol escribió:
    Que sabes de esos radares cuánticos que se están diseñando? 
    Hola @Prietocol , bastante apartado del tema tratado, pero demasiado interesante para no comentar algo.

    Hasta ahora, son solo proyectos, pero se basan en explotar la propiedad mas "cool" y "sci-fi" del mundo de las partículas sub-atómicas: El entrelazamiento cuántico. que dice esencialmente que si dos partículas están entrelazadas, si se altera una, la otra también lo hará en forma complementaria, independientemente a la distancia que las separe. (pueden estar en 2 galaxias diferentes y aun así se cumple)

    La idea es mandar una copia de una de esas partículas en un haz de radar, y luego comparar si se altero. Eso abriría enormes posibilidades de detección de lo que sea, sin importar como se trate de esconder.

    Te dejo este video sobre el ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO, de seguro no volverás a ver la tele-transportación de "Viaje a las estrellas" de la misma manera. B)
     

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Volviendo al hilo, he quedado con la disyuntiva de desglosar los componentes y funcionamiento del Radar Smart S mk2, que de ahora en adelante en este hilo llamare RSS2, o seguir con el tema de su uso dentro de un sistema de defensa anti-aérea...
    Escucho sugerencias.

  • Prietocol
    Prietocol Moderador
    Moderador
    Sargento Mayor
    jc65 escribió:
    Prietocol escribió:
    Que sabes de esos radares cuánticos que se están diseñando? 
    Hola @Prietocol , bastante apartado del tema tratado, pero demasiado interesante para no comentar algo.

    Hasta ahora, son solo proyectos, pero se basan en explotar la propiedad mas "cool" y "sci-fi" del mundo de las partículas sub-atómicas: El entrelazamiento cuántico. que dice esencialmente que si dos partículas están entrelazadas, si se altera una, la otra también lo hará en forma complementaria, independientemente a la distancia que las separe. (pueden estar en 2 galaxias diferentes y aun así se cumple)

    La idea es mandar una copia de una de esas partículas en un haz de radar, y luego comparar si se altero. Eso abriría enormes posibilidades de detección de lo que sea, sin importar como se trate de esconder.

    Te dejo este video sobre el ENTRELAZAMIENTO CUÁNTICO, de seguro no volverás a ver la tele-transportación de "Viaje a las estrellas" de la misma manera. B)
     

    Si he leído mucho sobre ese entrelazamiento cuántico, es un misterio como hacen eso sin importar la distancia y como se sabe el límite en velocidad es la de la luz.. Y si abre infinidad de posibilidades en las computadoras, comunicaciones y claro los radares, ojalá podamos hablar más del asunto en el tema correspondiente 

  • cesar
    cesar EMC Role_CanalInformativo
    EMC, Canal Informativo
    Técnico de Quinto Grado
    jc65 escribió:
    Volviendo al hilo, he quedado con la disyuntiva de desglosar los componentes y funcionamiento del Radar Smart S mk2, que de ahora en adelante en este hilo llamare RSS2, o seguir con el tema de su uso dentro de un sistema de defensa anti-aérea...
    Escucho sugerencias.


    A mí me gustaría mucho que nos cuentes tu opinión acerca de cuándo los Tu-160 pasaron por el caribe colombiano hacia Managua, y fueron detectados por el RSS2 de alguna de las Padilla. Así mismo me gustaría saber qué capacidades tienen a la hora de detectar pequeños objetos en la superficie del mar como periscopios, pequeños botes o incluso hasta buzos.
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Saludos.
    al que este interesado en aprender algo sobre física cuántica y algo mas, en forma amena y sencilla, le recomiendo este canal:
    https://www.youtube.com/user/QuantumFracture

    A @cesar , El Tu-160 no presenta características stealth ni nada parecido, es muy vulnerable a ser detectado cuando esta en vuelo de crucero a gran altura. Sobre el caso opino que los Rusos no pretendieron ocultar su presencia de forma alguna, no se por cual motivo.

    El alcance máximo del RSS2 es de 250 Km contra ese tipo de avión, así que de seguro fue detectado tanto por una o mas Padilla y también por radares TPS-70/78 de estar encendidos.

    Allí es donde cobra importancia la tecnología de transmisores de estado solido del RSS2 (y del TPS-78) que pueden estar encendidos por largos periodos de tiempo, mucho mas que anteriores radares, que debían "racionar" su uso, debido al desgaste y propensión a fallas de sus componentes de NO estado solido. 

    Sobre su capacidad de detección de pequeños y lentos objetos en la superficie del agua, definitivamente no es su fuerte, a pesar de disponer de canales dedicados a la vigilancia de superficie, los radares especializados en ello son mas efectivos en esa misión, como es el caso del Scanter 2001 en las Padilla o el Thales Scout mk2 de las Guaiqueri.

    Mas sobre el tema se discutio hace tiempo en el hilo de las FS-1500:
     https://americamilitar.com/discussion/comment/77272#Comment_77272

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Para facilidad del lector copio y pego aqui lo que expuse en ese hilo:

    "... sobre el asunto que quedó pendiente de argumentar sobre porque radares muy capaces de detectar pequeños objetos en mar picado (ej. la flia. scanter), no pueden hacer lo mismo con misiles rozaolas, paso a explicar algo sobre los diferentes filtros que se usan en la recepción de un radar (si es off-topic, ruego lo ubiquen en el hilo que corresponda)

    Pienso que aquí todos tenemos una idea de como funcionan los radares, Se emite una señal, esta viaja hasta un objeto, rebota en él y una pequeña fracción de esa energía reflejada regresa a la antena del radar, se mide el tiempo transcurrido y esto da la distancia a dicho objeto. 

    pero así como llega la señal reflejada, llegan muchas otras señales, así que debemos filtrar lo que llega para obtener una información válida,

    El Primer Filtro, es la propia antena del radar, que apunta en una dirección determinada, captando toda señal que venga de esa dirección, pero rechazando las que vengan de otras direcciones.

    El segundo Filtro, es el de frecuencia, en electrónica se denomina pasa-banda, es decir si mi radar opera en la frecuencia 9,5 GHz, sintonizaré mi filtro para amplificar los ecos en 9.5 Ghz, pero rechace cualquier otra frecuencia. Eso mismo hacemos a diario cuando escuchamos radio, sintonizamos nuestro filtro pasabanda para amplificar la señal de nuestra emisora preferida y rechazar las demás.

    Hasta aquí todo bien si apuntamos nuestro radar hacia el espacio vacío, la señal se emitirá y no retornará hasta que choque con un objeto como un avión o similar. Pero que sucede si apuntamos nuestro radar hacia la superficie (mar o tierra). ????  

    La señal rebotará tanto en nuestro objetivo (avión, misil, etc.) como en el agua, tierra, montañas, etc. y se llenará nuestra pantalla de puntos o ecos, haciendo imposible distinguir que es que.

    Pero sucede que algunos objetos reflejarán mejor la señal que otros, haciendo que su eco sea mas fuerte, en general objetos metálicos reflejaran mejor que las masas terrestres, y estas que el mar. Aqui introducimos un

    Tercer filtro, de magnitud o intensidad, esto es si el eco recibido es fuerte lo amplifico, si es débil lo rechazo, y establezco un UMBRAL de sensibilidad, de manera que en la pantalla solo aparezcan las cosas de interés. En radares modernos este umbral puede variarse para mostrar mas o menos objetos en pantalla. Si es poco sensible los objetos de bajo RCS no se mostrarán, pero si aumentamos la sensibilidad si se mostrarán, pero también se mostrarán los ecos indeseados del mar o la tierra.

    Como se ve hay un dilema y problema cuando un objeto tiene un RCS parecido al de su entorno, y ese es precisamente el caso de un rozaolas de unos 0.5 mt2 de RCS.

    Para poder detectar ese tipo de objetivos, pero rechazar los ecos del mar, recurrimos a un 

    Cuarto Filtro, Doppler o de corrimiento de frecuencia. 

    Este se basa en el efecto doppler, el cual nos dice que la frecuencia de rebote variará en función de la velocidad a la que se mueva el objeto, esto es si se esta acercando la frecuencia será levemente mayor, y si se aleja será levemente inferior.

    Luego la frecuencia que recibimos en nuestro radar, proveniente de un misil aproximándose a gran velocidad no será de 9.5 Ghz (de nuestro ejemplo) si no 9.55 o  9.60 Ghz, es decir ligeramente superior. Luego lo que debemos hacer es afinar y correr nuestro filtro pasabanda para que rechace todo eco que no sea de 9.55 a 9.60 Ghz, y amplifique solo los que estén en ese rango.

    Al hacer esto , podremos aumentar la potencia de nuestro radar, poner nuestro UMBRAL del filtro anterior en la mayor sensibilidad posible y aun así mantener nuestra pantalla libre de los retornos de las olas. Solo así podremos detectar a grandes distancias misiles rozaolas. Peeeeero habremos perdido la capacidad de detectar objetos estáticos o de movimiento lento (como botes), pues su eco estará en 9.5Ghz.

    Como se ve, si deseo detectar misiles rozaolas debo olvidarme de detectar botes de contrabandistas, y si voy a detectar botes de contrabandistas debo olvidarme de detectar misiles rozaolas.

    En otras palabras, cada radar se especializa en una función, y mientras mas especializado en algo, menos capacidad en otros funciones tendrá. Por supuesto radares modernos y costosos como el Smart S, tienen canales de superficie (con un tipo de filtro) y canales de detección aérea ( con otro tipo de filtro) que pueden trabajar simultaneamente, y de allí su alto costo.

    Esta es una explicación simplificada, pero espero que haya sido útil.

    La idea que planteas es la correcta, y en particular algunos radares navales tienen una cualidad denominada CFAR, o constant false alarm rate, que no es mas que vigilar constantemente el nivel de retorno del mar circundante para así ajustar el Umbral de sensibilidad. Para ello recurre a algoritmos estadísticos y clasificación de mar circundante por sectores. Hay que recordar que el retorno radar del mar variará en función del viento, mareas, e incluso nivel de salinidad y contaminación.

    Algunos radares se "sintonizan" o especializan en la detección de manchas de petróleo basado en ese fenómeno

    Las estrategias para detectar botes de bajo RCS en mar picado se basan en afinar la resolución en azimuth, y para ello se usan antenas de gran ganancia, que generan lóbulos principales muy estrechos como de 1/2 grado, dividir el mar en pequeñas "celdas", y comparar el retorno de cada una respecto a las circundantes.

    Existen otros tipos de filtros, con otros objetivos, por ejemplo para evitar jamming o interferencias no naturales, se puede codificar la señal emitida, y el retorno si es válido debería contener esa misma codificación, si no la tiene es porque es un intento de interferencia."

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    En todo caso el RSS2 si tiene capacidad de detectar botes en el agua, pero periscopios y buzos, hmmm, lo dudo mucho. 

    Los nuevos radares de Thales, sustitutos del RSS2, como el NS-100, mejoran enormemente estas características gracias al aumento del DWELL TIME, esto es el tiempo que dedica a permanecer el haz "iluminando" cierto sector, durante cada rotación. Así intercalan el tiempo que dedican a vigilancia aérea y de superficie de la forma mas optimizada posible a la situación táctica que enfrenten.

    PD: Modificacion de prueba al post para desenmascarar a un falsificador (disculpen el OT)
    Editado por jc65 on
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Ampliando lo anterior:
    Mientras que el RSS2, actúa en su parte de recepción como si fueran 12 pequeños radares con haces amontonados uno sobre el otro en la vertical:


    La nueva generación de radares Thales, AESA-Multibeam, puede distribuir esos haces en la vertical, la horizontal, o en combinaciones mas útiles como de digamos 3 x 4 (HxV):



    Dedicándole mas "tiempo de radar" a las zonas de mas interés, de acuerdo a la situación que se enfrente.

    Por cierto, dentro de esta filosofía, en la que están desde hace años, la serie NS-100/200 y el Smart L EWC. Recientemente se le agrega un nuevo miembro, el NS-50. Misma tecnología pero mas compacto y menos potente:

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Sigo...
    Al tener varios lóbulos o haces seguidos en la horizontal, no solo se aumenta el dwell time, si no que por ser trenes de pulsos independientes, se pueden confirmar trazas y luego arrancar el TWS en la misma primera rotación del radar. Eso reduce enormemente el tiempo de reacción ante amenazas.

    Esa idea en realidad no es nueva, por ejemplo el spq-9b 

    usa tres lóbulos independientes en la horizontal para detectar misiles rozaolas apenas se asoman en el horizonte.

    Otros radares como el Terma scanter 2001 (Padilla) , usan 2 lóbulos horizontales, aunque en ese caso para otro objetivo: La detección de pequeños objetos en el agua. Este radar usa magnetron, por lo que su señal es NO coherente, lo que lo imposibilita a usar el efecto doppler para detección de roza olas. Tambien su antena es de tipo slotted por lo que su ancho de banda es restringido. Pero a veces, lo que pudieran parecer debilidades se convierten en fortalezas:


    Ese tipo de antena tiene un defecto llamado squint (estrabismo), que se produce al usar una frecuencia que no es la de diseño, y es que dirige el lóbulo en forma desviada, como la mirada de un bizco. Este defecto se aprovecha para generar 2 haces horizontales consecutivos e independientes, uno en la frecuencia de diseño, y el otro en una cercana, pero lo suficientemente alejada para producir un squint de 1 o 2 grados.


     



  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Saludos.
    Para revivir el hilo y de paso darle descanso a la cabeza sobre los acontecimientos en Venezuela, trato el tema de la capacidad de detección del RSS2 ante amenazas "roza-olas":

    Como ya se indico, el fabricante asegura que este radar puede detectar "pequeños misiles" a 50 Kms de distancia, esto obviamente bajo circunstancias ideales, que nada tienen que ver con el caso roza-olas.

    Para hacerlo, y de paso polemizar algo el tema, lo expondré de la siguiente manera: A que distancia podría una Padilla, dirigir su armamento actual o futuro, contra una amenaza de este tipo?...

    Por el comentario del fabricante debemos entender que la potencia del radar junto a su sensibilidad no son el "cuello de botella" a la hora de enfrentar esta amenaza, quedándonos como limitantes el llamado RADAR-HORIZONTE, la velocidad de refrescamiento del radar y las características de vuelo del misil como principales datos a estudiar...

  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    El problema del radar-horizonte: La ondas radioeléctricas, y en particular las microondas del radar viajen normalmente en linea recta, y solo bajo ciertas condiciones suelen curvarse en cierto grado. Y puesto que la tierra es esférica, cuando dirigimos la mirada hacia el horizonte, lo que podemos ver (en linea recta) esta limitado.





    No importa que tan potente y/o sofisticado sea nuestro radar, esta limitante estará presente. Pero esa distancia, cuanto sera? Pues el calculo es matemática sencilla, pero ya existen muchas calculadoras en linea que nos facilitan, mas aun, el resultado, que dependerá de la altura a que este la antena de nuestro radar, y la altura del objetivo a detectar, una de estas aquí:

    http://members.home.nl/7seas/radcalc.htm

    Se introducen los valores de altura de ambos puntos y se obtienen 2 resultados, el horizonte visual, el cual es el que matemáticamente obtenemos en base al radio terrestre, y el horizonte radar, el cual toma en cuenta ese pequeño doblez que pueden tener las microondas bajo ciertas condiciones atmosféricas que llamaremos "standart", y  que es ligeramente superior al visual.

    Si se quiere tener un valor de seguridad, se debe tomar en cuenta el horizonte visual, si se es optimista el valor a leer seria el "radar".  Para operaciones en el Caribe, donde las condiciones atmosféricas no suelen favorecer ese "doblez", un valor intermedio entre ambas lecturas seria lo mas realista.

    Aqui se muestra en rojo y azul oscuro la mayor probabilidad de ocurrencia de condiciones atmosfericas que propician el "doblez" mencionado de las microondas. En verde y azul claro, las de menor ocurrencia 
  • jc65
    jc65 Colaborador
    Colaborador
    Soldado
    Vamos ahora con el ejemplo especifico de las "Padilla":
    Segun esta imagen shipbucket de @Enrique el RSS2 se ubica a unos 17 mts de altura 

    Y si consideramos que el misil roza-olas se encuentra en una fase de crucero, a unos 4 mts de altura, obtenemos HV=21.9 Kms y uno HR=25.3 Kms, bajo el razonamiento antes descrito, una distancia de 23.6 Kms seria razonable de predecir.

    Invito a los foristas a discutir sobre estos numeros, y propongan sus propias estimaciones  

    Después de algún comentario, proseguiré con los otros factores que limitan, aun mas, la probabilidad de detección e implementacion de acciones  defensivas-

  • Jimmy_S
    Jimmy_S Forista
    Forista
    Técnico de Quinto Grado
    Velocidad promedio del roza-olas? Porque se entendería que no habría tiempo 26 kms +/_ para tratar de tumbar el misil, por otro lado habría posibilidad de defensa o alistamiento del buque ante un eventual impacto para poder o minimizar daños o tratar de interceptarlo previendo la zona o punto de ataque desde el cual fue lanzado?
    Posiblemente detectando con anterioridad el vector de lanzamiento???
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