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Soluzioni di elaborazione radar marino di nuova generazione per una migliore consapevolezza situazionale in applicazioni navali e di difesa
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I sistemi radar navali militari sono utilizzati dalle marine e dalle forze marittime di tutto il mondo per la sorveglianza in mare, osservando i cieli e la superficie dell’acqua per rilevare, identificare e tracciare bersagli e potenziali minacce. Il radar marittimo fornisce consapevolezza situazionale e supporto di intelligence, sorveglianza e ricognizione (ISR), mentre i missili guidati da radar possono essere utilizzati anche per intercettare bersagli aerei e di superficie.
Il radar supporta la potenza marittima sin dalla Seconda Guerra Mondiale. I primi esperimenti con la radiogoniometria, come era noto il radar, ebbero luogo in ambiente marittimo all’inizio del XX secolo. Christian Hülsmeyer, fisico e inventore tedesco, sviluppò un sistema chiamato Telemobiloscopio. Questo sfruttava i principi del radar secondo cui le onde radio vengono riflesse verso l’antenna trasmittente da superfici metalliche. Il Telemobiloscopio dimostrò che una nave che trasportava l’apparecchio era in grado di rilevare altre navi nella nebbia.
La Seconda Guerra Mondiale vide il radar navale raggiungere la maturità. Durante gli anni ’30 l’interesse scientifico tedesco per il radar si concentrò inizialmente sulla sua fattibilità come meccanismo per rilevare le navi. Nel 1935, una nave da ricerca chiamata Welle divenne la prima imbarcazione al mondo equipaggiata con un radar di sorveglianza navale. L’equipaggiamento della Welle costituì la base del sistema Seetakt della Kriegsmarine (Marina tedesca). Nel resto d’Europa, la Royal Navy procedette con l’adozione del radar. Esperimenti pionieristici condotti dal fisico Robert Watson-Watt negli anni ’30 dimostrarono che il radar era in grado di rilevare gli aerei. Gli sforzi della Marina per configurare il radar per l’uso marittimo acquisirono slancio a metà degli anni ’30. Nel 1938, il radar Tipo 79Y della Royal Navy era già installato sulla HMS Sheffield, un incrociatore della classe “Southampton”, e sulla corazzata della classe “Nelson” HMS Rodney. Il radar avrebbe equipaggiato le marine di tutte le principali potenze belligeranti durante il conflitto.
Il lavoro pionieristico degli anni ’30 e l’adozione del radar durante la guerra aprirono la strada all’evoluzione della tecnologia durante la Guerra Fredda e oltre. Proprio come avviene oggi, i radar di sorveglianza navale individuavano, identificavano e tracciavano i bersagli in mare e in aria. Insieme al sonar, all’optronica e alla guerra elettronica, forniscono alle navi da guerra la consapevolezza situazionale, nonché supporto in materia di intelligence, sorveglianza e ricognizione.
Progettazione e compromessi
Tutta la progettazione dei radar è un compromesso che bilancia il ruolo previsto del radar con le dimensioni pratiche della sua antenna e la quantità di potenza che può prelevare dalla piattaforma ospitante. Sebbene le navi da guerra siano piattaforme di grandi dimensioni, sono comunque soggette a vincoli di spazio e potenza. Ciò è dovuto alla quantità di sensori, armi e sistemi di comunicazione che devono ospitare. Oltre ad occupare spazio, questi sistemi comportano un fabbisogno energetico per i motori della nave.
I radar di sorveglianza navale trasmettono tipicamente in banda L (da 1,215 gigahertz/GHz a 1,4 GHz), banda S (da 2,3 GHz a 2,5 GHz/da 2,7 GHz a 3,7 GHz), banda C (da 5,25 GHz a 5,925 GHz) e banda X (da 8,5 GHz a 10,68 GHz). La scelta precisa della banda di frequenza si basa sui fattori sopra indicati, dettati dall’imbarcazione su cui verrà installato il radar.
I radar navali odierni sono molto diversi da quelli che equipaggiavano le marine del passato. La tecnologia a valvole a vuoto ha lasciato il posto all’elettronica a stato solido. Quest’ultima ha aumentato l’affidabilità dei radar e ridotto i costi di manutenzione, riparazione e revisione (MRO). L’elettronica a stato solido ha aperto la strada ai radar navali AESA (Active Electronically Scanned Array). Il primo radar navale AESA è stato l’OPS-24 della Mitsubishi Electric. Ha equipaggiato il cacciatorpediniere della classe JS Hamagiri “Asagiri” della Forza di Autodifesa Marittima giapponese, entrato in servizio nel 1990.
Questi radar possono orientare elettronicamente i propri fasci radar in qualsiasi direzione, il che significa che l’antenna del radar non deve necessariamente essere fisicamente orientata verso un bersaglio. Ciò consente di montare sulla sovrastruttura di una nave pannelli radar AESA, ciascuno con un campo visivo specifico. Una tale disposizione garantisce una copertura completa intorno e sopra l’imbarcazione. I modelli AESA a schermo piatto eliminano i pesanti meccanismi di rotazione dell’antenna che consumano spazio ed energia. Parti mobili come queste aumentano inoltre l’onere di manutenzione, riparazione e revisione (MRO) di un radar.
Le caratteristiche di orientamento elettronico del fascio consentono a un radar di svolgere diversi compiti contemporaneamente. Un AESA produce decine di singoli fasci radar. Alcuni dei fasci possono essere orientati verso il cielo per individuare bersagli aerei. Altri possono essere orientati per cercare bersagli di superficie. Il radar può anche coordinare simultaneamente l’intercettazione di bersagli aerei e di superficie con missili a guida radar.
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