آشنایی با نحوه عملکرد رادارهای رهگیر اسکن مخروطی

ماموریت اصلی یک رادار رهگیر که گاهاً از آن به عنوان رادار کنترل آتش نیز استفاده می‌شود تهیه‌ی مختصات سه بعدی زاویه عمودی، افقی و فاصله از هدف است. این اطلاعات جهت شلیک صحیح گلوله‌های واحد توپخانه یا موشک‌های هدایت شونده ضروری است.

پس از تعیین مختصات تقریبی یک هدف توسط رادار جست‌وجو (سرچ) و مشخص شدن آن به عنوان واحد متخاصم اطلاعات دو بعدی هدف شامل برد و زاویه افقی در اختیار واحد کنترل آتش قرار می‌گیرد و در این حین رادار دقیق‌تر یعنی رادار رهگیر شروع به جست‌وجوی حول مختصات تقریبی می کند تا اطلاعات دقیق هدف را کسب نماید. رادار جست و جو به کمک یک پرتو بادبزنی شکل (باریک در افق پهن در فراز) شروع به جست‌وجوی 360 درجه‌ای محیط می کند و پس از کشف تقریبی مکان هدف، آنرا به رادار کنترل آتش واگذار می‌کند، در این حین رادار رهگیر یا کنترل آتش به کمک یه پرتو نوک مدادی (باریک در افق و فراز) مکان دقیق هدف را استخراج می‌نماید.

دقت رادار رهگیر ارتباط تنگاتنگی با باریک بوودن هرچه بیشتر پرتو نوک مدادی دارد البته ذکر این نکته ضروری است که باریکی بیش از حد پرتو ممکن است باعث گریز هدف از دید رادار و عدم اکتشاف آن گردد.
در رادارهای جست‌وجوی جدید این امکان فراهم گردید که اطلاعات سه بعدی تقریبی هدف استخراج گردد که این امر به رهگیری هرچه سریعتر هدف می‌انجامد. البته در برخی سامانه‌ها رادار رهگیر و جست وجو در واقع یک رادار هستند و پس از استخراج اطلاعات سه بعدی تقریبی هدف سامانه وارد حالت رهگیر می‌شود و پس از استخراج اطلاعات مکانی هدف انرا در اختیار واحد آتش قرار می‌دهد.
دقت مورد نیاز برای یک رادار رهگیر تا اندازه‌ی زیادی به ماهیت ذاتی واحد درگیر شونده دارد به عنوان مثال یک سامانه توپخانه‌ای انرژی جنبشی با نواخت پایین به مراتب به دقت بالاتری نیاز دارد تا یک واحد موشکی مجهز به موشک‌های هدایت شونده با سرجنگی ترکش شونده یا یک توپ گتلینگ مسلح به گلوله‌های مجهز به فیوز.

دو عامل مهم دقت رادارهای رگیری را تحت تاثیر قرار می‌دهد: یکی عوامل ذاتی که به ماهیت و نوع سامانه‌ی راداری بستگی دارد و دیگری عامل خارجی که به ماهیت هدف و نیز وضعیت آب و هوایی بستگی دارد. در حال حاضر انواع متعددی از رادارهای رهگیری در دسترس قرار دارند که دقت، پیکربندی و قیمت آنها متفاوت است. از مهم‌ترین رادارهای رهگیری رادار اسکن نوک مدادی است که در ادامه به تشریح آن می‌پردازیم.

رادار اسکن نوک مدادی (مخروطی)

در این نوع رادار جهت پرتو برابر با جهت دید رادار نیست و پرتو حول نقطه‌ی تقریبی هدف به چرخش در می‌آید. نام گذاری این نوع رادار از آنجایی نشأت می‌گیرد که دارای پرتویی نوک مدادی شکل چرخند حول محل تقریبی هدف است. زمانی که هدف در نقطه‌ای حول محور پرتو چرخنده باشد توان بازتابیده از آن ثابت خواهد بود (نه ماکزیمم). زمانی که هدف در نقطه‌ی A مشخص شده در شکل باشد توان بازتابیده از آن به صورت متناوب و مناسب با فرکانش اسکن مخروطی (بسته به سرعت چرخش پرتو) تغییر خواهد کرد.
زمانی که پرتو بازتابیده از هدف دارای بیشترین توان بود محور مرکزی پرتو دقیقا به سمت هدف تابانده شده است با توجه به موارد یادشده و پردازش سیگنال بازتابیده از هدف می‌توان اطلاعات مکانی هدف را به طور دقیق استخراج کرد.

چرخش پرتو ممکن است به صورت مکانیکی یا الکترونیکی باشد. در حالت چرخش مکانیکی زاویه محور مرکزی آنتن به دقت و توسط موتورهای سروو حرکت داده می‌شود.

نوع دیگری از رادارهای اسکن مخروطی نیز وجود دارد که به آنها رادارهای اسکن مخروطی منحصر به گیرنده (Conical scan on receive only (COSRO)) گوییم. در این نوع رادارها فرستنده ثابت بوده و پرتو مخروطی تولید می‌کند و این آنتن گیرنده است که با چرخش خود در جهت‌های مختلف توان‌های مختلف بازتابیده از هدف را دریافت کرده مکان هدف را استخراج می‌کند.

منبع:میلیتاری