Radar aéreo

Radares aéreos.

Radar , es un sistema que permite la localización de las aeronaves mediante la propiedad de reflexión de las ondas de radio.

Importancia

Es uno de los desarrollos tecnológicos más importantes surgido durante la primera mitad del siglo XX y sus primeros usos fueron en la esfera militar, teniendo un impacto relevante en el desenlace de importantes batallas navales y aéreas durante la Segunda Guerra Mundial, a favor de la parte contendiente que contaba con esta tecnología.

Demostrado su valor en este conflicto mundial, su empleo se generalizó, introduciendo cambios importantes en las tácticas de empleo del armamento y en la forma de hacer la guerra, por lo que es improbable que en la actualidad se realice una contienda bélica sin el empleo a gran escala del radar.

Las Fuerzas Armadas de Estados Unidos de América cuentan en sus arsenales con una amplia cantidad y variedad de radares a bordo de plataformas terrestres, navales y aéreas, siendo estas últimas donde se producen los cambios tecnológicos más avanzados.

Dada la gran cantidad y diversidad de medios radioelectrónicos que poseen, el alto mando militar estadounidense, creó un sistema unificado para la identificación de estos medios por su lugar de ubicación y designación, al que se le denominó sistema “AN”.

Nomenclatura del sistema “AN”.

Consiste en un indicador, seguido de letras y números (figura 1), concebido para:

• Conjunto completo de equipos y piezas principales de propósito militar.
• Grupo de artículos de diseño comercial o militar, agrupados con fines militares.
• Artículos comerciales en que la nomenclatura facilita su identificación militar, funcionamiento o ambas cosas.

Para la designación de la letra en cada uno de los campos de acuerdo al portador, tipo y propósito, existe una matriz de nomenclatura, que se muestra en la tabla de la figura 2.

Generalidades de los radares aéreos

Los radares instalados a bordo de aeronaves deben cumplir requisitos que los diferencian de los radares instalados en plataformas terrestres y navales, fundamentalmente los relacionados con sus dimensiones y peso, dado los límites de espacio disponibles en las plataformas aéreas.

En más de una oportunidad hemos escuchado hablar de radares y usar de manera indistinta “radar 2D” por “radar secundario” o de “radar 3D” por aquel radar que muestra las características del avión que está captando; por ello es que mostraremos de manera elemental que son unos y otros, para que se utilizan y que significa “2D” o “3D”.

Los radares que tienen como función, detectar la presencia de blancos (aéreos o terrestres) utilizando las características de la propagación, reflexión y difracción de las “ondas electromagnéticas” permiten determinar (según sea el caso) la ubicación en el espacio con relación al Norte Magnético, la distancia al emisor radar y la altura a que se encuentra el “blanco radar” detectado; cada una de tales determinaciones se asocian con el término “Dimensión” (D).

De lo anterior, se deduce que cuando hablamos de una “RADAR 2D”, estamos hablando de un equipo que solo determina 2 dimensiones (en tales casos se mide la ubicación en el espacio con relación al Norte Magnético y la distancia al emisor radar); y cuando hablamos de un “RADAR 3D”, estamos mencionando un equipo que determina las 3 dimensiones (la ubicación en el espacio con relación al Norte Magnético, la distancia al emisor radar y la altura a que se encuentra el “blanco radar” detectado)

En los dos casos anteriores, el poder determinar la presencia de un avión, es independiente (si el cubrimiento radar lo permite) de la colaboración que preste la tripulación y el equipo de a bordo de la aeronave; de allí que se pueda denominar a estos radares como que detectan a todo blanco “no cooperativo”.

Por lo general, la mayoría de los radares instalados en las aeronaves del tipo caza, bombardero, transporte, helicópteros y otros (con requerimientos de maniobrabilidad y espacio a bordo, figura 3), trabajan en las bandas de frecuencia I/J (de 8 000 a 12 000 MHz).

En primer lugar, esto responde a las dimensiones constructivas de los elementos de antena y guías de onda (mientras mayor es la frecuencia menor es la longitud de onda). En segundo lugar, a las posibilidades que brindan en cuanto al ancho de banda de las señales y la capacidad de generar varios ases con diagramas direccionales estrechos.

El sector de observación (escaneo) de las antenas de estos radares oscila entre los 60o y 105o, pudiendo rotar el centro de las antenas en un rango aproximado de 45o, lo que permite mover el sector de observación en otra dirección con respecto al plano de traslación de la plataforma aérea (figura 4).

Características

Estos radares en su mayoría son multifuncionales y multimodales. Un ejemplo de las últimas tecnologías de radares con estas capacidades es el Radar Escalable de Haz Ágil – Golpe Global (SABR-GS, por sus siglas en inglés), con el cual están siendo modernizados los bombarderos B-1B (figura 5), como parte de un plan de modernización (sustitución del AN/APQ-164).

El SABR-GS, es un radar con tecnología de arreglo de antenas en fase de escaneo electrónico activo (AESA) multifuncional, derivado del radar APG-83 SABR del caza F-16. Emplea múltiples modos de operación, incorporados de los desarrollos de radares AESA de los cazas de quinta generación F-22 y F-35.

Entre las nuevas capacidades aportadas están: realizar más rápido la búsqueda terrestre, detectando a una mayor distancia los objetivos a golpear; mapeo en modo de apertura sintética (SAR) con detalles del área, procesando las imágenes y videos obtenidos, para la localización y clasificación precisa de los objetivos bajo cualquier condición meteorológica, reduciendo el trabajo de la tripulación (figura 5).

Por otra parte, existen plataformas aéreas de mayores dimensiones designadas para misiones de vigilancia y pronto aviso, que además de llevar a bordo radares para la navegación aérea, están equipadas con radares aerotransportados de vigilancia y pronto aviso (figura 6) como son: el E-3 “Sentry” con radar AN/APY-1/2 (banda de frecuencia de 3 215 – 3 380MHz), los E-2C “Howk Eye” y P-3B “Orion” con radar AN/APS-145, y E-2D con radar AN/APY-9 (banda de frecuencias de 420 – 450MHz).

Estos radares trabajan en frecuencias más bajas y con alta potencia de irradiación de la señal (en el orden de las decenas de kilowatts), con el objetivo de garantizar mayor alcance para la detección de los blancos aéreos y navales.

Un caso típico de este tipo de radar es el AN/APY-1/2, del avión E-3 del sistema “AWACS”, de localización lejana y dirección de aviación.

Fue introducida en las Fuerzas Aéreas de los Estados Unidos de América en el año 1977. Su versión modernizada, la estación de radar AN/APY-2, fue introducida en las Fuerzas Aéreas estadounidense y en las Fuerzas Aliadas de la OTAN en el año 1982. Este radar tiene un sector de escaneo de la antena, de 360o en el plano acimutal y 45o en el plano vertical y es capaz de detectar objetivos a una distancia promedio de 350 Km.

La principal diferencia de la AN/APY-2 con relación a la AN/APY-1, es la existencia en la AN/APY-2 de un modo especial de detección y acompañamiento de los objetivos navales.

Modos fundamentales de trabajo

• “Doppler pulsivo sobre el horizonte”: para la detección de objetivos aéreos con la medición de la distancia, el acimut y la velocidad de éstos.
• “Doppler pulsivo sin escaneo vertical”: para la detección lejana de objetivos aéreos sobre el fondo de la tierra y la medición de la distancia, el acimut y la velocidad de éstos.
• “Doppler pulsivo con escaneo vertical”: para la medición adicional de la altura de vuelo de los objetivos aéreos.
• “De impulsos, naval”: para la localización lejana de objetivos navales.
• “Pasivo”: con la desconexión del transmisor para marcar la fuente de emisión electromagnética mediante varias mediciones sucesivas del acimut hacia la fuente emisora.

Para cualquier caso, los valores de los parámetros frecuenciales y temporales de las señales de radar (frecuencia portadora, periodo de repetición de la serie de impulsos, ancho del pulso, periodo de rotación/ escaneo de antena), son variables que reflejan los modos de trabajo de los radares, lo que constituyen indicios del tipo de actividad que realizan las plataformas aéreas que lo portan.

Principales radares de las aeronaves militares de los EE.UU.

Aunque las Fuerzas Armadas estadounidense cuenta con una amplia variedad de radares, es posible agruparlos por su designación según el sistema “AN”. De esta forma podemos relacionar los principales radares de las aeronaves militares.

Fuentes

• Jane's Radar and Electronic Warfare Systems. Jane's Information Group 2002.
• Radar Technology Encyclopedia (Electronic Edition). Artech House, Inc. 1998.
• Jane's Radar and Electronic Warfare Systems 2008-2009.
• [1]