Radares del INVAP - Machtres aeronautica y espacio

El Radar Secundario Monopulso Argentino (RSMA) ha sido diseñado y fabricado por INVAP S.E. a pedido de la Fuerza Aérea Argentina (FAA) y la Administración Nacional de Aviación Civil (ANAC), para dar seguridad y eficiencia al Control del Tránsito Aéreo tanto en el control en ruta como en aproximación.

Sus modos de interrogación le permiten también complementar un sistema de defensa aérea. Tiene capacidad para ser instalado en asociación con un radar primario 2D ó 3D en aplicaciones de Control de Tránsito Aéreo en área Terminal, Defensa ó bien operar como único sensor en estaciones no atendidas, dado que cumple totalmente con requerimientos de emplazamientos remotos. El RSMA fue diseñado y construido para requerir bajo mantenimiento. Debido a su estructura modular de doble canal, control local y remoto y de señalización, el radar requiere un mínimo de personal de mantenimiento preventivo y correctivo.
El RSMA cumple con las normas y métodos vigentes recomendados por la Organización de Aviación Civil Internacional (OACI), Anexo 10, así como con toda la documentación relacionada que ha editado dicha Organización para radares secundarios de control de tránsito aéreo. De esta manera, opera en los cinco modos de interrogación/respuesta: modos 1, 2, 3/A, C y en modo S "all cali" con entrelazado de hasta tres de dichos modos.
Además, el software es fácilmente adaptable para operar completamente en modo S, tanto en las funciones de vigilancia como de comunicaciones por enlace de datos requeridas para este modo de operación, dado que su hardware prevé el manejo del modo S.

Algunas características sobresalientes del RSMA Monopulso:

-Izq. Radar Quilmes- El RSMA es un MSSR (Monopulse Secondary Survillance Radar), que emplea monopulso para una mejor resolución acimutal. La conversión analógico-digital en Fl (Frecuencia Intermedia) permite implementar un método monopulso digital con mejores prestaciones que los métodos tradicionales.

STC:
La detección de respuestas y el STC se implementan en forma digital. Estas características permiten una mayor precisión y versatilidad de programación del STC.

Degarbleador:
El algoritmo de resolución de situaciones de Interferencias sincrónicas y asincrónicas resuelve situaciones de superposición no sólo de dos sino de más de dos respuestas.

Autocalibración:
Un algoritmo de autocalibración permite calibrar on-line el monopulso acimutal tomando como referencia sólo las respuestas de vuelos de ocasión. La utilización de un referencia geográfica (por ejemplo un PARROT) permite además calibrar en rango y acimut absolutos.

GBP:
Dos generadores de RF de blancos puntuales permiten verificar la programación del STC y programar on-llne vuelos y situaciones de reflejos particulares.

Mapa de Reflectores:
Un Mapa de Reflectores es mantenido automáticamente para la visualización de reflectores estáticos y dinámicos. A su vez, el mapa es utilizado automáticamente para señalar reflejos sobre la Consola Técnica de Operaciones.

Mímico:
Las variables del BITE (Built-ln Test Equipment) de la electrónica del RSMA y otras variables de procesamiento y entorno se reflejan en un Mímico que permite verificar en forma remota y on-line el estado de salud del RSMA.

PARROT:
EL PARROT, desarrollado como un sistema independiente, permite verificar el funcionamiento del RSMA on-line y calibrarlo geográficamente.

Respuestas Fusionadas:
Las respuestas de los Modos A/Cy S only all call son fusionadas en un único reporte de blanco. Esta es la base para actualizar la operación del radar a los modos S elemental (ELS) y mejorado (EHS).

Fuente:INVAP

En el año 2005 INVAP comenzó el desarrollo del primer modelo de radar primario 3-D. A fines de 2007, la Dirección General de Fabricaciones Militares e INVAP suscribieron el contrato RP3DLAP para el diseño, desarrollo, construcción, puesta en servicio, certificación, homologación y provisión de un prototipo de Radar Primario 3D de Largo Alcance. En 2012 dicho radar estará operativo y tendrá como función principal la de proporcionar datos de situación y movimiento de la actividad aérea dentro del volumen de su cobertura, de forma que permita realizar tareas de detección, vigilancia, identificación y control en el espacio aéreo de su responsabilidad. Este desarrollo complementa la tarea realizada por INVAP dentro del Sistema Nacional de Vigilancia y Control Aeroespacial (SINVICA) sancionado en 2004, a través del Decreto N° 1.407.

Características sobresalientes del Radar Primario Argentino (RPA)

o Frecuencias de operación en banda L (banda D)
o Agilidad de frecuencia dentro del ancho de Banda disponible
o Modos de operación configurables
o Parámetros de pulsos totalmente programables
o Electrónica y módulos transmisores / receptores totalmente de estado sólido
o 3-D con barrido electrónico en elevación
o Antena monopulso con muy bajo nivel de lóbulos secundarios
o Procesamiento digital de las señales con MTI, CFAR, MTD/Doppler
o Mapa de clutter actualizado automáticamente
o Radar Secundario (IFF)
o Procesador combinador de plots y de seguimiento
o Formato de salida Asterix
o Conjunto de contra-contra medidas electrónicas (ECCM)
o Nuevo diseño con últimas tecnologías (alta confiabilidad, soporte logístico prolongado)
o Monitoreo integrado de todo el sistema
o Simulador de entorno radar
o Alcance instrumentado: 5 - 240 MN
o Altura máxima: 100 Kpies
o Operación remota
o Transportable por tierra, agua o aire.
o Fácilmente desplegable en el sitio.

Fuente: INVAP

La "joya" de la capacidad radarística de INVAP es, por ahora, su participación en la electrónica de los radares espaciales SAR, o "de apertura sintética". Dos de tales aparatos están siendo desarrollados por la Argentina, un trabajo común de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales (CONAE), la Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA), el IAR (Instituto Argentino de Radioastronomía) e INVAP, y volarán a bordo de los futuros satélites SAOCOM.
En capacidad de observación de la Tierra, ambos SAR le darán a nuestro país el ingreso a un club muy reducido: por el momento, sus únicos miembros son los Estados Unidos de Norteamérica, Canadá, Japón y el trío de Alemania, Italia e Inglaterra, tres pilares tecnológicos de la ESA (Agencia Espacial Europea). Es más, tales miembros llegaron a serlo por investigación y desarrollo propios, ya que los radares SAR se consideran estratégicos: el "know-how" para hacerlos no se vende ni se compra, aún entre países fuertemente aliados. Y por supuesto, es mucho más difícil desarrollar un radar SAR que un secundario o un 3D de los habituales en aeropuertos.

Los radares SAR tienen tres particularidades:

Funcionan en base a microondas.
Emiten haces móviles pese a tener antenas fijas (algo indispensable en el espacio, donde se trata de eliminar piezas con movimiento).
Los haces suelen "barrer" sus blancos en forma oblicua, generando lugares de mayor iluminación y otros de sombra.

Los débiles ecos generados, amén de un hardware y software de gran complejidad, permiten luego que en la estación receptora se generen imágenes de gran contenido informativo. Pueden tener mayor tridimensionalidad y profundidad que las imágenes ópticas, y a diferencia de éstas, se obtienen pese a la oscuridad nocturna, las nubes u otras formas de humedad atmosférica, el humo o el camuflaje deliberado. Por último, el tipo de interacciones eléctricas entre las microondas y el blanco iluminado permiten incluso saber hasta qué materiales lo componen.
La antena SAR-L, ahora vista desde arriba, muestra en rojo sus elementos radiantes. El consumo de energía del radar obliga a un uso medido del mismo, de aproximadamente diez minutos por órbita
La resolución de un SAR depende de la longitud de onda de las microondas y del tamaño de la antena. Con microondas cortas se puede tener imágenes de buena resolución sin tener que echar mano de antenas desmesuradas, y ésa es una de las razones por la cual los "países SAR" optan por la banda X, de microondas de alrededor de dos o tres centímetros. Incluso con antenas de tamaño modesto, estos satélites disciernen sin problemas objetos chicos, y generan información de posible uso dual.

Los radares SAR de los satélites SAOCOM, en cambio, operan en banda L, con microondas de 23 centímetros, que incluso con una antena gigante -de 25 metros cuadrados- sólo detectan objetos de por lo menos 10 metros de tamaño o mayores. La información que generen los SAR argentinos es, por ende, de bajo valor militar pero -como se verá- alta utilidad en asuntos de medio ambiente. El diseño radioeléctrico de estas antenas lo ejecutó el IAR, su compleja ingeniería de construcción y despliegue es obra de la CNEA, y en verdad, pocos objetos artificiales en órbita tendrán semejante tamaño. Como se suele decir, un SAOCOM es una antena con un satélite pegado.

Para suministrar la energía a antenas tan grandes, se requiere de células fotovoltaicas de alta duración y eficiencia y superficie acordemente grande, obra en este caso de la CNEA; amén de baterías de considerable peso. Debido a tantas dificultades técnicas, sólo dos países han encarado el desarrollo de radares SAR espaciales en banda L: Japón, con un satélite experimental académico ya en órbita, y la Argentina, con los dos mencionados en construcción, y cuya finalidad será económica y de gobierno.

La banda L puede penetrar el terreno y detectar agua subterránea, o el contenido acuoso de la vegetación, cosa que las microondas más cortas, como las X o las C, no logran. Eso hace de la banda L un medio de información muy potente para la agricultura, el manejo del medio ambiente y la prevención, seguimiento y gestión de catástrofes naturales y antrópicas.

La acción coordinada de los satélites-radar italianos COSMO-Skymed y los argentinos SAOCOM, en el marco del SIASGE, o Sistema Ítalo Argentino de Seguimiento y Gestión de Emergencias, permite obtener imágenes que combinan las bandas X y L, y esta suerte de "visión binocular" le dará a las agencias espaciales de ambos países un sitio único dentro de la industria de la observación terrestre, al menos por un tiempo.
La idea de combinar imágenes X y L la han tenido también otros actores espaciales: la NASA acaba de anunciar una misión con banda L para el 2014, y la ESA tiene un satélite TerraSAR con radar X ya en órbita, y detenida "sine die" la construcción de su contraparte con radar L. Por ahora, la ventaja en este campo la tiene el binomio ítalo-argentino.

Entre las varias entidades argentinas que trabajaron en este asunto, la parte de INVAP es doble: está a cargo de la electrónica central del radar SAR-L, es decir de la generación de pulsos y la definición de modos de operación a muy alta velocidad. Pero además, está construyendo una plataforma capaz de albergar algunos componentes descomunales sin que el satélite, en su conjunto, sobrepase las dos toneladas de peso, porque eso obligaría a contratar el lanzamiento dentro del sector más caro del mercado de puesta en órbita.
Por todo ello, el SAOCOM es el primer vehículo espacial argentino cuya plataforma hace uso estructural intenso de la fibra de carbono, pura o combinada con "honeycomb" (estructura de panal de aluminio). Por lejos, este tipo de satélite ha sido uno de los mayores desafíos de INVAP hasta la fecha.

Fuente:INVAP