검색 중 추적

Track while scan

스캔 중 트랙(TWS)은 레이더가 모든 전력을 획득한 표적을 추적하도록 지시할 때, 직선추적 모드와 달리, 레이더가 스캐닝에 전력의 일부를 할당하는 레이더 작동 방식이다. TWS 모드에서는 레이더가 추가 표적을 획득할 수 있을 뿐만 아니라 공역에 대한 전체적인 시야를 제공하고 상황 인식 개선을 유지할 수 있도록 돕는다.[1]

배경

초기의 공중 레이더 시스템은 일반적으로 순전히 추적 시스템으로 작동하며, 전용 레이더 운영자가 수동으로 시스템을 "조정"하여 항공기 앞의 비교적 좁은 시야에서 표적을 찾도록 했다. 검색 영역은 다양한 방법을 사용하여 이동할 수 있으며, 일반적으로 대형 안테나가 필요한 저주파 시스템을 위상 변환 또는 로브 전환하거나 마이크로파 주파수 레이더에서 레이더 접시를 이동시킬 수 있다. 계약은 지상 관제사가 조종사에게 음성 명령을 통해 대상의 일반 영역으로 항공기를 안내하는 것으로 시작되며, 일단 항공기가 비행사 자신의 범위에 들어가면 레이더 운영자가 조종사에게 음성 명령을 제공할 때 최종 접근을 위한 표적을 포착하게 된다. 목표물을 찾는 것과 추적하는 것 사이에는 실질적인 구분이 없었다.

SCR-584와 같은 지상 레이더는 진화 초기에 이 과정을 자동화했다. 검색 모드에서 SCR-584는 안테나를 360도 회전시켰고, 모든 반품은 계획 위치 표시기(PPI)에 표시되었다. 이를 통해 운영자들은 탐지거리가 25마일 이내인 대상과 레이더 밴과 관련된 방향을 파악할 수 있었다. 반환점 중 하나가 흥미로운 것으로 여겨지자 레이더는 추적 모드로 전환되어 "잠금"되었다. 그때부터 그것은 B-Scope 디스플레이에 정확한 방향, 고도 및 범위 정보를 제공하면서 안테나를 자동으로 목표물을 향하도록 했다. 운영자 작업량이 크게 감소하였다.

전자제품의 발전은 SCR-584와 같은 자동 레이더가 항공기에 들어갈 수 있을 만큼 크기와 무게를 줄이는 것은 시간 문제라는 것을 의미했다. 이것들은 1950년대 후반에 나타나기 시작했고 1980년대까지 흔하게 남아 있었다.

반능동 레이더 호밍 미사일의 도입은 락온 개념을 특히 중요하게 만들었다. 이들 미사일은 발사 항공기의 자체 레이더를 이용해 레이더 신호로 표적을 '도색'하는 방식으로, 미사일이 표적을 반사해 집으로 돌아오는 신호를 듣는다. 이를 위해서는 일정한 유도신호를 제공하기 위해 레이더가 잠길 필요가 있다. 단점은 레이더가 단일 표적을 추적하도록 설정되면 운영자는 다른 표적에 대한 정보를 잃게 된다는 것이다. 이것은 스캔 중 트랙이 다루기 위한 문제야.

전통적인 레이더 시스템에서는 디스플레이가 순수하게 전기적인 것으로, 레이더 접시의 신호가 증폭되어 디스플레이를 위해 오실로스코프로 직접 전송된다. 디스플레이의 "블립스"와 안테나로부터 수신되는 무선 신호 사이에 일대일 통신이 있다. 안테나가 특정 방향을 가리키지 않을 때, 그 방향의 어떤 대상으로부터의 신호는 단순히 사라진다. 작업자의 디스플레이 판독 능력을 향상시키기 위해 오실로스코프는 일반적으로 서서히 사라지는 인광을 조잡한 형태의 "메모리"로 사용했다.

검색 중 추적

스캔 레이더 추적은 단계별 배열 레이더와 컴퓨터 메모리 장치의 두 가지 새로운 기술의 도입으로 가능해졌다. 단계 배열 안테나는 1960년대에 튜닝 가능한 고출력 정합성 무선 주파수 오실레이터가 도입되면서 실용화되었다. 일련의 안테나 사이에서 위상을 약간 이동시킴으로써, 결과적인 부가 신호를 전자적으로 조향하고 집중시킬 수 있다. TWS 개발에 훨씬 더 중요한 것은 디지털 컴퓨터와 관련 메모리의 개발로, 레이더 데이터를 스캔에서 스캔까지 기억할 수 있게 했다.

TWS 레이더는 안테나의 디스플레이를 분리하여 디스플레이 대신 컴퓨터로 신호를 보낸다. 컴퓨터는 신호를 해석하고 통상적으로 실수를 야기시켰을 모든 것에 대해 "트랙 파일"을 개발한다. 다음에 레이더가 그 영역으로 돌아올 때, 모든 반환은 원래 기록과 상관관계가 있으며 트랙 파일은 적절하게 업데이트되거나 폐기된다. 두 번째 시스템은 메모리에서 트랙 파일의 데이터를 계속 읽으며, 이것을 일련의 주석 처리된 아이콘으로 레이더에 표시한다. 직선추적 모드와 달리 TWS 레이더는 각 표적 차별/탐지가 새로운 표적을 정의하는지, 이미 추적된 표적에 속하는지를 인식하는 추가적인 문제를 해결해야 한다.[2]

레이더 안테나가 조준되지 않은 상태에서도 표적의 위치를 알 수 있어 TWS 레이더는 다음 스캔에서 같은 영역의 하늘로 돌아가 표적을 향해 추가 에너지를 보낼 수 있다. 그래서 레이더가 전통적인 잠금장치에서처럼 지속적으로 표적을 도색하지 않음에도 불구하고, 미사일이 추적할 수 있도록 충분한 에너지가 그 방향으로 보내진다. 단계별 배열 안테나는 안테나가 그 방향으로 있을 때 신호를 표적을 직접 가리킬 필요 없이 표적에 초점을 맞출 수 있게 함으로써 여기에서 도움이 된다. 이는 안테나가 동일한 일반 방향에 있을 때마다 대상을 더 오랜 시간 동안 도장할 수 있다는 것을 의미한다. 고급 단계 어레이 레이더는 이를 더욱 쉽게 만들어 신호를 지속적으로 대상을 향하게 한다.

그러나 역사상 최초로 운용되는 트랙-와이-스캔 레이더는 수동적인 전자 스캔 어레이도, 능동적인 전자 스캔 어레이 레이더도 아니었다. 이것은 사실은 최대 사거리 2880㎞미사일 유도, 표적 탐지 추적 레이더 B-200,[3]첫째로 1953년 KB-1(오늘 절식 Almaz으로 알려져)에 의해, 카탈로그 구매 등 다양한 방법의 일부 정지 대공 미사일 시스템 S-25(Sistema-25, 초기 이름 Berkut-황금 독수리, 영어로)또는 SA-1 길드(나토 명칭으로),로 지정된 디자인으로 알려져 있다.which는 모스크바와 특히 크렘린에 대한 장거리 전략 USAF 폭격기[4](특히 B-47 및 이후 B-52와 같은 것은 성층권 비행이 가능하여 일반 대공포에 완전히 면역이 되었다)의 대규모 공습에 대비한 방어용으로 전용되었다.

(첫번째는 단일 배터리에 의해 능력을 완전히 동시에-무려 20목표 많은 목표물 개입할, 각 3미사일로)[5]따라서 적절한 레이더는 이 같은 어려운, ultimat를 채우는 능력을 요구하기 때문에 S-25 또한 역사에서 처음으로 다채널 미사일 시스템으로 설계되었다.ely B-200은 여러 다른 공중 목표물에 대한 미사일의 다중 지침을 위한 최초의 화재 통제 레이더로서 그것의 TWS 능력에 의해 정확히 보장된 것을 만들었다.

오히려 나중에 정상렬의. 안테나와 다중 처리기 디지털 컴퓨터를 사용하는 것보다(둘 다 아직은 시간이 존재하지 않았다)B-200의 TWS 능력 실제로 그것이 대안적 방법,(B-200 많은 아날로그 컴퓨터를 toge고 부피가 큰 거대한 electronics[6]특징으로 소위"힘의 폭력 사용"접근으로 이루어졌다.그r 중발전기, 조절기, 안정기 및 환기장치 형태의 자체 전원공급기로, 이 모든 것이 상대적으로 큰 콘크리트 벙커 안에 배치되었다. USSR은 1954년과 1956년 사이에 두 개의 대공 방어선을 나타내는 두 개의 커다란 동심원 고리에 56개의 그러한 레이더 사이트를 만들었는데, 그 각각은 여러 개의 S-25 사이트(그 중 34개는 외측에 위치하고 나머지 22개는 내부 고리에 있다)를 특징으로 하고 있다.[7]

B-200은 3D, UHF, S/E-밴드 레이더로 탐지거리가 150km에 달하고 동시에 30개(S-25 미사일도 발사할 수 있는 20개 위)에 달하는 다양한 표적을 동시에 추적할 수 있는 능력을 갖췄으며, 여전히 새로운 표적을 탐색하고 있다.[8] 이 레이더는 러시아 현대식 S-400 시스템(92N2 화기관제 레이더는 각각 두 개의 미사일로 80개의 서로 다른 목표물을 동시에 교전할 수 있다)에 의해 반세기 후 처음으로 추월되는 세계 최초의 레이더였다. B-200은 또한 특이한 작동 모드뿐만 아니라 당대의 매우 독특하고 진보된 디자인을 특징으로 했다. 하나는 방위각용이고 다른 하나는 고도 감시를 위한 안테나로 구성되어 있다. 각각은 6각형의 다이아몬드 모양의 디스크(각각 10m 높이) 두 개를 가지고 있다.s (프로펠러나 풍차와 같은) 상호 반대 방향에서 분당 50바퀴만큼 빠르게 회전하여 대상 스캔만큼의 속도를 가능하게 했다.[9] B-200은 S-25와 함께 거의 30년(1955-1982) 동안 가능한 공습에 대항하는 모스크바의 주요 방어선 역할을 하였으며, 이후 S-25 시스템 전체의 완전한 이동성 때문에 자주적인 장거리 미사일 시스템 S-300[10](요즘 S-400)에 의해 추월되었다.

현대의 단계별 레이더 범주에 속하지 않음에도 불구하고, B-200은 오늘날 대부분의 유형의 레이더가 TWS 능력을 공유하기 때문에 역사상 최초의 현대식 화재 통제 레이더(미사일 유도용 레이더)로 간주된다.

서양 쪽에서 보면 최초의 작전용 TWS 레이더는 왕립해군(RN) 984형 해상 레이더로, 소련 B-200 지상기반 레이더(1956년)보다 3년 늦게 처음 나타났으며, 그러한 레이더는 3척밖에 제조되지 않았다(왕립해군 항공모함 3척의 경우 HMS 이글, 헤르메스, 빅토리우스). 또한 984형은 사격통제 레이더가 아니었기 때문에 미사일의 유도용 레이더가 아니라 조기경보레이더뿐만 아니라 지상통제 요격용 레이더로서 TWS 능력도 필요했다. 그것은 다수의 공중 목표물에 항공기를 결속시키는 동시에 새로운 목표물에 대한 사전 스캔을 하는 능력을 갖춘 최초의 서양 레이더였다. 984형은 또한 역사상 최초의 해군 TWS 레이더였다.

미국의 경우, 원래 추적 레이더 시스템은 1958년 미 공군을 위해 개발된 반자동 지상 환경(SAGE) 시스템이었다. SAGE는 최대 수십 대의 항공기를 위한 트랙을 개발하고 유지하기 위해 거대한 컴퓨터가 필요했다. 초기의 공중 TWS 레이더는 일반적으로 스캐닝하는 동안 단 하나의 목표물을 추적했을 뿐이다. 원래 TWS 공수 세트는 XF-108 레이피어의 휴즈 항공기 AN/ASG-18로 단일 표적을 추적할 수 있었다. F6D 미사일러를 위한 웨스팅하우스 AN/APQ-81은 최대 8개의 목표물을 추적하는 등 더욱 발전했지만 자체 운영자가 필요했다.

디지털 컴퓨터, 특히 마이크로프로세서를 도입하고 나서야 공중 응용 분야의 TWS가 실용화되었다. TWS의 개발은 일반적으로 마이크로프로세서의 개발에 따라 이루어졌으며, F-14 Tomcat의 AN/AWG-9는 인텔 8080을 사용했으며 24개의 표적을 추적할 수 있었다.

참고 항목

참조

  1. ^ 제임스 콘스탄트(1981) "전략무기의 재무: 공격과 방어 시스템", ISBN90-247-2545-3, 페이지 193
  2. ^ "레이더 시스템 설계를 위한 MATLAB 시뮬레이션(2004)", 페이지 420, ISBN 1-58488-392-8
  3. ^ Gruntman, Mike (2016). "Intercept 1961: From Air Defense SA-1 to Missile Defense System A [Scanning our Past]". Proceedings of the IEEE. 104 (4): 883–890. doi:10.1109/JPROC.2016.2537023.
  4. ^ "Defending the Kremlin: The First Generation of Soviet Strategic Air Defense Systems 1950-60 by Steven J. Zaloga".
  5. ^ "Defending the Kremlin: The First Generation of Soviet Strategic Air Defense Systems 1950-60 by Steven J. Zaloga".
  6. ^ "Official Illustrated Guide Moscow Anti-Aircraft Defense System 1955".
  7. ^ "Defending the Kremlin: The First Generation of Soviet Strategic Air Defense Systems 1950-60 by Steven J. Zaloga".
  8. ^ O'Connor, Sean (21 December 2009). "Soviet/Russian SAM Site Configuration Part 1: S-25/SA-1, S-75/SA-2, S-125/SA-3 and S-200/SA-5": 1. {{cite journal}}: Cite 저널은 필요로 한다. journal= (도움말)
  9. ^ Gruntman, Mike (2016). "Intercept 1961: From Air Defense SA-1 to Missile Defense System A [Scanning our Past]". Proceedings of the IEEE. 104 (4): 883–890. doi:10.1109/JPROC.2016.2537023.
  10. ^ "Defending the Kremlin: The First Generation of Soviet Strategic Air Defense Systems 1950-60 by Steven J. Zaloga".