AN/SPY-1

El AN/SPY-1 es un sistema de radar 3D de matriz de exploración electrónica pasiva (PESA) de la Armada de los Estados Unidos fabricado por Lockheed Martin , y es un componente clave del Sistema de Combate Aegis . El sistema está controlado por computadora y utiliza cuatro antenas complementarias para proporcionar una cobertura de 360 ​​grados. El sistema se instaló por primera vez en 1973 en el USS Norton Sound y entró en servicio activo en 1983 como SPY-1A en el USS Ticonderoga . El -1A se instaló en buques hasta el CG-58, y la actualización -1B se instaló por primera vez en el USS Princeton en 1986. La versión mejorada -1B(V) se adaptó a los buques existentes desde el CG-59 hasta el último, el USS Port Royal .    

De acuerdo con el Sistema Conjunto de Designación de Tipos Electrónicos (JETDS), la designación " AN/SPY-1 " representa el primer diseño de un dispositivo electrónico del Ejército y la Armada para un sistema de radar de vigilancia de buques de superficie . El sistema JETDS también se utiliza ahora para nombrar todos los sistemas electrónicos del Departamento de Defensa .

El primer modelo de producción de la serie SPY-1 es el SPY-1, que constituye la configuración base de todos los radares SPY-1 posteriores. El SPY-1A tiene cuatro conjuntos de antenas en dos superestructuras separadas, y cada conjunto de antenas contiene 148 módulos. Cada módulo contiene hasta 32 elementos radiantes y desfasadores , y los módulos se emparejan para formar subconjuntos de transmisión y recepción, que se agrupan en 32 conjuntos de transmisión y 68 de recepción. Los conjuntos de transmisión son impulsados ​​por ocho transmisores, cada uno con cuatro amplificadores de campo cruzado (CFA). Cada CFA produce una potencia máxima de132  kW . Cada conjunto de antenas cuenta con un total de 4096 radiadores, 4352 receptores y 128 elementos auxiliares. El consumo de energía del SPY-1A es cuatro veces mayor que el del AN/SPS-48 . El ordenador AN/UYK-7 controla el SPY-1. ^{[ 4 ] : ​​316–317}

SPY-1A es un desarrollo de SPY-1, resultado del despliegue del USS Ticonderoga  equipado con SPY-1 frente a la costa libanesa. Se descubrió que la tasa de falsas alarmas era alta porque el radar captaba enjambres de insectos y ruido de fondo de terreno montañoso. La solución fue permitir al operador cambiar el perfil de sensibilidad del radar reduciendo periódicamente la atenuación y configurando sectores de amenaza y no amenaza según el entorno cambiante. ^{[ 4 ] : 316–317} El resultado fue una utilización más eficiente de los recursos. Alrededor del 10% del software, que consta de treinta mil líneas, se reescribió para dar cabida a la actualización necesaria. ^{[ 4 ] : 316–317} En 2003, la Armada de los EE. UU. donó una antena SPY-1A al Laboratorio Nacional de Tormentas Severas en Norman, Oklahoma , convirtiéndola en una de las primeras matrices de fase estacionarias utilizadas en la predicción meteorológica. Este radar de matriz de fase multifunción fue desmantelado y retirado en 2016.

El SPY-1B adopta VLSI , lo que resulta en un mayor rendimiento y una reducción de tamaño y peso. Por ejemplo, el área de los gabinetes electrónicos se redujo de 11 a 5, con el peso correspondiente reducido de 14,700 lb (6,700 kg) a 10,800 lb (4,900 kg) , y los módulos digitales separados se redujeron de 3,806 a 1,606. ^{[ 4 ] : 316–317} Un desplazador de fase de 7 bits reemplazó al desplazador de fase de 4 bits en modelos anteriores, con el peso correspondiente de los desplazadores de fase en la cara de la antena reducido de 12,000 lb (5,400 kg) a 7,900 lb (3,600 kg) , y una reducción del lóbulo lateral por        15  dB . Hay 4350 radiadores con dos antenas de cancelación de lóbulos laterales, cada una con dos elementos, y el radar utiliza once microprocesadores de 16 bits. La capacidad para contrarrestar misiles de picada pronunciada se mejoró con más energía a mayor elevación o con pulsos más largos. ^{[ 4 ] : 316–317}

El SPY-1B(V) es una evolución del SPY-1B anterior, con capacidad de indicación de objetivos en movimiento incorporada en 1997. ^{[ 4 ] : 316–317}

El SPY-1D se instaló por primera vez en el USS Arleigh Burke  (DDG-51) en 1991, con todas las antenas en una única superestructura . Es una variante del -1B para adaptarse a la clase Arleigh Burke que utiliza la computadora UYK-43, con la antena principal también utilizada como enlaces ascendentes de misiles, eliminando así la necesidad de enlaces ascendentes de misiles separados en modelos anteriores. La pantalla AN/UYA-4 en modelos anteriores es reemplazada por la pantalla UYQ-21. ^{[ 4 ] : 316–317} A partir del Flight III (DDG-125), la clase Arleigh Burke está siendo equipada con el radar AN/SPY-6 (V)1 de Raytheon ; el Flight IIA (DDG-79 a DDG-124) será modernizado con la variante AN/SPY-6(V)4. ^{[ 5 ] [ 6 ]}

El SPY-1D(V) , el radar de guerra litoral, fue una actualización introducida en 1998 con un nuevo procesador de inicio de seguimiento para operaciones cercanas a la costa con alta interferencia, donde los sistemas anteriores de "aguas azules" eran especialmente débiles. La forma de onda está codificada y el procesamiento de la señal se ha mejorado. ^{[ 4 ] : 316–317} También se mejoró la capacidad de resistir ataques electrónicos. ^{[ 7 ]}

El SPY-1E SBAR (S-Band Active Array) es el único modelo de antena de barrido electrónico activo (AESA) de la serie SPY-1. El SPY-1E utiliza subsistemas comerciales estándar (COTS), y en 2004 se construyó una unidad de demostración de una sola cara. El peso de la antena se mantiene igual, pero el peso bajo cubierta se reduce considerablemente. ^{[ 4 ] : 316–317} Posteriormente se le cambió el nombre a AN/SPY-2 y más tarde se desarrolló en el radar de búsqueda volumétrica AN/SPY-4 (VSR) para los destructores de la clase Zumwalt y los portaaviones de la clase Gerald R. Ford para complementar su radar de banda X AN/SPY-3 . El VSR se retiró de la clase Zumwalt debido a problemas presupuestarios y será reemplazado por el Raytheon AN/SPY-6 en la clase Gerald R. Ford a partir del USS John F. Kennedy (CVN-79) . ^{[ 8 ]}  

El SPY-1F FARS (sistema de radar de matriz para fragatas) es una versión más pequeña del 1D diseñada para adaptarse a fragatas . Se utiliza en las fragatas noruegas de la clase Fridtjof Nansen . El origen del SPY-1F se remonta al FARS propuesto a la Armada alemana en la década de 1980. El tamaño de la antena del SPY-1F se reduce de los 12 pies (4 m) originales con 4350 elementos a 8 pies (2,4 m) con 1856 elementos, y el alcance es  54% del SPY-1D. ^{[ 4 ] : 316–317} No es utilizado por la Armada de los EE. UU., aunque hubo propuestas para modernizar los buques de combate litoral de la clase Freedom .

El SPY-1F(V) es una variante del SPY-1F con capacidad mejorada contra objetivos litorales y misiles de crucero, y una mejor capacidad multimisión. ^{[ 4 ] : 316–317}

El SPY-1K es la versión más pequeña del radar que se ofrece actualmente, basada en la misma arquitectura que el 1D y el 1F. Está diseñado para su uso en buques muy pequeños, como corbetas , donde el SPY-1F sería demasiado grande. El tamaño de la antena se reduce aún más a 1,5 m (5 pies ) con 912 elementos. ^{[ 4 ] : 316–317} En 2007, ninguno estaba en servicio, aunque el radar está incorporado en el diseño de la aún no construida corbeta AFCON . ^{[ 9 ] [ 10 ]}  

• AN/SPY-1: Prototipos, USS Norton Sound  .
• AN/SPY-1A: Cruceros de la clase Ticonderoga hasta CG-58.
• AN/SPY-1B: Cruceros de la clase Ticonderoga a partir del CG-59. 3,66 metros (12,0 pies) de diámetro. ^{[ 11 ]} 
• AN/SPY-1B(V): Actualización para la versión -1B, adaptada a CG-59 y superiores.
• AN/SPY-1D: Variante del -1B diseñada para los destructores de la clase Arleigh Burke , los destructores japoneses de la clase Kongō y las fragatas españolas de la clase Álvaro de Bazán (F-101-104).
• AN/SPY-1D(V): Actualización del radar de guerra litoral para la variante -1D aplicada a los destructores de la clase Arleigh Burke DDG 91 en adelante, ^{[ 12 ]} los destructores japoneses de la clase Atago y los destructores de la clase Maya , los destructores surcoreanos de la clase Sejong el Grande (KDX-III), la fragata española F-105 y los destructores australianos de guerra aérea de la clase Hobart (AWD).
• AN/SPY-1F: Versión más pequeña del -1D diseñada para adaptarse a fragatas. Instalada en las fragatas noruegas de la clase Fridtjof Nansen . 2,44 metros (8 pies 0 pulgadas) de diámetro.  
• AN/SPY-1K: Versión más pequeña del radar ofrecido, diseñada para buques del tamaño de una corbeta. Actualmente no hay ninguno en servicio.

Las siguientes especificaciones se aplican a la serie SPY-1A/B/D. ^{[ 4 ]}

• Tamaño: octágono de 3,7 m ( 12 pies )  
• Peso sobre cubierta: 13.030 lb (5.910 kg) por cara  
• Peso bajo cubierta: 131.584 lb (59.685 kg)  
• Alcance: 175 millas náuticas (201 millas; 324 km)   
  • 45 millas náuticas (52 millas; 83 km) contra misiles que vuelan a baja altitud sobre el mar.   
• Objetivos monitorizados simultáneamente: 200 por cada matriz, 800 en total.
• Banda: Banda S de 3 a 4 GHz; longitud de onda7,5  cm –10  cm ^{[ 13 ]}
• PRF : variable
• Frecuencia de escaneo (escaneos/min): 1 (horizonte), 12 (por encima del horizonte)
• Potencia máxima:6  MW ^{[ 13 ]}
• Potencia media:58  kW ^{[ 13 ]}
• Ciclo de trabajo: 1/100 segundos (1% ) ^{[ 13 ]}
• Ganancia de la antena: 9300 ^{[ 13 ]}

•  Australia : Destructor clase Hobart
•  Japón : Destructor clase Kongō , destructor clase Atago , destructor clase Maya
•  Noruega : fragata clase Fridtjof Nansen
•  España : fragata clase Álvaro de Bazán
•  Corea del Sur : Destructor clase Sejong el Grande
•  Estados Unidos : Crucero clase Ticonderoga , destructor clase Arleigh Burke

• Lista de radares
• AN/SPY-7
• AN/SPY-6
• AN/TPY-2
• MF-STAR
• PAAMS
• Radar tipo 346
• Lista de equipos electrónicos militares de los Estados Unidos

• Amenaza de misiles CSIS - Radar AN/SPY-1
• GlobalSecurity.org
• Control de tiro Volumen 02 - Fundamentos del radar de control de tiro (Revisado) pág. 32 — Tabla de radares
• Control de tiro Volumen 02 - Fundamentos del radar de control de tiro (Revisado) pág. 39 —Historia del AN/SPY-1