Radar transhorizon

Le radar transhorizon , ou le TRANSHORIZON (parfois aussi au delà de l'horizon , ou le BTH ), est un concept de construction pour que les systèmes du radar leur permettent de détecter des cibles aux termes très longs, typiquement jusqu'aux milliers de kilomètres.

Comment cela fonctionne

Les ondes radio, une forme du rayonnement électromagnétique , tendent à voyager dans les lignes droites. Ceci limite généralement la gamme de détection des systèmes de radar aux objets sur leur horizon dû à la courbure de la terre. Par exemple, un radar monté sur un mât de 10 mètres a une gamme à l'horizon d'environ 13.000 m, tenant compte des effets atmosphériques de réfraction. Si la cible est au-dessus de la surface cette gamme sera augmentée en conséquence, ainsi une cible 10 mètres de haut peut être détectée par le même radar à 26 kilomètres. En général il est impraticable d'établir des systèmes de radar avec les portées optiques au delà de quelques cent kilomètres. Les radars TRANSHORIZON emploient de diverses techniques pour voir au delà de l'horizon, les rendant particulièrement utiles dans le rôle du radar de détection précoce .

La méthode la plus commune de construire un radar TRANSHORIZON est l'utilisation de la réflexion ionosphérique du . Seulement une gamme des fréquences montre régulièrement ce comportement : la fréquence (à haute fréquence) de ou pièce de l'onde courte du spectre du &ndash 3 ; 30 mégahertz. Certaines conditions données dans l'atmosphère, les signaux par radio dans cette gamme de fréquence seront reflétées en arrière vers la terre. Le " ; correct" ; la fréquence à employer dépend des conditions courants de l'atmosphère, ainsi les systèmes using la réflexion ionosphérique utilisent typiquement la surveillance en temps réel de la réception des signaux rétrodiffusés pour ajuster sans interruption la fréquence du signal transmis.

Après réflexion outre de l'atmosphère, un peu du signal se reflétera outre de la terre en arrière vers le ciel, et d'une petite proportion de cela en arrière vers le radiodiffuseur. Etant donné les pertes à chaque réflexion, ce " ; backscatter" ; le signal est extrêmement petit, qui est une raison pour laquelle les radars TRANSHORIZON n'étaient pas pratiques jusqu'aux années 60, quand extrêmement - bas - les amplificateurs de bruit étaient des premiers étant conçus.

Depuis la terre et la mer reflétera également ces signaux, un certain système doit être employé pour distinguer le " ; targets" ; du bruit de fond. La manière la plus facile de faire ceci est d'employer l'effet de Doppler , qui emploie le déplacement de fréquence créé en déplaçant des objets pour mesurer leur vitesse. En filtrant dehors tout le signal backscatter près de la fréquence transmise originale, les cibles mobiles deviennent évidentes. Ce concept de base est employé dans des presque tous les radars modernes, mais dans le cas des systèmes TRANSHORIZON il devient dû considérablement plus complexe aux effets semblables présentés par le mouvement de l'ionosphère.

La résolution de n'importe quel radar dépend de la largeur du faisceau et de la gamme à la cible. Par exemple un radar avec une largeur de faisceau de degré de 1/2 et une cible à 120 portée en km montreront la cible en tant que 1 kilomètre de large. En raison des longs termes auxquels des radars TRANSHORIZON sont utilisés, la résolution est typiquement mesurée en dizaines de kilomètres. Ceci rend le système backscatter presque inutile pour la prise à partie d'objectifs, bien que cette sorte d'exactitude soit proportionnée pour le rôle de détection précoce. Afin de réaliser une largeur de faisceau de degré de 1/2 à l'à haute fréquence un réseau d'antennes plusieurs kilomètres long est exigé.

Histoire

Plusieurs systèmes TRANSHORIZON de radar étaient commencer déployé dans les années 50 et 60s en tant qu'élément des systèmes du radar de détection précoce , mais ceux-ci généralement ont été remplacés par des systèmes du radar de surveillance militaire æroporté à la place. Les radars TRANSHORIZON avaient récemment fait quelque chose d'un " ; comeback" ; , car le besoin de cheminement à longue portée précis devient moins important avec la fin de la guerre froide , et les radars au sol moins-chers sont de nouveau pour des rôles regardés tels que l'application de reconnaissance maritime et de drogue.

Une grande partie de la première recherche sur les systèmes TRANSHORIZON a été effectuée sous la direction du Dr. le Thaler de William J. de au laboratoire de recherche naval ; Le travail était " doublé ; Projet Teepee" ; (Le projet du Thaler). Leur premier système expérimental, la MUSIQUE (stockage, intégration, et corrélation multiples de de ), est devenu opérationnel en 1955 et pouvait détecter des lancements de fusée 600 milles loin au Cape Canaveral , et des explosions nucléaires dans le Nevada à 1. Un système considérablement amélioré, un banc d'essai pour un radar opérationnel, plus tard a été établi dans 1961 pendant que le MADRE (matériel radar de Magnétique-Tambour de ) au compartiment de chesapeake . Car les noms impliquent, les deux systèmes se sont fondés sur la comparaison des signaux retournés stockés sur les tambours magnétiques puis les seuls systèmes à grande vitesse de stockage disponibles.

Le premier développement véritablement opérationnel était un système anglo-américain connu sous le nom de brume de cobra de . Commencer établi vers la fin des années 60, brume de cobra a employé un énorme émetteur de 10 MW et a pu détecter des avions au-dessus du occidental URSS de son endroit en le Suffolk . Quand le système a commencé à examiner en 1972, cependant, une source inattendue de bruit avérée la rendre inutilisable. Ils ont par la suite abandonné l'emplacement en 1973, la source de bruit jamais n'ayant été identifié.

Les Soviétiques travaillaient également aux systèmes semblables pendant ce temps, et à l'opération commencée de leur propre système expérimental en 1971. Ceci a été suivi sous peu ensuite du premier système opérationnel, connu dans l'ouest comme cour en acier , qui a commencé l'opération en 1976.

Systèmes TRANSHORIZON : L'U. Air Force

Le laboratoire de Rome de de s de l'U. Air Force le le 'a eu le premier succès des USA avec leur OTH-B du AN/FPS-118 . Un prototype avec un 1 émetteur de MW et un récepteur séparé a été installé au Maine, offrant l'assurance au-dessus d'un arc de 60 degrés entre 900 à 3. L'assurance pourrait être prolongée avec les récepteurs additionnels, prévoyant l'assurance complète au-dessus d'un arc de 180 degrés (chaque partie de 60 degrés connue sous le nom de " ; sector" ;). Le GE aérospatial a été attribué le contrat de développement, augmentant un système existant de Côte Est avec deux secteurs additionnels, tout en établissant un système différent de trois-secteur sur la côte ouest, un système de deux-secteur dans le Alaska , et un sud de revêtement de système d'un-secteur. Dans 1992 l'Armée de l'Air s'est contractée pour prolonger l'assurance 15 degrés dans le sens des aiguilles d'une montre sur le méridional des trois secteurs de Côte Est pour pouvoir couvrir la frontière du sud-est des USA. Ceci a été actionné pendant 40 heures où une semaine chronomètre au hasard. Mais l'influence des sénateurs du Maine n'étaient pas assez pour sauver l'opération et avec la fin de la guerre froide les emplacements de l'Alaska et de méridional-revêtement ont été décommandés, les deux secteurs occidentaux réalisés so-far et les orientaux ont été arrêtés et placés dans le " ; stockage chaud, " ; leur permettant d'être employé encore si nécessaire.

Systèmes TRANSHORIZON : MARINE DES USA

La marine des USA de a également créé leur propre système, le ROTHR (radar transhorizon réadressable du AN/TPS-71 de ), qui couvre un domaine triangulaire de 64 degrés aux gammes entre 500 à 1.600 milles marins (925 à 3. ROTHR a été à l'origine prévu pour maintenir le mouvement de bateau et d'avions au-dessus de l'Océan atlantique, et permet ainsi les mouvements coordonnés de flotte bien avant un enclenchement. Un système du prototype ROTHR a été installé sur l'île Aléouève d'isolement d'Amchitka, Alaska, surveillant la côte orientale de la Russie, en 1991 et employé jusqu'en 1993, mais plus tard a été déplacé à la Virginie où il est employé pour parer le commerce de drogues illégales , couvrant le Amérique Centrale et le des Caraïbes. Un deuxième ROTHR était installation postérieure dans le Texas, couvrant plusieurs des mêmes domaines dans l'Océan atlantique, mais fournissant également l'assurance au-dessus du Pacifique comme extrêmes sud comme Colombie . Il fonctionne également dans le rôle de trafic de stupéfiants.

Systèmes TRANSHORIZON : USSR/Russia

Les Soviétiques avaient également étudié les systèmes TRANSHORIZON commençant dès les années 50. Leur premier modèle expérimental semble être le Duga-2 , extérieur établi Nikolaëv (sur la côte de la Mer Noire près de Odessa ). Visé vers l'est, Duga-2 a été la première fois commencé le 7 novembre 1971, et a été avec succès employé pour dépister des lancements de missile à partir de l'Extrême Orient et de l'océan pacifique à l'au sol d'essai sur le Novaya Zemlya .

Ceci a été suivi de leur premier système opérationnel, connu dans l'ouest comme cour en acier , qui première émission en 1976. Gomel extérieur construit, près de Chernobyl, il a été visé au nord et a couvert les Etats-Unis continentaux. Ses impulsions fortes et réitérées au milieu des bandes par radio de l'onde courte ont mené à lui étant connu comme pivert russe par les opérateurs d'amateur de la radio (jambon) de . Les Soviétiques ont par la suite décalé les fréquences qu'ils ont employées, sans admettant eux étaient même la source, en grande partie due à son interférence avec certaines communications air-sol à longue portée utilisées en les avions de ligne commerciales. Un deuxième système a été installé en Sibérie, couvrant également les 48 inférieurs aussi bien que l'Alaska.

Systèmes TRANSHORIZON : L'Australie

Une addition plus récente est le radar transhorizon de Jindalee de développé par le Ministère du de la Défense australien en 1998 et accompli en 2000. Jindalee est un système multistatique du radar (multiple-récepteur) de using OTH-B, lui permettant d'avoir les deux le long terme aussi bien que des possibilités anti- de la discrétion . Intéressant, Jindalee emploie 560 kilowatts par rapport MW du Transhorizon-B des USA au 1, pourtant offre une gamme bien meilleure due au traitement des signaux considérablement amélioré de l'électronique et.

Systèmes TRANSHORIZON : La France

Le français ont développé un radar TRANSHORIZON appelé le NOSTRADAMUS (stands pour le nouveau système décamétrique de Transhorizon appliquant des méthodes de studio) pendant les années 90. Il est entré en service pour l'armée française en 2005, mais est toujours à l'étude. Il est basé sur un gisement en forme d'étoile d'antenne utilisé pour l'émission et la réception (monostatiques) capable détecter chaque avion à plus de mille kilomètres, dans un arc de 360 degrés. La gamme de fréquence utilisée est de 6 à 30 mégahertz.

Approches TRANSHORIZON alternatives

Une approche entièrement différente au radar transhorizon est d'employer les ondes rampantes aux fréquences beaucoup inférieures. Les ondes rampantes sont la dispersion dans l'arrière d'un objet dû à la diffraction , qui est la raison que les deux oreilles peuvent entendre un bruit d'un côté de la tête, par exemple, et était comme la radio tôt de communication et d'émission faisait. Dans le rôle de radar, les ondes rampantes en question se diffractent autour de la terre elle-même, bien que le traitement du signal retourné soit tout à fait difficile. Le développement de tels systèmes est devenu pratique vers la fin des années 80 dues à la capacité de traitement rapidement croissante disponible. De tels systèmes sont connus comme OTH-SW , pour la vague extérieure de .

Le premier système d'OTH-SW déployé semble être un système soviétique placé pour observer le trafic en mer de du Japon , alors qu'un plus nouveau système a été récemment employé pour la surveillance côtière au Canada. L'Australie a également déployé un radar à haute fréquence de vague extérieure.

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