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El investigador principal de los Laboratorios Nacionales Sandia, Jacques Loui, a la izquierda, y un desarrollador de firmware forman parte de un equipo que rediseña un radar de alto rendimiento como un sensor multipropósito flexible. Crédito: Craig Fritz, Laboratorios Nacionales Sandia
Si los radares llevaran pantalones, muchos de ellos seguirían luciendo pantalones acampanados.
Los aspectos significativos del radar no han cambiado fundamentalmente desde la década de 1970, dijo Kurt Sorensen, gerente senior que supervisa el desarrollo de tecnologías de imágenes de radiofrecuencia de alto rendimiento en los Laboratorios Nacionales Sandia. Al igual que un tocadiscos, la mayoría de los sistemas de grado militar siguen siendo analógicos.
Ahora, Sandia le está dando al radar un gran cambio de imagen digital. Los investigadores están trabajando para reemplazar los radares analógicos heredados comúnmente utilizados por los militares con un nuevo sistema digital definido por software llamado Arquitectura de radiofrecuencia de múltiples misiones. El diseño renovado promete a los combatientes estadounidenses una flexibilidad y un rendimiento sin precedentes durante las operaciones de inteligencia, vigilancia y reconocimiento, incluso contra adversarios sofisticados.
Sorensen dijo que los diseños de prototipos se están probando actualmente en vuelo utilizando sistemas de radar de banco de pruebas en un avión turbohélice Twin Otter, y la tecnología podría estar lista para desplegarse en los próximos dos años.
El distinguido miembro del personal técnico Jacques Loui está al frente del equipo técnico de Sandia. Dijo que el proyecto, inicialmente financiado por el programa de Investigación y Desarrollo Dirigido por Laboratorio de Sandia y ahora impulsado por el Departamento de Defensa, fue motivado por el deseo de proporcionar agilidad operativa que los combatientes actualmente no tienen con los sistemas analógicos.
«Agilidad significa la capacidad del sensor de ser camaleónico y adaptarse a las necesidades de la misión», dijo Loui. «Queremos ser conscientes de dónde estamos, dónde están nuestros amigos y enemigos, y queremos poder operar sin obstáculos en entornos disputados».
Como un lagarto de muchos colores, el radar digital de Sandia se puede reconfigurar para diferentes funciones, como comunicación, navegación y guerra electrónica, lo que reduce la necesidad de hardware adicional. Los usuarios podrán descargar las herramientas que necesitan para cada misión como firmware y software en equipos del tamaño de una pequeña caja de herramientas.
«Estamos reemplazando el hardware de procesamiento de señal basado en analógico heredado con firmware y software de procesamiento de señal digital de última generación», dijo Loui.
La tecnología 5G mejora el rendimiento del radar
«Los sistemas de radar digitales basados en software existen a pequeña escala», dijo Loui, pero su equipo está utilizando componentes electrónicos avanzados desarrollados para sistemas de telefonía celular 5G para obtener grandes ventajas en rendimiento y agilidad sobre tecnologías similares. «Nuestro objetivo es entregar sensores sobresalientes a nuestros clientes de la manera más eficiente posible».
Un desarrollador de firmware trabaja con un prototipo del tamaño de una caja de herramientas para un sistema definido por software llamado arquitectura de radiofrecuencia multimisión. Crédito: Craig Fritz, Laboratorios Nacionales Sandia
La tecnología celular 5G aumenta la cantidad de información que las tecnologías inalámbricas pueden transmitir y recibir. Sandia lo está utilizando para crear herramientas de procesamiento digital que convierten cantidades masivas de datos analógicos en señales digitales y viceversa, como una versión digital del radar de apertura sintética, una tecnología remota de imágenes por radiofrecuencia ampliamente utilizada para muchas misiones de seguridad nacional.
Sorensen dijo que los radares Sandia requieren un rendimiento extremadamente alto. Ahora, la tecnología finalmente está en un punto en el que el laboratorio puede hacer el cambio de analógico a digital y preservar la fidelidad extrema.
La tecnología inalámbrica avanzada también permite que la nueva arquitectura digital opere múltiples canales de radiofrecuencia simultáneamente, ya sea trabajando juntos en una sola función o trabajando de forma independiente en varias funciones diferentes.
Se espera que el rendimiento siga mejorando.
«El uso de productos electrónicos disponibles en el mercado está reduciendo el costo de estos sofisticados sistemas, proporcionando un camino claro de actualizaciones a medida que la tecnología continúa avanzando», dijo Steven Castillo, gerente senior de Sandia recientemente jubilado que trabajó en el proyecto. «La nueva arquitectura también sienta las bases para utilizar antenas nuevas y altamente ágiles del futuro».
Loui también lidera el desarrollo de estas antenas en Sandia.
El radar resiste interferencias
«La nueva arquitectura será más difícil de bloquear o interrumpir para un adversario», dijo Loui.
Alguien que sabe que está siendo observado por un radar puede implementar contramedidas que degradan el rendimiento del radar, explicó Loui. Pero el sistema de Sandia permite a los usuarios cambiar digitalmente las características de su señal transmitida en tiempo real, lo que dificulta su reconocimiento. Además, el sistema de alto rendimiento se puede utilizar para analizar un entorno de radiofrecuencia complejo, que tiene muchos tipos de señales, incluidas las de un adversario.
«La agilidad de la señal y la antena brinda a los operadores de radar una cantidad sin precedentes de flexibilidad para modificar las operaciones del radar, mitigando los efectos de la interferencia del adversario», dijo Loui.
A medida que la nueva tecnología de radar continúa madurando, la arquitectura de radar digital fundamental de Sandia y el equipo de investigación entre organizaciones están posicionados para permitir la adopción de nuevas generaciones de tecnología que cambia rápidamente para un mayor rendimiento y, al mismo tiempo, adapta el sistema para una variedad de aplicaciones en expansión.
Citación: Radar obtiene un cambio de imagen importante (2022, 19 de julio) recuperado el 19 de julio de 2022 de https://techxplore.com/news/2022-07-radar-major-makeover.html
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