Дорожки во время сканирования ( TWS ) представляет собой режим радара операции , в которой радар выделяет часть своей мощности на слежение за целью или целей в то время как часть его мощности распределяется сканирование, в отличии от режима прямого слежения, когда радар направляет все свои мощность для сопровождения обнаруженных целей. В режиме TWS радар имеет возможность обнаруживать дополнительные цели, а также обеспечивает общий обзор воздушного пространства и помогает поддерживать лучшую ситуационную осведомленность . [1]
Задний план
Ранние бортовые радиолокационные системы обычно работали исключительно как системы слежения, при этом специальный оператор радара вручную «настраивал» систему для обнаружения целей в относительно узком поле зрения перед самолетом. Область поиска можно перемещать с использованием различных методов, как правило, с помощью фазового сдвига или переключения лепестков в системах с более низкой частотой, требующих больших антенн, или путем перемещения антенны радара на радарах с микроволновым диапазоном. Взаимодействие начнется с того, что наземные диспетчеры будут направлять самолет в общую зону цели с помощью голосовых команд пилоту, и как только самолет попадет в зону действия, его собственный радар будет захватывать цель для последнего захода на посадку, когда оператор радара будет давать голосовые команды пилоту. Не существовало реальной разницы между поиском цели и ее отслеживанием.
Наземные радары, такие как SCR-584, автоматизировали этот процесс на ранних этапах своего развития. В режиме поиска SCR-584 поворачивал свою антенну на 360 градусов, и любые отражения отображались на индикаторе положения в плане (PPI). Это давало операторам указание на любые цели в пределах его дальности обнаружения ~ 25 миль и их направление относительно радарного фургона. Когда один из возвратов считался интересным, радар переводился в режим слежения и «фиксировался». С этого момента он будет автоматически направлять свою антенну на цель, передавая точную информацию о направлении, высоте и дальности на дисплей B-Scope . Значительно снизилась нагрузка на оператора.
Достижения в области электроники означали, что уменьшение размеров и веса автоматизированных радаров, таких как SCR-584, было лишь вопросом времени, чтобы их можно было разместить в самолете. Они начали появляться в конце 1950-х годов и оставались обычными до 1980-х годов.
Использование полуактивных радарных самонаводящихся ракет сделало концепцию захвата особенно важной. Эти ракеты используют собственный радар запускающего самолета, чтобы «раскрасить» цель радиолокационным сигналом, ракета прослушивает сигнал, отраженный от цели, и попадает в цель. Это требует, чтобы радар был заблокирован, чтобы обеспечить устойчивый сигнал наведения. Недостатком является то, что, как только радар настроен на отслеживание одной цели, оператор теряет информацию о любых других целях. Это проблема, которую призвано решить отслеживание во время сканирования.
В традиционных радиолокационных системах дисплей полностью электрический; сигналы от антенны радара усиливаются и отправляются непосредственно на осциллограф для отображения. Существует взаимно однозначное соответствие между «миганием» на дисплее и радиосигналом, принимаемым с антенны. Когда антенна не направлена в определенном направлении, сигнал от любых целей в этом направлении просто исчезает. Чтобы улучшить способность оператора читать данные на дисплее, в осциллографах обычно использовался медленно затухающий люминофор как грубая форма «памяти».
Следить во время сканирования
Радары с отслеживанием во время сканирования стали возможны с появлением двух новых технологий: радаров с фазированной антенной решеткой и устройств компьютерной памяти. Фазированные антенны стали применяться на практике с появлением в 1960-х годах перестраиваемых мощных когерентных радиочастотных генераторов . Путем небольшого сдвига фазы между сериями антенн можно управлять и фокусировать результирующий аддитивный сигнал электронным способом. Гораздо более важным для развития TWS была разработка цифровых компьютеров и связанных с ними запоминающих устройств, которые позволяли запоминать данные радара от сканирования к сканированию.
Радары TWS отключают дисплей от антенны, отправляя сигналы на компьютер вместо дисплея. Компьютер интерпретирует сигнал и создает «файл трека» для всего, что обычно вызвало бы всплеск. В следующий раз, когда радар вернется в эту область, любые отражения будут коррелированы с исходной записью, а файл трека будет обновлен или удален соответствующим образом. Вторая система непрерывно считывает данные в файлах треков из памяти и отображает их на радаре в виде серии аннотированных значков. В отличие от режима прямого слежения, радары TWS должны решить дополнительную проблему, заключающуюся в распознавании того, определяет ли каждое распознавание / обнаружение цели новую цель или принадлежит к уже отслеживаемым целям. [2]
Когда местоположение целей известно, даже если антенна радара не направлена на них, радары TWS могут вернуться в ту же область неба при следующем сканировании и направить дополнительную энергию в сторону цели. Таким образом, несмотря на то, что радар не постоянно окрашивает цель, как при традиционном захвате, в этом направлении посылается достаточно энергии, чтобы ракета могла отслеживать ее. Здесь помогает фазированная антенная решетка , позволяя сигналу фокусироваться на цели, когда антенна находится в этом направлении, без необходимости направлять ее прямо на цель. Это означает, что цель может быть окрашена в течение более длительного периода времени, когда антенна находится в одном и том же общем направлении. Усовершенствованные радары с фазированной антенной решеткой делают это еще проще, позволяя постоянно направлять сигнал на цель.
Первоначальной радиолокационной системой слежения была полуавтоматическая система наземной среды (SAGE), разработанная для ВВС США . SAGE потребовались огромные компьютеры для разработки и обслуживания треков для десятков самолетов. Ранние бортовые радары TWS обычно отслеживали только одну цель во время сканирования. Первоначальным бортовым комплектом TWS был Hughes Aircraft AN / ASG-18 из XF-108 Rapier , который мог отслеживать одиночную цель. Вестингауз AN / APQ-81 для F6D Missileer был более продвинутым, отслеживая до восьми целей, но требуется свой собственный оператор.
Лишь с появлением цифровых компьютеров , и особенно микропроцессоров , TWS в бортовых приложениях стал практичным. Развитие TWS в основном следовало за разработкой микропроцессоров, которые в конечном итоге приводили их в действие; AN / AWG-9 из F-14 Tomcat использовали Intel 8080 и может отслеживать 24 целей.