descripcion sencilla del radar Smart-S de Thales

1. RADAR THALES SMART S MK2
Por JC65/Septiembre 2014
Antecedentes
La empresa Hollandse Signaalapparaten B.V (SIGNAAL), hoy día Thales Nederland B.V. creò, a
finales del siglo pasado una familia de radares navales de gran éxito comercial basados en la
filosofía de “FANBEAM”, esto es búsqueda volumétrica de objetivos, mediante un haz de ondas
muy estrecho en el azimuth, pero de amplia cobertura en la vertical, llamando a esta familia
SMART por Signaal Multibeam Acquisisition Radar for Targetting, es decir radares para la
adquisición y designación de objetivos mediante uso de múltiples lóbulos.
Esta familia incluye a los SMART S, en banda S, el SMART L en banda L y el MW08 en banda C,
los cuales han sido instalados por varias de las más importantes fuerzas navales del mundo, y
en particular el más reciente miembro de esta familia el Smart S Mk2, motivo del presente
artículo.
A la fecha actual, a solo 6 años de su lanzamiento, mas de 30 SMART S Mk2 han sido vendidos,
incluyendo 4 para los POVZEE Venezolanos y 4 para las Clase Padilla Colombianos, además de
varios para las marinas de Dinamarca, Omán, Francia, Turquía, Marruecos y próximamente
Canada y USA.
Como se ve su éxito comercial ha sido rotundo, y aún se vislumbra un mejor futuro para este
producto Holandés.
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2. Características y Funcionamiento.
Este radar 3D viene a sustituir, según su fabricante, a dos productos anteriores, el radar DA08
de búsqueda volumétrica y por otro lado al MW-08 o al Smat S, de designación de objetivos,
combinando ambas funciones en un solo producto.
Para ello posee capacidades de búsqueda a largo y medio alcance y buena precisión para la
designación de objetivos, en particular posee 2 modos de operación: Largo Alcance, hasta 250
Km, con una velocidad de rotación de 13.5 rpm, y uno de mediano alcance (150 Km) a 27 rpm,
pudiendo detectar “pequeños misiles” a 50 Km de distancia y aviones de patrulla a 200 Kms.
La cobertura en la vertical va desde abajo del horizonte hasta 70º hacia la vertical, con
estabilización electrónica del haz, el cual en la horizontal abarca unos 2º. En transmisión se
considera como un solo haz de tipo Fan o Abanico, pero para la recepción, y gracias al uso de
técnicas de “digital beamforming” se consideran 12 lóbulos o haces independientes y
montados uno sobre el otro hasta cubrir esos más de 70º de la vertical, y todos funcionado
simultáneamente. Estas características le permite designar hasta 500 objetivos (entre aéreos y
de superficie) con una precisión de menos de 5 mrads en azimuth y 10 mrads en la vertical (17
mrads aprox 1º), mientras que en el rango la precisión mejora los 20 mts.
La antena del mismo está formada por 16 stripline o líneas de pequeños elementos radiantes,
hasta alcanzar unos 1000 elementos de trasmisión/recepción en total, cada una de estas 16
líneas alimentan a un canal receptor con su propio juego de filtros, amplificadores de bajo
ruido y convertidores análogo-digital, por lo que la combinación de las 16 señales se hace a
nivel digital, permitiendo el ya mencionado “Beamforming” en recepción, y por consiguiente la
alta precisión en la vertical usando técnicas monopulso.
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3. Esta antena es alimentada por 16 (algunas fuentes indican 10) amplificadores de alta potencia
y estado sólido, que sustituyen los antiguos amplificadores de válvulas termiónicas usados en
anteriores radares, otorgándole al radar excelentes cualidades de mantenibilidad (MTBF
superior a 2000 horas). Los mismos, al igual que los canales de recepción, están situados en la
propia estructura o “caja” que contiene a la antena, por lo que se elimina la necesidad de guías
de ondas entre las estructura rotante y los gabinetes de debajo de cubierta.
La frecuencia de trabajo es la correspondiente a la banda S (E/F 2 a 4 GHz ) con gran ancho de
banda y total agilidad de cambiar tanto la frecuencia como la potencia de transmisión, y se
puede especular, dadas las dimensiones de la antena una frecuencia específica de trabajo de
2.5 hasta 2.9 Ghz.
Encima de la estructura rotante es normal que se instala una antena IFF en configuración
Janus, y se debe considerar que los amplificadores son refrigerados por líquido, por lo cual la
junta rotatoria debe permitir el paso de dicho refrigerante, el peso de todo el conjunto incluído
el motor para el giro llega a unos 1000 Kgs. Y las dimensiones son 4 mts de ancho, 1.5 de
profundidad y 1.2 de alto.
Bajo cubierta solo quedan 3 gabinetes, dedicados a el procesamiento digital de la señal,
Sistemas de alimentación de poder y enfriamiento, y secador de aire. (Mas un gabinete
adicional para el sistema IFF)
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4. El análisis de las señales, es por supuesto muy moderno, usando técnicas de digital
beamformig para la formación de 12 lóbulos de recepción, uso de un lóbulo por debajo del
horizonte para la supresión de ecos de los objetivos en el mar (multipath supression),
compresión digital de pulsos, procesamiento doppler usando filtros FIR para la determinación
de la velocidad radial de los objetivos y el ajuste automático de los umbrales de clutter y
jamming, técnicas CFAR (constante false alarm rate), Clasificación de objetivos no cooperantes,
generación de hipótesis de trayectoria de objetivos y capacidad de fusión de datos propios con
externos.
Todas estas características lo capacitan, no solo como un excelente instrumento para
ambientes navales, sino también para los más complicados para los radares como son los
entornos litorales, que combinan las dificultades propias del mar cambiante con las propias del
retorno producido por objetos en la tierra.
Por ejemplo, con la fusión de datos se puede evitar marcar como objetivo válido un automóvil
circulando por una carretera del litoral, al combinar los datos del radar con mapas digitales de
carretera (fuente externa).
En resumen el Radar SMART S Mk2 representa un salto tecnológico importante por un precio al
alcance de muchas marinas de guerra en el mundo.
Fuentes:
- Thales Nederland B.V.
- The Naval Institute Guide to World Naval Weapon System. Norman Friedman 5th ed.
- Imagenes de Thales Nederland B.V.
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5. Por: JC65 para Venemil
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