PODSTAWY TELEDETEKCJI. Jerzy PIETRASIŃSKI Instytut Radioelektroniki WEL WAT bud. 61, pok. 14, tel

Wielkość: px

Rozpocząć pokaz od strony:

Download "PODSTAWY TELEDETEKCJI. Jerzy PIETRASIŃSKI Instytut Radioelektroniki WEL WAT bud. 61, pok. 14, tel"

Daria Wrona
7 lat temu
Przeglądów:

1 PODSTAWY TELEDETEKCJI Jerzy PIETRASIŃSKI Instytut Radioelektroniki WEL WAT bud. 61, pok. 14, tel

2 Cz. VII RADAR WIELOFUNKCYJNY MFR (Multifunction Radar) Istota radaru wielofunkcyjnego AN/MPQ-53 EMPAR ARABEL MESAR FAHR Radar

3 HISTORIA POWSTANIA RADARU WIELOFUNKCYJNEGO

5 AN/MPQ-53 PATRIOT SYSTEM RAYTHEON, USA PATRIOT is an integrated air defence system. It has ability to counter the tactical ballistic missile threat in battle and capability to counter the aircraft threat including high speed targets, highly manoeuvrable targets in sophisticated electronic counter measures environments.

6 Parametry radaru AN/MPQ Na aperturze systemu antenowego znajduje się 7 sub-anten przewidzianych do jednoczesnej realizacji 7-miu różnych zadań 2. Średnica anteny głównej ok. 2.5 m; zawiera 5161 elementów promieniujących 3. Antena główna kształtuje wiązkę sumacyjną oraz wiązki różnicowe w azymucie oraz w elewacji 4. Pokrycie w azymucie +/- 60 st.; praca sektorowa 5. Pasmo pracy radaru pierwotnego - C, pasmo pracy radaru wtórnego L 6. Zasięgi do obiektu typu samolot myśliwski - przy wysokościach m, od 35 km do 50 km - przy wysokościach m, ok. 170 km 7. Możliwość jednoczesnego śledzenia do 100 obiektów 8. Możliwość jednoczesnego zwalczania do 9 obiektów.

7 EMPAR European Multifunction Phased Array Radar

8 EMPAR Alenia - Marconi Radar Systems

9 EMPAR Alenia - Marconi Radar Systems

10 EMPAR Alenia - Marconi Radar Systems

11 THALES FRANCE Charles de Gaulle aircraft carrier...

12 Parametry radaru ARABEL 1. Pasmo pracy X 2. System antenowy obraca się z szybkością 60 obr/min 3. Elektroniczne odchylanie ołówkowej wiązki antenowej - w azymucie +/- 45 st - w elewacji do 75 st (volumetric search) lub do 90 st (radar to missile up link) 4. Po stronie odbiorczej kształtuje się charakterystyki - sumacyjną - różnicowe w azymucie oraz elewacji

20 RADAR ANTENNA PROBLEMS PHASED ARRAY RADARS (PAR s) with passive or active antennas. The MFR emergence has became possible mostly thanks to the whizzard development of the ANTENNAS technology ; The basic features of the PERFECT MFR ANTENNA SYSTEM are as follows: antenna pencil beam(s) quasi - inertialess positioned with using phase phase control method in two orthogonal axes, (i.e. in elevation and in azimuth), variable beams characteristics depending on their tasks, adaptive beam forming, ULSA enabling good spatial resolution, high efficiency making the antenna cool, wideband in frequency, possibility to create a few antenna beams at different frequencies, the antenna system characteristics stability within wide range of frequencies, temperatures, time, polarization etc..

21 MFR RESOURCE MANAGEMENT PROBLEMS In order to accomplish the MFR tasks its ability to dispose of the resource as follows is required: digital signal synthesis and pulse compression enabling pulse to pulse or burst to burst agility, beam position digital control, digital adaptive beam - forming, software based adaptive signal processing, energy and time management procedure diversified in range, azimuth and elevation, adaptive clutter and jammers suppression, clutter map (CM) estimation, estimation of the interference parameters that are used to perform the ECCM function, control computer having high computation capacity.

22 MFR Resource Management Problems Pragmatic Direction Bionic Direction Expert Systems Artificial Neural Network The possibilities of artificial intelligence methods applications in order to solve the RRM problems

23 GŁÓWNE CECHY "ZARZĄDCY" RW ZAPROJEKTOWANEGO W POSTACI BLOKU SZTUCZNEJ INTELIGENCJI - zdolność do pracy w warunkach wiedzy niepełnej i/lub niepewnej, - zdolność uczenia się poprzez gromadzenie danych, - praca w oparciu o wiedzę symboliczną (np. korzystając z informacji o strukturze sygnału sondującego), - równoległe przetwarzanie danych, - adaptacyjność - zdolność do szybkiego przystosowania się do pracy w szerokim zakresie sytuacji radiolokacyjnych.

24 Taking into account: a large number of the difficult tasks realized by the radar, especially by the MFR, the multi - criteria of the MFR optimization enforced by the high efficiency needs under real time condition, LPI limitation, the continuous increasing of the modern air environment complexity, the complicated radar structure, one can conclude that correct design of the MFR is a SOPHISTICATED AND VERY DIFFICULT CHALLENGE.

25 MESAR Multi - function Electronically Scanned Adaptive Radar

26 MESAR 3D MFR S (E/F) BAND ACTIVE ARRAY ; DBF The planar phased array has 918 elements, 156 of which have Tx/Rx modules fitted Tx/Rx module: 2 watts peak 30% duty cycle 4-bit phase shifter Air cooled Individual module control unit Fibre optic communication

28 MESAR DIGITAL BEAMFORMING MESAR uses digital beamforming to produce multiple receive beams. The sub-arrays within the MESAR antenna collect signals which are routed to the 16 analogue sub-array receivers. Then amplified I&Q outputs are digitised and stored. Complex (phase and amplitude) weights are then applied to produce sum, difference and sidelobe blanking beams. ADAPTIVE BEAMFORMING Complex weights are moreover calculated to minimise noise from jamming, resulting in nulls in the antenna pattern at the jammer angles. Finally the adaptive beamformer has generated nulls in the direction of eight sidelobe jammers. The whole adaptive process is completed within 500 microseconds.

29 ADAPTIVE ANTENNA IDEA DIAGRAM BEFORE PROCESSING SIGNAL DIAGRAM AFTER PROCESSING JAMMER

30 Adaptacyjne kształtowanie wiązki antenowej w radarze HPR, w którym realizuje się cyfrowe sterowanie wiązką antenową (aktywny system antenowy zbudowany na bazie radaru eksperymentalnego MESAR).

33 FAHR Radar ALENIA DIFENSA ALENIA MARCONI SYSTEMS Fixed Aperture High Resolution Radar Functions: Navigation, - Surface search, - Air search, - Tracking ; TWS (Track While Scan) not TDS (Track During Scan) like in MFR, - Objects classification.

38 WNIOSKI 1 z wielu względów niezbędny jest SYSTEM ROZPOZNANIA TECHNICZNEGO składający się z umiejętnie wykorzystywanych różnych sensorów zarówno aktywnych jak i pasywnych, każdy z elementów w.w. systemu jest ważny lecz najważniejsze są RADARY z uwagi na możliwość uzyskiwania relatywnie dużych zasięgów szczególnie w naszej strefie klimatycznej, obserwuje się intensywny rozwój radiolokacji zarówno w sensie metod jak i technik, na świecie produkuje się dużo różnego rodzaju radarów oraz realizuje się wiele programów badawczych dotyczących przyszłych rozwiązań radarów,

39 CONCLUSION 2 - Powers actually build multistep, mixed REMOTE SENSING SYSTEMS - RADARS are important elements of the such systems. very long range (OTH) long range medium range short range (LPI type) land - based shipboard airborne space - based monostatic bistatic multistatic with using hitchhiking (auto stop) radar concept stationary transportable mobile - Large number of radar systems work on the very short waves (X, K u, K bands and higher). Interest of the UHF, VHF and HF bands is growing up nowadays.

40 WNIOSKI 3 ażeby radary mogły długo funkcjonować bez nadmiernego zaśmiecania środowiska to muszą one posiadać cechę cichości (LPI) oraz należy opracować specjalną metodykę ich wykorzystania, szczególnie intensywnie rozwijają się systemy antenowe, które odgrywają w radarach coraz większą rolę, najbardziej skomplikowane są radary wielofunkcyjne (RW), rozwój RW ograniczony jest rozwojem ich systemów antenowych (MESAR-2).

41 Wnioski 4 System antenowy firmy Hughes Aircraft & Hughes Electronic Research Laboratories Realizacja prac nad anteną przenoszącą sygnały od 1 GHz do 40 GHz spełniającą następujące funkcje: obserwacja zadanej przestrzeni sterowanie środkami wykonawczymi walka radioelektroniczna komunikacja. Takie rozwiązanie powinno znacznie zwiększyć dokładność ustawiania charakterystyki ołówkowej oraz zapewnić dużą stałość jej parametrów przy odchyleniach od kierunku ortogonalnego o ±60 o.

42 CONCLUSION 5 The dual frequency phased array antenna system for MFR began to be tested in 1995 (UK). Function Frequency Search 1 GHz (L - band) Track 10 GHz (X - band) As a result a fundamental frequency compromise that does not allow optimization of performance against each radar task, becomes possible to overcome. Thanks to the Monolithic Microwave Integrated Circuits (MMIC) continuous development the distance between the radar transmitter, antenna and receiver is going to be small.

Podobne dokumenty

PODSTAWY TELEDETEKCJI

PODSTAWY TELEDETEKCJI Jerzy PIETRASIŃSKI Instytut Radioelektroniki WEL WAT bud. 61, pok. 14, tel. 683 96 39 Cz. III Wybrane problemy radarowych systemów antenowych KLASYFIKACJA RADAROWYCH SYSTEMÓW ANTENOWYCH