AN/FPS-117

El AN/FPS-117 es un radar de búsqueda aérea tridimensional de matriz activa de escaneo electrónico (AESA) de banda L producido por primera vez por GE Aerospace en 1980 y ahora parte de Lockheed Martin. El sistema ofrece detección instrumentada en rangos del orden de 200 a 250 millas náuticas (370 a 460 km; 230 a 290 millas) y tiene una amplia variedad de sistemas de rechazo de interferencias y desorden.

El sistema se desarrolló originalmente como parte del proyecto "Seek Igloo/Seek Frost" esfuerzo para reemplazar los sistemas de radar más antiguos de la línea DEW con diseños que podrían operarse de forma remota y requerir mucho menos mantenimiento como parte del reemplazo de DEW, el Sistema de Alerta del Norte estadounidense-canadiense (NWS). La implementación del NWS resultó en una reducción del gasto en operaciones y mantenimiento de hasta un 50% en comparación con los sistemas anteriores.

GE realizó una serie de modificaciones al diseño básico para adaptarlo mejor a las diferentes funciones. Para satisfacer una necesidad del Cuerpo de Marines de EE. UU., GE desarrolló el AN/TPS-59 transportable y luego combinó elementos de diseño para producir el AN/TPS-77 más pequeño, que es aún más móvil, requiriendo solo un motor principal en algunos escenarios de implementación. Los FPS-117, modificados con el aporte de Siemens para el servicio alemán, se conocen como RRP-117, mientras que los TPS-77 en servicio con la Royal Air Force se conocen como AMES Tipo 92. Lockheed Martin presentó una versión aún más pequeña como el TPS-77 MRR.

Clasificación de los sistemas de radar

Según el Sistema Conjunto de Designación de Tipos Electrónicos (JETDS), a todos los sistemas de seguimiento y radar militares de EE. UU. se les asigna una designación alfanumérica de identificación única. Las letras “AN” (para Ejército-Marina) se colocan delante de un código de tres letras.

• La primera letra del código de tres letras denota el tipo de plataforma que alberga el dispositivo electrónico, donde A=Aircraft, F=Fixed (basado en tierra), S=Ship montado, y T=Ground transportable.
• La segunda carta indica el tipo de equipo, donde P=Radar (pulsado), Q=Sonar y R=Radio.
• La tercera carta indica la función o propósito del dispositivo, donde el control G=Fire, R=Recibir, S=Search y T=Transmitting.

Por lo tanto, el AN/FPS-117 representa el diseño número 117 de un dispositivo electrónico "fijo, de radar y de búsqueda" del Ejército y la Armada.

Desarrollo

Desarrollo de antenas array

Un problema clave para los sistemas de radar de la década de 1950 fue la introducción del carcinotrón, un tubo productor de microondas que podía sintonizarse rápidamente en un amplio ancho de banda. Escaneando rápidamente, parecía ser un radiador constante a través de toda una banda, creando una poderosa forma de interferencia de bombardeo. Para superar esta forma de interferencia, los radares de la época eran extremadamente potentes; El AMES Tipo 85 de la Royal Air Force envió pulsos de al menos 8 MW en un esfuerzo por superar la señal del bloqueador. Los sistemas de tal poder tienen una serie de desventajas prácticas; enfriar un sistema de este tipo no es una tarea fácil, y el tamaño físico de los tubos transmisores impide que sea siquiera parcialmente móvil.

Durante la década de 1950, muchos diseñadores exploraban activamente variaciones en el conjunto de antenas. En estos sistemas, una gran cantidad de antenas pequeñas trabajan juntas para producir un único haz de salida. Introduciendo pequeños retrasos, utilizando dispositivos conocidos como desfasadores, la salida del haz podría dirigirse electrónicamente. Esto ofrecía la posibilidad de un escaneo rápido sin movimiento mecánico, lo que hacía que los sistemas fueran mucho más fáciles de producir en forma móvil. El Marconi Martello original ofrecía la misma capacidad de detección que el Tipo 85 desde un vehículo "transportable" Diseño utilizando seis motores primarios.

La mayoría de los primeros sistemas de matriz en fase utilizaban un solo tubo transmisor, pero se estaban realizando experimentos en los que cada elemento de antena tenía su propio transmisor. En estos "matriz activa" En estos sistemas, se podrían utilizar los transmisores individuales para producir múltiples haces que apunten en diferentes direcciones, lo que permitiría, por ejemplo, que algunos haces siguieran continuamente objetivos mientras que otros continuaran escaneando el cielo. Sin embargo, estos sistemas eran extremadamente caros hasta la introducción de los módulos transmisores de estado sólido.

Si bien los sistemas de estado sólido redujeron el precio de un conjunto de antenas, no ofrecieron casi la misma potencia de salida, ni siquiera en conjunto. En diseños anteriores, los radares normalmente enviaban pulsos de señal extremadamente potentes pero muy cortos. Las señales fueron breves para proporcionar una resolución de alcance razonable. Dado que los sistemas de estado sólido no podían alcanzar estos niveles de potencia, se tendrían que utilizar pulsos más largos para que la energía total reflejada por el objetivo fuera similar. Para recuperar la resolución del alcance, se introdujo ampliamente la técnica relativamente nueva de compresión del pulso.

A finales de la década de 1970, todas estas tecnologías estaban madurando y surgió por primera vez la posibilidad de disponer de radares totalmente activos a precios razonables.

Buscar iglú

El sistema de líneas DEW a lo largo del norte de Canadá y Alaska se construyó en la década de 1950 utilizando radares AN/FPS-19 de la década de 1950. Estos utilizaron dos magnetrones de 500 kW en enormes sistemas de antenas parabólicas en constante rotación y salas llenas de componentes electrónicos de tubos para impulsarlos. Los sistemas requerían un mantenimiento constante por parte del personal in situ y su funcionamiento resultaba enormemente caro.

Deseando un sistema mucho más simple y menos costoso, en 1977 el Centro de Desarrollo Aéreo de Roma (RADC) inició el proyecto "Buscar Iglú" proyecto para encontrar un reemplazo para el FPS-19 que requeriría menos energía y funcionaría durante períodos prolongados sin mantenimiento. En 1980, General Electric ganó el concurso con su diseño GE-592, y el diseño final fue aceptado por RADC el 30 de septiembre de 1983 y pasó las pruebas de aceptación ese año.

Seek Igloo se ocupaba oficialmente sólo de los radares en el área de Alaska, mientras que Seek Frost se ocupaba del resto de la línea DEW. Sin embargo, el término se usa ampliamente para describir todo el proyecto de desarrollo. Seek Frost también incluyó el AN/FPS-124 de menor alcance como relleno de huecos, que no era necesario en el área de Alaska.

Sistema de Alerta del Norte y otros

Las conversaciones entre los comandos de NORAD sobre la línea DEW habían estado en curso durante algún tiempo, y la Real Fuerza Aérea Canadiense estaba al tanto de los planes para convertirse a los nuevos radares. Como parte de la relámpago Cumbre Shamrock de 24 horas en 1984, el primer ministro canadiense Brian Mulroney y el presidente estadounidense Ronald Reagan firmaron un acuerdo para crear el Sistema de Alerta del Norte para reemplazar al DEW. La implementación del Sistema de Alerta Norte ha dado como resultado una reducción en los gastos de operaciones y mantenimiento (O&M) de hasta un 50 % en comparación con DEW. Poco después, la Fuerza Aérea compró otro FPS-117 para reemplazar el antiguo radar AN/FPS-67 en el aeropuerto Tempelhof de Berlín.

Durante este tiempo, la Royal Air Force se había preocupado cada vez más por la vulnerabilidad de su red de radar Linesman/Mediator. Diseñado en la era de la bomba de hidrógeno, el sistema no estaba completamente reforzado porque se creía que tales esfuerzos serían inútiles contra ataques de varios megatones. A medida que el equilibrio estratégico cambió y los ataques convencionales se hicieron más probables, Linesman pareció trivialmente fácil de derrotar. La RAF planeó reemplazar a Linesman con la red IUKADGE utilizando los radares Marconi Martello, pero a medida que este sistema se prolongaba, finalmente compraron también dos AN/FPS-117.

Pronto siguieron más ventas y el sistema permanece en producción a partir de 2020. Se han producido más de 120 ejemplares y son operados en 15 países.

AN/TPS-59

Mientras se probaban los primeros sistemas FPS-117, el Cuerpo de Marines de EE. UU. envió una licitación para un radar de alerta aérea con largo alcance y buen rechazo de interferencias. A diferencia de la Fuerza Aérea, los Marines exigían que el sistema fuera "transportable", es decir, capaz de trasladarse entre ubicaciones. GE ganó el contrato con una versión modificada del FPS-117, el TPS-59.

El TPS-59 era esencialmente una versión reducida del FPS-117 dividida en varios componentes. La antena principal se montó en un remolque personalizado y se descargó en el sitio operativo y luego se elevó y niveló utilizando gatos hidráulicos. El resto del sistema se empaquetó en una serie de contenedores ISO que podían transportarse en cualquier semirremolque. El primer ejemplar entró en servicio en 1985.

En la década de 1990, los marines enviaron otro contrato para actualizar sus sistemas de misiles MIM-23 Hawk para permitirles atacar misiles balísticos de corto alcance. El TPS-59(V)3 modificó los conjuntos de radar TPS-59 existentes para proporcionar una cobertura de altitud mucho mayor, hasta 500.000 pies (150.000 m).

Todos los radares TPS-59 de EE. UU. fueron dados de baja en septiembre de 2020.

AN/TPS-77

Se presentó una versión adicional de la serie como TPS-117, que pronto pasó a llamarse TPS-77. Esta es una reducción adicional del diseño original, lo que produce una antena más pequeña. Combinado con la electrónica moderna, el sistema ahora se puede transportar mediante un único vehículo de motor personalizado. Este sistema ha sustituido a la mayoría de los radares de la red del Reino Unido.

Descripción

El sistema es un radar de búsqueda de haz de lápiz de banda L de largo alcance (hasta 250 millas náuticas o 460 kilómetros) con transmisores de estado sólido. El principio AESA utiliza transmisores activos en cada antena individual del conjunto de antenas de 44 por 32. La potencia combinada de todo el conjunto es de unos 25 kW, mucho menor que la de los transmisores de varios megavatios que se encuentran en diseños de radar anteriores. Para compensar la menor potencia, se utilizan pulsos más largos. Para extraer información precisa sobre el alcance, los receptores emplean compresión de pulsos. El diseño del sistema incluye una arquitectura redundante con operaciones monitoreadas y controladas remotamente por software para minimizar los requisitos de personal. Por lo general, también está equipado con un sistema de identificación de amigos o enemigos mediante una segunda antena en la parte superior.

La Fuerza Aérea y la FAA también operan un número limitado de radares AN/FPS-117 dentro de los Estados Unidos continentales. El radar AN/FPS-117 es capaz de saltar aleatoriamente entre 18 canales en la banda 1215-1400 MHz.

El radar, originalmente seleccionado para el proyecto SEEK IGLOO del Comando Aéreo de Alaska, también fue elegido para reemplazar el radar AN/FPS-67 de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en el aeropuerto Tempelhof de Berlín y fue encargado en Tempelhof en julio de 1984.

El AN/TPS-77 es una versión del mismo radar montado en una plataforma transportable. Este es actualmente el principal radar utilizado por la Royal Air Force.

La versión RRP-117 es un modelo que se suministra a Alemania con una entrada compensada de Siemens en aplicaciones de sitio fijo.

En 2011, Lockheed Martin recibió un contrato para actualizar los radares y extender su vida operativa hasta 2025.

Operadoras

• Al mes de noviembre de 2020, la Fuerza Aérea de Albania opera un sistema de radar AN/TPS-117 de larga distancia en la montaña de Mida, cerca de Pukë, que fue una inversión unida de Albania y Estados Unidos a través de Lockheed Martin con 19 millones de dólares provenientes de Albania y 3 millones de dólares de los EE.UU. El radar está integrado en el Sistema Integrado de Defensa Aérea de la OTAN.
• Australia
• Bélgica
• Brasil
• Canadá - Usado en el sistema de alerta norte
• Croacia
• Dinamarca
• Egipto - AN/TPS-59 y AN/TPS-59/M34
• Estonia - Se utiliza en la Red de Vigilancia del Aire Báltico
• Alemania - Usa la variante alemana RRP-117
• Hungría
• Grecia
• Islandia
• Iraq
• Italia
• Jordania
• Kuwait
• Letonia - Se utiliza en la Red de Vigilancia del Aire Báltico
• Lituania - Utilizado en la Red de Vigilancia del Aire Báltico
• Malasia
• Pakistán - AN/TPS-77.
• Rumania
• Arabia Saudita
• Singapur - República de Singapur
• Corea del Sur - Usada en la isla Ulleungdo para defender Liancourt Rocks de una disputa territorial con Japón, y en la zona desmilitarizada coreana.
• Taiwán - 7 AN/FPS-117 y 4 AN/TPS-117 adquiridos en 2002.
• Tailandia
• Turquía
• Reino Unido
• Estados Unidos - Usado en el sistema de alerta norte

Variantes

• AN/FPS-117 - Versión fija estándar producida por Lockheed Martin.
• AN/TPS-77 - Versión transportable producida por Lockheed Martin.
• RRP-117 - Versión fija alemana producida por Lockheed Martin, modificada por Siemens para cumplir con los requisitos de Luftwaffe.