Nyomon követés szkennelés közben - Track while scan
A pályán, miközben leolvasó ( TWS ) egy mód radar művelet, amelyben a radar által lefoglalt részét teljesítmény nyomon követése a cél vagy célok, míg része a teljesítmény kerül felosztásra szkennelés, ellentétben az egyenes nyomkövetési módban, amikor a radar irányítja az összes hatalom a megszerzett célok nyomon követésére. TWS módban a radarnak lehetősége van további célpontok megszerzésére, valamint átfogó képet nyújt a légtérről, és segít fenntartani a jobb helyzetfelismerést .
Háttér
A korai légi radarrendszerek általában pusztán nyomkövető rendszerekként működtek, egy erre kijelölt radarkezelő manuálisan „hangolta” a rendszert, hogy a repülőgép előtt viszonylag szűk látómezőben találja meg a célpontokat. A keresési területet különböző módszerekkel lehet mozgatni, jellemzően fáziseltolással vagy lebenykapcsolással alacsony frekvenciájú rendszereken, amelyek nagy antennákat igényelnek, vagy a radar edény mozgatásával mikrohullámú frekvencia radarokon. Az elkötelezettségek azzal kezdődnének, hogy a földi irányítók hangparancsokkal irányítják a repülőgépet a célterületre, majd ha a repülőgép hatótávolságra kerül, a saját radar felveszi a célpontot a végső megközelítéshez, amikor a radarkezelő hangutasításokat ad. a pilótának. Nem volt valódi különbség a cél keresése és követése között.
Az olyan földi radarok, mint az SCR-584, fejlődésük elején automatizálták ezt a folyamatot. Keresési módban az SCR-584 360 fokkal elforgatta az antennáját, és a hozamokat egy tervpozíció- jelzőn (PPI) ábrázolták . Ez a kezelőknek jelzést adott a ~ 25 mérföldes észlelési tartományon belül lévő célpontokról és azok irányáról a radarhoz képest. Amikor az egyik visszatérést érdekesnek ítélték, a radart nyomkövetési módba kapcsolták és "lezárták". Ettől kezdve az antenna automatikusan a célpont felé mutat, és pontos irányt, magasságot és hatótávolságot ad ki a B-Scope kijelzőjén. A kezelői munkaterhelés jelentősen csökkent.
Az elektronika fejlődése azt jelentette, hogy csak idő kérdése, hogy az SCR-584-hez hasonló automatizált radarok méretét és súlyát eléggé le lehessen csökkenteni ahhoz, hogy elférjenek egy repülőgépben. Ezek az 1950 -es évek végén kezdtek megjelenni, és a nyolcvanas évekig gyakoriak maradtak.
A félaktív radar-irányító rakéták bevezetése különösen fontossá tette a lezárási koncepciót. Ezek a rakéták az indító repülőgép saját radarját használják, hogy radarjellel "megfessék" a célpontot, a rakéta hallgatja, hogy a jel visszaverődjön a célpontról, és elinduljon. Ez megköveteli, hogy a radart le kell zárni, hogy állandó irányjelzést biztosítson. Hátránya, hogy ha a radar egyetlen célpont nyomon követésére van beállítva, a kezelő elveszíti az egyéb célokról szóló információkat. Ez az a probléma, amelyet a nyomkövetés a szkennelés során hivatott megoldani.
A hagyományos radarrendszerekben a kijelző tisztán elektromos; a radartálcáról érkező jeleket felerősítik és közvetlenül oszcilloszkópba küldik megjelenítésre. A kijelzőn lévő "blip" és az antennából érkező rádiójel között egy-egy kapcsolat van. Ha az antennát nem egy adott irányba mutatják, az adott irányból érkező jelek egyszerűen eltűnnek. Annak érdekében, hogy a kezelő jobban tudja olvasni a kijelzőt, az oszcilloszkópok általában lassan halványuló foszfort használtak a "memória" nyers formájaként.
Nyomon követés szkennelés közben
A nyomon követési radarok követése két új technológia bevezetésével vált lehetővé: a szakaszos tömbradarok és a számítógépes memóriaeszközök. A fázissoros antennák a hatvanas években hangolható nagy teljesítményű koherens rádiófrekvenciás oszcillátorok bevezetésével váltak praktikussá . Ha a fázist kissé eltolja egy sor antenna között, a kapott additív jelet elektronikusan lehet irányítani és fókuszálni. A TWS fejlesztése szempontjából sokkal fontosabb volt a digitális számítógépek és a hozzájuk tartozó memóriák fejlesztése, amelyek lehetővé tették a radaradatok szkennelésről szkennelésre történő emlékezését.
A TWS radarok leválasztják a kijelzőt az antennáról, és a jeleket a kijelző helyett számítógépre küldik. A számítógép értelmezi a jelet, és "sávfájlt" készít minden olyan dologhoz, amely normál esetben hibát okozott volna. Amikor a radar legközelebb visszatér erre a területre, minden visszatérés korrelál az eredeti felvétellel, és a sávfájl szükség szerint frissül vagy elvetésre kerül. Egy második rendszer folyamatosan olvassa a sávfájlokban lévő adatokat a memóriából, és megjeleníti ezt a radaron jegyzetelt ikonok sorozataként. Az egyenes nyomkövetési módtól eltérően a TWS radaroknak egy további problémát kell megoldaniuk annak felismerésében, hogy minden egyes célmegkülönböztetés/észlelés új célt határoz meg, vagy a már követett célokhoz tartozik.
Mivel a célpontok elhelyezkedése akkor is ismert, ha a radarantenna nincs rájuk irányítva, a TWS radarok a következő vizsgálat során visszatérhetnek az égbolt ugyanazon területére, és további energiát sugározhatnak a cél felé. Tehát annak ellenére, hogy a radar nem festi folyamatosan a célpontot, mint egy hagyományos zárolásnál, elegendő energiát küldünk ebbe az irányba, hogy lehetővé tegye egy rakéta követését. Ebben segít egy fázisos tömbantenna , amely lehetővé teszi, hogy a jel a célpontra fókuszáljon, amikor az antenna ebben az irányban van, anélkül, hogy közvetlenül a célpontra kellene irányítani. Ez azt jelenti, hogy a céltárgy hosszabb ideig festhető, amikor az antenna ugyanazon általános irányban van. A fejlett fázisú tömbradarok ezt még egyszerűbbé teszik, lehetővé téve a jel folyamatos irányítását a célpont felé.
Azonban a történelem első működő nyomkövetési radar nem volt sem PESA, sem AESA radar. Ez valójában a B-200 néven ismert szovjet gyártmányú rakétairányító, célérzékelő és nyomkövető radar volt, amelyet először 1953-ban tervezett a KB-1 (ma NPO Almaz néven ), többcsatornás, álló légvédelmi rakéta részeként kijelölt rendszer S-25 ( Sistema-25 , eredeti neve Berkut - Arany sas , angolul), vagy SA-1 Guild (a NATO kijelölés ), amely kizárólag a védekezés lehetséges tömeges légitámadás Moszkva és különösen Kreml hosszú -a stratégiai USAF bombázók (különösen a B-47 és később a B-52-esek , amelyek képesek sztratoszférikus repülésekre, ami teljesen immunissá tette őket a közönséges légvédelmi lövegekkel szemben).
Mivel az S-25-öt a történelem első többcsatornás rakétarendszereként is tervezték (az első, amely képes volt egyszerre több célpont bevetésére-akár húsz célt egyetlen akkumulátorral, egyenként három rakétával) , így egy olyan radarra volt szükség, amely képes elvégezni egy ilyen igényes feladatot, ami végül a B-200 létrehozását eredményezte, mint a legelső tűzvédelmi radart, amelyet rakéták többféle irányítására terveztek több különböző légi célponton. TWS képessége miatt.
Ahelyett, hogy későbbi fázisú tömbantennákat és többprocesszoros digitális számítógépeket használna (mindkettő akkor még nem létezett), a TWS képességét a B-200-ban valójában egy alternatív módszerrel, azaz az úgynevezett "nyers felhasználással" valósították meg of Force "megközelítés (a B-200 masszív és nagyon terjedelmes elektronikát tartalmazott, sok analóg számítógéppel , saját tápegységgel, nehéz generátorok , szabályozók, stabilizátorok és lélegeztetők formájában, amelyek mind viszonylag nagy betonbunkerben voltak elhelyezve). A Szovjetunió 56 radarhelyet hozott létre 1954 és 1956 között (annyi S-25 rakétahelyet) két nagy koncentrikus gyűrűben Moszkva körül, amelyek két légvédelmi védelmi vonalat képviseltek, mindegyikben több S-25 hely (Ezek közül 34 a külső, míg a másik 22 a belső gyűrűn található).
A B-200 egy 3D , UHF , S/E-sávú radar volt, amelynek 150 km-es észlelési hatótávolsága és akár 30 különböző célpont egyidejű nyomon követése volt (ezek közül 20-an S-25 rakétákat is tudtak indítani), miközben még mindig új célpontokat keres. Ez volt az első olyan radar a világon, amely képes ilyen funkciókra, és ezt fél évszázad múlva először fogja felülmúlni a modern orosz S-400 rendszer (amelynek 92N2-es tűzvédelmi radarával akár 80 különböző célpont is képes egyszerre fellépni) , mindegyik két rakétával). A B-200 a maga idejében is nagyon egyedi és fejlett dizájnnal, valamint szokatlan működési móddal rendelkezett; két szimmetrikus antennából áll (az egyik azimuthoz, a másik a magasság megfigyeléséhez), mindegyik két hatszögletű, gyémánt alakú tárcsával (egyenként 10 méter magas), amelyek mindkettő saját tengelye körül forog (mint egy propeller) vagy szélmalom ) kölcsönösen ellentétes irányban és akár 50 fordulat / perc sebességgel, ami lehetővé tette számukra a célszkennelést. A B-200 az S-25-tel együtt közel 30 évig (1955-1982) szolgált Moszkva fő védelmi vonalaként az esetleges légitámadások ellen, míg később az önjáró, nagy hatótávolságú S-300 rakétarendszer (napjainkban ) felülmúlta. S-400), elsősorban az egész S-25 rendszer teljes mozdulatlansága miatt.
Annak ellenére, hogy a B-200 nem tartozik a modern fázissoros radarok kategóriájába, a B-200-at a történelem első modern tűzvédelmi radarának is tekintik (a rakétavezérlésre szánt radart), mivel a mai típusú radarok többsége megosztott a TWS képesség.
A nyugati oldalon, az első működési TWS radar a Royal Navy (RN) Típus 984 haditengerészeti radar, amelynek során először három évvel később, mint a szovjet B-200 földi radar (1956-ban), csak három ilyen radarok gyártott (az három Royal Navy repülőgép -hordozó - a HMS Eagle , Hermes és Victorious ). Ezenkívül a 984-es típus nem volt tűzvédelmi radar, és így nem rakéták irányítására volt szánva, hanem földi irányítású elfogásra szánt radar , valamint korai figyelmeztető radar, ami miatt TWS-képességre is szükség volt. Ez volt az első nyugati radar, amely képes volt arra, hogy repülőgépeket több légi úton célba juttasson, miközben egyidejűleg előkészítette az újakat. A 984 -es típus volt az első tengeri TWS radar is a történelemben.
Az Egyesült Államokban az eredeti nyomkövető radarrendszer az amerikai légierő számára 1958-ban kifejlesztett félautomata földi környezet (SAGE) rendszer volt. A SAGE hatalmas számítógépeket igényelt, hogy több tucat repülőgép nyomvonalát fejlesszék ki és tartsák fenn. A korai légi TWS radar jellemzően csak egyetlen célpontot követett be szkennelés közben. Az eredeti TWS repülőgép-készlet az XF-108 Rapier Hughes Aircraft AN/ASG-18 volt , amely egyetlen célt tud követni. A Westinghouse AN/APQ-81 az F6D rakéta számára fejlettebb volt, akár nyolc célpontot követett , de saját kezelőt igényelt.
Csak a digitális számítógépek , és különösen a mikroprocesszorok bevezetése után vált praktikussá a TWS a légi alkalmazásokban. A TWS fejlesztése általában követte a mikroprocesszorok fejlődését, amelyek végül meghajtották őket; Az AN / AWG-9 a F-14 Tomcat használt egy Intel 8080 és nyomon követhetik 24 célokat.