| Sansón | |
|---|---|
| Fotografía compuesta con menos de un segundo de intervalo entre disparos, que muestra la rotación de la antena del radar Sampson (2012) | |
| información básica | |
| Tipo de | Radar multifuncional con matriz en fase activa |
| País | Gran Bretaña |
| Fabricante | Sistemas BAE |
| Estado | En servicio |
| Opciones | |
| Rango de frecuencia | 2-4 GHz (S) |
| Frecuencia de rotación | hasta 60 rpm |
| máx. rango | 400 kilometros |
| La punta del Poder | 25,6 kilovatios |
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Sampson [1] es un radar a bordo de barcos de matriz en fase activa multifuncional fabricado por BAE Systems . Se considera uno de los mejores radares del mundo para sistemas de defensa aérea a bordo de barcos.
El comienzo del diseño de radares se remonta a 1982, cuando Plessey (ahora una división de BAE Land and Sea Systems) comenzó una investigación conjunta con el laboratorio de investigación Roke Manor y la DERA ( Agencia de Investigación y Evaluación de la Defensa ) británica. Como resultado, en 1985, se desarrolló la especificación de radar MESAR 1 (del radar adaptativo escaneado electrónicamente multifunción en inglés ), y en 1989, se construyó y probó un prototipo, financiado conjuntamente por la empresa y el Departamento de Defensa del Reino Unido. Las pruebas de MESAR 1 continuaron hasta 1995 en objetivos aéreos reales en el sitio de prueba de West Freugh ( ing. West Freugh ). El radar era una matriz de 156 módulos transceptores de arseniuro de galio (GaAs) con una potencia de 2 W cada uno. Los módulos se produjeron utilizando la tecnología de cerámica de película gruesa de mediados de la década de 1980, un módulo incluía 1 elemento transmisor. Se suponía que la cantidad de módulos en la versión de trabajo del radar era 916 (según otras fuentes, 1060 módulos con una potencia de 2 W cada uno [2] ), sin embargo, debido al alto costo de los componentes en la copia experimental, Se limitó 1/6 de la matriz completa. Incluso con una matriz de transceptores reducida, el radar demostró una verdadera versatilidad en las pruebas, es decir, podría reemplazar varios radares al mismo tiempo [3] . La potencia máxima del radar era de 2 kW, el ancho del haz era de 3,1° para transmisión y 3,4° para recepción. La banda de frecuencia era el 20 % del rango S , la relación de compresión del pulso era de 256:1 y la longitud del pulso era de 0,1 a 1 μs. La desintonización de la interferencia se llevó a cabo mediante la selección coherente e incoherente de objetivos en movimiento (MTS) y el procesamiento de pulso Doppler, el seguimiento de objetivos se llevó a cabo en un modo monopulso de dos canales [2] .
En agosto de 1995, los mismos participantes comenzaron la implementación del proyecto MESAR 2 para crear un radar para defensa aérea y sistemas de defensa antimisiles basados en tecnologías MESAR 1. La antena fue completamente rediseñada y nuevos amplificadores de semiconductores y desfasadores basados en 4 × 4 mm Cristales de GaAs ensamblados en módulos transceptores con un tamaño de 20 cm Los módulos se fabricaron utilizando tecnología de placa de circuito impreso barata estándar y contenían 4 elementos radiantes cada uno. El módulo se conectó al arreglo mediante un conector como elemento de reemplazo típico, lo que simplificó las reparaciones y actualizaciones. La colocación de módulos transceptores en la propia antena ha reducido significativamente las pérdidas de energía durante la transmisión [3] .
La copia de demostración de MESAR 2 constaba de 1264 elementos con una potencia de 10 W cada uno, colocados en 316 módulos transceptores. En 2000, BAE Systems, de conformidad con un acuerdo alcanzado después de las pruebas de radar en noviembre de 1999, transfirió la propiedad de MESAR 2 al Departamento de Defensa del Reino Unido. Posteriormente, se realizaron pruebas de detección de misiles balísticos por radar, las cuales se realizaron en Escocia y el estado de Nuevo México. Luego, MESAR 2 se desplegó en el sitio de prueba DERA en Benbecula en las Hébridas y se probó en modelos de misiles balísticos y objetivos aéreos masivos bajo contramedidas de radio; en objetivos artificiales creados por bloqueadores activos; con la aparición simultánea de objetivos de varios tipos, incluidos misiles de crucero de bajo vuelo en condiciones de fuertes reflejos de la superficie [3] .
Para el año 2000, comenzaron las discusiones sobre el próximo modelo prometedor del radar MESAR 3, sin embargo, como informó BAE Systems, el trabajo en el nuevo modelo no comenzaría hasta que se completaran las pruebas de MESAR 2. Se asumió que MESAR 3, al igual que los modelos anteriores, sería un radar de matriz en fase activa E / F de doble banda. El nuevo radar desarrollará aún más la tecnología de defensa antimisiles, así como nuevos algoritmos de procesamiento de señales y tecnología IRM ( Administrador de radar inteligente en inglés - gestión de radar inteligente). La última tecnología fue desarrollada por BAE Systems en colaboración con Thomson-CSF y la Universidad de Madrid durante el programa Euro-finder de cuatro años. La tecnología IRM utiliza inteligencia artificial para administrar los recursos de radar de la manera más eficiente [3] .
Sobre la base de las tecnologías desarrolladas durante la implementación del proyecto MESAR 2, se creó el radar multifuncional de defensa aérea Sampson [4] , instalado en los destructores británicos del proyecto 45, así como el radar terrestre de alerta temprana y defensa antimisiles. Sampson siguió principalmente la arquitectura básica de MESAR 2. La antena fue desarrollada por el laboratorio de Roke Manor, y los módulos transceptores fueron creados conjuntamente por Roke Manor y BAE Systems. La producción en masa de módulos se organiza en la planta de BAE Systems en Ilford (Londres) [3] .
A diferencia de MESAR 2, que tenía un arreglo activo con 1264 elementos, Sampson tiene dos arreglos dirigidos de manera opuesta con 2600 elementos cada uno, montados en la misma plataforma. BAE Systems también desarrolló modelos con tres, cuatro y cinco arreglos, incluido un arreglo dirigido por el cenit. También hay un modelo de rejilla única de tamaño similar para corbetas llamado Spectar para exportación [3] . El radar Spectar se presentó por primera vez en el Bourget Euronaval en 1996.
Dos arreglos en fase redondos planos están montados en una plataforma giratoria con el reverso uno del otro con una ligera inclinación hacia la vertical. Cada matriz contiene 2560 elementos emisores de arseniuro de galio con una potencia de 10 W cada uno. Los elementos radiantes se agrupan en 640 módulos transceptores. Cada módulo contiene 4 elementos radiantes y un controlador de fase y amplitud de señal de 6 bits (64 gradaciones de señal en fase y amplitud), así como un microcircuito especializado para la comunicación con la computadora central, que permite la programación centralizada de cada elemento radiante. La comunicación con el ordenador de control se realiza a través de una red de fibra óptica con una tasa de transmisión de 12 Gbps. La masa del poste de la antena es de 4,6 toneladas, la velocidad de rotación es de hasta 60 rpm [2] .
Las antenas de línea de comando de radio, necesarias para controlar los misiles en el sitio de marcha, están instaladas entre las rejillas principales. En la parte superior del poste de la antena, es posible instalar un arreglo adicional dirigido al cenit [2] .
El procesador de señal es un sistema de cómputo paralelo basado en microprocesadores RISC de alta velocidad i860 [2] .
Una alternativa a los arreglos de antenas giratorias son los radares tipo AN/SPY-1 , donde 4 arreglos estacionarios se ubican en cuadrantes a intervalos de 90° en azimut. Según BAE Systems, el alto costo de la red, así como su gran masa y la necesidad de colocarla lo más alto posible sobre la superficie del agua, hace que estas soluciones sean menos efectivas. Además, un ataque aéreo masivo desde una dirección sobrecarga una de las matrices de radar de arquitectura tipo AN/SPY-1, mientras que las otras tres matrices no se utilizan. Por otro lado, una antena giratoria requiere motores y mecanismos de transmisión adicionales, y su falla limita severamente la funcionalidad del radar [3] .
Los dos conjuntos de antenas del radar Sampson funcionan de forma independiente, lo que permite, si es necesario, trabajar con un solo conjunto. El uso de dos rangos (E y F) está asociado con la separación de las funciones de revisión y seguimiento de objetivos. El equipo de procesamiento de señales utilizado es un procesador comercial fabricado por Mercury Computer Systems ( Chelmsford , Massachusetts ) [3] [4] .
Según el fabricante, el alcance máximo del radar es de 400 kilómetros [4] y supera significativamente el alcance máximo de 150 km del radar APAR de banda X [4] . También se informa que el radar, en buenas condiciones de propagación, es capaz de detectar una paloma (EPR 0,008 m²) a una distancia de 105 km [2] . Al mismo tiempo, el número de objetivos rastreados es de 500 a 1000, de los cuales 12 son simultáneos [4] .
La unidad giratoria está encerrada en una cúpula esférica radiotransparente, donde se mantiene un clima artificial por medio de un intercambiador de calor ubicado en el interior del mástil. El enfriamiento artificial de la antena es necesario para reducir la firma infrarroja del barco [2] .
El equipo electrónico del radar está ubicado en seis estantes debajo de la cubierta. Dos bastidores están ocupados por el transmisor, dos por el preprocesador de señal y dos más por un par de formadores de haz de receptor digital de 16 canales en el plano de elevación [2] [4] .
El costo estimado a precios de 1994 es de 15 millones de dólares EE.UU. [2] .
Sampson está diseñado para su uso en sistemas de control para varios tipos de armas. Como parte del sistema de defensa aérea PAAMS , realiza las funciones de revisión, reconocimiento de objetivos y control en la sección de marcha de la trayectoria de los misiles antiaéreos de la familia Aster . Como parte del SIWS ( Sistema de armas integrado inglés Sampson - un sistema de armas integrado basado en Sampson), propuesto por BAE Systems, el radar controlará los misiles antiaéreos SM-2 Block IIIA y ESSM estadounidenses con homing semiactivo en el tramo final de la trayectoria. La iluminación del objetivo en el rango I/J para el cabezal de referencia semiactivo será proporcionada por matrices activas CEAMount separadas, desarrolladas conjuntamente por BAE Systems y la empresa australiana CEA Technologies [3] .