RADARES Y OTROS EQUIPOS ELECTRONICOS

Una preguntica si tomamos nuestros radares chinos y lo comparamos con otro radar moderno como el thales ground master 400 se podria decir que son semejantes ?

Xamber escribió:Una preguntica si tomamos nuestros radares chinos y lo comparamos con otro radar moderno como el thales ground master 400 se podria decir que son semejantes ?

Sin desmeritar a los JYL-1, el GM 400 es una generación mas adelantada (AESA) con mejor manejo de sus lóbulos, tiene mas alcance (470 Km vs 320 Km) y es mas compacto (y transportable) (1 contenedor ISO vs 2+ camiones.)

Entre sus semejanzas, su función de alerta temprana, banda S, transmisores de estado sólido.

hola JC65...

parecen dos antenas una encima de la otra... eso por que trabajan en dos frecuencias distintas o para cubrir dos alturas de horizonte... ??

y como siempre gracias y perdona mi ignorancia... ???

agur

jc65 escribió:En el facebook de la corporación de alta tecnología para la defensa (Colombia) se dejo ver la fotografía de la antena prototipo de uno de los radares que están desarrollando:

Que denotaría se trata de un radar de vigilancia del tipo FMCW , es decir de onda continua modulada en frecuencia.  

Hola Ildefonso, excelente observación, precisamente la que me hace inferir que es tecnología FMCW.

El asunto es así; La gran mayoría de radares son de tipo pulsado o de pulsos, esto es que se transmite un breve pulso de energía, y luego se entra en un período de espera en la que solo se recibe, y lo que se espera recibir es el eco de ese pulso transmitido, siendo el tiempo que tarda dicho pulso en ir y venir una medida clara de la distancia que separa la antena del objetivo donde rebotó el pulso.

Como se ve, basta con una sola antena pues o se transmite (por un breve tiempo) o se recibe (la mayor parte del tiempo).

Pero si quisieramos transmitir y recibir al mismo tiempo, debemos recurrir a soluciones específicas, la mas sencilla es tener 2 antenas, una que solo transmite y otra que solo recibe, y precisamente es la configuración usada en este caso.

A esto se le denomina onda continua (CW), pero esto trae como consecuencia que no podemos medir la distancia, función primordial en un radar. Para solucionar esto se introduce "información" en la onda que varía en el tiempo, esto es se modula, creando una onda continua pero modulada en frecuencia (FMCW)...

Modular en frecuencia es cambiar la frecuencia de la onda de acuerdo a un patrón o información dada. La mas sencilla para este caso sería hacerla crecer continuamente hasta cierto punto y luego volver al valor original, esto si lo graficamos se verá como una serie de rampas:


Luego si comparamos la señal transmitida contra la recibida (ya amplificada) la diferencia de frecuencias será proporcional a la distancia al objetivo. Peeero solo si este esta fijo, pues si se mueve la frecuencia se alterará por el efecto doppler, para resolver este problema se suele usa una doble rampa, una positiva y otra negativa, y el promedio de las diferencias de frecuencias si representará la distancia del objetivo móvil. Y la sumatoria de dichas medidas nos dará la velocidad de aproximaxión o alejamiento del objetivo.

Esta filosofía de diseño se adapta muy bien a los transmisores de estado sólido, pues se requiere picos muy bajos de potencia, a cambio de uso con ciclos útiles de hasta el 100%, por lo que como corolario a su uso es que tendremos radares LPI.

El Thales scout de los POV y BVL trabaja bajo este principio, pudiendo con solo un 1 W de potencia continua, superar radares de 25KW de potencia pico. En este no ves las dos antenas pues están embutidas en la misma carcasa, pero si existen:


Este tipo de radar tiene un hardware mas sencillo que uno de pulsos, y su arquitectura esta fuertemente basada en PCs y por supuesto software.

hola JC65...

vistos los ultimos post, me viene a la cabeza la siguiente pregunta...

llevo tiempo tratando de entender y comparar el radar ARIES uq equipa a los BAM y al JC1... y que tiene un tamaño muy pequeño para unas prestaciones que hasta ahora no me cuadraban...

http://www.indracompany.com/sites/default/files/ARIES%E2%80%93LOW%20PROBABILITY%20OF%20INTERCEPT%20(LPI)%20RADAR_0.pdf.

ARIES–LOW PROBABILITY OF INTERCEPT (LPI) RADAR

Sensor RF
Frecuencia de Transmisión: Banda-X
Ancho de banda de Transmisión > 500 MHz
Transmisor de estado sólido
Formas de onda FMCW
Frequency Hopping
Control de potencia transmitida de gran precisión
Sectores arbitrarios de silencio
Resolución en distancia: < 0.5 metros
Vigilancia en sector o continua 360º
Alcance 250 millas

Procesador de Señales y Datos
CFAR adaptativo
Extracción de blancos en imágenes
Algoritmos avanzados de seguimiento automático sobre blancos extensos
Análisis de características del blanco para Identificación/Clasificación
Control de seguimiento manual
Vigilancia en escenarios densos

Visualización
PC como soporte hardware
Presentación integrada de la información de traza e imagen radar
Perfil de blancos en alta resolución
Grabación del historial de traza
Soporte de todas las prestaciones ARPA

Configuración
Cumplimiento de las normas MIL-STD
Extensas prestaciones BITE
Arquitectura modular
Alta fiabilidad
Consumo de energía < 500 W
Tamaño y peso reducido y configuración compacta transportable.
Velocidad de exploración adaptable a diferentes aplicaciones de vigilancia

e incluso, lo que más me ha llamado la atención es la supuesta capacidad de este radar de "visualizar" en pantalla los blancos, ello utilizando algoritmos computacionales...

http://oa.upm.es/238/1/09200445.pdf

oa.upm.es/1014/1/JAIME_CALVO_GALLEGO.pdf

y desde luego... gracias por tu tiempo...

agur

Hola, es increible como se ha degradado el internet aqui, y lo dificil de descargar archivos grandes, pero afortunadamente la tesis del Dr García ya la tenía.

Precisamente esta tesis explica técnicas propuestas para "visualizar" objetivos mediante este tipo de radares, y no es mas que usar técnicas ISAR o de radar de apertura sintética inversa.

Refresco que mediante el SAR se pueden obtener imagenes sintetizadas o generadas por computadora a partir de las señales de radar, para esto se usa un radar convencional, pero montado en una plataforma móvil. Aunque el radar tiene una antena pequeña, lo que origina poca resolución, podemos obtener varias tomas, separadas por el movimiento de la plataforma que simulan a una antena gigantesca y por lo tanto de gran resolución.

Veamolos con un ejemplo, si mi antena tiene 2 mts y trabaja en banda X, su lóbulo ppal será de aprox. 1º, y su resolución estará limitada, pero si tomo una muestra y luego desplazo la antena 2 mts para repetir la muestra, es equivalente a una sola muestra pero para una antena de 4 mts, y si repito el proceso 1000 veces, será como si tuviera una antena de 2000 mts de longitud, con una resolución gigantesca:

produciendo imagenes sintetizadas que rivalizan con las ópticas:

El radar se suele montar en una plataforma aerea, como un avión o satelite cubriendo una ruta fija y conocida.

En el ISAR o SAR inversa, el radar se mantiene mas o menos fijo y lo que se mueve es el objetivo, pero el efecto es el mismo, se toman muchas muestras, se mezclan computacionalmente para producir una sola imagen, pero de alta resolución. Para este caso el radar en un buque o en una costa, repite muestras sobre un punto donde esta pasando un bote, al final se juntan las tomas y nos dan una imagen de buena resolución de dicho bote.

Sobre las capacidades del Aries y similares, se debe entender que el eco que se puede obtener de un objetivo, depende de la energía que refleje, y dicha energía depende del producto de la potencia irradiada por el tiempo. Esto es da lo mismo 1 W por 1 Segundo que 1000 W por 0.001 Seg.

En un radar típico de magnetrón de 25 KW, el pulso tiene eso 25000 W pero tiene una dureación muy corta, de solo un 0.001% del ciclo útil, el resto del tiempo el radar entra en modo de recepción.

En la práctica un radar de FMCW de 1W compite ventajosamente contra uno de pulso de 25 o 30 KW. Pero eso si a cortas distancias, no por razones de potencia o energía, sino de resolución en rango, puesto que en un radar de pulso esta es independiente del rango (solo depende de cuan corto sea el pulso) en uno FMCW será fija a la división del rango entre el número de celdas que pueda darme el convertidor analogo-digital del radar.

Me explico: un radar pulsado con resolución en rango de 10 mts, mantendrá dicha resolución en la escalas de 25, 50 o 150 millas, un FMCW con capacidad de conversión A/D de 4000 celdas, tendrá una resol. de 1 mt para 4000 mts, 2 mts para 8000 mts, 5 mts para 20000 mts. , etc.

un pequeño aporte sobre el tema de los COTS y de la aplicación de parametros de evaluación de calidad, confiabilidad y disponibilidad...

Atributos de Calidad para Componentes COTS

bajarlo... http://adf.ly/1RV2Ah

espero que les interese...

agur

hola JC65...

estaríamos hablando entonces de algo parecido al TAC... respecto a la forma de conseguir una imagen 3D... mediante un barrido multiposicion...

pero entonces con esas potencias "tan bajas" es realmente posible lograr alcances como dicen de 250 kms... y "claro" entiendo que se trata de un radar 2D en lo que a posicionamiento de un blanco, faltando por definir la altura...

y una de pepito pregunton... un radar ARIES o similar FMCW seria mejor que un radar como por ejemplo el SCANTER 4100... cual recomendarias para un buque, por ejemplo tipo patrullero de alta mar...

que ventaja o diferencia por ejemplo contra el radar KELVIN HUGES del PG61...

y de nuevo gracias por tu tiempo y tus explicaciones...

agur

y a continuacion...

un resumen del I-MAST de Thales y sus "equipos" y el primer barco que lo ha montado a bordo... el OPV HOLLAND


bajarlo... http://adf.ly/1RVBOU

espero que les interese...

agur

ildefonso machuca escribió:hola JC65...

estaríamos hablando entonces de algo parecido al TAC... respecto a la forma de conseguir una imagen 3D... mediante un barrido multiposicion...
pero entonces con esas potencias "tan bajas" es realmente posible lograr alcances como dicen de 250 kms... y "claro" entiendo que se trata de un radar 2D en lo que a posicionamiento de un blanco, faltando por definir la altura...
y una de pepito pregunton... un radar ARIES o similar FMCW seria mejor que un radar como por ejemplo el SCANTER 4100... cual recomendarias para un buque, por ejemplo tipo patrullero de alta mar...
que ventaja o diferencia por ejemplo contra el radar KELVIN HUGES del PG61...
y de nuevo gracias por tu tiempo y tus explicaciones...
agur

Un TAC, te metiste a médico? jajaja. Si debe ser algo parecido, múltiple tomas, en un tiempo prolongado, para sintetizar una sola imagen pero de mayor calidad.

Sobre 250 Kms, no se de donde sacas ese dato, este tipo de radar, como ya indique, por motivos de resolución (y no de potencia) son inútiles para largas distancias, su utilidad práctica se limita a unos 60 Kms como máximo, pero donde son realmente buenos es hasta los 20 Kms donde su resolución en rango es mucho mejor que cualquier radar de pulso equivalente.

En otra oportunidades he indicado que muchas veces los radares marinos tienen grandes alcances teóricos en sus escalas, 60,90 y hasta 180 millas, pero en la práctica no detectan nada a esas distancias, pero lo hacen así para evitar ambiguedades en el caso de producirse superefracción o fenómenos de ducto (anaprop)

Sobre otros radares de estado sólido como el scanter 4100 y el sharpeye (K.H.), siguen siendo pulsados, pero a diferencia de los de magnetrón (0.001 al 0.01%), tienen ciclos útiles de transmisión de entre 10 y 20% , es decir el 20% del tiempo transmiten y el 80% reciben. Esto trae la ventaja obvia de mas energía efectiva transmitida, pero al ser muy "ancho" cada pulso surgen el inconvenientes de pérdida en resolución y creación de una gran zona ciega en las cercanías del radar.

Lo de resolución se explica con este dibujo:

Esto se puede solucionar, de igual manera que los FMCW, modulando cada pulso, a esto se le denomina Chirp.

La zona ciega, es mas dificil, pues se produce porque mientras que se transmite no se puede recibir, por lo tanto "ver", y si transmito un pulso de digamos 0.000001 Seg, en ese tiempo el pulso recorre 300 mts, de los cuales no obtendré retorno, pues no estoy recibiendo. Si ensancho el pulso a 0.00001 seg, dejaré de percibir información de los primeros 3 Kms:!: , demasiada zona ciega alrededor de mi buque


La solución a ese problema reside en alternar pulsos largos para que lleven mucha energía y detectar pequeños objetos a gran distancia, con pulsos cortos que me permitan "ver" en mis cercanías, aunque no lleven mucha energía. Siempre habrá una pequeña zona ciega, pero de unos pocos mts. (en los FMCW la zona ciega es de 0)

El scanter no sé como lo hace, pero el sharpeye combina 3 tamaños de pulsos, para larga, media y corta distancia.

Entonces, cual es mejor?, bueno si vas a acompañar este radar con otro mayor, me decantaría por el FMCW, por mejor resolución, mas LPI, y de seguro menor mantenimiento. Pero si el radar va a ser el único de la embarcación y requiere detectar cosas mas allá de los 30/40 Kms, preferiría el scanter 4100 o el sharpeye. Amén de cumplir con alguna norma de navegación que tu conoces mejor que yo.

Ojo, estoy suponiendo que el radar Kelvin Hughes del PG-51 es del modelo sharpeye, lo cual me parece lógico, traten uds de confirmar ese dato.

Como dato extra, ya los radares FMCW para pequeñas embarcaciones se estan haciendo cada vez mas populares, en parte por su bajo costo, este por ejemplo:
http://www.simrad-yachting.com/en-GB/Products/Radars/Simrad-3G-Broadband-Radar-en-gb.aspx
sale en menos de 3000 US$, aprox la tercera parte que su equivalente basado en otras tecnologías.

Fe de errata: Me corrijo, el Scanter 4100 no es de transmisor de estado sólido, es de TWT, pero la explicación sigue siendo válida.

En general los ciclos útiles de la señal transmitida en radares de acuerdo a la tecnología es mas o menos así:
magnetrones: 0.001 a 0.01% , TWT: 0.01 a 0.1 %, estado sólido: 1 a 20%, estado sólido en CW : 100%.

hola...

estaba un poco desconectado de esta linea del foro...

1) ante tu comentario sobre los radares FMCW y mi apunte de las 250 millas de "supuesto" alcance (que parecia una burrada...)... pues si ES UNA BURRADA... es un dato de la WIKI (grave error de mi parte creermelo)... al respecto es el principal radar del sistema de armas de los BAM acompañado solo por un radar de navegación...

2) crees entonces que un alcance de 40-50 millas es suficiente para un buque patrullero como el BAM... su "alta definición" puede ser de alguna ayuda ??

3) SI, los PG61 traen un SHARPEYE... un buen radar... pero creo que un "poquito" bajo su montaje para poder sacar todo el rendimiento que tiene... aparte.... estaria el priblema de la giroestabilizacion...

para finalizarun articulo que les puede gustar...


bajar... http://adf.ly/1SdtH4

agur

Hola Machuca.
Tu sabes mejor que yo las funciones a cumplir por los BAM, total mas allá de los 40 Km el radar horizonte te impide "ver". Así que me parecen adecuados para su función de detección de embarcaciones. Para descubierta aérea, pues es algo no requieren los BAM, excepto para identificación y guía de helos.

Su gran definición o resolución es su principal ventaja, y es que para detectar pequeñas embarcaciones en mar agitado, es necesaria.

Me explico, si fuera un UAV o un misil, tiene bajo RCS, pero se mueven rápidos, por lo que con técnicas MTI puedo detectarlos. Pero un pequeño bote tiene bajo RCS y se mueve muy lento, se confunde con el entorno, luego la forma de detectarlo es dividiendo el mar en casillas muy pequeñas y comparar el retorno de cada casilla con las circundantes, y si hay discrepancias es porque hay un objeto en dicha casilla.

Y para hacer el tamaño de esas casillas bien pequeño, el radar debe disponer de una resolución sobresaliente, tanto en azimuth como en rango.

Con suficiente resolución se pueden detectar hasta manchas de petróleo con el radar.

Saludos
Ya hasta el tradicional radar TPS-77, en banda L, se une a la tendencia de radares MRR o MFR (radares multirol o multifunción).

Spoiler:

Es de notar que es uno de los radares que ha sido mas fiel a la arquitectura pencil-beam, contrapuesto a la amplia tendencia a los multibeam o fanbeam.

Saludos, vengo del tema de los L-15, para responder una inquietud del Sr Aprendis, sobre la familia de radares Grifo.

Mas que radares son complejos de control de tiro, cuyo elemento mas resaltante obviamente es el radar, aerotransportado por cazas. Con mas de 450 ejemplares vendidos, es sin duda muy exitoso, spbretodo al no estar "casado" con un avión en particular.

Asi existen varias versiones, las primeras por allá en los finales de los 80s, fabricados para el programa ROSE de los Mirages III de Pakistán (Grifo M), luego para los F-7 (Grifo-7) de fabricación China al servicio de Pakistán, para los F-5E de Singapur (Grifo S) y mas reciente para los F-5E de Brasil (Grifo F) y los L-159 Checos (Grifo L)

Todos esos modelos tienen en común gran parte de la electrónica y se diferencian básicamente en el tamaño y forma de la antena, la cual es de tipo MESA o de arreglo de direccionamiento mecánico. Y como se puede deducir de los tipos de avión que lo portan, es un radar muy compacto y ligero, para poder caber en esas pequeñas "narices".

Sus prestaciones, en particular de alcance efectivo, se ven muy influenciadas por dicha limitante de espacio, sin embargo todos los modelos cuentan con características propias de complejos de tiro mucho mayores y pesados como el APG-66 de los F-16A.

Así el modelo para el F-7 pesaba solo 55 Kg, y los modelos para F-5E menos de 90 Kg, sin embargo posee modos A-A y A-S incluyendo ambiente marítimo, capacidad de lanzar misiles BVR como el AMRAAM, Derby, etc. modos de bajo, medio y alto PRF, trackeo de hasta 2 objetivos simultáneos (intercalados), mapeo de terreno (real y por estrechamiento doppler), detección de objetivos terrestre, SAR, ISAR, y todo bajo filosofía de manejo HOTAS, es decir que el piloto lo puede manejar sin quitar las manos de los controles tradicionales del avión.

Es decir todo lo que otros radares muchos mas costosos, pesados y voluminosos.

El modelo actual que ofrece Selex (el diseñador original era FIAR) es algo mayor y pensado para sustituir al APG-66 pin a pin en los muchos F-16 de bloques iniciales, sin embargo no ha tenido éxito comercial. Pesa mas de 115 Kg y un transmisor de 500 W de potencia, lo cual duplica la potencia de los modelos inciales. En ambos casos refrigerado por aire forzado. Obviamente trabaja en banda X y es 100% coherente.

Es posible su instalación en un L-15?, imagino que si, aunque los Chinos deben tener sus propios modelos. Su equivalente Ruso en prestaciones sería el Kopyo, que exitosamente se instaló en los Mig-21 Indios.

Espero haber satisfecho la inquietud, si no, pues se puede especificar que tema desean profundizar, tal vez los diferentes modos de operación de los sistemas de tiro aerotransportados, o la historia del Grifo , o cualquier tema relacionado.

jc65 hace tiempo debatíamos en un foro colombiano de que el mileniun 35mm de los PVL/PVZEE solo disponían de un control de tiro optronico thales mirador, sin un radar como ocurre en la mayoría de los ciws en servicio, entonces me decían que no podía tener capacidad anti misil sin un radar ademas de que no podría operar en condiciones meteorológicas adversas, pero vi que en la nueva fragata Rusa 22350 no usan el tradicional Kashtan M ciws con radar y optronico, ahora se van por el Palash que no usa radar y solo optronico..



pregunte y me dijeron que era porq el nuevo radar furke 3D multinacional y el radar poliment (aegis) hacen la función del radar de control de tiro...

pero pregunto es posible que un radar mecánico pueda vigilar el espacio aereo y ala vez ayudar a apuntar el CIWS, sera que los milleniun 35mm no usan radar porq les basta el thales smart 3d ???

Hola.
A mi también me sorprendió el cambio de Palash por Kashtan. Investigué un poco sobre posibles causas, y una pudiera ser a que el radar de seguimiento del Kashtan es de origen Ucraniano.

La alternativa lógica era usar el radar de tiro del pantsir, que he visto que ya se ofrece en versión naval, tal vez se implemente mas adelante.

Ahora el fabricante del Palash, Nudelman, asegura que sus sistema es capaz en "casi cualquier condición meteorológica", claro su limitante sería bajo un aguacero, nevada o nebina extremadamente fuerte. Casos que aplican por igual al sistema EO Mirador de los nuestros, donde su eficacia disminuiría a valores muy bajos, pero dichas condiciones son de menor ocurrencia en el Caribe.

Un radar rotatorio, puede actuar como director de tiro de misiles con guía autonoma (mica, umkhonto, 9m96, etc),  para artillería tubular solo contra objetivos lentos de superficie. Como FCS de un CIWS definitivamente NO.

El poliment si pudiera hacerlo, pero en este caso creo que no lo hace, si no que simplemente designa el objetivo y le deja al EO la labor de seguimiento funal.

Aqui la pagina de Nudelman, donde aseguran "capability of combat processes in all-weather day/night conditions"
http://kbtochmash.com/defence-products/products-en/products-en_2.html
Aunque eso me parece exagerado, sería mas correcto dejar el "casi" que antes indicaban, para ese 1% del tiempo en que se degradaría el sistema por una muy fuerte nevada o similar

Aqui un video que compara un radar vs una cámara termal bajo condiciones de nevada, casi al final una confesión del fabricante de termales (FLIR), aunque estas pueden ver a través de oscuridad, lluvia, nieve y neblina, la distancia a la que puede hacerlo se puede ver reducida.