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RADAR RAC-3D
A
C
3
S.A. MAROTO MARTÍN
S.A. RODRÍGUEZ NAVARRO
Generalidades e introducción al radar RAC 3D
GENERALIDADES
Finalidad
El MÓDULO DE RADAR RAC-3D (Radar de alerta y coordinación) es un sistema de radar de exploración electrónica en 3D se utiliza en el campo de batalla. Es una estación completamente móvil que funciona perfectamente en cualquier condición atmosférica y puede ser aerotransportada.
Finalidad
¿Qué proporciona?
Proporciona una detección fiable y anticipada de aeronaves de vuelo bajo, tanto de alas fijas como helicópteros, para evaluar la amenaza, identificación y clasificación de los objetivos detectados, permitiendo así asignarlos a sistemas de misiles de tierra-aire.
SISTEMA COAAASM
UNIDAD DE DEFENSA ANTIAÉREA (UDAA)
- Una unidad de defensa antiaérea es una organización operativa de carácter eventual, de composición variable, con mando único y organizada para el cumplimiento de una misión o cometido antiaéreo limitado en tiempo y espacio.
- El radar RAC 3D del COAAASM (Centro de Artillería Antiaérea Semiautomático) es el principal elemento de exploración de la UDAA que además proporciona identificación electrónica (IFF/SIF). El RAC 3D se integra en el FDC por diversos medios.
- La UDAA es la estructura operativa en la que se encuadrará el sistema COAAASM con mayor frecuencia.
— Centro director de fuegos (FDC).
—Centro de información y operaciones (CIO).
—Centro de personal y logística (CPL).
UNIDAD DE DEFENSA ANTIAÉREA (UDAA)
Es la unidad fundamental de empleo de la artillería antiaérea y se organiza sobre la base de una unidad orgánica de artillería antiaérea a la que se agregan o segregan módulos de capacidades de mando y control, de fuego, de apoyo logístico, de información y telecomunicaciones, de protección de la fuerza, etc., para generar la estructura operativa que se necesita.
En general, una unidad de defensa antiaérea se compone de tres núcleos diferenciados:
- Núcleo de mando y control.
- Núcleo de fuego.
- Núcleo de apoyo logístico.
Núcleo de mando y control
Es el encargado de ejercer el mando y control de la UDAA, mediante el denominado sistema de
mando y control de una UDAA. En general, dicho sistema se compone de:
- El puesto de mando (PC).
- Sensores y sistemas de alerta.
- El sistema de telecomunicaciones e información.
- Procedimientos basados en métodos, rutinas y formatos normalizados que facilitan el desarrollo fluido de las actividades derivadas del mando y control.
Sensores y sistemas de alerta
En una UDAA será normal disponer de:
- Radar de vigilancia RAC-3D, conectado al FDC mediante fibra óptica.
- Sistema de identificación electrónica (IFF); radar secundario asociado al RAC-3D.
- Red de puestos de observación, dotados cada uno de ellos de un terminal de puesto de observación
- (TPO), para la transmisión automática de la información a través de la red radio de combate.
- Baterías SAM: Hawk o NASAMS.
- Pelotones de tiro Mistral
- Skyguard básica (35/90) o misilísticas (Aspide-35/90)
- Pelotones Roland I o II
- Secciones con dirección de tiro Skydor
Precauciones
El personal que tiene que operar en el área de riesgo debería ser instruido para no situarse en el campo de radiación del radar y no mirar nunca a una antena transmisora en forma de cuerno o una guía de ondas abierta conectada a un transmisor alimentado.
Precauciones
Distancia mínima entre dos RAC-3D
Para evitar la destrucción de los componentes de RF del sensor del radar, la distancia de transmisión mínima entre dos RAC-3D es de 101 m.
¿Cúal es la distancia mínima ente dos Rac 3D?
DESCRIPCIÓN GENERAL
DESCRIPCIÓN DEL SUBSISTEMA
DESCRIPCIÓN DE LOS SUBSISTEMAS
Está compuesto físicamente de dos módulos principales:
- un sistema hidráulico de elevación del mástil denominado SISTEMA DE NIVELACIÓN DE MÁSTIL (MLS) al que también hay conectadas unidades mecánicas, eléctricas y electrónicas
- y una CABINA soportada por el MLS que contiene la mayoría del equipo electrónico.
Ilustraciones principales
Módulo de antena
La antena plana de exploración electrónica es una estructura cerrada cuya parte frontal consta de un radomo. La parte posterior en la que se incluye el equipo electrónico, está cerrada por un panel que puede abrirse para realizar labores de mantenimiento.
Módulo de antena
Ilustración
Unidad RF RAC de 1 canal
Características
Unidad RF RAC de 1 canal
Incluye:
- una línea RF consistente en un duplexor que incluye acopladores de ferrita y de 3 dB, un
tubo TR y su alimentación eléctrica asociada, un acoplador de prueba de 20 dB, un filtro
paso-banda, un diodo limitador de banda C, un amplificador de bajo ruido (LNA) y un
amplificador de 15 dB,
- una fuente de alimentación, una tarjeta de control limitadora y dispositivos de prueba.
Mecanismo de accionamiento
Características
Mecanismo de accionamiento
Para una rotación continua de la antena alrededor del eje vertical, el mecanismo de antena
cuenta con:
- una parte fija, integrada en la plataforma de la antena del MLS,
- un módulo de rotación móvil que descansa sobre la parte fija mediante un cojinete,
- un reductor de velocidad del motor, soportado por la parte fija, que hace girar el módulo
móvil del azimut,
- un módulo para la transmisión de datos
Transmisor
Características
Transmisor
El módulo del transmisor incluye:
- en el suelo de la cabina: el depósito de A.T. lleno de aceite (116 litros) que incluye cuatro tarjetas y los componentes electrónicos de alto voltaje,
- sobre el depósito: los tres convertidores para suministrar alimentación eléctrica al transmisor,
- el rack LV que contiene siete tarjetas y tres fuentes de alimentación; su panel frontal incluye controles e indicadores para labores de reparación,
- el TWT (Tubo de ondas progresivas),
- una línea RF en la entrada del TWT que incluye un amplificador de RF,
- una línea RF en la salida del TWT que incluye un detector flash,
- una tarjeta de control auxiliar que lleva a cabo la operación de arranque y la conmutación del transmisor a modo de operación de seguridad,
- una bomba eléctrica que hace circular el aceite del depósito para reducir el tiempo de calentamiento del aceite,
- una fuente de alimentación de la bomba de iones que reduce al mínimo los desfases del aire restante en el tubo.
Resto Elementos
Armario electrónico
El armario electrónico, ver Ilustación, está formado por tres filas de tarjetas y cuadros de enchufes (35 en total); cada fila está cerrada con un panel de protección. El acceso se obtiene a través de una puerta que se mantiene en posición abierta. Las 13 fuentes de alimentación de la cabina se encuentran en la parte posterior y están fijadas a chapas que pueden extraerse.
Unidad de procesamiento de datos (DPU)
La unidad de procesamiento de datos, está situada bajo el armario electrónico e incluye 4 tarjetas de conexión y una fuente de alimentación a la que se puede acceder tras abrir el panel frontal articulado.
Panel de control de radar (RCP)
El Panel de control de radar incluye:
- una pantalla táctil,
- paneles luminosos (izquierdo y derecho) que soportan los componentes de control del radar.
Unidad de alimentación de red (MPU)
Consiste en un armario que incluye los siguientes paneles:
- un panel de conexión,
- un cuadro de interruptores automáticos,
- un panel de control.
Cabina
- La cabina alberga el equipo electrónico de radar, el equipo de IFF (Identificación amigo/enemigo) y el equipo C2 (comando y control) integrado (PFE).
- La cabina dispone de aire acondicionado e incluye el siguiente equipo auxiliar: iluminación, tomas de conexión, extintores y lugares de almacenaje. Los dispositivos de fijación sujetan la cabina a la estructura adicional del MLS.
- El equipo de radar de cabina, alojado en la cabina, está formado principalmente por el módulo del transmisor, el armario electrónico, la unidad de procesamiento de datos y el panel de control de radar (RCP).
- La red eléctrica es trifásica de 400 V 50 Hz y se suministra al cuadro eléctrico de la cabina. En esta unidad, la tensión de alimentación se conmuta y se suministra a los submódulos del radar.
Sistema de nivelación de mástil (MLS)
Está fabricado con un armazón metálico (3), que se utiliza como soporte para los siguientes elementos principales:
- un conjunto de gatos hidráulicos (2) que permite desplegar y estabilizar el MÓDULO RADAR RAC-3D sobre el suelo,
- un mástil de elevación hidráulica (1), que soporta el conjunto de la antena. Además, el armazón recibe equipos complementarios y accesorios varios.
Unidad de distribución de potencia
La unidad de distribución de potencia, es una caja metálica, ubicada en el interior de la unidad hidráulica, que tiene una placa y carriles omega utilizados para el soporte de dispositivos eléctricos.
Unidad de distribución de potencia
- una conexión hembra para el cable de la unidad de control remoto (1),
- un interruptor eléctrico de llave (2),
- una luz indicadora (3),
- un temporizador de 12 V (4),
- una manija de cierre con llave (5),
- dos conexiones fijas para diodos (6),
- un relé para trabajo automático (7),
- un portafusibles modular (8),
- un relé de medición de voltaje (9),
- un portafusibles modular (10),
- un portafusibles modular de 3 fases (11),
- un contactor de cuatro polos (12),
- dos relés (13),
- seis relés (14),
- un relé de protección térmica del motor (15).
Unidad de control remoto
En modo “NORMAL", el acceso a la unidad hidráulica está prohibido y todos los
procedimientos de “emplazar” deben llevarse a cabo desde la unidad de control remoto, conectada a la unidad de distribución de potencia de la unidad hidráulica mediante un cable de control remoto de 15 m de longitud.
La caja del control remoto está fabricada en aluminio y está equipada con una toma de conexión, un asa para sujeción y protección y una correa de transporte.
Unidad de control remoto
-una placa electrónica equipada (16),
- un panel frontal serigrafiado (29) que se utiliza como soporte para la placa electrónica,
- un pulsador de “Parada de emergencia” (24) desbloqueable con una llave,
- ocho pulsadores de control (3, 12, 19, 21, 23, 26, 27 y 28),
- seis indicadores luminosos de supervisión (5, 10, 17, 18, 20 y 25),
- dos displays de siete segmentos (8 y 22),
- dos palancas de manejo (2 y 14).
IFF (Identificación Amigo/Enemigo)
- El Interrogador/Extractor TSA1011, consta de un chasis de 19" de tamaño 6U integrado en un rack estándar.
- El peso es de, aproximadamente, 42 kg. (sin máquina criptográfica).
IFF
El Interrogador/Extractor IFF TSA1011 consta de los siguientes elementos:
- un chasis equipado (9),
- una gaveta T/R (10),
- una gaveta de pruebas (11),
- una unidad de ventilación (12),
- un módulo de conexión (13),
- un módulo de batería,
- un tarjeta de interfaz de plataforma (2),
- un tarjeta de interfaz de la máquina criptográfica (3),
- una tarjeta de control remoto (1),
- un submódulo de procesamiento que constar de lo siguiente:
· un módulo MIG (módulo de interfaz de gestión) (7),
· un módulo EXT (módulo extractor) (6),
- una adaptación deslizante para la cabina (8),
- un kit de adaptación para el submódulo de procesamiento (4).
Otras unidades
- Unidad de refrigeración
- Unidad de producción de frío (UPF)
- Unidad de aire acondicionado del rack transmisor (Módulo transmisor URB)
- Unidad de tratamiento del aire ambiente (Módulo UTA)
- Panel de arranque
- Localizador del Norte
DATOS TÉCNICOS DEL SUBSISTEMA, INSTALACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO
DATOS TÉCNICOS e INSTALACIÓN
DATOS TÉCNICOS DEL SUBSISTEMA
PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS FÍSICAS Y ELÉCTRICAS
Características del Radar
- Antena principal
Polarización......................................................................................... Horizontal
Ancho de haz en azimut.................................................................. 1,75°
Ancho de haz de elevación en el eje central............................... 7,9°
Inclinación mecánica ........................................................................ 3,5°
Velocidad de giro de la antena ...................................................... 20 rpm ó 30 rpm
Exploración electrónica respecto al eje central (vigilancia):
Características del Radar
- Antena secundaria
- Frecuencia de funcionamiento ........................................................ 1.030 – 1.090 MHz
- Polarización............................................................................................. Vertical
- Ganancia ................................................................................................. 15 dB
- Ancho de haz en azimut ..................................................................... 10º
- Zona de interrogación de azimut (S = D + 9 dB) .......................... 6º
- Recepción
- Valor de ruido (entrada LNA), Fn ....................................................... 2,0 dB
- Pérdida en línea de recepción, Lr ...................................................... 2,0 dB
- Transmisión
- Cantidad de frecuencias (máx)........................................................... 61
- Potencia pico (TWT), Pt......................................................................... 80 kW
- Pérdida de línea de transmisión, Lt .................................................. 2,6 dB
- Potencia media........................................................................................ 1.400 W
Características del Radar
- Procesamiento de datos / RTM:
Frecuencia de repetición de pulso (PRF) (Pulse Repetition Frequency):
Características del Radar
- Consumo de energía eléctrica
- Alimentación eléctrica de tres fases (3 fases + neutro) ..... 230 V / 400 V - 50 Hz
- Fuente de alimentación corriente continua............................. 24 Vcc
- Alcance de detección
- Avión de ala fija:
· 20 rpm LC: .................................................................................. 57 km
· 30 rpm LC: .................................................................................. 50 km
- Helicópteros:
· 20 rpm LC: .................................................................................. 35 km
· 30 rpm LC: .................................................................................. 30 km
Características del Radar
- Condiciones meteorológicas
Las características del radar se garantizan bajo las siguientes condiciones:
- Velocidad del viento de hasta 25 m/s (características completas), 35 m/s (reducidas), con rachas < 10 s, radar bloqueado sobre el camión; por encima de 35 m/s, se debe detener el sistema y plegar el mástil,
- Rango de temperaturas...................................................... -31 °C a +43 °C,
- Lluvia local............................................................................... hasta 10 cm/h,
- humedad ................................................................................. 93% RH a 40 °C.
80% RH a 23 °C.
Características del Radar
- Dimensiones
- Longitud total ..................................................................... 8,650 m con mástil plegado fijado a la parte superior de la cabina
- Longitud de la estructura ................................................... 6,058 m +0/-5 (20 pies) fijada sobre el vehículo portador con las patas plegadas
- Anchura total ..................................................................... < 2,500 m
- Altura total ......................................................................... 2,480 m con mástil plegado
- Peso total .......................................................................... < 12.000 kg con mástil plegado
Características del Radar
- Balance de energía eléctrica
Características del Radar
- Alimentación de red
- Potencia: ....................................................................................................... 35 kVA
- 3 fases + tierra
- Factor de potencia...................................................................................... 0,85
- Frecuencia..................................................................................................... 50 Hz
- Tensión........................................................................................................... 400 / 230 V
INSTALACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO
INSTALACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO
INSTALACIÓN Y PUESTA EN FUNCIONAMIENTO
1. Despliegue del MLS
Todas las acciones de emplazar y desemplazar (estabilización sobre el suelo y movimiento
del mástil) se controlan por medio de la unidad de control remoto del MLS)
2. Tipos de funcionamiento
- MODO OPERATIVO (modo de funcionamiento normal):
· Es posible acceder a la unidad hidráulica y todo control se realiza desde la unidad de
control remoto de MLS.
- MODO MANUAL (para el procedimiento de desemplazar o para tareas de mantenimiento):
· La unidad de control remoto del MLS está defectuosa y todo el control se realiza desde
el módulo de distribuidores situado dentro de la unidad hidráulica a través de la unidad de alimentación de red.
- MODO DE EMERGENCIA (para el procedimiento de desemplazar o para tarea de mantenimiento):
· El grupo electrógeno está averiado y todo el control se realiza desde el módulo de distribuidores
y desde la bomba de emergencia situada dentro de la unidad hidráulica, alimentada por las baterías de 24 V del grupo electrógeno o del camión.
Emplazar
Emplazar
Despliegue de la plataforma de soporte de la antena
Otras funciones
El resto de funciones también serán realizadad mediante la unidad de control remoto del
MLS.
- Corrección de la inclinación de la plataforma de soporte de la antena
- Fin del procedimiento de emplazar
- Modificación de altura de la antena
- Desemplazar
- Arranque
- Bajar mástil
- Plegar la plataforma de soporte de la antena
Mandos del operador
- Panel de Control de Unidad de Alimentación de Red (MPU)
- Panel de Control de Cuadro Eléctrico de la Cabina
- Panel de Arranque
- Panel de Control de Radar
- Unidad de Control Remoto del MLS
MANDOS DEL OPERADOR
Modos de Funcionamiento IFF
Modos de Funcionamiento IFF
Los distintos modos de funcionamiento del Interrogador/Extractor TSA1011 son los siguientes:
- Modo local.
- Modo remoto.
- Modo de mantenimiento.
Equipo IFF
OPERACIÓN EN CONDICIONES OPERATIVAS Y AMBIENTALES ATÍPICAS
OPERACIÓN EN CONDICIONES OPERATIVAS Y AMBIENTALES
ATÍPICAS
Una disfunción en la unidad de control remoto del MLS o en el circuito eléctrico requiere una intervención local sobre la unidad hidráulica para el procedimiento de desemplazar o para tareas de mantenimiento.
Los principales fallos que requieren la
aplicación de un modo degradado son los
siguientes:
- Fallo de la unidad de control remoto
del MLS.
- Fallo de la alimentación de la red eléctrica.
- Fallo de la unidad hidráulica.
En todos estos casos de fallo, el
procedimiento de desemplazar se
realizará mediante acciones manuales sobre
los distribuidores hidráulicos situados en la
unidad hidráulica.
Basado en equipo de pruebas (BITE)
MANTENIMIENTO
Pueden ser:
On-Line:
permanentes
Off-Line
iniciadas por el personal
Dos niveles
2 Niveles
- Nivel Intermedio (I): 3º escalón.
Mantenimiento preventivo y correctivo (localización de fallos y sustitución de elementos defectuosos)
- Nivel Organización (O): 1º y 2º escalón.
Mantenimiento preventivo y correctivo básico (cambiar fusibles, luces, etc)
Elementos necesarios para el mantenimiento
Materiales
- Repuestos
Según escalón.
- Equipo de Soporte
Nivel O: kit a bordo.
Nivel I: equipo del 3º escalón.
- Documentación
Manuales
Sentido común
Seguridad
- No manipular piezas en movimiento (ojo al control remoto MLS).
- Desconectar conductos eléctricos e hidráulicos de los dispositivos que han fallado.
- Utilizar guantes de trabajo con protección eléctrica.
- No bajar la antena hasta que esté en su posición correcta de plegado.
Corresponde al 1º y 2º escalón
MANTENIMIENTO PREVENTIVO
1º
2º
Solo 2º escalón o superior
MANTENIMIENTO CORRECTIVO
Operando en modo local
Si existe algún fallo, en el panel de control del radar (RCP), parpadeará la tecla de estado de radar indicando "DEGRADADO" o "FALLO".
LOCALIZACIÓN DE AVERÍAS
En la línea BITE (equipo de pruebas integrado) aparece un código de error, mientras que en la pantalla BITE se muestra el mensaje y los elementos sospechosos de error.
RCP
PANTALLA RCP
BITE
PANTALLA BITE
Código de Fallo
Código alfanumérico de cuatro dígitos
Código de Fallo
2 primeros dígitos corresponde a la función a probar
2 últimos dígitos corresponde al código de fallo de la función
BSU
Unidad de Control de Haz, ubicado en el módulo de antena
01
TRANSMISOR
02
LOCALIZADOR DEL NORTE
Ubicado en la plataforma MLS detrás de la cabina
03
RTM
04
Real Time Management
Tarjeta de procesamiento de datos en tiempo de real.
Armario electrónico
IFF
IDENTIFICACIÓN AMIGO/ENEMIGO
05
DP
Procesamiento de Datos
06
SP
Procesamiento de señal
Se encuentra en el armario electrónico anterior
07
CÓDIGO 08 EN DESUSO
08
Sintetizador/Receptor IF
09
Tarjeta ubicada en el armario electrónico
El sintetizador genera la señal para posteriormente modularla y amplificarla
El receptor IF transpone y demodula el eco recibido