Forum Miłośników Symulatorów Lotniczych

Lotnisko => Współczesne lotnictwo wojskowe => Wątek zaczęty przez: Schmeisser w Sierpnia 10, 2005, 22:07:51

Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Schmeisser w Sierpnia 10, 2005, 22:07:51
zwykły radar - antena analogiczna do satki na balkonie + 2 serwomotory ..., nieprawdaż :)?

Prędkość przeszukiwania obszaru uzależniona od wydajności/precyzji ukłądu pozycjonującego antene

Antena ze skanowaniem elektronicznym - jak wyczytałem zastosowana poraz pierwszy w MiGu-31 , jako część systemu Zasłon. Nie posiada ruchomych elementów , może jednocześnie oświetlać cele lecące nad ziemia i w stratosferze. Przeszukuje zadany obszar praktycznie natychmiast.

Teraz pytanie do expertów, jak  to działa :D że jest nieruchoma a wysyła energię w różnych kierunkach.

Na koniec pytanie kultowe :D Dlaczego nie montowali tego we wszystkich nowych cięzkich myśliwcach ( waga całego systemu ok 1 tony), wzrost ich skuteczności zrekompensowałby spadek osiągów spowodowany zwiększeniem masy
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Kusch w Sierpnia 10, 2005, 23:28:08
A ja się dołącze do pytania kolegi i się zapytam o różnice w stacjach z skanowaniem elektronicznym.
A więc czym się różnią radiolokatory z skanowaniem pasywnym od radiolokatorów z skanowaniem aktywnym?
Z skanowaniem pasywnym to np radar "Bars" z Su-30MKI.Z aktywnym  to np stacja "Zasłon" (Mig-31) lub AESA  (F-18E).

Pare fotek stacji aktywnych;
apg-63(v)2
(http://www.boeing.com/news/releases/2000/photorelease/c12-27747-1.jpg)
APG-77 (Raptor)
(http://jczsbbs1.sina.com.cn/upload/5/26/20050105/173623/174002.jpg)
apg-79 (F-18E)
(http://www.people.com.cn/mediafile/200501/18/F2005011821393008385.jpg)
"Zasłon" (Mig-31)
(http://www.airshow.ru/expo/111/images/prod_777_250.jpg)

I pasywny "Bars"
(http://www.acig.org/artman/uploads/n011m-bars3.jpg)
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: John Cool w Sierpnia 11, 2005, 00:23:15
Cóż, nie jestem ani zbyt mądry, a już na pewno nie ekspertem  :wink: , ale w sumie wydaje mi się że mogę cos wniesc do tematu. To co jest ponizej to wypadkowa paru artykułów monograficznych, szczątkowych info z "netu" no i mojej własnej ubogiej wiedzy na ten temat. Nie jest to niestety pełna odpowiedż na wasze pytanie...

Z radiolokatorami z antena pracującą w trybie skanowania elektronicznego to jest tak.
Wiemy, że dzisiejsze kompleksy radiolokatorów z antenami klasycznymi osiągnęły bardzo wysoki poziom, wyposażone są w elektroniczne układy przeciwdziałające zakłóceniom, mają możliwość pracy wieloczęstotliwościowej. Uzyskane dzięki nim dane obrazowane są w bardzo wygodny dla pilota sposób na wielofunkcyjnych kolorowych wskaźnikach. Jednak oczywiście każdy z nas wie z autopsji, ze wymagania operacyjne stawiane samolotom bojowym, które muszą działać w coraz bardziej skomplikowanych warunkach związanych ze stosowaniem obiektów latających o obniżonej wykrywalności dla radarów (stealth), zwiększenie zwrotności samolotów i ich uzbrojenia, stosowania coraz bardziej wyrafinowanych metod zakłócania, prowadzenia działań na coraz niższych pułapach, że nie wspomnę o łatwości wykrycia radiolokatora przez przeciwnika  :(   powodują, że dotychczasowe rozwiązania przestają być wystarczające. To jest oczywiste.
Szkopuł jest w tym że szybkość przeszukiwania przestrzeni jak i możliwość kształtowania wiązki fal elektromagnetycznych jest niewystarczająca. Możliwe ulepszenia radarów "klasycznych" niestety nie dają szans na jakąś poważniejszą zmianę jakości.

No ale w kilku krajach, a przede wszystkim w USA i ZSRR, udało się dojśc gdzies na poczatku lat 70-tych do anten,  
których wiązki fal, co udało mi sie doczytac, "są kształtowane elektronicznie poprzez komputerowe sterowanie wielu elementów promieniujących umieszczonych na nieruchomej płaszczyźnie". Elementy te  mogą w sumie niezależnie od siebie wytwarzać sygnał z dowolnie przesuniętą fazą i polaryzacją. Taka antena wytwarza jednocześnie wiele wiązek spełniających różne funkcje np. przeszukiwanie przestrzeni przy równoczesnym wytwarzaniu radiolokacyjnej mapy powierzchni ziemi i naprowadzaniu na cel kilku rakiet i tak dalej. Czas przeszukiwania przestrzeni wiązką kształtowaną elektronicznie zmniejsza się do kilku mikrosekund co nawet przy największych możliwych praktycznie prędkościach obserwowanych obiektów nie powoduję żadnych ograniczeń. Precyzyjniejszy niż dotychczas sygnał sondujący zmniejsza także prawdopodobieństwo wykrycia samolotu-nosiciela stacji, gdy zastosuje się emisję o nieregularnej i przypadkowej sekwencji.

Warto tu zaznaczyc ze właściwie to praktyczne zastosowanie radarów z antenami ze skanowaniem fazowym nie było zbyt proste, a to ze względu na trudności technologiczne związane z wytwarzaniem modułów mikrofalowych. Trzeba dodac tez konieczność stosowania komputerów o dużej pojemności i szybkości działania. Ha, no i zapotrzebowanie mocy całego ustrojstwa. Z tych przyczyn Amerykanie na przełomiee lat 60-tych i 70-tych wstrzymali prace nad takimi systemami, uznając ze ich realizacja jest na owczesnym poziomie techniki niewykonalna. Poza tym brakowało im nosiciela, no chyba zeby kombinowac z przebudowaniem na myśliwca takiego kolosa jak np. no nie wiem, niech strzelę - Convair B-58A Hustler :). Znacznie później kombinowano z takim rozwiązaniem pośrednim, polegającym na połączeniu przeszukiwania elektronicznego w jednej tylko płaszczyźnie z przeszukiwaniem mechanicznym w drugiej. Zalety czegoś takiego wymieni nietrudno - większa dokładność wyznaczania tzw. współrzędnych kątowych, zwiększona odporność na zakłócenia, mniejsze ograniczenia odchyleń anteny spowodowane brakiem przed nią tego całego urzadzenia promieniującego czy nawet kontrreflektora. Poza tym daje to uproszczenie konstrukcji i zwiększenie prędkości poruszania, wynikających z przybliżenia środka ciężkości anteny do węzła jej zawieszenia. Takie uproszczone rozwiązania zastosowano w wielu amerykańskich samolotach bojowych, np. w późnych F-15. NIe wiem czy na tej podstawie da sie odpowiedziec na pytanie Kuscha. Byc moze radar ze skanowaniem pasywnym to własnie taki, gdzie antena albo jednak rzeczywiscie nie jest w pełni nieruchoma, no albo inaczej odbywa sie kształtowanie elektroniczne wiazki. Trudno mi powiedziec, niewiele wiedzac na ten temat.  

Anteny z pełnym przeszukiwaniem elektronicznym zastosowano w lotnictwie USA po raz pierwszy dopiero na bombowcu B-1B. Nie da się ukryc ze było to w jego przypadku łatwiejsze, choby ze względu na udźwig, czy moc zainstalowanych na nim urządzeń energetycznych (pobór mocy elektrycznej!). Jednak antenie radiolokatora APQ-164 (tak to się chyba nazywa w B-1B, niech mnie ktoś sprostuje jakby co) pozostawiono chyba jednak pewne możliwości ruchu mechanicznego. Uzupełniaja on elektroniczne kierowanie wiązki podczas obserwacji powierzchni ziemi. Znacznie poźniejsze zasosowanie to oczywiscie APG-77ML z F-22A, czy też stacja z F-18E/F.

W każdym razie nie da sie ukyc ze kompleks RP-31 Zasłon wyprzedził ówczesne projekty amerykaskie. No i rzeczywiście ma w "pełni stałą" antene. Zważmy oczywiście na to, że jest to rozwiazanie sprzed 25 laty, postęp do dziś pozwolił na wiele daleko idących modyfikacji, w tym szczegolnie w kompleksie RP-31M znanym z MiGa-31M, który, przynajmniej jak zapewnia producent, ma bezkonkurencyjne możliwosci. Na marginesie warto dodac ze modyfikacja ta miała tez podłoże polityczne, bowiem gdzies w połowie lat 80-tych komuś udąło sie przekazac szczegóły konstrukcji RP-31 na Zachód. Ponoc tez w ZSRR wykonano w zwiazku z tą sprawa kilkanascie wyroków... Ciekawym, reklamowanym przez konstruktorów efektem jest ponoc możliwośc wykrywania przez stację Zasłon obiektów typu stealth już w odległości kilkudziesięciu kilometrów.
Nie wiadomo czy jest to efekt szczegolnego, udoskonalonego tryybu kształtownia sygnału,
czy tez zasługa systemu wymiany danych, bowiem istnieje tryb wspołpracy radiolokatorów kilku Migów z grupy, kiedy to jeden z samolotów spełnia funkcję nadajnika sygnału sondującego a inny odbiornika, co przynajmniej w teorii umożliwia przechwytywanie sygnałów odbitych (a raczej rzoproszonych) od obiektu (np F-117A).
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Schmeisser w Sierpnia 11, 2005, 07:34:39
O dzięki wielkie :)

de Facto , taka antena przypomina odrobinę konstrukcją nowoczesny sygnalizator świetlny na skrzyżowaniu - ten bez żarówek tylko z diodami LED.
Z dużym prawdowpodobieństwem mozna założyć iz jeśli antena jest płaska i przypomina plaster pszczelego wosku to jest to jakiś pociotek systemu Zasłon


A tak przy okazji - historia powstania tego systemu to kwintesencja kufajmaństwa w najbardziej z klasycznych form iraczej w pozytywnym znaczeniu  :D - nie wiedzieli za bardzo comoże system instalowany na tomcacie, więc zrobili własny lepszy.
To prawie tak jak 'przekładańcem' Sacharowa i wypadaniem szyb z okien w promieniu 200 km od miejsca odpalenia, farmerzy odpalili na Bikini urządzenie wielkości domku jednorodzinnego , chwile potem ruscy ZRZUCILI z samolotu bombe wodorową. Nie mogli być gorsi , no nie :D?
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Sundowner w Sierpnia 11, 2005, 10:46:33
Radary z antenami AESA są reklamowane jako mające wiekszy zasieg od radarów z klasycznymi antenami... Jak to jest możliwe, skoro taki radar jest zbudowany z tysięcy małych nadajników/odbiorników z których każdy skierowany jest w inna stronę, mimo iż pola obserwacji poszczególnych nachodzą na siebie, to w jaki sposób ma to skutkowac większym zasięgiem niż radaru, który cały wytwarza i skupia jedną ciasną wiązkę ?
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Schmeisser w Sierpnia 11, 2005, 11:10:42
to musi coś kombinować z synchronizacją przebiegów sygnałów wychodzących z poszczególnych 'radarków' , tak by fale się wzmacniały w pewnym obsarze.
Ale w dalszym ciągu nie jestem w stanie zrozumieć ani znaleźć odpowiedzi na to w jaki sposób można oświetlić jakiś obiekt znajdujący sie pod pewnym kątem w stosunku do płaszczyzny anteny
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Sufler w Sierpnia 11, 2005, 14:09:33
moze te promienniki sa ruchome jak ktos to napisal i chlopcy bawia sie katami?
za cholere nie wiem, patrzylem to cudo na kolkach i wniosek jest taki......

majac tam iles promiennikow wizki zamiast jednego duzego faktycznie mozna sobie robic rozne hop siupy - namierzanie i podswietlanie wielu celow na raz
ale skoro on widzi wszystko dookola (zakladam ze tak jest) to znaczy ze te mikronadajniki maja dosc duzy zakres ruchu.... ale ja malo wiem i to tylko moje idee....
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Sundowner w Sierpnia 11, 2005, 14:41:14
No właśnie cała magia jest w tym, że one nie są ruchome, każdy z nich ma obszar widzenia... bo ja wiem, z 3-6 stopni, więc kilka tysięcy takich nadajników/odbiorników może pokryc spory obszar, no i już nie trzeba majtac anteną w góre w dół w lewo, prawo.
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Schmeisser w Sierpnia 11, 2005, 14:51:12
antena nie zawiera ruchomych elementów - to stwierdzenie pojawia sie we większości opisów, jakkolwiek po zamontowaniu na pozycjonerze otrzymujemy system zdolny do obserwacji w zakresie 120 stopni od osi samolotu , a to niezle nie ?
Tytuł: Antena radaru ze skanowaniem elektronicznym
Wiadomość wysłana przez: Sufler w Sierpnia 11, 2005, 16:55:13
to by moglo oznaczac tylko tyle ze:

1. albo tak sa ustawione aby ten obszar obejmowac nieruchomą wiazka
2. albo wiazka nie jest kierunkowa tylko ma jakis stozek - nawet niewielki stozek na odleglosci kilkudziesieciu km to dosc duza srednica widzenia