Et radar problem

En af de ting der altid har være svært for skibs radar, er at se hvad der sker lige ved siden af skibet. alså helt inden for 2-20meters afstand, da radar signalet ikke kan nå her ned fra Magnetronens plasering i masten.
Var det her muligt at udvikle et radar beldte til at monter på siden af skibet som en fisk's følge organ.?

Re: Et radar problem

Om man kan finde en bølgelængde der kan opfange glasfiber og metal uden at opfange vand ved jeg ikke, men et problem med en normal X eller S-bånds radar er at de ikke kan skille forskellige materialer fra hinanden, hvorfor man også opfanger store bølger og sågar regn på radarskærmen. Moderne radarer er udstyret med digitale filtre der kan filtrere disse ekkoer fra, men den måde de gør det på sortere også små skibe og objekter fra.
Så man kunne selvfølgelig montere udstyr a la baksensorer på biler, men det store spørgsmål er om det vil være i stand til at skille vand fra skibe?

Kommunikation

I daglig tale kender vi til den ene halvvdel af problemstillingen, nemlig fra grafikkort til personlige computere, fordi alle arter af grafikkort evner at modtage den samme datastrøm, men som danner vidt forskellige billedmæssige kvaliteter, afhængig af regnekraft. Forskellen er meget stor, når man fx ønsker at se fjernsyn, om grafikkortet er kraftfuldt eller ej. Jo mere regnekraft, jo flere farver og jo flere detaljer og jo mindre forvrænging i billedet og jo hyppige bliver billedet opdateret.

At der nu sker en "digitalisering" af modtagne radarbølger, har dog muligvis især også en anden årsag:

Radar fungerer som bekendt som en slags lygte som man peger med, og hvis et objekt i det fjerne evner at reflektere lyset, kan radaren opfange reflektionen. En reflektion sker således kun hvis objektet vender en særlig vinkel til, enten med vinklen 180 (som et spejl) eller via to eller flere tværvinkler (som et antal spejle der tilsammen reflekterer). Dette betyder, at hvis objektet har en "mørk" overflade, dvs. en overflade som ikke giver ret megen reflektion fra sig, eller hvis overfladerne er kun meget små (de overflader der har vinkler der kan reflektere), så kan en radar kun vanskeligt opdage objektet. Medmindre: at man anvender adskillige radarer på een gang, som hver især belyser imod objektet fra forskellige vinkler.

Jo flere lygter, der på samme tid peger imod et objekt, jo større er chancen for at en af lygterne modtager en reflektion, det forudsætter blot at alle radarerne ved alt om hinandens udsendelser af lys, fordi de skal vide om hvad at holde øje med og hvornår, som betyder at radarerne skal være indbyrdes forbundet med meget hurtige forbindelser. Hvis alle disse radarer desuden på samme tid hver især skal kunne tegne sig et fuldt billede af omverdenen, da behøver de hver især at genudsende alt hvad de modtager, til hinanden, og som med stor sandsynlighed kun er muligt hvis alle billedinformationer er digitaliserede og fuldstændig parate til at blive kommunikeret (dvs. komprimeret og krypteret).

Vi kender til et navn, JSF, Joint Strike Fighter, og det er godt spørgsmål hvad "Joint" dækker over, om en flok af disse fly evner at udveksle alt med hinanden, det vil sige også radarbilleder i digital form. Det er sådant set nødvendigt, for kun en flok af lygter, der samarbejder, kan i dag opdage et snigende våben, fx et fly med stealth. Muligvis er F-16 i den forstand forældet, er blind, i forhold til fremtidens fly som kollektivt indsamler og anvender sensordata. Det samme gælder for krigsskibe, at de måske intet er værd mere, medmindre at man har en hel flok af dem der samarbejder i realtid med at indsamle og dele billeddata. Fra jo flere vinkler, at radarer belyser et objekt, jo større er chancen jo for at opdage objektet, og jo lettere har alle radarerne ved at beregne den konkrete afstand til objektet, og genkende objektet præcist ved at sammenligne med en objektdatabase. Der gælder sandsynligvis desuden en taktisk lov, at hvis man evner at detektere en fjende, da evner fjenden at gøre det samme i modsatte retning og straks trykke på en affyringsknap, som betyder at man skal evne at detektere fra stor afstand og træffe sine beslutninger straks, og i den sammenhæng er gammeldags halvblinde radarmetoder næppe meget værd mere.

"Ballistiske" missiler, desuden, den slags der ligner et langt og glat og rundt rør og uden styrefinner (uden eller afkastede), reflekterer næsten intet, og især ikke hvis missilet har været en tur oppe i det ydre rum og er blevet nedkølet og er på vej nedad alene ved hjælp af tyngdekraften. Hvis man vil opdage et sådant missil i tide til at kunne nedskyde det, skal der muligvis peges med et stort antal af indbyrdes forbundne radarer på samme tid. Digitaliserede radardata giver mening ...

Stealth = ophedning?

Moderne radar har muligvis et problem(?)

Stealth, som har spillet en stor rolle i moderne krige, bliver muligvis et problem i den næste moderne krig. Stealth betyder et "mørkt" våben, dvs. et objekt der ikke reflekterer lys, og det betyder et våben som (alt andet lige) bliver midlertidigt ophedet når det bliver ramt af lys. I USA er militæret netop blevet færdig med et spydspidsprojekt, at kunne ødelægge fjender ved hjælp af intense lysstråler, og det interessante er, at det måske især er ureflekterende objekter der således kan ødelægges bedst. Som, hvis dette er sandt, kan betyde at fx stealth-fly bliver nyttesløse i fremtiden, fordi de muligvis vil blive udslettet med laserlys i samme øjeblik som de bliver opdaget, hvorimod at fly der reflekterer alt som spejle, måske kan overleve at blive ramt. I medierne bliver der skrevet, at USAs militær anbefaler at USA skal standse alle eksperimenter med laserstråler, med argument at teknologien er så besværlig at den aldrig kan blive gjort operationel. Der er dog også en tanke, at moderne radar og moderne stealth er to investeringer så gigantiske, at laservåbenteknologi måske vil smadre nyttegraden. Eller, at fx stealth-fly i fremtiden behøver at have stealth som en overfrakke, og når den fordamper (på grund af en laserstråle) så skal flyets ægte overflade være som et spejl?

Uanset hvad som helst: Hvis laservåben bliver operationelle i krig, vil man behøve særdeles mange radarer, vidt distribuerede, fordi en fjende med laserstråler måske vil kunne ramme øjeblikkeligt og fra endnu større afstande end radarer evner at se. En radar (at ligne med en lygte) må alt andet lige kunne ses fra længere afstand end den selv evner at se. Som efterlader et spørgsmål, om USAs militær siger sandheden for tiden, at man vil droppe sine investeringer i laservåben. Tanken kan være, at hvis USA modner denne teknologi, da vil fjender af USA gøre lige så, og så vil måske alle nuværende våben og våbensystemer med ét slag være forældede, en tanke som næppe er velkommen iblandt politikere med budgetansvar.

Re: Stealth = ophedning?

Ih dog; og her sad jeg og "troede" at stealth-funktionen handlede om, at elektromagnetiske felter (radiosignaler / lys) reflekteres difust (i alle retninger (udad) {nul absorbtion}, så "retursignalet" =reflektionen blev så lille at det(n) ikke kunne detekteres og adskilles fra "baggrundsstrålingen"=reflekser fra "smog"=molekyler i luften.
Da reflektionen (intensiteten=signalstørrelsen) nok afhænger af bølgelængden, sad jeg og mente at "lysstrålen" blev sendt på mange forskellige frekvenser "samtidigt" i relation til den fysiske "vinkelposition" (0-360 grader), og så skal "computeren" beregne om der signal eller støj.

Nå, men det er hvordan jeg ville have grillet den ged. Jeg er jo ikke elektronikingeniør. ;-D

Re: Re: Stealth = ophedning?

Ih dog; og her sad jeg og "troede" at stealth-funktionen handlede om, at elektromagnetiske felter (radiosignaler / lys) reflekteres difust (i alle retninger (udad) {nul absorbtion}, så "retursignalet" =reflektionen blev så lille at det(n) ikke kunne detekteres og adskilles fra "baggrundsstrålingen"=reflekser fra "smog"=molekyler i luften.

Som måske er sandt. Det er vanskeligt at finde information om hvordan det konkret bliver gjort, og lige så vanskeligt at læse om, om hvordan radarer evner at samarbejde i flokke. Geometrisk udformning af et stealth-objekt er én faktor, dets overflade er vistnok en anden (man smører vistnok noget på et stealth-fly som ikke evner at holde i ret lang tid?). Et objekts overflade kan formodentlig meget let bringes til at optage én art af lys og afgive energien i form af en anden art af lys, måske samtidig med diffus reflektion i en anden retning, men, en eller anden bivirkning må der nødvendigvis være, som gør det interessant at lade radarer samarbejde i flokke, hvis dette er praktisabelt (hurtige computere vejer og koster energi som ikke altid er muligt at håndtere på mobil måde i krig, og intens kommunikation er altid et problem i krig, fordi fjenden måske kan ødelægge kommunikationen, eller sabotere, eller udnytte en detetering deraf til at målsøge). Måske betyder det, at radarer, der samarbejder i flokke, sørger for at udveksle data indbyrdes ved hjælp af kun laserstråler, fordi disse kan være vanskelige for en fjende at detektere.

En tanke om aggressiv radar kan være, at bivirkninger af stealth måske er at jo bedre et objekt er til at undgå at reflektere direkte tilbage til kilden (~ jo mere stealth?), jo mere bliver objektet måske midlertidigt opvarmet af lyspåvirkningen, som en fintfølende temperatur-sensor måske kan udnytte til at assistere en radar med? Bølgelænger, af betydning når man måler temperatur, er muligvis et problem med hensyn til opløsningsgrad, men da kan en stor flok af distribuerede temperaturmålere, måske tilsammen skabe en tilstrækkelig opløsning?

Laserstråler som ødelæggelsesvåben, hvis disse nogensinde bliver operationelle, vil betyde vanskeligheder for fx flyvemaskiner, fordi laserstrålen vil kunne ramme med en fart som et fly ikke kan undvige. Hvis den tanke er rigtig, så vil fremtidens fly måske behøve fuldstændig at undgå at kunne blive positions-opdaget. Radarer, som med deres væsen signalerer temmelig meget om hvor de befinder sig, vil måske være en uklog sensor at anvende, hvis fjenden kan pege med en laserstråle. Som måske ligner, at man vil behøve især at anvende kun optisk/passiv observation, eller anvende så mange små distribuerede radarer der samarbejder, at fjenden ikke har råd eller tid nok til at udslette dem alle.

"Radar" bliver måske mere og mere en discplin der handler om digitaliseret 3D-billedbehandling, og hvor mange arter af fysiske kilder måske bliver sammenkoblet i ét eneste billede, dvs. data fra lydmålinger og temperaturmålinger og optiske målinger, og hvoraf de optiske målinger måske består af både passive (kikkerter) og aktive (belyste = radar) på samme tid. At sammenblande så mange kilder, kræver at man anvender et system hvor alle teknologierne er indbyrdes kompatible, som helt sikkert hidtil ikke har været tilfældet. Jo mere system, som man kan indføre, jo mere vil sværme blive en mulighed: sensorer og/eller våben i flokke der samarbejder indbyrdes imod en fælles fjende.

Våben, som evner at samarbejde i sværme, er generelt meget vanskelige at forsvare sig imod, fordi hver enhed i sværmen kan variere sin hastighed og vinkel og afstand til sværmens fjende, at ligne med at skibe hidtid har haft vanskeligt ved at forsvare sig imod en sværm af flyvemaskiner. Men, hvis skibe kan udstyres med laserstråle-kanoner, og hvis disse kan tåle at blive affyret i hastig rækkefølge i vidt forskellige retninger, og hvis skibets installation kan levere den tilstrækkelige energi dertil, da vil styrkebalancen imellem en sværm og et skib måske ændre sig. En sådan tanke betyder måske, at fremtidens sværme vil behøve at bestå af et meget større antal af enheder end i dag, for at forhindre at en laserkanon kan nå at følge med.

Re: Re: Re: Stealth = ophedning?

Våben, som evner at samarbejde i sværme, er generelt meget vanskelige at forsvare sig imod,

Russerne sælger dem allerede:

3M55 Oniks
P-800 Yakhont
P-800 Bolid
SSN-X-26

http://milparade.udm.ru/26/020....htm

Krigskibe er nogenlunde på det samme evolutionsstade som riddere i rustning efter man opfandt armbrøsten: De ser flotte ud til turneringer men deltager helst ikke i direkte kamphandlinger ;-)

Re: Kommunikation

og det er godt spørgsmål hvad "Joint" dækker over...

- dét er det! Det lidt kedelige svar er, at 'joint' i US militær terminologi betyder 'værnsfælles' eller 'fler-værns', hvilket in casu betyder, at typen udvikles til at kunne honorere krav fra såvel US Air Force som US Navy samt US Marine Corps (dog i lidt forskellige versioner (-A, -B og -C)).
Det er da overvejende sandsynligt, at flyene får avanceret udstyr til dataudveksling - men det har altså intet med betegnelsen 'joint' at gøre!

(Og lige for god ordens skyld: Ej heller hentydes der til (potentielt) cannabis-misbrug i de væbnede styrker! :)}

CW Radar ?

For ca 30 år siden arbejdede man med CW Radar, som sender et hyppigt gentaget frekvenssweep, og i modtageren vil den modtagne frakvens fortælle hvor lang tid signalet har været undervejs, lig med afstanden til målet, retningen fås fra antennevinklen i vandret plan. Fidusen er lavere effekt, samt at det er (var) svært at detektere den form for radar, så der var sandelig et militært argument for at bruge en CW Radar.
I år er der kommet en tilvarende radar på markedet til lystbåde (nu kaldes den broadband radar). Det skulle give et langt bedre billede, og samtidig også vise nære objekter, samt et lavere effektforbrug, i og med at magnetronen er sat på pension.
Det kunne jo være interesseant at vide om det er samme princip som Terma bruger, men det fremgår ikke af beskrivelsen.

Radar-typer

Her er en side om forskellige typer af radar og principper:

http://www.radartutorial.eu/01...html

Radar print version

Her er en side med printudgave i pdf format:

http://www.radartutorial.eu/dr...html