RADARY LĄDOWE ORAZ MORSKIE

(1)

PODSTAWY TELEDETEKCJI

Jerzy PIETRASIŃSKI

Instytut Radioelektroniki WEL WAT bud. 61, pok. 14, tel. 683 96 39

(2)

Cz. VI

RADARY LĄDOWE ORAZ MORSKIE

Radary lądowe oraz morskie 2D oraz 3D.

Radary małego, średniego oraz bardzo dużego zasięgu.

Radary z wiązką cosec 2, ołówkową

oraz ze stosem wiązek odbiorczych.

(3)

SEARCH RADAR

2D Radar plus

Height Finder

3D Radar:

• detection,

• simultaneous estimation of R, α, β (H),

• SSR (IFF),

• improved TWS tracking.

3D RADAR TYPES:

• multiple stacked receive beams,

• pencil beam(s) electronically

controlled in elevation or both in elevation and in azimuth.

(4)

RB 12B THOMSON-CSF

(5)

RB 12B THOMSON-CSF

(6)

RB 12B THOMSON-CSF

(7)

RB 12B THOMSON-CSF

(8)

H

R

Szeroka wiązka nadawcza

Wąskie wiązki odbiorcze

A) B)

C)

Ilustracja sposobów przeszukiwania przestrzeni w radarze 3D RAT-31DL:

A) z zastosowaniem pojedynczej wiązki ołówkowej (szpilkowej) – pencil beam B) z zastosowaniem kilku niezależnych wiązek ołówkowych

C) z zastosowaniem stosu (wachlarza) wiązek do odbioru.

(9)

HARD – Helicopter and Aircraft Radar Detection All Terrain Mobile Air Defense 3-D

Whispering X-Band Radar

ERICSSON

(10)

Charakterystyka radaru HARD

• Pulse Doppler Search Radar

• Active Phased Array Antenna

• Fully coherent solid state transceiver

• Extremely low antenna sidelobes

• Pulse peak power 65 W

• Digital pulse compression

• Frequency agility with MTI

• Sector and intermittent transmission

• Automatic detection / tracking of eight targets

• Automatic detection / classification of hovering helicopters

• Accuracy, azimuth 0.5 deg

• Accuracy, elevation 1.0 deg.

• Max range (airplane, RCS=3.0 sq m) 16 km

• Max range (hovering helicopter, RCS=0.3 sq m) 9 km

• Max range (missile, RCS=0.1 sq m) 7 km

(11)

POINTER

(12)

POINTER

(13)

TRMS

3D Medium Range

C-Band

Pencil Beam

Wiązka antenowa ołówkowa

(Pencil Beam) przemieszczana elektronicznie w elewacji.

Wymiary anteny : 2.5*2.9m

Ok. 4000 elementów promieniujących.

(14)

TRM-S

Daimler-Benz Aerospace

System C-band radar with coherent transmitter and 3-D phased array

antenna

Range 200km; RCS 2m²; 100km; 1m²; Detection 200km, 100km, 50km;

in range

Detection 30km, 20km, 10km;

in elevation

Antenna up to max. 12m;

height

Data between 5s and 15s;

refresh rate

IFF integrated;

(15)

TRMS - warianty przeszukiwania przestrzeni;

- warianty zasięgu instrumentalnego.

(16)

Charakterystyka radaru TRMS

1. NADAJNIK – złożony sygnał sondujący ze zmodyfikowanym do 50 bitow kodem Barkera 2. Możliwość zmiany kodu od impulsu do impulsu

3. Możliwość zmiany polaryzacji sygnału sondującego od impulsu do impulsu; rodzaje polaryzacji:

- pozioma - pionowa

- kołowa lewoskrętna - kołowa prawoskrętna

4. Przeszukiwanie przestrzeni jedną wiązką antenową

przemieszczaną elektronicznie (fazowo) w elewacji w zakresie 0-45 stopni

5. Kompresja 100 - krotna

6. Układy KLB w azymucie oraz elewacji 7. TES z podwójnym odejmowaniem

(17)

Radar SUPRA, modernizacja TRMS

Zmiany w stosunku do TRMS:

1. Procesor sygnałowy z bankiem filtrów dopplerowskich 2. Mapa zakłóceń 3D (3D Clutter Map)

3. Adaptive CFAR (Constant False Alarm Rate) 4. Rozwinięta koncepcja zarządzania zasobami i

zadaniami radaru

5. Aparatura BITE (Built in Test equipment)

(18)

TRC-20

PIT Polska

(19)

PROJEKT MOBILNEGO RADARU 3D - WSPÓŁPRACA Z PIT

radar z elektroniczne sterowaną wiązką, radar może być wielofunkcyjny,

radar impulsowo-dopplerowski, radar z cechami LPI.

(20)

PROJEKT MOBILNEGO RADARU 3D - WSPÓŁPRACA Z PIT

(21)

PROJEKT MOBILNEGO RADARU 3D - WSPÓŁPRACA Z PIT

(22)

3-D Radar Idea (stacked beams for receiving)

(23)

GIRAFFE

(24)

TRD - 1211

PIT POLAND

TRD

⁼

Trójwspółrzędny

Radar w paśmie D/L

3D

(25)

Long Range up to 350km L band

Planar Array Antenna 8 stacked beams

for reception

(26)

(27)

TRD 1211 M PIT

Polska

(28)

MARTELLO 743D GEC MARCONI

(29)

(30)

(31)

(32)

SPECIFICATIONS

1. Transmit power, pulse 500 kW

2. Elevation 16 deg

3. Data rate 10 / 20 sec

4. Scanning mode CIRCULAR

5. Detection range of an air target (fighter type) operating at altitudes:

500 m not less than 65 km

20000 m not less than 400 km

altitude max 75 km

6. Coordinates determination error, not exceeding:

range 500 m

azimuth 0.4 deg

altitude at 200 km range) up to 850 m

(33)

SPECIFICATIONS

1. Total weight of Radar System 152 Tons

2. Temperature -50 C deg to +50 C deg

3. Ambient humidity 98 %

4. Height above sea level 1000 m

5. Stability at wind loads up to 45 m / sec

6. Service personnel 4

7. Equipment readiness time, max 3.2 min 8. Continuous operating time without maintenance,

not less than 300 Hrs

9. Complete deployment of radar on a unprepared site 22 Hrs

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

Stacjonarne radary dużego zasięgu

stosowane w systemach antyrakietowych

Alliance Shield

(40)

Ballistic Missile Defense System

Terminal Defense Segment

Terminal Defense Segment Boost Defense SegmentBoost Defense Segment Midcourse Defense Segment

Midcourse Defense Segment

Aegis Ballistic Missile Defense

Kinetic Energy

Interceptor Airborne Laser

Sensors

Space Tracking And Surveillance

System

Sea-Based Radars

Forward-Based X – Band Radar Early Warning Radar

Boost Phase Midcourse Phase

Terminal Phase Apogee

RV

(41)

Przykład morskiego posterunku radarowego systemu BMDS Sea-Based X-Band Radar (SBX)

(42)

Sea - Based X - Band Radar (SBX RADAR)

1. Przeznaczenie – wykrywanie i obserwacja satelitów znajdujących się na niskich orbitach

2. Umożliwia wykrycie obiektu wielkości piłki siatkowej w odległości ponad 5000 km

3. Zainstalowany na platformie wieży wiertniczej o

długości boku ok. 100m i wyporności ok. 50 000 ton.

(43)

X – band Radar

(XBR)

1. Lądowy system antyrakietowy GBI (Ground Based Interceptor) wyposażony jest m.in. w radary XBR (X – Band Radar).

Umożliwiają one wykrycie typowych głowic balistycznych w odległości ok. 4000 km w górnej półsferze.

2. System antenowy o powierzchni ok. 123 m2 składa się z ok.

81 000 modułów nadawczo – odbiorczych.

3. Emitowana moc z apertury to ok. 170 kW 4. Obsługa – ok 30-60 osób

5. Strefa bezpieczeństwa dla ludzi i urządzeń elektronicznych jest określana na ok. 5 km na ziemi oraz 8 km w powietrzu;

jednak samoloty nie powinny przelatywać w odległości mniejszej niż 50 km.

(44)

0,001 0,01 0,1 1 10 100 1000 10000

1 10 100 1000 10000 100000 1000000

Frequency [MHz]

Power Density [mW/cm2 ]

PL std. - safe zone - upper limit (Dz.U. 2003, 217/1833)

PL std. - intermediate zone - upper limit (Dz.U. 2003, 217/1833) PL std. - risky zone - upper limit (Dz.U. 2003, 217/1833) US std. - controlled environment (IEEE C95.1 1999) US std. - uncontrolled environment (IEEE C95.1 1999)

XBR/GBR oper. Freq.

Safe zone Hazardous

zone

Risky zone

Intermiediate zone

Maximum permissible exposure (MPE) – U.S. & PL standards.

Regulations Regarding Microwave Emission Limits

(45)

Aegis Ballistic Missile Defense with AN/SPY-1 Radar

(46)

Lądowy posterunek radarowy systemu BMEWS

Ballistics Missiles Early Warning System

(47)

Radar lądowy systemu BMEWS

(48)

Radar lądowy systemu BMEWS

(49)

Apertura anteny lądowego radaru systemu BMEWS

(50)

US Air and Missile Defense Systems

SBIRS - Space Based Infrared System SBIRS High - SBIRS Low;

ABL - Airborne Laser

THAAD - Theater High Altitude Area Defense

MEADS - Medium Extended Air Defense System

PAC - 3 - Patriot Advanced Capability – 3 (PAC-3) Missile AEGIS with SPY-1 phased-array shipborne radar -

US Navy

BM/C4I – Battle Management, Command, Control, Communications, Computers and Intelligence.

(51)

BMDS Improvements

• Defend U.S. against long-range ballistic missile attack

– Ground-Based Interceptors . Up to 12 in place by December 2005 – Aegis Long-Range Surveillance and Track destroyers. Up to 10

available by December 2005 – Cobra Dane radar (Alaska) – Beale radar (California)

– Put operable Command & Control Centers in place (U.S. Strategic Command, U.S. Northern Command, U.S. Pacific Command)

– Situational Awareness Nodes (installed in White House, Pentagon, Major U.S. Commands, UK sites)

• Defend against short- and medium-range ballistic missile attack

– Added 2 Aegis cruisers

– Added Patriot Advanced Capability (PAC) 3 interceptors.

Approved for Public Release 05-MDA-1141 (20 OCT 05)

(52)

RADARY POZAHORYZONTALNE

(OTH Radar - Over the Horizon Radar)

• Pasmo pracy 5 - 30 MHz (6 - 10 m)

• Zasięgi rzędu 3000 km do rakiet uskrzydlonych

• Budowane są najczęściej jako BISTATYCZNE

(rozdzielenie pól anten nadawczych i odbiorczych)

• Praca sektorowa

• Stacjonarne lub transportowalne

(53)

OTH Radar -

O

^ver

t

^he

H

orizon Radar

(54)

ROTHR – Relocatable OTH Radar