lunes, 12 de octubre de 2015

IRST: ATF, OEPS-27 y OEPS-29 y otros

IRSTs 

ATF y JSF 


La USAF todavía no está convencida de la utilidad de los IRST, aunque ya haya probado el AAS-42 en un F-15 a finales de la década de 80. La GE Aeroespace y Martin Marietta, que ahora son parte de la Lockheed Martin (LMEM), desarrollaron un IRST para el programa ATF, del que se hizo el F-22 Raptor. 

El IRST fue cancelado en la fase de demostración/evaluación (dem/val). La USAF cree que el radar AN/APG-77 con capacidad LPI será capaz de llenar todos sus requerimientos. El espacio, peso, potencia y sistema de enfriamento para el IRST aún está en la aeronave. 

Aún así, la LMEM obtuvo un contrato para desarrollar tecnología para un IRST (AIRST) con potencial de aplicación en el F-22. 

 
La LMEM probó un Advanced IRST (AIRST) para el F-22. La unidad de sensor (a la izquierda) esta protegida por una ventana con características furtivas (a la derecha). 
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El F-35 (JSF) tiene un sistema eletro-óptico llamado Electro-Optical Targeting System (EOTS). El EOTS consiste en un TFLIR (Targeting Forward-Looking Infrared) y uno DAS (Distributed Aperture System) proyectado por la Northrop Grumman Electronic Systems y Lockheed Martin Missiles, que también tendrá funciones de IRST. 

El DAS es el resultado de lo estudiado de un sistema multifunción integrado para aeronaves de combate que combinaba un arreglo de sensores IR de apertura distribuida (DAIRS) realizado por la Naval Air Warfare Center Aircraft Division. 

El DAS, consiste de seis sensores FPA (Focal Plane Array) fijos, con campo de visión de 60x60 grados cada, localizados alrededor de la aeronave atrás de ventanas planas y cubriendo un campo de visión total esférico. 

Ellos realizan tres funciones simultáneas. Muestran imágenes en el HMD, aún en direcciones donde el fuselaje y la ala estarían cubriendo la visión del piloto, incluyendo visión "a través del piso", necesario en decolaje vertical, en partes cubiertas por la estructura de la aeronave. El F-35 no necesitará de gafas de visión nocturna y el DAS puede ser usado para navegación/FLIR. 

Funcionará como sistema de alerta de misiles (Missile-Warning System - MWS) detectando el humo de un motor de misil. Como MWS él determina la dirección de la amenaza y el tiempo del impacto. También envía datos para el software de misión, para identificar el misil y determinar cual la mejor contramedida a ser empleada. El sistema dará una buena conciencia de la situación en todas las direcciones. 

Puede ser usado como Situational Awareness IRST (SAIRST) detectando y rastreando blancos aéreos de alto contraste IR como una aeronave. 

El TFLIR (Targeting Forward-Looking Infrared) de tercera generación es un arreglo fijo infrarrojo de media frecuencia de alto desempeño para formar imágenes la larga distancia. El TFLIR tendrá un telémetro láser, detector láser, designador láser, cámara de CCD-TELE de alta resolución y un FLIR de tercera generación. 

El TFLIR será llevado en una torreta retráctil, cubriendo el hemisferio inferior. El TFLIR realizará identificación de blancos aéreos y principalmente terrestres la larga distancia, designación de blancos con el láser y evaluación de daños de batalla. 


IRST RUSOS 
Los cazas rusos Su-27 y MiG-29 usan los sistemas OEPS-27 y OEPS-29, respectivamente. Desarrollados por el Urals Optical-Mechanical Plant (YOM 3), tienen funciones de detección y rastreo para blancos en cualquier altitud, día o noche, con ruido de fondo o presencia de interferencia electrónica. Los IRST que equipan los MiG-29 y Su-27 están totalmente integrados con el sistema de armas de la aeronave. Si un blanco es detectado por el IRST, esta información esta disponible para el radar y viceversa. Un blanco que es obscurecido por nubes o apenas tiempo impidiendo lo rastreo por el IRST es pasado automáticamente para el radar. Los últimos modelos son mayores y con mejor enfriamiento para mejorar el desempeño. También hacen determinación de distancia para blancos en el suelo y en el aire para disparo de cañón. El sistema puede ser apuntado por la mira en el casco del piloto (HMS). El sensor tiene un sistema de mantenimiento automático tipo Bite acoplado. 

 
OEPS-29 

El IRST que equipa los OEPS-27 y -29 es un sistema optrónico de detección óptica / mira por infrarrojo pasivo (EOS) 36 Sh proyectado por el NPO Geophysica, que está conectado al radar y a un telémetro láser. El IRST forma parte del conjunto OEPS-27, que también incluye la mira montada en el casco. 

El sensor es montado en una torreta estabilizada en tres ejes y encavada al frente del cockpit del piloto. El rastreador Infra-Rojo tiene alcance nominal de 18 km contra el hemisferio trasero. Mejorías en el enfriamiento darán al IRST un alcance de 30 km con rastreo de TV. El sistema ya rastreó un L-39 Albatroz a 50 km de distancia en una demostración. El IRST no es capaz de formar imágenes y por eso no puede ser usado para identificar blancos a la noche. La razón de rastreo es de 25 grados/segundo. El campo de visión es de ±60 en azimut y +60/-15° en elevación. El campo de visión también tiene zoom de 60° por 10°, 20° por 5° y 3° por 3°. 

El EOS o las cabezas de búsqueda de los misiles pueden ser acoplados con el designador de blancos montado en el casco, habilitando el piloto a adquirir blancos, simplemente, moviendo su cabeza. El IRST se fija en el primer blanco que detecta y/o blanco más caliente. Los datos pueden ser pasados para la mira montada en el casco del piloto. 

El IRST permite interceptaciones pasivas, no revelando la posición para el enemigo, sin que el radar sea conectado y puede ser usado en el caso del radar estar siendo interferido al ser apuntado para la fuente de interferencia y sirve de backup para el caso de fallo con el radar. 

 
IRST (EOS) 36 Sh. 

El iluminador a láser tiene alcance efectivo de 8 km con resolución de 1 metro. El láser genera pulsos de 0,1 microsegundos y 30 metros de largura Él causa menos daños a la visión que otros láser con rayo de varios kilómetros de distancia. La potencia es de 5 Watt en 2-4 pulsos por segundo. 

Si la búsqueda es interrumpido por una nube o niebla, el radar es conectado, automáticamente, y continúa lo rastreo. El láser es 10 veces más preciso que el radar para medir la distancia de disparo del cañón. El SU-30 MKI hindú usa un IRST más moderno y capaz, llamado OLS-30, que también tiene TV. El sistema de TV puede detectar blancos hay 10km e identificar blancos en una distancia de 6km. 

El IRST permite una interceptación pasiva con la aeronave recibiendo informaciones de sensores en tierra o de otras aeronaves, a través de lo data link, hasta que el sistema detecte el blanco y el sistema de control de vuelo tome cuenta de la interceptación. 

 
El MiG-31 usa el sistema eletro-óptico KOLS TP-8, que era una combinación de IRST y telémetro láser. La torreta no es retrátil y sí removíble. El sensor bajo la parte delantera de la fuselaje es un medio de detección adicional. El sensor IR es acoplado al radar RP-31 Zaslon (designación SBI-16 de fábrica y Flash Baile para la OTAN) y realiza vigilancia pasiva del espacio aéreo y designación de blancos para los misiles IR R-40D y R-60. Los datos alimentan el HUD y la pantalla del operador de sistemas (WSO). Él mejora la capacidad en ambiente de ECM pesado. El campo de visión es de +/-60 en azimut y +6/-13 en vertical. El alcance contra uno caza alejándose sin usar el post-combustor es de 40km. 

Los MiG-21 Hindúes que serán modernizados y recibirán un IRST ruso de modelo desconocido. 

Otros Países 

Pakistán está evaluando un demostrador de tecnología IRST de proyecto local. El proyecto fue inicado en 1992 y probado, inicialmente, en 1994. Fue instalado en un capsula de 2,4 m de largo por 21 cm de diámetro, pesa 80 kg, y las imágenes son mostradas en un visor de 3,5 kg en el cockpit. 

Fue probado en el Mirage III. El sistema tiene un grabador para análisis de misión. Fue probado contra blancos aéreos, con capacidad multi-blanco. Hace búsqueda en patrón espiral, 26 x 26, horizontal 9,6 x 100, y vertical 100 x 9,6 , siendo que el piloto escoge el modo de búsqueda. La función de rastreo de blancos está disponible y el proyecto modular permite ser llevado en otras plataformas como helicópteros. 

 
Capsula IRST pakistaní 


Cápsula IRST pakistaní en un FC-17 Thunder.

En 1997, Japón inició un programa de modernización da su flota de F-15J y entre los nuevos sistemas instalados incluía un IRST de proyecto local.

En 1997, Japón inició un programa de modernización de su flota de F-15J y entre los nuevos sistemas a que sean instalados incluía un IRST de proyecto local. 

Anti-TBM 
En 1996, la Raytheon Systems Company fue escogida para demostrar el SIRST (Surveillance IRST) y validar un programa de IRST a bordo de lo E-2C. 

El sensor, con una apertura de 7,5 cm, es montado en una cúpula móvil de 38 cm de diámetro en la nariz de la aeronave para dar uno QUE VAYA de +/- 45 º en azimut y + 55 º la -10 º en elevación. El SIRST incorpora un focal-plane array (FPA) de banda doble, que opera en onda media (3.4-4.8 m) y onda larga (8.2-9.2 m). 

El sensor estabilizado tiene un FOV instantáneo de 87 µ rad con 3.2 º en elevación, y 250 Hz de actualización. El SIRST está integrado con el procesador principal del Hawkeye, permitiendo fusión 
de sensores con el radar de vigilancia. 

El SIRST fue proyectado para detectar y rastrear TBM, aeronaves y misiles cruise en alcances "tácticamente útiles", mostrando informaciones de rastreo de TBMs para navíos equipados con sistemas de combate AEGIS y baterías terrestres Patriot. 

Cuando operando contra TBMs, el SIRST irá a rastrear un misil en las dos bandas durante el lanzamiento y empleará ondas largas después de a quema del impulsor. Una búsqueda típica por misiles cruise volando bajo por uno E-2C a 10 mil metros también envuelve operaciones de ondas largas, con el SIRST barriendo en 20 º en azimut y 3.2 º en elevación para dar cobertura en un arco que se extiende la 90-280 km. 

La primera prueba real del SIRST fue realizado en 2001 por la US Navy, Northrop Grumman y Raytheon. 

El SIRST esta planeado para entrar en operación en el Advanced Hawkeye, la próxima generación de lo Y-2C que ira seguir la producción del Hawkeye 2000 

Los IRST instalados en las aeronaves de vigilancia o que equipan aeronaves no tripuladas (UAV) pueden detectar y rastrear TBM la larga distancia. El procesamiento de esas operaciones es mayor que el necesario en aplicaciones para cazas. Un AAS-42 necesita de 4 GFLOPS para realizar 500 operaciones cada 1,6 millón de pixels por segundo, mientras el SIRST (Surveillance IRST) probado en lo E-2C necesitaba de 12,5 GFLOPS para procesar 5 millones de pixels/s. 

También existe el requerimiento para instalar un IRST/ELRF (Eyesafe láser range-finder) que puede equipar otras plataformas además de lo E-2C, como UAVs, para detectar y rastrear TBMs durante la fase de lanzamiento. 

El sensor debe ser capaz de rastrear TBMs en tres dimensiones con precisión de 100 m por eje y detección la distancias mayores que 200 km contra varios ruidos de fondo, como tierra, cielo y nubes. 

El láser debe tener un nivel de energía máximo de 150 mJ en la banda que no hiere el ojo, y frecuencia de repetición de pulso de más de 20 Hz. 

En 1995, la Electronic System Center de la USAF premió a Texas Instruments Defense Systems & Electronics Group - ahora parte de la Raytheon Systems Company, con un contrato para construir un prototipo de sensor llamado Extended Airborne Global Launch Evaluator (EAGLE) para prueba a bordo de lo E-3A AWACS. Un sensor IR daría rastreo en ángulo y un láser mostraría distancia. 

El EAGLE fue incorporado al programa Airborne Láser (ABL). La LMEM venció un contrato para suministrar seis sensores, cada uno combinando un AAS-42 con un láser del sistema LANTIRN, para equipar un único ABL. 

El ABL tiene un requerimiento de un número mayor de sensores de adquisición para detectar TBMs lanzados de cualesquier direcciones. La aeronave operacional deberá llevar por lo menos ocho, con un procesador céntrico alimentando informaciones para el sistema de gerencia de batalla de bordo. 

El IRST formará parte del Infrared Surveillance Subsystem (IRSS), que será usado para detectar y localizar precisamente un TBM para ataques por el láser de varios MegaWatts. El IRSS usa las últimas tecnologías de IRST y Active Ranging Sensor (ARS) para realizar detección y rastreo de blancos en tiempo real. Los seis IRST serán usados para cubrir un gran volumen de espacio aéreo, generando rastreo en dos dimensiones y alerta de misiles en la fase de lanzamiento y post-quema del lanzador. 


 
La plataforma escogida para el ABL fue Boeing 747 


Pod Designador de Láser 
Un caza también puede usar un pod designador láser (PDL - Pod Designator Láser) FLIR y TV para funciones aire-aire para realizar tareas de un IRST. Los modelos actuales o modernizados, como el LANTIRN y el Litening, son equipados con un modo aire-aire bajo control del radar o mira en el casco del piloto para apuntar el sensor para el local deseado. 

Son ideales para VID nocturno. Las imágenes son mostradas en las pantallas en el cockpit. Los PDLs ya son considerados como una buena combinación con El IRST, que tiene poca capacidad en modos aire-suelo, mientras el PDL es malo para búsqueda de volumen (FOR pequeño). 

Los modelos antiguos de PDL eran optimizados para designación de blancos la baja altitud y tenían poca definición en alcances mayores. Después de la Guerra del Golfo, con el uso de tácticas de vuelo la gran altitud, los PDLs fueron modernizados para entrever la distancias mayores y pasaron a tener un potencial para uso aire-aire. 

En el futuro, los EEUU planean lanzamientos de armas guiadas a láser a 17 km de altitud y más de 35 km de distancia del SAM más próximo al blanco. Los nuevos sistemas tendrán una mayor resolución para VID debido a reglas de ataque restrictivas. 

Los nuevos sistemas combinarán la recolección de informaciones por IR, video, láser y otros, gran memoria y procesamiento de alta velocidad, formando imagen multiespectral del blanco para VID a través de algoritmo especial. Será capaz de detectar misiles SAM móviles, que usan táctica de emitir y parar para evitar ataque. El potencial de uso aire-aire es considerable. 

 
 

Imágenes de una demostración del FLIR de 3ra generación del pod Sniper. El pod está rastreando un B-52 recorriendo una pista de una base aérea. El Sniper XR (eXtended Range) venció una competencia para un Advanced Targeting Pod (ATP) para la USAF. 522 pods serán adquiridos por US$ 843 millones más los accesorios. Equipará inicialmente los F-16 y después los F-15E. La primera entrega esta prevista para 2003. La tecnología del Sniper XR será usada en el EOTS del F-35. 
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Sistemas de Armas


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