Форум » Дискуссии » РЛС ВМФ » Ответить
РЛС ВМФ
milstar: 3 oct 2018 Raytheon won. Lockheed Martin – lost Northrop Grumman – lost Raytheon builds the AN/TPY-2 X-band radar used by the land-based THAAD missile system, the 280 foot high X-band array on the floating SBX missile defense radar, and the large land-based ballistic missile Upgraded Early Warning Systems like the AN/FPS-108 Cobra Dane and AN/FPS-115 PAVE PAWS. On the S-band side, the firm builds the S-band transmitters for Lockheed’s SPY-1 radar on board existing American destroyers and cruisers. Unsurprisingly, Raytheon personnel who talked to us said that: “…leveraging concepts, hardware, algorithms and software from our family of radars provides a level of effectiveness, reliability and affordability to our proposed AMDR solution… The challenge for all the competitors will be to deliver a modular design. The requirements demand that the design be scalable without significant redesign… A high power active radar system requires significant space not only for the arrays themselves but also for the power and cooling equipment needed to support its operation. Finding space for additional generators and HVAC plants can be quite challenging for a backfit application. That is why power efficiency is a premium for these systems.” ------------------ Lockheed Martin – lost Lockheed Martin stepped into the competition with several strengths to draw on. Their AN/SPY-1 S-band radar is the main radar used by the US Navy’s current high-end ships: DDG-51 Arleigh Burke class destroyers, and CG-47 Ticonderoga class cruisers. Lockheed Martin also makes the AEGIS combat systems that equips these ships, and supplies the advanced VSR S-band radar used in the new Dual Band Radar installations on board Ford class carriers Nor were they devoid of X-band or ballistic missile defense experience. Their L-Band AN/TPS-59 long range radar has been used in missile intercept tests, and is the only long range 3D Radar in the Marine Air-Ground Task Force. It’s related to the AN/TPS-117, which is in widespread service with over 16 countries. Then, too, the firm’s MEADS air defense technology demonstrator’s MFCR radar will integrate an active array dual-band set of X-band and UHF modules, via a common processor for data and signal processing. It was a strong array of advantages. In the end, however, it wasn’t enough. ================================================ The destroyer ‘Jack Lucas’ will join the Navy’s fleet in 2024. The vessel is modelled after the 73 Arleigh-Burke class destroyers already in service, but it will be a very different, more capable killer than its predecessors. ‘Jack Lucas’ gets its extra punch by adding Raytheon’s newly developed AN/SPY-6 air and missile defense radar. The Flight III is a major overhaul of the guided-missile destroyer. It required a 45 percent redesign of the hull, most of which was done to accommodate the AN/SPY-6 and its formidable power needs he AMDR-S provides wide-area volume search, tracking, Ballistic Missile Defense discrimination, missile communications and defense against very low observable and very low flyer threats in heavy land, sea, and rain clutter. In addition, the AMDR-X provides horizon search, precision tracing, missile communications, and final illumination guidance to targets. The AN/SPY-6 is 30 times more sensitive than its predecessor, its additional sensitivity supercharges the vessel’s capabilities in anti-air warfare and ballistic missile defense. April 17/14: SAR. The Pentagon releases its Dec 31/13 Selected Acquisitions Report external link. AMDR enters the SAR with a baseline total program cost estimate of $5.8327 billion, based on 22 radars. https://www.defenseindustrydaily.com/amdr-raytheon-wins-dual-band-05682/ For the Flight III Burke-class destroyer's SPY-6(V) AMDR will feature 37 RMAs. The new radar will be able to see targets half the size at twice the distance of today’s SPY-1 radar. The AMDR will have four array faces to provide full-time, 360-degree situational awareness. Each 14-by-14-foot face is about the same size as today’s SPY-1D(V) radar. =================== https://www.militaryaerospace.com/articles/2018/04/shipboard-radar-amdr-destroyers.html The AN/SPY-6(V) radar also is reprogrammable to adapt to new missions or emerging threats. It uses high-powered gallium nitride (GaN) semiconductors, ============================== distributed receiver exciters, adaptive digital beamforming, and Intel processors for digital signal processing. The new radar will feature S-band radar coupled with X-band horizon-search radar, and a radar suite controller (RSC) to manage radar resources and integrate with the ship’s combat management system.
milstar: Климат Баренцева моря находится под влиянием тёплого Атлантического океана и холодного Северного Ледовитого океана. Частые вторжения тёплых атлантических циклонов и холодного арктического воздуха определяют большую изменчивость погодных условий. Зимой над морем преобладают юго-западные, весной и летом — северо-восточные ветры. Часты штормы. Средняя температура воздуха в феврале изменяется от −25 °C на севере и до −4 °C на юго-западе. Средняя температура августа — 0…+1 °C на севере, +10 °C на юго-западе. В течение года над морем преобладает пасмурная погода. ############################################ Годовое количество осадков — от 250 мм на севере, до 500 мм на юго-западе.
milstar: . Число дней с осадками равно 200—250, т. е. больше, чем на Чёрном море, на Финском заливе и на Каспии. Снег выпадает несколько чаще, чем дождь, при этом характерно выпадение снега «зарядами».
milstar: http://library.voenmeh.ru/jirbis2/files/materials/ifour/book2/book_on_main_page/13.5.htm «Фуркэ» — российская трёхкоординатная корабельная РЛС обнаружения и целеуказания. Предназначена для обнаружения, государственного распознавания, определения координат и сопровождения воздушных (включая низколетящие и малоразмерные) и надводных целей. Может осуществлять целеуказание зенитным средствам по опасным целям. РЛС представляет собой корабельный вариант станции обнаружения целей РЛС 1РС1-1Е (1РЛ123-Е) сухопутного зенитного ракетно-артиллерийского комплекса «Панцирь-С1». Разработана ФГУП «ВНИИРТ» (Москва). Главный конструктор — Р.Л. Махлин. В РЛС реализованы новейшие технические решения: плоская полуактивная ФАР на твердотельных передающих модулях, цифровая обработка сигналов. РЛС всепогодна и может эксплуатироваться в различных климатических зонах Фазированная антенная решётка дециметрового диапазона. Передача — пассивная (один луч), приём — полуактивный (три луча), стабилизация луча электронная. Усилитель высокой частоты — на СВЧ-транзисторах. Обеспечивается цифровая обработка сигналов, многоканальная доплеровская фильтрация, автокомпенсация активной шумовой помехи. Сканирование по азимуту осуществляется механическим вращением антенны, сканирование по углу места — электронное. http://navyrecognition.com/index.php?option=com_content&view=article&id=3396 ################# Неудовлетворительно для российской индустрии не представляет никакой сложности АФАР L диапазона с апертурой 54kw.metra ( TPS 117) и полным заполнением из расчета h/2 1200 mhz 300 000 km/1200 mhz = 25 sm h/2 12.5 sm 6 metrow * 9 metrow 49*73 ppm 3577 ppm po 10 watt srednej
milstar: http://pulsarnpp.ru/index.php/svch-tverdotelnaya-elektronika/moshchnye-svch-ldmos-tranzistory Типовые значения энергетических параметров первых отечественных мощных СВЧ LDMOS транзисторов 2П983А-Д, 2П982А-М с рабочей частотой до 2 ГГц, разработанные АО "НПП "Пульсар"
milstar: http://pulsarnpp.ru/index.php/svch-tverdotelnaya-elektronika/svch-ustrojstva Многоканальный двухдиапазонный связной приемопередающий СВЧ модуль
milstar: Антенна, построенная на основе активной фазированой решетки, имеет максимальный горизонтальный угол обнаружения в 120 градусов, поэтому здания станций имеют треугольную форму с двумя антеннами, что дает суммарный угол обнаружения в 240 градусов. Фазированная антенная система точного обнаружения [координат] вхождения головных частей ракет [в зону обнаружения] и предупреждения [о ракетном нападении]», общевойсковой индекс AN/FPS-115) — наземная радиолокационная система дальнего обнаружения и раннего предупреждения о ракетном нападении (массированном ракетно-ядерном ударе с подводных ракетоносцев — носителей БРПЛ ================ соответственно необязательно 4 апертуры как в Aegis ,достаточно 3 в случае поворотных антенных постов будет преимущество перед Aegis возможность концентрации 3 апертур на направление атаки ============== В отличие от MESAR 2, который имел одну активную решётку с 1264 элементами, Sampson имеет две противоположно направленные решётки с 2600 элементами каждая, установленные на одной платформе. BAE Systems разрабатывала также модели с тремя, четырьмя и пятью решётками, включая решётку, направленную в зенит. Две плоские круглые фазированные решётки устанавливаются на вращающейся платформе оборотной стороной друг к другу с небольшим наклоном к вертикали. Каждая решётка содержит 2560 излучающих элементов на основе арсенида галлия мощностью 10 Вт каждый. Излучающие элементы сгруппированы в 640 приёмопередающих модулей. Каждый модуль содержит 4 излучающих элемента и 6-битовый контроллер амплитуды и фазы сигнала (64 градации сигнала по фазе и амплитуде), а также специализированную микросхему для связи с центральным компьютером, которая позволяет централизованно программировать каждый излучающий элемент. Связь с управляющим компьютером осуществляется по оптоволоконной сети со скоростью передачи 12 Гбит/с. Масса антенного поста составляет 4,6 т, скорость вращения — до 60 об/мин[2]. Антенны радиокомандной линии, необходимые для управления ракетами на маршевом участке, устанавливаются между основными решётками. В верхней части антенного поста возможна установка дополнительной решётки, направленной в зенит Альтернативой вращающимся антенным решёткам являются радары типа AN/SPY-1, где 4 стационарных решётки расположены по квадрантам с интервалами 90° по азимуту. По мнению BAE Systems, высокая стоимость решётки, а также значительная масса и необходимость размещать её как можно выше над поверхностью воды делает такие решения менее эффективными. Кроме того, массированная атака с воздуха с одного направления перегружает одну из решёток радара с архитектурой типа AN/SPY-1, в то время как три остальные решётки не используются. С другой стороны, для вращающейся антенны требуется дополнительные двигатели и передаточные механизмы, а выход их из строя сильно ограничивает функциональность радара Вращающийся блок заключён в сферический радиопрозрачный колпак, где поддерживается искусственный климат с помощью теплообменника, расположенного внутри мачты. Искусственное охлаждение антенны необходимо для уменьшения инфракрасной сигнатуры корабля For the Type 45 application, Sampson sits nearly 40 meters (131 ft) =============== above sea level at the top of the ship's mast. Sampson does not have high-voltage or high-power microwave parts or associated water cooling systems, so maintainability is enhanced. https://www.forecastinternational.com/archive/disp_pdf.cfm?DACH_RECNO=903
milstar: Дэринг» создавался, согласно концепции интеллектуальной войны: «победит не тот, кого больше ракет, а тот, кто первым обнаружит противника». В основе комплекса вооружений эсминца лежит Principal Anti-Air Missile System (PAAMS), включающая многофункциональную РЛС SAMPSON, 1.L BAND 8*4 metra 400-450 km трехкоординатную РЛС дальнего обнаружения S1850M S1850 — трёхкоординатный радар дальнего воздушного обзора и раннего предупреждения с активной фазированной решёткой. Способен автоматически обнаруживать и инициировать сопровождение до 1000 целей в радиусе 400 км. Масса антенного поста 6 тонн, частота вращения 12 об/мин. 2.S Band Корабельный радар SAMPSON выполняет функции обзора, распознавания цели и управления на маршевом участке траектории для зенитных ракет семейства Aster. Эффективная дальность обнаружения воздушных целей на больших высотах – до 400 км. Сообщается, что радар при хороших условиях распространения радиоволн способен обнаружить голубя (ЭПР = 0,008 м²) на насстоянии 100 км. В конструкции эсминцев типа «Дэринг» широко использована технолгия «Стелс». РЛС SAMPSON оснащена теплообменником, установленным внутри мачты. Искусственное охлаждение радара снижает тепловую сигнатуру эсминца. https://topwar.ru/9915-na-ostrie-progressa.html
milstar: Arleigh Burke radars provide 360 degree uninterrupted situational awareness without any gap ..Sampson has 1 second gap in every rotation. ================================= можно сделать 3 независимо поворотные антенны АФАР ,одна над другой два антенных поста L и S Band L band 8*4 metra *3 S band 4 *3 metra *3 1. полное перекрытие 2. возможность концентрации на направление атаки (120 grad) в 3 раза больше чем у Aegis
milstar: Новые фрегаты с усиленным вооружением создадут на базе кораблей проекта 22350 https://www.youtube.com/watch?v=K7eSaO_Bcbg
milstar: http://bastion-karpenko.ru/tip_45/
milstar: http://radarconf16.org/tutorial-c3.pdf Digital Beam Forming (DBF): Israel, Thales and Australia AESAs under development have an A/D for every element channel; =============================== Raytheon developing mixer less direct RF A/D having >400 MHz instantaneous bandwidth, reconfigurable between S and X - band; Radio Astronomers looking at using arrays with DB
milstar: One method to improve the ability of an AESA to track multiple simultaneous targets is to use digital beam forming. Digital beam forming uses circuitry that is a departure from the normal T/R module. Instead of using phase shifters at each element in the p hased array, the radar beam is steered digitally since the digital functions are pushed forward into the system. The digital sampling occurs at the antenna element on both transmit and receive. I n the simplest case , the digital beam forming T/R module con sists of front filtering, low noise amplifier, high power amplifier, and mixing along with analog to digital conversion. In a practical system, the block diagram will be more complicated. For instance, the LNA and HPA will likely be multistage and there ma y be additional filters and other components in the system. A simplified block diagram of one element in a digital beam forming array is shown in Figure 2 . Note that this block diagram is repeated for each element in the array. http://www.mptcorp.com/uploads/2/6/4/7/26470639/whitepaper_analogversusdigitalbeamforming_genericforpublicrelease.pdf
milstar: Consider an example where the ADC has 16 bits and a sample rate of 100 MSPS. In this case, the Data Rate at RXout will be equal to 100 x 16 = 1.6GSPS per element in the array. This means tha t for an 8 x 8 array, the total data rate out of the RXout ports will be 1.6 GSPS/element x 64 elements = 102.4 GSPS. This illustrates one of the important design considerations for digital beam forming which is the handling of the data. While it is true t hat some systems can achieve performance with few bits in the ADC, and some systems do not need to sample at 100 MSPS, the trend in radar systems is more bits for increased resolution and higher sampling rate for increased bandwidth http://www.mptcorp.com/uploads/2/6/4/7/26470639/whitepaper_analogversusdigitalbeamforming_genericforpublicrelease.pdf Another concern about digital beam forming is the power consumption required by the processing. While it is possible to procure ADCs with reasonable power dissipation, the FPGA and other processors require significant power. The FPGA and processors perform the important functio n of combining the signals from multiple elements, processing of the signals, and data packaging for transport to the next level in the system (additional processing and signal analysis). Because of the limitation in data bandwidth, there is a practical li mit on the number of elements (channels) in the array that a FPGA can handle. For instance, if a FPGA is used to capture data from four elements in an array with 16 bit ADCs running at 100MSPS, then the data rate out of the FPGA will be 1.6GSPS x 4 = 6.4GS PS. While the FPGA may be able to handing pumping out that data rate, the digital interface to the next level becomes a concern even if high speed interfaces are used.
milstar: Conclusions Despite the data handling concerns, the possibility of tracking multiple t argets makes the digital beam forming approach very attractive for some applications. This is especially true for military systems which must track an increasing number of targets. On transmit, a fully digital beam formed array requires the use of waveform generators at each of the elements. This can create complications in the design of the array, though some have attempted to achieve this using direct digital synthesis of the waveforms at each element and then using a frequency mixer to up convert the wav eform to the desired transmit frequency
milstar: https://electronicsmaker.com/digital-beamforming raditional analog beamformers have required a single-function GaAs phase shifter and single-function GaAs attenuator for each antenna element. More advanced approaches integrate the phase shifter and attenuator into a single GaAs MMIC that may include the power amplifier (PA), LNA and switch. SiGeBiCMOS technology can also realize the analog beamformer, even integrating four channels into a single IC, with the benefit of reduced footprint and lower power dissipation. As the front-end or T/R modules provide the interface to the antenna element, the transmit power and efficiency and receive noise figure are critical requirements, set by the PA and LNA. Many systems also require provisions for calibration or additional filters. A functional block diagram of a front-end module containing the PA, LNA, and switch is shown in Figure 8. Many single function components are available that can be integrated into a single module. Custom ICs in various technologies support optimization and integration to meet the needs of the required application. Advances in GaN technology have created more efficient PAs with increased power density in the transmitter. GaN also enhances the receiver by providing LNAs with higher survivability to input power, eliminating the need for a discrete limiter. Higher levels of integration in both the beamformer and T/R module allow for flat-panel or tile arrays that are smaller and more cost effective to manufacture than other solutions, such as traditional plank or slat arrays or travelling wave tube (TWT) solutions. Conclusion Digital beamforming phased arrays are becoming increasingly common, with rapid development expected to cover a wide range of applications and frequencies from L- through W-Band. The semiconductor industry is enabling new system developments with high speed converters, SiGe beamformers, microwave frequency conversion and front-end modules.
milstar: The development for naval surveillance radars evolved from the fixed array AN/SPY-1 S-band [E/F-band] phased array radar of the US Navy's Aegis combat system, although it still requires a rotating AN/SPS-49 2-D D-band volume search radar for long range volume search.
milstar: The current Aegis SPY-1D(V) and TPY-2 radars appear to have roughly equal average powers and antenna areas (the Aegis antenna is slightly physically larger). However, the TPY-2 has a large advantage in gain G (nearly a factor of ten) because its wavelength is about a factor of three shorter than that of Aegis (and gain is inversely proportional to the square of the radar wavelength). The TPY-2 radar, which uses solid-state transmit-receive modules on its antenna, also likely has significant advantages in both system temperature and system losses compared to the Aegis radar which is powered by centralized transmitters using vacuum tubes. Taken together, then, the current TPY-2 might have an advantage of very roughly 20-30 times (or possibly even more) in S/N over the current Aegis radar.[2] For long-range missile tracking or discrimination, a factor of 30 would correspond to roughly a factor (32)¼ = 2.3 in range. If the above estimate of a factor of about 30 is correct, than the +15 dB ≈ 32 increase provided by the new S-Band AMDR radar would give a S/N capability about equal to that of the current TPY-2. However, against warhead and missile targets the AMDR would likely see a somewhat larger (roughly a factor of three) target radar cross-section due to its lower operating frequency) which could give it an advantage. The figure below compares the current SPY-1 antenna to the planned S-band antenna of the AMDR based on slides from Capt. Vandroff’s presentation. https://mostlymissiledefense.com/2013/01/30/navys-next-destroyer-to-increase-radars-capability-in-terms-of-sn-by-a-factor-of-about-thirty-january-30-2013/
milstar: http://www.rusarmy.com/forum/threads/perspektivnyj-ehsminec-dlja-vmf-rossii.7666/page-41
milstar: 4. Height Finding The height of a target traditionally is found with a 3-D air-surveillance radar; one that utilizes multiple beams in elevation or employs one or more scanning pencil-beams to find the elevation angle of the target [14]. The 3-D radar has been widely used in the past even though it might have been from four to ten times the cost of a 2-D (range and azimuth) air-surveillance radar. ================================ A 3-D radar generally has poor height accuracy at low angles because of multipath effects when the main beam of the antenna illuminates the land or sea surface. ====================== A 3-D antenna was examined for Senrad, but not implemented. We instead chose to explore the use of multipath for obtaining the third target coordinate, which is height.
milstar: Finding target height based on the multipath echo structure in a 2-D wide-bandwidth radar has some important advantages compared with finding height using conventional 3-D radars. With sufficient range resolution, the direct signal can be separated from the surface-reflected signal. The time separation between these signals depends on the target height, Fig. 8. A flat-Earth is assumed. There are four components to the multipath echo [15], [16]. The first is the direct path AB and return over the same path. The second is the path AMB and return via AB, or AMB + AB. There is also the opposite path of the same length (time delay); that is, AB + AMB. The fourth path is the path AMB out and back. The time th in Fig. 8 can be found as [17] https://ieeexplore.ieee.org/document/976957/metrics#metrics
полная версия страницы