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En profundidad Fig. 3. Radar ART Drone Sentinel. (Fuente: ART). (también llamados ubicuos u holográficos en la literatura) los cuales sintetizan varios haces simultáneos en recepción, evitando la necesidad de escanear al estar siempre iluminando toda la escena de interés. En la mayoría de radares convencionales, un mismo haz es el que transmite y recibe la señal (realizando un escaneo secuencial), requiriendo un tiempo de revisita que depende del sector angular, de la velocidad de escaneo y del ancho el haz. Por el contrario, en el caso de los radares persistentes se tiene un haz ancho en transmisión y un número elevado de haces más estrechos y simultáneos en recepción. Este novedoso enfoque se traduce en una capacidad de detección virtualmente instantánea de todos los potenciales blancos de interés. Para lograrlo, emplean una antena transmisora de baja ganancia (son sistemas de baja probabilidad de interceptación o LPI), que además permite reducir el nivel de interferencias, y una cadena de procesado dedicada por cada haz sintetizado en recepción. Para compensar la reducción en energía efectiva radiada, los períodos de procesado deben ser mucho mayores, lo que incrementa los requisitos de procesado (tasa de datos y requisitos de memoria). En recepción existen varias cadenas formadas, cada una, por el elemento de array receptor y el front-end de radiofrecuencia. A partir de las medidas de los ecos recibidos por cada elemento (o canal) y digitalizados tras el conversor A/D, el sistema almacena un cubo de datos antes del procesado, en el que los ejes son distancia, tiempo y acimut. En cada celda de distancia se debe realizar un procesado bidimensional en el espacio y en frecuencia Doppler: un procesado MTD (detector de blancos móviles) en la dimensión tiempo y un beamforming digital en la dimensión de acimut. Conviene recordar que la resolución Doppler, que viene dada por la inversa del tiempo de iluminación, es el ancho del lóbulo de una línea espectral individual. Esta resolución Doppler determina la mínima diferencia en frecuencia Doppler entre señales procedentes de dos blancos de igual amplitud, por la cual se pueden diferenciar, y por lo tanto proporciona también la mínima diferencia de velocidades (radiales) que se puede resolver. Así, en un radar ubicuo el tiempo de iluminación puede y debe ser muy elevado para que se pueda implementar un procesado Doppler con elevada resolución en velocidad, con mejores prestaciones, incluso, que los radares de tráfico y que permite la simplificación de los algoritmos de seguimiento. Ventajas potenciales de los radares persistentes A continuación, se resumen las ventajas que presentan los radares persistentes frente a los sistemas tradicionales (de exploración mecánica o electrónica): • Detección de blancos a baja velocidad: gracias a la posibilidad de aumentar el tiempo de iluminación y la mejora de la resolución Doppler sin por ello aumentar el tiempo de revisita. • Elevada velocidad de renovación de la posición de los blancos: gracias a la elevada tasa de renovación de información de hasta 5-10 veces por segundo haciendo posible una mayor eficacia y fiabilidad de los algoritmos de seguimiento. Este hecho permite de forma indirecta aumentar la capacidad de reacción al reducirse también el tiempo de confirmación de las amenazas. • Elevada relación señal a clutter, SCR: gracias a la mejora por procesado Doppler y el tiempo de integración empleado. • Baja probabilidad de interceptación: debido a la baja PIRE que transmiten. • Sistema multifunción: Puede realizar varias funciones de forma simultánea, sin necesidad de realizarlas de forma secuencial. • Procesado adaptativo en recepción: Los errores de fase y amplitud de la parte analógica pueden ser compensadas en la parte digital. Por su parte adolecen de algunas desventajas inherentes a la tecnología como son la precisa calibración necesaria para compensar la diferencia en amplitud y fase de cada canal y la necesidad de contar con una capacidad de proceso en tiempo real elevada (del orden de Gbps por cada canal) para realizar el procesado Doppler a partir del cubo de datos radar entregado por los canales de recepción en cada tiempo de procesado coherente (CPI). Aplicaciones Las aplicaciones de los sistemas radar persistentes comparten unos requerimientos que difieren de los clásicos de los radares de vigilancia: • Precisan menos alcance: lo que Fig. 4. Prestaciones del sistema demostrador ART-DAR. (Fuente: ART). 16 Boletín de Observación Tecnológica en Defensa n.º 56. Primer trimestre 2018


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