Motbatteri radar

Israelisk Shilem motbatteriradar
Funktionsprincip för motbatteriradar

En motbatteriradar (alternativt vapenspårningsradar eller COBRA ) är ett radarsystem som upptäcker artilleriprojektiler avfyrade av en eller flera kanoner, haubitsar , mortlar eller raketuppskjutare och utifrån deras banor lokaliserar positionen på vapnets mark som avfyrade den. Sådana radarer är en underklass till den bredare klassen av målinsamlingsradarer .

Tidiga motbatteriradarer användes i allmänhet mot murbruk, vars höga banor var mycket symmetriska och möjliggjorde enkel beräkning av utskjutningsrampens placering. Från och med 1970-talet tillät digitala datorer med förbättrade beräkningsmöjligheter att också bestämma mer komplexa banor för långdistansartilleri. Normalt skulle dessa radarer vara kopplade till vänliga artillerienheter eller deras stödenheter, vilket gör att de snabbt kan ordna eld mot batteri .

Med hjälp av moderna kommunikationssystem kan informationen från en enda radar snabbt spridas över långa avstånd. Detta gör att radarn kan meddela flera batterier samt ge tidig varning till vänliga mål. Modern motbatteriradar kan lokalisera fientliga batterier upp till cirka 50 kilometer (31 mi; 27 nmi) bort beroende på radarns kapacitet och terräng och väder. Vissa motbatteriradarer kan också användas för att spåra elden från vänligt artilleri och beräkna korrigeringar för att justera dess eld på en viss plats, men detta är vanligtvis ett sekundärt uppdragsmål.

Radar är det senast utvecklade sättet att lokalisera fientligt artilleri. Uppkomsten av indirekt eld under första världskriget såg utvecklingen av ljudavstånd , blixtfläckning och luftspaning, både visuellt och fotografiskt. Radarer, som ljudavstånd och blixtfläckning, kräver fientliga vapen etc. för att avfyra innan de kan lokaliseras.

Historia

De första radarerna utvecklades för luftvärnsändamål strax före andra världskriget . Dessa följdes snart av eldledningsradar för fartyg och kustartilleribatterier. Den senare kunde observera vattenstänk från saknade skott, vilket gjorde det möjligt att rita korrigeringar. I allmänhet kunde granaten inte ses direkt av radarn, eftersom de var för små och rundade för att göra en stark återgång, och färdades för snabbt för erans mekaniska antenner att följa efter.

Radaroperatörer i lätta luftvärnsbatterier nära frontlinjen fann att de kunde spåra mortelbomber. Detta var sannolikt hjälpt av att fenorna på bomben producerade en partiell hörnkub som starkt reflekterade signalen. Dessa oavsiktliga avlyssningar ledde till att de användes dedikerat i denna roll, med speciella sekundära instrument om nödvändigt, och utveckling av radarer utformade för lokalisering av mortel. Dedikerade mortellokaliseringsradarer var vanliga från och med 1960-talet och användes fram till omkring 2000.

Att lokalisera murbruk var relativt enkelt på grund av deras höga bågformiga bana. Ibland, precis efter skjutning och strax före nedslaget, är banan nästan linjär. Om en radar observerar granaten vid två tidpunkter precis efter uppskjutning, kan linjen mellan dessa punkter förlängas till marken och ger en mycket exakt position av mortelet, mer än tillräckligt för att motbatteriartilleri ska kunna träffa det med lätthet. Bättre radarer kunde också upptäcka haubitsar när de sköt i höga vinklar (höjder större än 45°), även om sådan användning var ganska sällsynt.

Banor med låg vinkel som normalt användes av vapen, haubitser och raketer var svårare. Rent ballistiska lågvinklade banor är skeva, är relativt paraboliska för starten av flygningen men blir mycket mer krökta mot slutet. Detta modifieras ytterligare av annars mindre effekter som vind, lufttrycksskillnader och aerodynamiska effekter, som har tid att lägga till en märkbar effekt på långväga brand men som kan ignoreras för kortdistanssystem som mortel. Dessa effekter minimeras direkt efter uppskjutning, men den låga vinkeln gör det svårt att se skotten under denna tid, till skillnad från en mortel som klättrar över horisonten nästan omedelbart. Till problemet är det faktum att traditionella artillerigranater ger svåra radarmål.

I början av 1970-talet verkade radarsystem som kunde lokalisera vapen möjliga, och många europeiska medlemmar av NATO inledde det gemensamma projektet Zenda. Detta blev kortlivat av oklara skäl, men USA inledde sitt Firefinder- program och Hughes Aircraft Company utvecklade de nödvändiga algoritmerna, även om det tog två eller tre år av svårt arbete.

Nästa steg framåt var europeiskt när Frankrike, Västtyskland och Storbritannien 1986 kom överens om "List of Military Requirements" för en ny motbatteriradar. Det utmärkande var att istället för att bara lokalisera enskilda vapen etc. skulle radarn kunna lokalisera många samtidigt och gruppera dem i batterier med mittpunkt, dimensioner och inställning av batteriets långaxel. Denna radar nådde så småningom tjänst som Euro-ARTs COBRA (Counter Battery RAdar) AESA- system. 29 COBRA-system producerades och levererades i en utrullning som slutfördes i augusti 2007 (12 till Tyskland – varav två såldes vidare till Turkiet, 10 till Frankrike och 7 till Storbritannien). Tre ytterligare system beställdes i februari 2009 av Förenade Arabemiratens väpnade styrkor. Samtidigt med utvecklingen av COBRA utvecklade Norge och Sverige en mindre, mer mobil motbatteriradar känd som ARTHUR . Den togs i bruk 1999 och används idag av 7 NATO-länder och Sydkorea. Nya versioner av ARTHUR har dubbelt så stor noggrannhet som originalet.

Operationer i Irak och Afghanistan ledde till ett nytt behov av en liten motmortelradar för användning i främre operativa baser, som ger 360° täckning och kräver en minimal besättning. I ett annat steg tillbaka till framtiden har det också visat sig möjligt att lägga till motbatteriprogramvara till luftrumsövervakningsradarer på slagfältet. [ citat behövs ]

Beskrivning

Den grundläggande tekniken är att spåra en projektil under tillräckligt lång tid för att registrera ett segment av banan. Detta sker vanligtvis automatiskt, men vissa tidiga och inte så tidiga radarer krävde att operatören manuellt spårade projektilen. När ett banasegment väl är fångat kan det sedan bearbetas för att fastställa dess ursprungspunkt på marken. Innan digitala terrängdatabaser innebar detta manuell iteration med en papperskarta för att kontrollera höjden vid koordinaterna, ändra platshöjden och beräkna om koordinaterna tills en tillfredsställande plats hittades.

Ett ytterligare problem var att detektera projektilen under flygning i första hand. Den koniskt formade strålen från en traditionell radar måste peka i rätt riktning, men för att ha tillräcklig kraft och noggrannhet för detta var strålens vinkel begränsad, vanligtvis till cirka 25°, vilket gjorde det ganska svårt att hitta en projektil. En teknik var att placera ut lyssningsstolpar som berättade för radaroperatören ungefär vart strålen skulle riktas; i vissa fall slogs inte radarn på förrän nu för att göra den mindre sårbar för elektroniska motåtgärder (ECM). Konventionella radarstrålar var dock inte särskilt effektiva.

Eftersom en parabel bara definieras av tre punkter, var det inte särskilt effektivt att spåra ett långt segment av banan. Royal Radar Establishment i Storbritannien utvecklade ett annat tillvägagångssätt för sitt Green Archer- system. Istället för en konisk stråle producerades radarsignalen i form av en fläkt, cirka 40° bred och 1° hög. En Foster-skanner modifierade signalen för att få den att fokusera på en horisontell plats som snabbt skannade fram och tillbaka. Detta gjorde det möjligt för den att på ett omfattande sätt skanna en liten bit av himlen. Operatören skulle se efter granatkastarbomber att passera genom skivan, lokalisera dess räckvidd med pulstiming, dess horisontella placering efter placeringen av Foster-skannern i det ögonblicket, och dess vertikala placering från den kända vinkeln för den tunna strålen. Operatören skulle sedan skjuta antennen till en andra vinkel vänd högre upp i luften och vänta på att signalen skulle dyka upp där. Detta gav de nödvändiga två punkter som kunde bearbetas av en analog dator. Ett liknande system var amerikanska AN/MPQ-4 , även om detta var en något senare design och något mer automatiserat som ett resultat.

Men när fasstyrda radarradarer var tillräckligt kompakta för fältanvändning och med rimlig digital beräkningskraft uppstod, erbjöd de en bättre lösning. En fasad arrayradar har många sändar-/mottagarmoduler som använder differentiell inställning för att snabbt skanna upp till en 90° båge utan att flytta antennen. De kan upptäcka och spåra vad som helst i sitt synfält, förutsatt att de har tillräcklig datorkraft. De kan filtrera bort mål utan intresse ( t.ex. flygplan) och beroende på deras förmåga spåra en användbar del av resten.

Motbatteriradarer brukade vara mestadels X-band eftersom detta ger den största noggrannheten för de små radarmålen. Men i de radarer som produceras idag C-band och S-band vanliga. Ku -bandet har också använts. Projektildetekteringsräckvidden styrs av projektilernas radartvärsnitt (RCS). Typiska RCS är:

Typ Radartvärsnitt
Mortelbomb 0,01 m 2 16 kvm
Artillerigranat 0,001 m 2 1,6 kvm

Lätt raket , t.ex. 122 mm (4,8 tum) 		0,009 m 2 14 kvm

Tung raket , t.ex. 227 mm (8,9 tum) 		0,018 m 2 28 kvm

De bästa moderna radarerna kan upptäcka haubitsgranater på cirka 30 km (19 mi; 16 nmi) och raketer/mortlar vid 50 km (31 mi; 27 nmi). Naturligtvis måste banan vara tillräckligt hög för att kunna ses av radarn på dessa avstånd, och eftersom de bästa lokaliseringsresultaten för pistoler och raketer uppnås med en rimlig längd av banasegment nära pistolen, garanterar inte långdistansdetektering bra lokaliseringsresultat. Platsnoggrannheten ges vanligtvis av ett cirkulärt fel troligt (CEP) (cirkeln runt målet där 50 % av platserna kommer att falla) uttryckt som en procentandel av räckvidden. Moderna radarer ger vanligtvis CEP:er runt 0,3–0,4 % av räckvidden. Med dessa siffror kan dock långdistansnoggrannheten vara otillräcklig för att uppfylla reglerna för ingrepp för motbatterield i motupprorsoperationer.

Radarer har vanligtvis en besättning på 4–8 soldater, även om det bara behövs en för att faktiskt använda radarn. Äldre typer var mestadels trailermonterade med en separat generator, så det tog 15–30 minuter att sätta igång och behövde en större besättning. Självgående har dock använts sedan 1960-talet. För att kunna producera exakta positioner måste radar veta sina egna exakta koordinater och vara exakt orienterade. Fram till omkring 1980 förlitade sig detta på konventionell artilleriundersökning, även om gyroskopisk orientering från mitten av 1960-talet hjälpte. Moderna radarer har ett integrerat tröghetsnavigeringssystem , ofta med hjälp av GPS.

Radarer kan upptäcka projektiler på avsevärda avstånd och större projektiler ger starkare reflekterade signaler (RCS). Detektionsräckvidden beror på att fånga åtminstone flera sekunder av en bana och kan begränsas av radarhorisonten och höjden på banan. För icke-paraboliska banor är det också viktigt att fånga en bana så nära dess källa som möjligt för att få den nödvändiga noggrannheten.

Åtgärder för att lokalisera fientligt artilleri beror på policy och omständigheter. I vissa arméer kan radarer ha behörighet att skicka måldetaljer till motbatteribrandenheter och beordra dem att skjuta, i andra kan de bara rapportera data till ett HQ som sedan vidtar åtgärder. Moderna radarer registrerar vanligtvis målet såväl som skjutpositionen för fientligt artilleri. Detta är vanligtvis i underrättelsesyfte eftersom det sällan är möjligt att ge målet tillräcklig varningstid i en slagfältsmiljö, även med datakommunikation. Det finns dock undantag. Den nya lätta motmortelradarn (LCMR – AN/TPQ 48) är bemannad av två soldater och designad för att placeras in i främre positioner, under dessa omständigheter kan den omedelbart larma intilliggande trupper samt skicka måldata till granatkastare i närheten för kontra -brand. På liknande sätt var den nya GA10 (Ground Alerter 10) radarn kvalificerad och framgångsrikt utplacerad av de franska landstyrkorna 2020 i flera olika FOB:er världen över.

Hot

Radarer är sårbara och värdefulla mål; de är lätta att upptäcka och lokalisera om fienden har den nödvändiga ELINT/ESM -kapaciteten. Konsekvenserna av denna upptäckt kommer sannolikt att bli attack av artillerield eller flygplan (inklusive anti-strålningsmissiler ) eller elektroniska motåtgärder . De vanliga åtgärderna mot detektering är att använda en radarhorisont för att avskärma från markbaserad detektering, minimera sändningstiden och använda larmanordningar för att tala om för radarn när fientligt artilleri är aktivt. Utplacering av radar var för sig och att flytta ofta minskar exponeringen för attacker.

Men i miljöer med låga hot, som Balkan på 1990-talet, kan de sända kontinuerligt och distribueras i kluster för att tillhandahålla all-around övervakning.

Under andra omständigheter, särskilt mot uppror, där markangrepp med direkt eld eller indirekt eld på kort räckvidd är det största hotet, utplaceras radar på försvarade orter men behöver inte röra sig, såvida de inte behöver täcka ett annat område.

Säkerhet

Motbatteriradarer fungerar vid mikrovågsfrekvenser med relativt hög genomsnittlig energiförbrukning (upp till tiotals kilowatt). Området omedelbart framför radargruppen för högenergiradarer är farligt för människors hälsa. De intensiva radarvågorna i system som AN/TPQ-36 kan också detonera elektriskt smält ammunition på korta avstånd.

Motbatteri radarsystem

SLC-2 Motbatteriradar

Se även

externa länkar

Hämtad från " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Counter-battery_radar&oldid=1142363662 "