Radar monopulse

Il radar monopulse è un adattamento della scansione conica del radar che invia informazioni aggiuntive nel segnale per evitare i problemi causati da rapidi cambiamenti nell'intensità del segnale . Il sistema consente inoltre di essere meno sensibili alle interferenze . La maggior parte dei radar progettati a partire dagli anni '60 sono sistemi monopulse .

Storico

Quando apparvero per la prima volta nella Marina degli Stati Uniti ( NRL o Naval Research Laboratory ) nel 1943 , i radar monopulse erano molto innovativi e, di conseguenza, erano entrambi molto costosi e molto difficili da mantenere. Erano quindi riservati ad usi che richiedessero una grande precisione che ne giustifichi il costo. Tra le prime applicazioni c'è il sistema antiaereo M-33, i cui radar saranno utilizzati per il sistema d'arma Nike Ajax che richiede estrema precisione, oppure i radar di sorveglianza del lancio di vari missili. Negli anni '70 apparve una delle strutture più importanti, l' AN / SPY-1 della US Navy utilizzava il sistema di combattimento Aegis . Nel tempo, il costo dei sistemi di tracciamento monopulse è diminuito e questa tecnologia è utilizzata oggi in tutti i radar moderni, comprese le applicazioni "usa e getta" come i radar a bordo dei missili.

Descrizione

I radar monopulse hanno l'aspetto di radar a scansione conica . In quest'ultimo, il raggio viene emesso da un corno leggermente sfalsato rispetto all'asse di mira e in rotazione attorno ad esso. Un target centrato sull'asse ottico verrà quindi posizionato in modo permanente al baricentro del lobo e restituirà quindi un segnale di livello costante. Se il target si trova di lato, riecheggerà solo quando il lobo - durante la sua rotazione - è puntato su di esso, risultando in un segnale medio più debole, o intermittente se la velocità di rotazione è abbastanza lenta. Che si traduce in una modulazione di ampiezza di il segnale ricevuto alla frequenza di rotazione del riflettore secondario. Mantenendo l'antenna diretta verso il target in modo da sopprimere la modulazione di ampiezza del segnale, sarà possibile effettuare un inseguimento automatico dello stesso.

Il radar monopulse incorpora una raffinatezza aggiuntiva, invece di emettere il segnale così come è all'uscita dell'antenna, il raggio è diviso in diversi lobi (due più spesso) ciascuno diretto in una direzione leggermente diversa pur mantenendo un certo recupero. Quindi, i segnali riflessi vengono ricevuti, amplificati ed elaborati separatamente e quindi confrontati tra loro. Questo determina il segnale ricevuto più forte e quindi la direzione del bersaglio. Poiché il confronto viene effettuato su segnali emessi durante lo stesso treno, generalmente pochi microsecondi, si evitano cambi di posizione o di direzione del target.

Ma per poter confrontare i lobi in modo efficace, ognuno deve essere ben identificato. Per questo, in emissione, il fascio è generalmente diviso in due e ogni lobo è polarizzato in modo diverso. Alla ricezione, i segnali vengono nuovamente separati grazie alla polarizzazione e uno dei segnali viene invertito in potenza, quindi i due vengono aggiunti ( nella foto). Se il target si trova su un lato dell'asse ottico dell'antenna, la somma risultante sarà positiva e sull'altro lato sarà negativa. Σ{\ displaystyle \ scriptstyle \ Sigma}

Se i lobi sono abbastanza vicini, questo sistema può dare un ottimo livello di precisione riguardo alla direzione, oltre alla normale precisione del sistema di scansione conica. Laddove i radar convenzionali visualizzano un errore dell'ordine di 0,1  gradi, i radar monopulse sono dieci volte più nitidi e modelli più sofisticati come l'AN / FPS-16 consentono una precisione di 0,006  gradi; ciò rappresenta un'approssimazione di 10 m per un raggio di 100 km.

La resistenza alle interferenze è molto migliore rispetto ai sistemi di scansione conici. Vengono inseriti filtri che sopprimono i segnali non polarizzati o polarizzati in una sola direzione. Un buon sistema di scrambling dovrebbe quindi riprodurre sia la polarizzazione che la frequenza di rotazione. Poiché un aeroplano si trova all'istante t in un solo lobo, è molto difficile determinare la polarizzazione del segnale. Per disturbare questi radar, le stazioni di contromisura, invece di cercare di produrre falsi echi, emettono semplicemente un segnale forte ad ampio spettro per "accecare" il radar.

Note e riferimenti

• ( fr ) Questo articolo è parzialmente o interamente tratto dall'articolo di Wikipedia in inglese intitolato "  Monopulse radar  " ( vedi l'elenco degli autori ) .

1. I missili Nike Ajax (MIM-3) furono schierati dal 1953. È il primo missile operativo costruito come parte del "Progetto Nike" iniziato nel 1945 per sviluppare sistemi missilistici terra-aria "a vista". (fr) Su questo argomento puoi consultare l'articolo sulla Wikipedia in inglese: Nike (rocket) .
2. L' AN / SPY-1 è un sistema radar della US Navy costruito da Lockheed Martin . (fr) Puoi consultare l'articolo sulla Wikipedia in inglese: AN / SPY - 1 .
3. L' AN / FPS-16 è un radar terrestre statunitense fisso ad altissima precisione che utilizza la tecnologia monopulse ampiamente utilizzata dalla NASA e dall'aeronautica statunitense . (fr) Puoi consultare l'articolo sulla Wikipedia in inglese: AN / FPS-16 .