الکترونیک هوایی و رادار

معرفی رادارهای RDM و RDI(متعلق به میراژ2000)

معرفی رادارهای RDM و RDI(متعلق به میراژ2000)

به نام خداوند بخشنده مهربان

مترجم : سینا نوریخانی

آنچه که میخوانید معرفی دو نمونه رادار هواپایه ساخت فرانسه با نام های RDM و RDI است که در جنگنده های میراژ 2000 (Mirage 2000) مورد استفاده قرار گرفتند. در معرفی این رادارها و در بیان ویژگی های آن ها اصطلاحات تخصصی در حوزه الکترونیک و رادار نیز به کار رفته که سعی بر این بوده توضیح مختصری در مورد آن ها ارائه شود و یا کلید واژه ای جهت جستجوی مفصل و کامل علاقه مندان ارائه گردد. در انتهای مقاله نیز منابع عمومی مرتبط با مطلب درج شده که امکان تحقیق آسان تر برای علاقه مندان به یادگیری بیشتر را فراهم میکند. نام های اختصاری RDM و RDI در حقیقت مخففی از رادار داپلر چند منظوره (Radar Doppler Multifunction) و رادار پالس داپلر(Radar Doppler à Impulsions) به زبان فرانسوی هستند.هر دو رادار توسط صنایع تامسون سی اس اف (Thomson-CSF) که بعد ها به تالس (Thales) تغییر نام یافت ارائه شدند.هدف از طراحی و ساخت این رادارها تجهیز جنگنده های میراژ 2000 در نمونه های صادراتی و ایضا برخی مدل های اولیه تولیدی مورد استفاده در نیروی هوایی فرانسه بود.

برای اشنایی با میراژ2000 اینجا را کلیک کنید

روند توسعه رادار RDM  از دهه هفتاد آغاز شد و اولین نمونه ساخته شده از این رادار در سال 1980 تست پروازی را پشت سر گذاشت. پیش از عملیاتی سازی این رادار ، پنج نمونه اولیه و سه نمونه پیش تولید از از آن ساخته شد که جهت تایید قابلیت ها و انجام آزمایشات مختلف بود. نمونه های تولیدی این رادار تا سال 1983 تحویل شدند در حالی که اولین نمونه های تولیدی از رادار RDI در سال 1986 تحویل و عملیاتی گردیدند. رادار RDM در حقیقت براساس توسعه و تحول طرح رادار سیرانو 4 یا Cyrano IV مورد استفاده در جنگنده میراژ اف 1 (Mirage F1) ساخته شد. هزینه توسعه این رادار جدید برای شرکت فرانسوی تامسون در حدود 50 میلیون دلار آمریکا بود. پس از ارائه رادار RDM ، مسیر توسعه این رادار امتداد یافته و رادار دیگری با نام RDI با هزینه دولتی توسعه داده شد که در نقش اصلی رهگیری هوایی قابلیت استفاده داشت. در حقیقت تمرکز توانایی ها در این رادار بر نبرد هوا به هوا و رهگیری اهداف هوایی بود.

رادار سیرانو 4 (با تلفظ غلیظ فرانسوی سیغانو) جنگنده میراژ F1C که پایه طراحی رادار RDM است

لازم به ذکر است که در توسعه رادار RDI علاوه بر بودجه دولتی، در حدود 30 درصد از کار نیز به شرکت Électronique Serge Dassault واگذار شد و البته کار ساخت رادار RDI نیز در حدود 3 سال بیش تر از توسعه و ساخت RDM به طول انجامید. پس از دو رادار RDM و RDI سری دیگری از رادارهای فرانسوی نیز در امتداد مسیر توسعه دو رادار اولی ارائه شد که RDY یا رادار داپلر چند هدفه (Radar Doppler Multitarget) و نمونه های ارتقا یافته آن از جمله RDY-2 بود. مزیت رادار های مورد اشاره در افزایش کانال های ردیابی هدف و افزودن حالت های بیشتر هوا به زمین در رادار و ……. است. البته در مطلبی که در ادامه خواهید خواند به رادارهای سری RDY پرداخته نخواهد شد و صرفا از این جهت که این رادارها به نوعی مرتبط با مطلب بودند به صورتی مختصر مورد اشاره قرار گرفتند.

رادار RDY که پس از سری RDM و RDI ارائه شد (در فرصت مناسب و در طی مقاله دیگری به این سری از رادارهای هواپایه فرانسوی نیز خواهیم پرداخت)

رادار RDM که در برخی منابع از آن با عنوان سیرانو 5 یاCyrano 5  نیز نام برده شده یک رادار پالس داپلر (1) چند حالته (2) با بسامد تکرار پالس پایین (3) است و در نقطه مقابل آن رادار RDI یک رادار پالس داپلر با بسامد تکرار پالس بالا (4) است. رادار پالس داپلر سامانه ای راداری است که علاوه بر کسب اطلاعات موقعیتی هدف از جمله ارتفاع ، برد و جهت ، سرعت شعاعی آن را نیز اندازه گیری میکند.در رادارهای پالس داپلر از طریق تکنیکی موسوم به زمان سنجی پالس (5) ، برد هدف مشخص میشود و با استفاده از اثر داپلر (6) سرعت سیر هدف را مشخص میکنند. بسامد تکرار پالس یا فرکانس تکرار پالس (7) که در تشریح یکی از ویژگی های دو رادار مذکور عنوان شد، به تعداد پالس های تکرار شونده یک سیگنال مشخص در یک زمان واحد (که معمولا به صورت پالس بر ثانیه اندازه گیری میشود) اطلاق میگردد. تعداد پالس های تکرار شونده رادار RDI در هر ثانیه بیش از رادار RDM است از این جهت این دو رادار به دو نمونه با بسامد تکرار پالس پایین و بالا تقسیم بندی شده اند. مزیت بالا بودن بسامد تکرار پالس در رادار RDI نسبت به رادار RDM، در ارزیابی دقیق تر سرعت هدف هوایی توسط رادار است.

هر چند رادار RDI حاصل توسعه و ارتقای طرح رادار RDM است اما این دو رادار قطعات الکترونیکی مشترک کمی دارند و و در یک کلام سطح اشتراک قطعات آن ها پایین است. بزرگترین تفاوت رادار RDI نسبت به RDM در افزایش برد نگاه به پایین-شلیک به پایین (8) در حالت پالس داپلر از 37 الی 46 کیلومتر به 92.6 کیلومتر است. این مسئله از آن جهت است که رادار RDI برای نقش و کاربری رهگیری و مقابله با اهداف هوایی بهینه شده و یکی از موارد مهم بدین منظور توانایی رادار در کشف ، ردیابی و درگیری با اهداف پروازی ارتفاع پست به صورت پایین نگر در برد مناسب است. برای درک بهتر اهمیت این قابلیت بد نیست از عراق و ایران و دو جنگنده اف 14 تامکت و میراژ اف 1 این دو کشور مثالی بیاورم. با توجه به محدود شدن قابلیت های کشف و ردیابی رادار AWG-9 تامکت در حالت دید به پایین یا پایین نگر ، میراژ های عراقی که از توانایی مناسبی در پرواز در ارتفاع پست برخوردار بودند از این ضعف تامکت های ایرانی استفاده کرده ، فاصله درگیری را به میزان قابل توجهی کاهش داده و در نهایت نسبت به افزایش ارتفاع و انجام حملات ناگهانی اقدام میکردند که در مواردی هم موجب شکار تامکت های ایرانی توسط میراژ های عراقی شد. با توجه به موارد مطرح شده توانایی کشف و رهگیری اهداف در ارتفاع پست در حالت پایین نگر و آن هم در برد مناسب از جمله قابلیت های مهم یک رادار هواپایه در رزم هوایی محسوب میشود.

رادار RDM

 

رادار RDM میراژ 2000، به شباهت ظاهری این رادار در بخش آنتن با رادار سیرانو 4 میراژ اف 1 دقت کنید

یک رادار داپلر با بسامد تکرار پالس پایین، دارای آنتن کسگرین وارونه (9) به قطر 655 میلیمتر با فرستنده همدوس (10) لامپ موج رونده یا موج حرکتی به اختصار TWT (11) که در باند X (محدوده فرکانسی 8 الی 10 گیگاهرتز) عمل میکند. آنتن کسگرین نوعی از آنتن های ریزموج یا مایکروویو است که دارای دو سطح بازتابنده یا آینه اصلی و ثانویه (12) است. تغذیه کننده موج (13) رادار بر روی بازتابنده اصلی یا در فاصله نزدیک به آن قرار گرفته. در این نوع از آنتن، پرتو ارسالی از سوی تغذیه کننده در ابتدا به آینه ثانویه میتابد و در نهایت بازتاب آن بر روی آینه اصلی پخش شده و مجددا توسط آینه اصلی به سمت محدوده پوشش رادار بازتاب میابد.آنتن کسگرین یا کاسگرین وارونه نیز نمونه ای از این نوع آنتن با برخی تفاوت ها است که تحقیق در این مورد و ایضا مزیت های آنتن های کسگرین را به شما واگذار میکنم. لامپ موج رونده یا لامپ با موج حرکتی یا عبوری اختصارا TWT که پیشتر مورد اشاره قرار گرفت برای تقویت سیگنال های بسامد رادیویی (14) در محدوده ریزموج یا مایکروویو در فرستنده رادار مورد استفاده قرار میگیرد. این نوع از لامپ ها به دو نوع کلی تقسیم میشوند که باز هم تحقیق بیشتر را به خود شما واگذار کرده و به ادامه صحبت در مورد معرفی رادار RDM میپردازم.

طرح آنتن کسگرین وارونه ، شماره 1 تغذیه کننده 2 بازتابنده ثانویه شبکه ای 3 بازتابنده یا آینه اصلی

این رادار دارای گیرنده ای با برخورداری از تکنیک فشرده سازی پالس (15) دیجیتال در برد بلند و پردازش دیجیتالی با نرخ هشدار اشتباه ثابت (16) در برد متوسط و کوتاه است. فشرده سازی پالس از جمله تکنیک های رایج در رادارهای امروزی است که به منظور کاهش توان متوسط پالس ارسالی با افزایش طول پالس صورت میگیرد.در این تکنیک با استفاده از مدارات خاص در گیرنده رادار ، پالس دریافتی فشرده و بازیابی میشود. در تکنیک فشرده سازی پالس میتوان پالس را به صورتی کدگذاری شده درآورد تا صرفا رادار مادر قادر به بازیابی و فشرده سازی پالس های دریافتی باشد که از مزیت های مهم این مسئله در مقابله با سیستم های شنود الکترونیکی و موقعیت یاب ساطع کننده (17) است که جهت کشف موقعیت رادار و حامل آن با استفاده از تجزیه و تحلیل امواج دریافتی کاربرد دارند. در یک کلام برخورداری از چنین قابلیتی، امکان کشف غیر فعال موقعیت هواپیما از طریق دریافت و تجزیه و تحلیل امواج راداری آن را به میزان قابل توجهی کاهش میدهد. نرخ هشدار اشتباه ثابت به یک شکل معمول از الگوریتم تطبیقی به منظور جدا سازی هدف و بازتاب راداری آن از نویز و امواج بازتابی ناخواسته از پس زمینه محیطی اشاره دارد و روشی است برای بالا بردن قدرت تفکیک رادار.

رادار RDM به عنوان یک رادار چند حالته و چند منظوره، از قابلیت به کارگیری در کاربری های هوا به هوا ، هوا به دریا و هوا به زمین برخوردار بوده و قابلیت های راداری مختلفی را با حالت های اجرای چندگانه ارائه میکند. در تعریف رادار چند منظوره یا رادار با ماموریت چندگانه (18) ، علاوه بر اینکه رادار میبایست از قابلیت به کارگیری در حالت های مختلف هوا به هوا و …. برخوردار باشد میبایسد امکان ارائه گزینه های عملکردی مختلف را به صورت همزمان داشته باشد به عنوان مثال جستجو برای هدف جدید در ضمن ردیابی یک یا چند هدف مشخص و از این دست موارد. چنین قابلیت هایی در رادار RDM تعریف و تامین شده است. این رادار دارای ویژگی های متنوعی است از جمله : برخورداری از گیرنده سیگنال شناسایی سیستم تشخیص دوست از دشمن (اختصارا IFF) به صورت یکپارچه با آنتن رادار ، امکان استفاده به عنوان روشنگر موج ممتد هدف (19) جهت کنترل آتش موشک های هوا به هوا مجهز به سیستم هدایتی از نوع آشیانه یابی نیمه فعال راداری (20) ، تهیه نقشه زمینی و کشف اهداف زمینی با دقت و میزان تفکیک بالا با کاهش پهنای پرتوی رادار و تصحیح داپلر برای حذف کلاتر یا بازتاب ناخواسته عوارض زمینی در پس زمینه با بهره گیری از تکنیکی با نام متمرکز کننده پرتو داپلر (21) ، قابلیت اطمینان و صحت عملکردی بالا در رادار جهت انجام عملیات نفوذ ارتفاع پایین با تشخیص عوارض زمینی، وجود قابلیت نشانگر اهداف متحرک زمینی (22) ، امکان ردیابی در حین جستجو (23) جهت کشف اهداف جدید به صورت همزمان با ردیابی یک یا چند هدف (البته این ویژگی در رادار RDM در برد کوتاه و حالت پالس داپلر وجود ندارد) ، برخورداری از سیستم تست یکپارچه داخلی با امکان عیب یابی اجزای مختلف رادار در سریع ترین زمان ممکن و ………..

در این رادار حالت های عملکردی مختلفی ارائه شده از جمله :

– جستجو ، کشف ، رهگیری و کنترل تسلیحات در حالت هوا به هوا

  • تهاجم و نفوذ در ارتفاع پایین (با استفاده از قابلیت نقشه برداری، اجتناب از عوارض زمین (24) و ……..)
  • تهاجم هوا به زمین با برخورداری از قابلیت نشانگر اهداف متحرک زمینی و امکان شناسایی اهداف زمینی با دقت و قدرت تفکیک بالا
  • جستجو و تهاجم هوا به دریا

در رزم هوا به هوا، رادار RDM قابلیت پویش یا اسکن تحت زاویه 120 درجه ای را دارد که در حالت های مختلفی از جمله از نظر مدت زمان پویش و زوایای آن صورت میگیرد. این رادار از امکان پویش در دو سرعت 50 درجه بر ثانیه و 100 درجه بر ثانیه و پویش در حالت های زاویه ای 60-+ درجه ، 30-+ درجه و 15-+ درجه در جهت عمودی و افقی برخوردار است (در یک کلام دارای دو حالت از نظر سرعت پویش و سه حالت از نظر زاویه پویش است). این رادار همچنین دارای حالت پویش داپلر و بدون داپلر (25) در کاربری هوا به هوا میباشد. عرض یا گستره پرتوی این رادار در حدود 3.6 درجه  و الگوی پویش یا اسکن (26) آن  جهت کشف و ردیابی اهداف هوایی به صورت میله ای (27) است. در این الگوی پویش، رادار در ابتدا از سمت راست به چپ یا چپ به راست (بسته به طراحی آن) یک محدوده خطی را پویش یا اسکن میکند و پس از آن پرتو رادار محدوده ای پایین تر از پویش نخست را اینبار در خلاف جهت مورد پویش قرار میدهد. این عمل موجبات شکل گیری الگوی پویش میله ای میشود. بسته به اینکه چه زاویه ای و چه سطحی از پوشش راداری مد نظر باشد تعداد الگوهای پویش میله ای نیز قابل افزایش یا کاهش است.

نمونه ای از الگوی پویش میله ای در رادارهای هواپایه

در رادار RDM به عنوان نمونه از الگوهای پویش 4 میله ای یا 2 میله ای و …… استفاده میشود که هر الگو امکان پوشش زاویه مشخصی را دارد. بنا بر گفته صنایع تامسون سی اس اف فرانسه ، احتمال کشف هدفی با سطح مقطع راداری 5 متر مربع از فاصله 92.6 کیلومتری (50 مایل دریایی) توسط این رادار در زاویه پویش 120 درجه ای (یا 60-+) با الگوی پویش 4 میله ای (28) در حدود 90 درصد است. چنانچه الگوی پویش رادار به “یک میله ای” تقلیل یابد و پویش سمتی (29) یا پویش در جهت افقی به زاویه 30 درجه محدود شود امکان کشف اهداف در هوای مساعد توسط این رادار به 111 کیلومتر (60 مایل دریایی) افزایش خواهد یافت که بیشینه برد کشف رادار است. به طور کلی در رادار RDM نیز همچون دیگر رادارها هر چه دامنه پویش کمتر شود و تمرکز امواج راداری در محدوده ای کوچکتر بیشتر شود، امکان کشف هدف یا اهداف در برد بالاتر فراهم میشود.رادار RDM از حالت های پویش مختلفی برخوردار است از جمله حالت اَبَر پویش (30) که گسترده ترین سطح پویش در زوایای افقی را ارائه میکند ، پویش عمودی (با کاهش زوایای پویش یا اسکن در جهت افقی و افزایش زوایای پویش در جهت عمودی) و پویش یا اسکن در محدوده دید نمایشگر سربالا (31) جنگنده.

نمونه ای از تفاوت الگوی پویش در جهت عمودی و افقی

به منظور تهاجم هوا به هوا با موشک های هوا به هوای برد کوتاه یا توپ (در برد بسیار کوتاه) ، پرتو رادار با عرض 3.6 درجه به صورت نقطه ای بر روی هدف نشانه روی میشود وعمل ردیابی خودکار (32) هدف در محدوده دید نمایشگر سربالای جنگنده صورت میگیرد.در این حالت رادار از قابلیت قفل بر روی هدف در برد 19 کیلومتر برخوردار است. در حالت پایین نگر پالس داپلر که پویش رو به پایین جهت کشف اهداف هوایی ارتفاع پست در پس زمینه عوارض زمینی صورت میگیرد، چنانچه محدوده پویش در گستره 120 درجه باشد برد کشف رادار در حدود 37 کیلومتر (20 مایل دریایی خواهد بود) و در صورتی که گسترده پویش به زوایای 60 درجه و کمتر کاهش یابد برد کشف اهداف هوایی در ارتفاع پست به بیش از 40 کیلومتر خواهد رسید. بنا بر ادعای صنایع تامسون سی اس اف ، رادار RDM در حالت ضد کشتی یا هوا به دریا و با گستره پویش یا اسکن 120 درجه از قابلیت کشف هدفی در ابعاد یک قایق گشتی (33) در بیشینه برد 111 کیلومتر (60 مایل دریایی) برخوردار است. برد کشف این رادار در دو حالت هوا به هوا و هوا به دریا به میزان قابل توجهی بیش از حالت هوا به زمین و پایین نگر است که یک دلیل مهم آن مسئله وجود امواج بازتابی ناخواسته یا کلاتر از عوارض زمینی در حالت پایین نگر و هوا به زمین است.

داگ فایت تمرینی میراژ 2000 و اف 16 نیروی هوایی یونان ، یکی از قابلیت های رادار RDM ردیابی خودکار برد کوتاه است

پیشتر به این مسئله اشاره شد که رادار RDM دارای حالت پویش داپلر و بدون داپلر در کاربری هوا به هوا است. هر یک از حالت های پویش این رادار دارای فازهای مختلفی هستند و برد متفاوتی را ارائه میدهند. به عنوان نمونه در پویش با حالت بدون داپلر جهت کشف هدفی با سطح مقطع 5 متر مربع تحت گستره پویش 120 درجه در زوایای عمودی و افقی (حالت سوپر سرچ یا اَبَر پویش) سه فاز تعیین شده که فاز اول شامل کشف (34) هدف در بیشینه برد 111 کیلومتر (با گسترد پویش 15-+ درجه و با الگوی پویش تک میله ای و محدود)، فاز دوم شامل پیش اکتساب (35) در محدوده 55 الی  77 کیلومتر (با گستره پویش 120 درجه یا 60-+ درجه) و فاز سوم با ردیابی (36) هدف در برد کمتر از 55 کیلومتر (در گستره پویش 120 درجه یا 60-+) است. هر چه گستره پویش رادار محدودتر باشد و زوایای کمتری را پوشش دهد فاز کشف ، پیش اکتساب و ردیابی هدف در برد بیشتری خواهد بود.به عنوان مثال برد کشف در گستره پویش 120 درجه ای کمتر از برد کشف در گستره پویش 60 درجه ای است (با توجه به تمرکز رادار بر روی یک محدوده کوچکتر).

نمونه ای از الگوی پویش 4 میله ای در جهت عمودی
حالت پویش هوا به هوا بدون داپلر رادار RDM  و فاز های سه گانه پویش رادار از جمله کشف ، پیش اکتساب و ردیابی

در پویش هوایی پایین نگر با حالت پالس داپلر، یک فاز یکپارچه کشف و ردیابی تعریف شده و به محض کشف رهگیری صورت میگیرد.در این حالت چنانچه گستره پویش یا اسکن رادار 120 درجه باشد و با الگوی پویش یک میله ای صورت گیرد امکان کشف و ردیابی اهداف پروازی ارتفاع پست در بیشینه برد 37 کیلومتر یا 20 مایل دریایی وجود خواهد داشت. در حالت هوا به زمین ، رادار RDM از قابلیت کشف و مسافت یابی اهداف زمینی ، تهیه نقشه به منظور به روزرسانی و تطبیق اطلاعات سیستم ناوبری اینرسیایی (با تطبیق داده ها و اطلاعات ذخیره شده در سیستم ناوبری با نقشه های راداری) و هدایت جنگنده به منظور انجام عملیات نفوذ در ارتفاع پست (با پرواز در ارتفاع پایین) با استفاده از سیستم اجتناب از عوارض زمین. در حالت اجتناب از برخورد با عوارض زمینی ، ارتفاع پروازی امن برای جنگنده از طریق خطوط نشانگر که بر روی نمایشگر سربالای جنگنده نمایش داده میشوند، مشخص شده و خلبان میبایست در محدوده میان خطوط نشانگر پرواز کند.یکی از تفاوت های حالت هوا به زمین در رادار RDM در کاهش گستره پویش یا اسکن رادار به زاویه 50 الی 60 درجه است در حالی که در حالت های دیگر گستره پویش رادار تا 120 درجه خواهد بود.

حالت پویش پایین نگر داپلر رادار RDM ، کشف و ردیابی هدف در عین دریافت و تجزیه و تحلیل امواج دریافتی از منبع ثانویه در قالب قابلیت اقدامات پشتیبانی الکترونیک یا ESM

رادار RDM در حدود 245 کیلوگرم وزن دارد و دارای اجزای اصلی غیر یکپارچه و قابل تعویض است که برخی از آن ها به صورت انتخابی جهت افزایش قابلیت های رادار قابل سفارش و نصب بودند. اجزای مورد اشاره عبارتند از :

1- نوسان ساز اصلی (37) : نوسان سازی که بسامد حامل خروجی تقویت کننده یا فرستنده را می سازد

2- منبع تغذیه

3-واحد پردازش داده (38)

4- واحد متمرکز یا تیز کننده پرتو داپلر (DBS) از اجزای انتخابی رادار که توسط خریدار قابل سفارش بود

5- فرستنده باند X

6- واحد تناوب (39) 72 مگاهرتز

7- روشنگر موج ممتد که از جمله اجزای سفارشی و انتخابی رادار جهت ارتقای قابلیت های آن محسوب میشد (جهت هدایت موشک های هوا به هوا با هدایت نیمه فعال راداری)

8- واحد دریافت و پردازش هوا به هوا

9- واحد دریافت و پردازش هوا به زمین

10- مکانیزم محرک آنتن

11- آنتن کسگرین وارونه

بخش های اصلی رادار RDM

اجزای اصلی این رادار به صورت بلوک های مجزا از یکدیگر و قابل نصب و جداسازی مستقل طراحی و ساخته شدند تا بدین صورت امکان تعویض و تغییر در اجزای رادار با سهولت فراهم باشد. رادار RDM دارای 10 واحد موسوم به واحد جایگزینی خط (40) است که از طریق گذرگاه داده (41) داخلی جهت ارتباط و انتقال داده بین اجزا مرتبط هستند. در دهه هشتاد میلادی، معماری به هم وابسته دیجیتال (42) در طراحی و تلفیق تجهیزات اویونیک مورد استفاده قرار می‌گرفت. در این معماری متناظر هر وظیفه، یک کامپیوتر یا پردازشگر برای پردازش اطلاعات قرار داده میشد و قطعات به صورت وابسته و توزیع شده در سطح هواپیما یا در داخل سیستم های عمده آن همچون رادار جانمایی میشدند.همچنین کلیه تجهیزات به وسیله گذرگاه داده با یکدیگر ارتباط پیدا میکردند. برای اولین بار در این معماری، مفهومی جدید از قطعات اویونیک به نام واحد جایگزینی خط  ارائه گردید که نوعی پردازشگر تکامل یافته برای انجام وظایف مشخص درخواست شده است. در حقیقت یک معماری به هم وابسته از تعدادی LRU  که با یک گذرگاه داده با یکدیگر در ارتباط هستند، تشکیل شده‌است. در رادار RDM نیز ما شاهد چنین معماری هستیم.

معماری به هم وابسته دیجیتال در یک جنگنده

خروجی اطلاعات رادار RDM در جنگنده های میراژ به دو صورت برای خلبان نمایش داده میشود، یکی بر روی نمایشگر سربالا (اختصارا HUD) و دیگری بر روی نمایشگر سر پایین چند حالته سه رنگ از نوع لامپ پرتو کاتدی (43) که اختصارا CRT نامیده میشود. این رادار از قابلیت ضد اقدامات متقابل الکترونیک اختصارا ECCM (44) برخوردار است. اینکه چه تکنیک ها و تکنولوژی های الکترونیکی در این رادار جهت مقابله با جنگ الکترونیک به کار گرفته شده به صورت کامل مشخص نیست و تنها میتوان به ذکر این نکته اکتفا کرد که بنا بر اعلام شرکت سازنده رادار RDM در دوره خود از قابلیت های مطلوبی در حوزه مقابله با جنگ الکترونیک برخوردار بوده است. این رادار همچنین امکان انجام اقدامات پشتیبانی الکترونیک به اختصار ESM (45) را نیز دارد. اقدامات پشتیبانی الکترونیکی شامل شنود ، ثبت ، تجزیه و تحلیل امواج دریافتی از سایر منابع به منظور به کارگیری در اقدامات متقابل الکترونیک و یا کشف غیر فعال و اصطلاحا پسیو هدف یا اهداف است.

نمونه ای از کابین میراژ 2000 (در مدل C) ، نمایشگر سربالا (HUD) و نمایشگر سر پایین (HDD) تعبیه شده برای خلبان در عکس قابل رویت هستند.

مدتی پس از ارائه رادار RDM ، نمونه ارتقا یافته ای از آن ارائه شد که دارای تغییرات ذیل بود :

– افزوده شدن حالت های راداری خودکار
– سیستم پردازشی جدید برای حالت پویش پایین نگر
– رابط کاربری پیشرفته و جدید با نمایش اطلاعات راداری برای خلبان به شکلی اصلاح شده و جدید
– مقاومت بیشتر در برابر جنگ الکترونیک

و ……..

وضعیت رادار

بنا بر اعلام منابع نشریه جینز دیفنس، رادار RDM در تعداد 250 دستگاه تولید و تحویل شده و جنگنده های Mirage 2000B در شماره های 501 الی 514 ، 516 و 517 ، جنگنده های Mirage 2000C به شماره های 1 الی 37 و بخش عمده جنگنده های تک سرنشین Mirage 2000E و دو سرنشین Mirage 2000ED صادراتی به این رادار (و ایضا نمونه بهبود یافته آن) تجهیز شدند. البته بعد ها این رادار در برخی مدل های جنگنده های میراژ 2000 با نمونه های جدیدتر از سری رادارهای RDY جایگزین گردید. لازم به ذکر است که جنگنده های میراژ 2000 صادر شده به مصر ، پرو ، هند ، امارات و یونان بعضا از مدل های مجهز به رادار RDM یا نمونه بهبود یافته آن (RDM+) هستند.

میراژ 2000 سی  ببر نشان

رادار RDM فرانسوی را بنا بر گفته شرکت سازنده آن از جهت قابلیت های چندگانه ای که دارد میتوان با رادارهای سری APG-65 مورد استفاده در جنگنده های اف 18 آمریکا مقایسه کرد (رادار امریکایی قابلیت پایین نگر بهتری دارد). این رادار از جهات مختلف از جمله قابلیت های آن ، با رادارهای دیگری نیز قابل قیاس است از جمله رادار AI.24 Foxhunter مورد استفاده در تورنادو و یا رادار APG-66 مورد استفاده در اف 16 (معیار مقایسه دو رادار هواپایه صرفا برد آن ها نیست و ویژگی های الکترونیکی و قابلیت های کاربری آن ها نیز مد نظر است)

نصب رادار RDM بر روی بستر آزمایش رادار هواپایه که یک هواپیمای Mystère 20 اصلاح شده بدین منظور بود

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

رادار RDI

 


پیش از اینکه به بررسی ابعاد فنی و ویژگی های این رادار بپردازیم بد نیست نگاهی به تاریخچه طراحی و توسعه آن داشته باشیم. رادار RDI نخستین رادار داپلر با بسامد تکرار پالس بالا بود که توسط فرانسوی ها طراحی و ساخته شد. در سال 1967 بنا بر درخواست وزارت دفاع فرانسه دو شرکت Thomson CSF و ESD (یا همان شرکت Électronique Serge Dassault ) کار بر روی پروژه ای جهت توسعه رادار RDM و ارائه رادار جدید با توانایی های ویژه رهگیری هوایی را آغاز کردند. در آن زمان پروژه رادار RDI فاقد یک پیمانکار اصلی بود و دو شرکت فعال در پروژه هم به صورت مستقل بر روی طرحها  کار میکردند. در ابتدا قرار بر این بود که رادار جدید جهت پروژه هواپیمای رزمی آینده (46) فرانسه که یک جنگنده سنگین دو موتوره بود ساخته شود اما در نهایت پروژه این جنگنده به جهت هزینه بالا و ایضا چشم انداز صادرات محدود منتفی گردید و پروژه ای جدید برای ساخت جنگنده ای تک موتوره و سبکتر که بعد ها با نام میراژ 2000 شناخته شد، در دستور کار فرانسوی ها قرار گرفت.

در اواخر سال 1976 صنایع تامسون سی اس اف به عنوان پیمانکار اصلی پروژه راداری RDI انتخاب شده و 70 درصد از کارهای پروژه بر عهده این شرکت قرار گرفت. 30 درصد مابقی نیز توسط صنایع ESD بر عهده گرفته شد. پروژه رادار RDI در نهایت با تغییرات مهم از جمله با بهره گیری از تکنیک مدار ترکیبی (47) برای ساخت رادار ادامه یافت. توسعه رادار RDI تا اوایل دهه هشتاد به طول انجامید و در آن زمان هم دچار مشکلات مهمی بود که پروژه را به تاخیر می انداخت. بنا بر تخمین صنایع تاسون سی اس اف، مشکلات ایجاد شده در سر راه توسعه رادار RDI ، ارائه این رادار را به میزانی در حدود 2 الی 3 سال به تاخیر انداخت.اولین تست پروازی این رادار با نصب بر روی یک فروند هواپیمای بستر آزمایشی رادار هواپایه از مدل Mystère 20 (بعد ها به داسو فالکون 20 تغییر نام یافت) صورت گرفت. پیشرفت رضایت بخش پروژه و حصول به قابلیت های مورد نیاز، مسئولین فرانسوی را بر آن داشت که تولید رادار را در سال 1985 آغاز کنند. تولید رادار RDI با برنامه ریزی جهت ارائه 10 واحد رادار تا پایان سال 1986همراه بود.

تولید اولیه رادارهای RDI در ماه ژوئن سال 1986 توسط صنایع Dassault-Breguet آغاز گردید که با تامین برخی قطعات از سوی صنایع تامسون سی اس اف همراه بود. در مرحله توسعه رادار RDI تعداد 14 واحد رادار به تولید رسید که 3 نمونه اولیه را نیز شامل میشد. پس از ساخت و تحویل چند نمونه ، مرحله ارزیابی گسترده نیروی هوایی فرانسه بر روی رادار آغاز گردید که در مرکز آزمایش نیروی هوایی این کشور در Mont de Marsan صورت پذیرفت.نهایت با نصب بر روی تعدادی از جنگنده های Mirage 2000B رادار RDI رسما در سال 1986 به خدمت نیروی هوایی فرانسه در آمد.هدف اصلی نیروی هوایی فرانسه از به کارگیری رادارهای RDI در حقیقت تجهیز جنگنده های Mirage 2000C خود بود اما این مسئله تا سال 1988 محقق نشد.اولین جنگنده های میراژ 2000 سی مجهز به رادار RDI در ماه جولای سال 1988 در نیروی هوایی فرانسه به خدمت گرفته شدند. از ابتدای تولید در سال 1985 تا توقف تولید این رادار در سال 1994 چیزی در حدود 130 واحد یا دستگاه از آن به تولید رسید که عمدتا نیز بر روی جنگنده های میراژ 2000 سی نصب گردید.

بخشی از طرح برش خورده جنگنده میراژ 2000 با دو رادار RDM و RDI

رادار RDI در ادامه مسیر توسعه رادار RDM ارائه شد و از این جهت دارای شباهت هایی در طراحی و قابلیت ها با این رادار است اما به این دلیل که رادار RDI به صورت ویژه به منظور کاربری هوا به هوا بهینه سازی شده و عمده قابلیت های این رادار در این بخش است ، با رادار RDM تفاوت های قابل توجهی دارد.رادار RDM یک رادار چند منظوره و با عملکرد های مختلف است که قابلیت به کارگیری در کاربری های متفاوت بعضا به صورت همزمان را دارد (به عنوان مثال انجام اقدامات پشتیبانی الکترونیک در حین پویش پایین نگر جهت کشف اهداف هوایی ارتفاع پست) در حالی که RDI راداری با عملکرد واحد (48) است. این رادار هر چند از قابلیت های هوا به زمین نیز برخوردار است اما در نهایت این مورد به عنوان قابلیت های ثانویه رادار محسوب میشود. رادار RDI همانگونه که پیشتر نیز در مطلب مورد اشاره قرار گرفت، یک رادار پالس داپلر با بسامد تکرار پالس بالا است. یک مزیت مهم برخورداری از این قابلیت نیز در ارزیابی دقیق تر سرعت هدف هوایی توسط رادار و به روزرسانی اطلاعات هدف در این مورد است. رادار RDI با بسامد تکرار پالس بیش از 100 کیلوهرتز، سرعت اهداف را با دقت بالا میسنجد در حالی که در رادار RDM این مسئله دقت چندانی ندارد.

این رادار دارای یک آنتن صفحه مسطح با موجبرهای شکاف دار (49) و از نوع تک پالس (50) است که در باند I/J و در محدوده فرکانسی 8 الی 12 گیگاهرتز عمل میکند. در آنتن تک پالسی یا اصطلاحا مونوپالس از چند المان گیرنده استفاده شده و رادار میتواند زاويه و دامنه يك هدف را در يك سيگنال پالسی آشكارسازی نمايد. تحقیق بیشتر در این مورد را به شما واگذار کرده و به ادامه مطلب میپردازم. رادار RDI دارای یک فرستنده TWT یا لامپ موج رونده است. پیشتر در مورد این جزء توضیحات مختصری در مطلب ارائه شد که میتوانید به بخش توضیحات رادار RDM مراجعه کنید. گیرنده این رادار نیز از الگوریتم تبدیل سریع فوریه (51) همراه با کنترل نرخ هشدار اشتباه ثابت (اختصارا CFAR) برخوردار است. رادار RDI دارای گیرنده و فرستنده یکپارچه  سیستم تشخیص دوست از دشمن (اختصارا IFF) است که به صورت آنتن های دو قطبی (52) کوچک در تعداد چهار عدد بر روی آنتن اصلی نصب شده اند. سامانه تشخیص دوست از دشمن در این رادار که توسط صنایع LMT Radio Professionelle توسعه داده شده از قابلیت شناسایی اهداف در حالت جستجوی برد بلند ، ردیابی در حین جستجو (TWS) و حالت ردیابی ممتد برخوردار است.

نمای دو طرف یک آنتن راداری مسطح با موجبرهای شکاف دار

سامانه راداری RDI در بخش هوا به هوا دارای چندین حالت است از جمله :

– پویش هوا به هوا در تمام سطوح ارتفاعی

– ردیابی در حین جستجو در برد بلند

– ردیابی در حین جستجو به صورت خودکار در برد کوتاه جهت کنترل آتش موشک های هوا به هوای برد کوتاه و ایضا توپ جنگنده

– قابلیت نگاه به پایین/شلیک به پایین در مقابله با اهداف پروازی در ارتفاعی به پستی 30 متر

برد رادار RDI در حالت های مختلف متفاوت است. بیشینه برد کشف این رادار به صورت رو در رو با هدف (53) در حدود 120 الی 122 کیلومتر برای هدفی در ابعاد یک جنگنده است و در دید از عقب (54) برد این رادار در حدود 50 کیلومتر است. در حالت پایین نگر جهت کشف اهداف هوایی در ارتفاع پست بسته به سرعت نزدیک شدن هدف ، ارتفاع پروازی و میزان کلاتر یا بازتاب ناخواسته عوارض زمینی برد کشف و ردیابی این رادار از 33.3 کیلومتر تا 92.6 کیلومتر (18 تا 50 مایل دریایی یا ناتیکال مایل) خواهد بود که به در بالاترین حالت به مراتب بیشتر از برد رادار RDM در حالت پایین نگر است. برد رادار RDI جهت کنترل آتش موشک های هوا به هوای ماژیک 1 و 2 (Magic 1/2) و ایضا توپ جنگنده از 1 کیلومتر الی 18.5 کیلومتر است.

رادار RDI در رزم هوایی دارای سه حالت پویش است :

– پویش با پرتو باریک (55) به صورت رو در رو با هدف

– پویش در جهت عمودی (بهینه شده جهت تعقیب هدف به صورت دید از عقب)

– پویش مارپیچ (56)

لازم به ذکر است که رادار RDI نیز همچون رادار RDM از الگوی پویش میله ای استفاده میکند.

الگوی پویش میله ای در رادار RDI

این رادار دارای قابلیت های ثانویه هوا به زمین از جمله محدوده یابی اهداف جهت شلیک تسلیحات هوا به زمین ، ناوبری ارتفاع پایین و تهیه نقشه برجسته (57) به منظور اجتناب از برخورد به عوارض زمینی در زمان نفوذ در ارتفاع پست. سامانه راداری RDI در حدود 255 کیلوگرم وزن دارد که به میزان 10 کیلوگرم سنگین تر از رادار RDM است. این رادار از 12 واحد جایگزینی خط (LRU) که از طریق درگاه داده به یکدیگر متصل شده اند تشکل شده که هر واحد یک بخش عملکردی مشخص در رادار را بر عهده دارد. برخی از اجزای رادار RDI عبارتند از :

1- پردازنده قابل برنامه ریزی و رابط صفحه نمایش اطلاعات راداری

2- منبع تغذیه ولتاژ پایین

3- مکانیزم های محرک آنتن (58)

4- فرستنده

5- نوسان ساز محلی (59) که حاصل دو جزء است یکی نوسان ساز اصلی یا master oscillator و دیگری ترکیب کننده فرکانس پایین (60)

6- ماژول کنترل رادار

7- پردازشگر ردیابی (61)

8- گیرنده ردیابی

9- مجموعه آنتن اصلی و آنتن های سیستم تشخیص دوست از دشمن

و ………

در رادار RDI جهت دسترسی به رادار ، رادوم یا پوشش محافظ آن که در نوک جنگنده نصب میشود به صورت کامل باز میگردد. بر خلاف برخی جنگنده ها که رادوم آن ها دارای یک لولای متصل به بدنه است و رادوم همچون یک درب باز میشود در جنگنده میراژ با رادار RDI جهت دسترسی به رادار ، میبایست رادوم را به شکل کامل از جنگنده باز کرد.

وضعیت رادار

رادار RDI بر روی جنگنده های Mirage 2000B در شماره های 515 و 518 الی 530 و بر روی جنگنده های Mirage 2000C در شماره های 38 الی 124 نصب گردید.

میراژ 2000 سی مجهز به رادار RDI با رادوم باز شده ، در میراژ 2000 جهت دسترسی به رادار میباست رادوم یا پوشش محافظ رادار را به صورت کامل جنگنده جدا نمود.

توجه! اختصاصی وبسایت جنگاوران، هرگونه برداشت از این مطلب صرفا با درج نام وبسایت جنگاوران به عنوان منبع مجاز است

پانویس

  • Pulse-Doppler
  • Multimode
  • Low PRF
  • High PRF
  • pulse-timing
  • Doppler effect
  • Pulse repetition frequency
  • look-down/shoot-down
  • inverse cassegrain antenna
  • coherent
  • traveling wave tube/TWT
  • primary and secondary reflecting mirrors
  • antenna feed
  • amplify radio frequency signals
  • Pulse compression
  • constant false alarm rate digital processing/ CFAR
  • Emitter Locating System/ELS
  • multi mission radar/MMR
  • continuous wave illuminator
  • Semi-active radar homing/ SARH
  • Doppler beam-sharpening
  • Ground Moving Target Indication/GMTI
  • track-while-scan/TWS
  • terrain-avoidance
  • Non Doppler
  • scan pattern
  • Bar
  • Four Bar
  • azimuthal scan
  • super-search
  • head-up display/HUD
  • automatic tracking
  • patrol boat
  • Detection
  • Pre-acquisition
  • Tracking
  • master oscillator
  • Data processor Unit/DPU
  • shift unit
  • Line Replacement Unit/LRU
  • Databus
  • Federated Digital Architecture
  • trichromatic, multimode, cathode ray tube Head-Down display
  • Electronic counter-counter measure/ECCM
  • Electronic support measure/ESM
  • ACF/Future Combat Aircraft
  • hybrid circuit
  • single function
  • flat slotted plate antenna
  • monopulse
  • Fast Fourier transform/FFT
  • dipole antenna
  • head on
  • tail aspect
  • Narrow beam
  • Helical scan
  • contour map
  • Servo-mechanisms
  • Local oscillator
  • low-frequency synthesizer
  • Tracking processor

ﻣﻨﺎﺑﻊ و ﻣﺂﺧﺬ (از جمله در موارد مرتبط با اصطلاحات و موضوعات مورد اشاره در مطلب به منظور مطالعه بیشتر)

https://www.amazon.co.uk/Janes-Radar-Electronic-Warfare-Systems/dp/0710627653

https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1983/1983%20-%200550.html

   https://www.flightglobal.com/pdfarchive/view/1983/1983%20-%200551.html

https://www.forecastinternational.com/archive/disp_old_pdf.cfm?ARC_ID=1642

http://www.iust.ac.ir/files/ee/soleimani_96985/1_paper10.pdf

https://en.wikipedia.org/wiki/Radar_Doppler_Multifunction#cite_note-flight19830402-1

http://www.radartutorial.eu/20.airborne/ab05.en.html

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A8%D8%B3%D8%A7%D9%85%D8%AF_%D8%AA%DA%A9%D8%B1%D8%A7%D8%B1_%D9%BE%D8%A7%D9%84%D8%B3

http://www.radartutorial.eu/06.antennas/Cassegrain%20Antenna.en.html

http://www.skyindustries.com/Page_3.1.3_Inverse_Cassegrain_Antenna_Model.html

  https://en.wikipedia.org/wiki/Dassault_Mirage_2000

https://en.wikipedia.org/wiki/Traveling-wave_tube

https://en.wikipedia.org/wiki/Clutter_(radar)

http://www.radartutorial.eu/11.coherent/co04.en.html

http://www.radartutorial.eu/07.waves/Waves%20and%20Frequency%20Ranges.en.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Semi-active_radar_homing

http://rfmw.em.keysight.com/wireless/helpfiles/n7660b/Content/Main/sim_scen_plat_emit_mode_AntPatType.htm

https://en.wikipedia.org/wiki/Track_while_scan

https://en.wikipedia.org/wiki/Constant_false_alarm_rate

https://en.wikipedia.org/wiki/Pulse_compression

https://en.wikipedia.org/wiki/Line-replaceable_unit

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AA%D8%A8%D8%AF%DB%8C%D9%84_%D8%B3%D8%B1%DB%8C%D8%B9_%D9%81%D9%88%D8%B1%DB%8C%D9%87

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A2%D9%86%D8%AA%D9%86_%D8%AF%D9%88%D9%82%D8%B7%D8%A8%DB%8C

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%AE%D8%B7_%D8%AA%D8%B1%D8%A7%D8%B2

https://en.wikipedia.org/wiki/Monopulse_radar

http://www.radartutorial.eu/06.antennas/Monopulse%20Antenna.en.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Thomson-CSF

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D8%A7%D9%88%DB%8C%D9%88%D9%86%DB%8C%DA%A9_%D9%85%D8%A7%D8%AC%D9%88%D9%84%D8%A7%D8%B1_%DB%8C%DA%A9%D9%BE%D8%A7%D8%B1%DA%86%D9%87

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%86%D9%85%D8%A7%DB%8C%D8%B4%DA%AF%D8%B1_%D8%B1%D8%A7%DB%8C%D8%A7%D9%86%D9%87

https://fa.wikipedia.org/wiki/%D9%84%D8%A7%D9%85%D9%BE_%D9%BE%D8%B1%D8%AA%D9%88%DB%8C_%DA%A9%D8%A7%D8%AA%D8%AF%DB%8C

https://en.wikipedia.org/wiki/Head-up_display

https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_counter-countermeasure

http://www.radartutorial.eu/16.eccm/ja08.en.html

https://en.wikipedia.org/wiki/Electronic_warfare_support_measures

https://en.wikipedia.org/wiki/Continuous-wave_radar

نوشته های مشابه

Copy Protected by Chetan's WP-Copyprotect.
بستن