¿Cuáles son las ventajas de un radar pasivo sobre un radar activo?

La pregunta pregunta cuál es la ventaja de un radar pasivo sobre un radar activo. La respuesta anterior tiene mucha buena información sobre las ventajas de AESA (y algunos buenos datos sobre la detección pasiva), pero me gustaría aclarar algunas cosas.

Una antena de matriz en fase de radar puede ser activa o pasiva. Una matriz de exploración electrónica activa (AESA) utiliza elementos radiantes individuales para formar haces y realizar múltiples acciones de radar. Una matriz pasiva escaneada electrónicamente (PESA) también puede formar haces especiales y realizar acciones multifuncionales, pero lo hace con una sola fuente de RF y una “lente” de desplazadores de fase controlados electrónicamente. Hay muchas respuestas en Quora sobre la diferencia entre AESA y PESA, pero esta pregunta es acerca de un radar pasivo.

En este contexto, un radar activo es cualquier radar normal, incluidos AESA, PESA, SAR, CW … cualquier cosa en la que envíes activamente un pulso de RF y luego escuches la respuesta. Por otro lado, un radar pasivo es algo que apenas es un radar porque ni siquiera envía energía de RF. Es simplemente un oyente. Tiene una antena, a menudo una matriz en fases, para que pueda determinar la información del ángulo, pero todo lo que hace es escanear frecuencias y escuchar la energía de RF. El AN / SLQ-32 Electronic Warfare Suite es el buque insignia de la Marina de los EE. UU. Tiene muchas capacidades, una de las cuales actúa como un radar pasivo para detectar otras fuentes de emisión.

¿Cuáles son las ventajas del radar pasivo?

  • Identificación del objetivo : con el radar activo, usted sabe qué pulso está enviando y siempre está escuchando ese pulso, para determinar el rango, la velocidad del rango y la demora. Entonces, todo lo que sabes es que hay algo ahí fuera y sabes lo que son las cinemáticas. Con el radar pasivo, ¿estás sentado a escondidas esperando que el otro tipo se identifique? Oh, te detecto transmitiendo en tal y tal frecuencia con tal y tal PRF, probablemente eres una señal de comunicación de radio enemiga. Puede hacer ese tipo de cosas con pasivo porque está escuchando todos los parámetros de la señal que se transmite.
  • Silencio de radio : con mucho, la razón más importante por la que usa el radar pasivo es porque le ayuda a mantener EMCON. Ten en cuenta que si tienes un radar pasivo, el enemigo también puede tener un radar pasivo y no quieres que te detecten. También más específicamente, golpear un barco, por ejemplo, en medio del océano no es exactamente una tarea fácil. Muchos misiles son “ARM”, misiles antirradiación. Se dirigen a la fuente de RF más potente que pueden detectar … principalmente su radar activo. Así que apaga ese tonto y muchos de los misiles más destructivos no tienen nada en qué guiarte.
  • Detección de señales LPI : muchos otros buques, aviones o misiles tendrán baja probabilidad de radares de intercepción (LPI), tal como se describe en la otra publicación. Sin embargo, con un radar completamente pasivo, ha eliminado cualquier ruido de fondo o desorden, y tiene la ley del cuadrado inverso trabajando a su favor. Al hacer una electrónica del receptor altamente sensible, puede detectar estos emisores de muy bajo nivel.

Eso es todo por ventajas. El radar pasivo tiene su tiempo y lugar, pero nunca duplicará las capacidades de un verdadero radar activo. Solo obtiene información de ángulo, sin rango o tasa de rango, y tiene que escanear todas las frecuencias todo el tiempo para encontrar sus objetivos. No tiene ninguno de los amplificadores de señal a ruido normales como la compresión de pulso que tienen los radares activos.

Las AESA agregan muchas capacidades propias a las de las PESA. Entre estos se encuentran: la capacidad de formar múltiples haces, usar cada TRM para diferentes roles al mismo tiempo, como la detección de radar, y, lo que es más importante, sus múltiples haces simultáneos y frecuencias de exploración crean dificultades para los detectores de radar tradicionales de tipo correlación.

Baja probabilidad de intercepción

Los sistemas de radar funcionan enviando una señal y luego escuchando su eco en objetos distantes. Cada uno de estos caminos, hacia y desde el objetivo, está sujeto a la ley de propagación del cuadrado inverso. Eso significa que la energía recibida de un radar cae con la cuarta potencia de la distancia, por lo que los sistemas de radar requieren altas potencias, a menudo en el rango de megavatios, para ser efectivos a larga distancia.

La señal de radar que se envía es una señal de radio simple y puede recibirse con un receptor de radio simple. Es común utilizar dicho receptor en los objetivos, normalmente aviones, para detectar transmisiones de radar. A diferencia de la unidad de radar, que debe enviar el pulso y luego recibir su reflejo, el receptor del objetivo no necesita el reflejo y, por lo tanto, la señal cae solo como el cuadrado de la distancia. Esto significa que el receptor siempre tiene una ventaja [descuidando la disparidad en el tamaño de la antena] sobre el radar en términos de alcance: siempre podrá detectar la señal mucho antes de que el radar pueda ver el eco del objetivo. Dado que la posición del radar es información extremadamente útil en un ataque en esa plataforma, esto significa que los radares generalmente deben apagarse durante largos períodos si están sujetos a ataques; Esto es común en los barcos, por ejemplo.

Convertir la señal recibida en una pantalla útil es el propósito del “receptor de advertencia de radar” (RWR). A diferencia del radar, que sabe en qué dirección está enviando su señal, el receptor simplemente recibe un pulso de energía y tiene que interpretarlo. Dado que el espectro de radio está lleno de ruido, la señal del receptor se integra durante un corto período de tiempo, haciendo que las fuentes periódicas como un radar se sumen y se destaquen sobre el fondo aleatorio. La dirección aproximada se puede calcular usando una antena giratoria o una matriz pasiva similar usando una comparación de fase o amplitud. Normalmente, los RWR almacenan los pulsos detectados durante un corto período de tiempo y comparan su frecuencia de transmisión y la frecuencia de repetición de pulsos con una base de datos de radares conocidos. La dirección a la fuente normalmente se combina con la simbología que indica el propósito probable del radar: alerta temprana en el aire, misil tierra-aire, etc.

Esta técnica es mucho menos útil contra los radares AESA. Dado que el AESA (o PESA) puede cambiar su frecuencia con cada pulso (excepto cuando se usa el filtro doppler), y generalmente lo hace usando una secuencia pseudoaleatoria, la integración en el tiempo no ayuda a sacar la señal del ruido de fondo. Además, los radares AESA pueden extender la duración del pulso y disminuir su potencia máxima. Esto no hace ninguna diferencia con la energía total reflejada por el objetivo, pero hace que la detección del pulso por un sistema RWR sea menos probable. El AESA tampoco tiene ningún tipo de frecuencia de repetición de pulso fija, que también se puede variar y, por lo tanto, oculta cualquier brillo periódico en todo el espectro. Los RWR de generaciones anteriores son esencialmente inútiles contra los radares AESA, por lo que los AESA también se conocen como ‘ baja probabilidad de radar de intercepción ‘. Los RWR modernos deben hacerse altamente sensibles (ángulos pequeños y anchos de banda para antenas individuales, baja pérdida de transmisión y ruido) y agregar pulsos sucesivos a través del procesamiento de frecuencia de tiempo para lograr tasas de detección útiles.

Alta resistencia al atasco
La interferencia también es mucho más difícil contra un AESA. Tradicionalmente, los bloqueadores han operado determinando la frecuencia de funcionamiento del radar y luego emitiendo una señal en él para confundir al receptor sobre cuál es el pulso “real” y cuál es el bloqueador. Esta técnica funciona siempre que el sistema de radar no pueda cambiar fácilmente su frecuencia de funcionamiento. Cuando los transmisores se basaban en tubos klystron, esto era generalmente cierto, y los radares, especialmente los aerotransportados, tenían solo unas pocas frecuencias para elegir. Un jammer podría escuchar esas posibles frecuencias y seleccionar la que se utilizará para jam.

La mayoría de los radares que usan electrónica moderna son capaces de cambiar su frecuencia de funcionamiento con cada pulso. Un AESA tiene la capacidad adicional de extender sus frecuencias a través de una banda ancha incluso en un solo pulso, una técnica conocida como “chirrido”. Esto puede hacer que la interferencia sea menos efectiva; Aunque es posible enviar ruido blanco de banda ancha contra todas las frecuencias posibles, esto reduce la cantidad de energía de bloqueo en cualquier frecuencia. De hecho, los AESA pueden cambiarse a un modo de solo recepción y utilizar estas potentes señales de interferencia para rastrear su fuente, algo que requería un receptor separado en plataformas más antiguas. Al integrar las señales recibidas del propio radar de los objetivos junto con una menor tasa de datos de sus propias transmisiones, un sistema de detección con un RWR preciso como un AESA puede generar más datos con menos energía. Algunos sistemas con capacidad de formación de haces, generalmente basados ​​en tierra, pueden incluso descartar un transmisor por completo.

Sin embargo, el uso de una sola antena receptora solo da una dirección. La obtención de un rango y un vector objetivo requiere al menos dos dispositivos pasivos físicamente separados para la triangulación para proporcionar determinaciones instantáneas, a menos que se use interferometría de fase. El análisis de movimiento del objetivo puede estimar estas cantidades incorporando muchas mediciones direccionales a lo largo del tiempo, junto con el conocimiento de la posición del receptor y las restricciones sobre el posible movimiento del objetivo.

Otras ventajas
Dado que cada elemento en un AESA es un potente receptor de radio, las matrices activas tienen muchas funciones además del radar tradicional. Un uso es dedicar varios de los elementos a la recepción de señales de radar comunes, eliminando la necesidad de un receptor de advertencia de radar separado. El mismo concepto básico se puede utilizar para proporcionar soporte de radio tradicional, y con algunos elementos que también transmiten, forman un enlace de datos de ancho de banda muy alto.

Son dos sistemas muy diferentes.

El radar pasivo realmente no es radar, es un receptor de radiofrecuencia que “escucha” microondas y otras transmisiones de RF. Puede, por ejemplo, determinar la presencia de una aeronave que está irradiando ruido de RF (radar activo, comunicaciones, fuga de RF perdida) y puede, con cierta incertidumbre, determinar la trayectoria de esa aeronave (cambio azimutal), la velocidad aproximada de ese avión (turno azimutal). Con múltiples receptores, puede determinar la posición, el alcance y la velocidad de la aeronave a través de la triangulación y el cambio azimutal, y con menos precisión, la velocidad de la intensidad de la señal delta. Es una herramienta de búsqueda, herramienta de reconocimiento, herramienta de espionaje y herramienta defensiva. Al ser pasivo, es esencialmente indetectable (aunque tiene una fuga de RF perdida).

El radar activo transmite energía de micro ondas y recibe los ecos reflejados de sus pulsos transmitidos. También puede “escuchar” las transmisiones activas de otros radares que coinciden con su rango operativo de frecuencias. El radar activo es una herramienta de búsqueda, una herramienta de navegación, una herramienta de reconocimiento, una herramienta de orientación y orientación de armas y un arma ofensiva (por ejemplo, interferencia). Es bastante vulnerable a los sistemas de contraataque.

Tenga en cuenta que William Keim ha proporcionado una disertación más interesante sobre este tema. Agregaría, desde el punto de vista de la simplicidad, el radar no pasivo es, por lo tanto, “activo”, lo que significa que transmite su propia energía de RF para extraer datos del retorno de los pulsos. Esto hace que su presencia sea anunciada y en la mayoría de los casos identificada, escrita y localizada.

El radar pasivo no transmite: recibe las señales emitidas por otros radares. Esto significa que esas señales pueden analizarse en términos de identidad, demora y tipo, pero no en términos de distancia. Además, el radar pasivo no está sujeto a recibir un misil antirradiación de tres mil millas por hora con una ojiva de 22 libras de alguien que lea su transmisión,

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