Localización por radar semiactiva

El guiado por radar semiactivo ( SARH ) es un tipo común de sistema de guiado de misiles , quizás el más común para sistemas de misiles aire-aire y superficie-aire de largo alcance . El nombre se refiere al hecho de que el misil en sí es solo un detector pasivo de una señal de radar —proporcionada por una fuente externa a través de la iluminación del radar— a medida que se refleja en el objetivo ^{[ 1 ] [ 2 ]} (a diferencia del guiado por radar activo , que utiliza un transceptor de radar activo ). Los sistemas de misiles semiactivos utilizan radar biestático de onda continua .

El código abreviado de la OTAN para el lanzamiento de un misil guiado por radar semiactivo es Fox One . ^{[ 3 ]}

El concepto básico de SARH es que, dado que casi todos los sistemas de detección y seguimiento constan de un sistema de radar , duplicar este hardware en el propio misil es redundante. El peso de un transmisor reduce el alcance de cualquier objeto volador, por lo que los sistemas pasivos tienen mayor alcance. Además, la resolución de un radar está fuertemente relacionada con el tamaño físico de la antena, y en el pequeño cono de la ojiva de un misil no hay suficiente espacio para proporcionar la precisión necesaria para la guía. ^{[ 4 ]} En cambio, la antena de radar más grande en tierra o en la aeronave de lanzamiento proporcionará la señal y la lógica de seguimiento necesarias, y el misil simplemente tiene que escuchar la señal reflejada por el objetivo y apuntar en la dirección correcta. Adicionalmente, el misil escuchará hacia atrás la señal transmitida por la plataforma de lanzamiento como referencia, lo que le permite evitar algunos tipos de interferencias de radar ofrecidas por el objetivo.

El sistema SARH determina la velocidad de aproximación utilizando la geometría de la trayectoria de vuelo que se muestra en la Figura 1. Esta velocidad se utiliza para establecer la frecuencia de la señal de recepción CW que se muestra en la parte inferior del diagrama (espectro). El ángulo de desviación de la antena del misil se ajusta después de que el buscador del misil adquiere el objetivo, utilizando la posición del espectro establecida mediante la velocidad de aproximación. La antena del buscador del misil es un receptor de radar monopulso que produce mediciones de error angular utilizando esa posición fija. La trayectoria de vuelo se controla mediante la generación de información de navegación para el sistema de dirección (aletas de cola o cohete cardán) utilizando los errores angulares producidos por la antena. Esto dirige el cuerpo del misil para mantener el objetivo cerca del eje central de la antena mientras esta se mantiene en una posición fija. La geometría del ángulo de desviación se determina mediante la dinámica de vuelo, utilizando la velocidad del misil, la velocidad del objetivo y la distancia de separación. ^{[ 5 ]}

Las técnicas empleadas son prácticamente idénticas, utilizando señales de interferencia , vídeo de guiado óptico y radiación infrarroja para la localización del objetivo.

En los sistemas SARH, el alcance máximo se incrementa mediante el uso de datos de navegación en el vehículo de regreso, lo que permite aumentar la distancia de viaje antes de que se requiera el seguimiento por antena para la guía terminal. La navegación se basa en datos de aceleración , datos giroscópicos y datos de posicionamiento global . Esto maximiza la distancia al minimizar las maniobras correctivas que desperdician energía de vuelo.

Compárese esto con los sistemas de guiado por haz , como el RIM-8 Talos , en el que el radar apunta al objetivo y el misil se mantiene centrado en el haz escuchando la señal en la parte trasera del cuerpo del misil. En el sistema SARH, el misil escucha la señal reflejada en la ojiva y sigue siendo responsable de proporcionar algún tipo de guiado previo. Las desventajas del guiado por haz son dos: una es que la señal del radar tiene forma de abanico, aumentando su amplitud y, por lo tanto, su precisión disminuye con la distancia. Esto significa que el sistema de guiado por haz no es preciso a largas distancias, mientras que el SARH es en gran medida independiente del alcance y aumenta su precisión a medida que se acerca al objetivo o a la fuente de la señal reflejada que escucha. La menor precisión implica que el misil debe usar una ojiva muy grande para ser efectivo (por ejemplo, nuclear). Otro requisito es que un sistema de guiado por haz debe rastrear con precisión el objetivo a altas velocidades, lo que normalmente requiere un radar para el rastreo y otro haz más concentrado para el guiado.

El sistema SARH solo necesita un radar configurado con un patrón más amplio.

Los sistemas SARH modernos utilizan radar de onda continua (radar CW) para la guía. Si bien la mayoría de los radares de cazas modernos son Doppler pulsados, la mayoría cuenta con una función CW para guiar misiles guiados. Algunos aviones soviéticos , como ciertas versiones del MiG-23 y el MiG-27 , utilizaban una antena o pod de guiado auxiliar para proporcionar una señal CW. El misil antiaéreo Vympel R-33 para el interceptor MiG-31 utiliza SARH como sistema de guiado principal (con un sistema de guiado inercial complementario en la etapa inicial).

Los misiles SARH requieren un radar de seguimiento para adquirir el objetivo y un radar iluminador de enfoque más estrecho para "iluminar" el objetivo y permitir que el misil se fije en la señal reflejada por el radar. ^{[ 6 ]} El objetivo debe permanecer iluminado durante todo el vuelo del misil. Esto podría dejar a la aeronave lanzadora vulnerable a un contraataque, además de dar tiempo a los sistemas de alerta electrónica del objetivo para detectar el ataque y activar contramedidas. Dado que la mayoría de los misiles SARH requieren guiado durante todo su vuelo, los radares más antiguos están limitados a un objetivo por emisor a la vez.

El alcance máximo de un sistema SARH está determinado por la densidad de energía del transmisor. Aumentar la potencia de transmisión incrementa la densidad de energía. Reducir el ancho de banda de ruido del transmisor también puede incrementarla. La densidad espectral , ajustada al ancho de banda de detección del radar receptor, es el factor limitante del alcance máximo.

Las armas SARH de última generación tienen una capacidad superior de contramedidas electrónicas ( ECCM ), pero el sistema aún presenta limitaciones fundamentales. Algunos misiles más nuevos, como el SM-2 , incorporan guiado por radar semiactivo terminal (TSARH). Los misiles TSARH utilizan guiado inercial durante la mayor parte de su vuelo, activando su sistema SARH solo para el ataque final. Esto puede impedir que el objetivo se dé cuenta de que está siendo atacado hasta poco antes del impacto del misil. Dado que el misil solo requiere guiado durante la fase terminal, cada emisor de radar puede utilizarse para atacar más objetivos. Algunas de estas armas, como el SM-2, permiten que la plataforma de lanzamiento actualice el misil con actualizaciones de mitad de trayectoria a través de un enlace de datos .

Algunos de los métodos más eficaces para neutralizar el radar de guiado semiactivo son las técnicas de vuelo. Estas dependen de que el piloto sepa que se ha lanzado un misil. El sistema de posicionamiento global permite que un misil alcance la intercepción prevista sin enlace de datos, lo que aumenta considerablemente su letalidad al retrasar la iluminación durante la mayor parte del vuelo. El piloto desconoce que se ha producido un lanzamiento, por lo que las técnicas de vuelo resultan prácticamente irrelevantes. Una dificultad reside en las pruebas, ya que esta función genera riesgos para la seguridad pública si un fallo impide las señales de autodestrucción del enlace de datos cuando un misil se dirige en la dirección equivocada. La mayoría de las zonas costeras están densamente pobladas, por lo que este riesgo existe en los centros de pruebas de sistemas marítimos cercanos a la costa.

• Instalación de Pruebas de Misiles del Pacífico
• Centro de Guerra Aérea Naval, División de Armamento, Point Mugu, China Lake ^{[ 7 ]}
• Campos de pruebas del Atlántico ^{[ 8 ]}

El historial de combate de los misiles SARH estadounidenses fue poco impresionante durante la Guerra de Vietnam . Los cazas de la USAF y la Armada estadounidenses armados con AIM-7 Sparrow lograron una tasa de éxito de apenas el 10%, lo que tendió a amplificar el efecto de quitar el cañón en la mayoría de los F-4 Phantom , que llevaban 4 Sparrows. ^{[ 6 ]} Si bien algunos de los fallos fueron atribuibles a fallas mecánicas de la electrónica de la década de 1960, que podía verse afectada al arrastrar un carro sobre pavimento irregular, o a errores del piloto; la precisión intrínseca de estas armas era baja en relación con el Sidewinder y los cañones.

Desde la Operación Tormenta del Desierto , la mayoría de las victorias en combate del F-15 Eagle se han logrado con el misil Sparrow a distancias superiores al alcance visual . Se ha obtenido un rendimiento similar con el misil RIM-7 Sea Sparrow lanzado desde el mar .

Los sistemas soviéticos que utilizan misiles tierra-aire de largo alcance (SARH) han logrado varios éxitos notables, especialmente en la Guerra de Yom Kippur , donde los sistemas tácticos de misiles tierra-aire 2K12 Kub (nombre de la OTAN: SA-6) lograron impedir el acceso al espacio aéreo de la Fuerza Aérea Israelí . Un 2K12 también derribó un F-16 estadounidense en la Guerra de Bosnia.

SARH es una metodología de guiado de misiles moderna de uso común, empleada en múltiples sistemas de misiles, tales como:

• Guía láser
• Orientación de mando
• Orientación televisiva
• Comando semiautomático a la línea de visión
• Comando manual a la línea de visión
• Viaje en viga

• Guiado de misiles por radar activo y semiactivo