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Repositorio de la Universidad de Zaragoza-Zaguan http://zaguan.unizar.es Trabajo Fin de Grado Tendencias Radar en el Centro de Operaciones de Artillería Semiautomático Medio Autor Víctor Hurtado Hurtado Director/es Dr. Sergio Gutiérrez Rodrigo Cap. Manuel Párraga Rodríguez Centro Universitario de la Defensa-Academia General Militar 2016 II III Agradecimientos Este estudio no se hubiese podido realizar sin la colaboración directa e indirecta de muchas personas. Es probable que unas pocas palabras no puedan expresar el agradecimiento que siento por ellos, pero espero que, al menos, entiendan que son sinceras. Mi primer agradecimiento va para la persona que ha posibilitado que este escribiendo estas líneas. Sergio, gracias por confiar en mí desde el principio, por estar disponible y dispuesto a atender mis correos y llamadas, por haberme transmitido las perspectiva científica y técnica que te caracteriza, por dejar que me equivoque y orientarme para mejorar , en definitiva, por haber sido un gran tutor a lo largo de éstas semanas. Una especial mención va para aquellos que han aportado su granito de arena para llevar este estudio a buen puerto. Me refiero al Capitán Don Manuel Párraga Rodríguez, que con sus siempre constructivas críticas ayudó a materializar mis ideas y a dar forma a éste trabajo. Quisiera también destacar la colaboración del Teniente Gustavo Contreras por sus aportaciones y consejos, gracias a las cuáles he podido finalizar este trabajo de manera satisfactoria y sin las cuáles hubiera sido muy difícil conseguirlo. Por último, dar las gracias a todo el personal del Regimiento de Artillería Antiaérea número 73, por su apoyo y colaboración, así como por todo lo aprendido a lo largo de estas prácticas. IV V Resumen A lo largo de su historia, la evolución tecnológica de los radares se ha ido desarrollando y potenciando a medida que han ido surgiendo nuevas amenazas en el espacio aéreo, desde aeronaves de todo tipo hasta otro tipo de amenazas potencialmente destructivas como los misiles balísticos. De esta creciente amenaza ha surgido la necesidad de que en las unidades militares se implementen equipos de radares cada vez más sofisticados, es decir, capaces de responder a las mismas con un alto grado de eficacia en un período de tiempo muy reducido. El siguiente Trabajo de Fin de Grado (TFG) se centra por una parte, en la relevancia actual de la integración de diferentes radares existentes en una Unidad de Artillería Antiaérea y por otra, en el análisis de distintas posibilidades a la hora de incorporar un nuevo radar en el Centro de Operaciones de Artillería Semiautomático Medio, el cual podría sustituir o complementar al RAC 3-D empleado actualmente dentro de dicho centro de operaciones. Este último análisis se ha llevado a cabo a través de un estudio de diferentes radares potencialmente compatibles con dicho centro de operaciones, así como de la realización de una comparativa entre ellos, con el objetivo de determinar cuál de ellos resultaría más adecuado. Abstract Throughout history, the technological evolution of radars has developed and grown as new threats in the airspace have arisen, which range from different types of aircrafts to other potentially destructive threats such as ballistic missiles. This has meant that military units have had to implement more and more sophisticated radar equipment that can respond to these threats quickly and effectively. This end-of-course assessment deals with, on the one hand, the issue of integrating different existing radars in an antiaircraft artillery unit and, on the other hand, the analysis of different options when it comes to incorporating a new radar at the Semiautomatic Artillery Operations Centre, which could either replace or complement the RAC 3-D currently in use at this operation centre. The present project has been carried out by analysing different radars that are potentially compatible with the operation centre in question and comparing them in order to determine which would be more suitable. VI VII “Los ingleses se beneficiaban con un sistema de radar muy superior al nuestro”. Durante los cuatro meses de la Batalla de Inglaterra, su célebre Chain Home y control aéreo terrestre tuvo un gran papel, dirigiendo a los aviones segundo a segundo y llevándolos al combate en las más favorables condiciones y en el mejor momento. Nuestros pilotos por el contrario, sólo podían contar con su vista. Cuando tomaban contacto con el enemigo, sus instrucciones, recibidas cerca de tres horas antes, estaban obsoletas, pasadas por la evolución de las operaciones. A los ingleses les bastaba seguir las instrucciones de sus controladores”. General alemán Adolf Galland VIII IX ÍNDICE 1. Marco teórico previo ................................................................................................................. 1 2. Introducción ............................................................................................................................. 2 2.1. Justificación ..................................................................................................................... 3 2.2. Objetivos ......................................................................................................................... 3 2.3. Alcance ........................................................................................................................... 4 2.4. Metodología ..................................................................................................................... 4 2.5. Contexto de la Base ......................................................................................................... 5 3. Fundamentos del Radar ............................................................................................................ 5 4. Análisis de radares en uso del Ejército español ........................................................................... 6 4.1. Radar RAC 3-D: ............................................................................................................... 7 4.2. Radar Sentinel: ................................................................................................................ 8 4.3. Radar AN/TPS 43-E ....................................................................................................... 10 4.4. Radar Lanza Banda D .................................................................................................... 11 5. Centro de Operaciones de Artillería Semiautomático Medio (COAAAS-M) ................................... 13 6. Integración de los sistemas radar en los sistemas de mando y control ........................................ 15 6.1. Integración del sistema con el radar Sentinel .................................................................... 16 6.2. Integración del sistema con el radar RAVEN ..................................................................... 17 6.3. Integración del sistema con el radar RAC 3-D ................................................................... 18 6.4. Integración del sistema con los radares del sistema HAWK ................................................ 18 6.5. Integración del sistema con el radar AN/MPQ-53 .............................................................. 18 7. Ventajas e inconvenientes de los radares integrados en los sistemas de mando y control ............. 19 8. Análisis Comparativo .............................................................................................................. 20 8.1. Análisis Comparativo Técnico .......................................................................................... 20 8.2. Análisis Comparativo Subjetivo ........................................................................................ 21 8.2.1. Sentinel VS. RAC 3-D ............................................................................................ 21 8.2.2. RAC 3-D VS. AN/TPS 43-E .......................................................................................... 22 9. Conclusiones ......................................................................................................................... 24 9.1. Grado de consecución de los objetivos ............................................................................. 24 9.2. Tendencias futuras ......................................................................................................... 25 10. Bibliografía ............................................................................................................................ 26 11. Anexos .................................................................................................................................. 28 11.1 ANEXO I. Cable de fibra óptica del RAC 3-D ......................................................................... 28 11.2. Anexo II. Entrevistas al Personal del Regimiento de Artillería Antiaérea Nº 73 ......................... 29 11.3. ANEXO III. Banda de Frecuencias ....................................................................................... 30 11.4. Anexo IV. Modos IFF .......................................................................................................... 32 4  Analizar la posibilidad de sustituir el radar RAC 3-D utilizado en el COAAAS-M por otro tipo de radares, o en todo caso de complementarlo con este último.  Estudiar la posibilidad de enlace del radar Sentinel vía radio con el COAAAS-M. 2.3. Alcance El estudio se centrará tanto en la importancia que tienen actualmente los radares en la integración con los sistemas de mando y control, como en la viabilidad de la sustitución del radar RAC 3-D, empleado actualmente en el COAAAS-M, por otro tipo de sensores con la finalidad de aumentar la eficacia de una Unidad de Defensa Antiaérea (UDAA), o en todo caso complementarlo con este último. Para poder establecer una serie de parámetros en los que fundamentar la selección de los radares candidatos a sustituir al radar utilizado actualmente en el COAAAS-M se ha recopilado información a partir de la consulta a expertos, la cual se ha obtenido a través de cuestionarios. Esta colaboración contribuirá posteriormente a la decisión del mando en la selección de otro radar. Es relevante señalar que los radares a estudiar deben ser compatibles con COAAAS-M, quedando fuera de la consideración de dicho estudio aquellos que no posean unas características que adecúen su uso con este sistema de mando y control. 2.4. Metodología -Documentación y estudio previo. El material empleado en la realización de este trabajo se basa en la información recabada por medio de diversas reuniones y entrevistas con los Cuadros de Mando del Regimiento de Artillería Antiaérea nº 73 de Cartagena y en la extraída de los informes de los juicios críticos que se desarrollaron durante y después de unas maniobras, denominadas como “Nube Gris” que se llevaron a cabo en colaboración con el ejército del Aire, así como de otras maniobras de integración y vigilancia del espacio aéreo en Ribadeo (Lugo) durante la tercera semana del mismo mes. Además, también utiliza información procedente de diversas fuentes: manuales de instrucción y adiestramiento, libros de doctrina y empleo táctico, páginas web, revistas, libros e informes de personal destinado en la unidad. Una vez llevada a cabo la preselección de la documentación e información extraídas a partir de las citadas fuentes, se realizó una criba para seleccionar los materiales cuyo contenido resultó más adecuado en relación a la temática tratada. Estudio de alternativas. Para el estudio de las posibles opciones que podrían sustituir o complementar al radar RAC 3-D se va a llevar a cabo un análisis DAFO y un análisis comparativo. 5 2.5. Contexto de la Base El RAAA 73 [5] se ubica en la localidad de Cartagena, en el acuartelamiento de Tentegorra. Este regimiento depende del Mando de Artillería Antiaérea de la Fuerza Terrestre, formando junto con otras Unidades el conjunto de medios, humanos y materiales, que se organizan con el propósito de realizar operaciones militares. El material del Regimiento cuenta con material Aspide, Nasams y cañón bitubo 35/90. Sus principales misiones son las de participar en la defensa antiaérea del territorio nacional, adiestrar los módulos de mando y control, logístico y de fuego necesarios para la constitución de las unidades de Defensa Antiaérea y colaborar con las Fuerzas y cuerpos de seguridad del Estado y autoridades civiles participando en labores de ayuda humanitaria y misiones de mantenimiento de paz. 3. Fundamentos del Radar El elemento principal de un radar [6] consiste en una antena transmisora que emite omnidireccionalmente o en una dirección determinada del espacio la energía electromagnética generada. La energía transmitida es interceptada por el blanco y es reflejada. La antena receptora (muchas veces es la misma que la transmisora) recoge dicha energía y la entrega al receptor, obteniendo la información que se necesite. A continuación se detallan algunas de las características asociadas a un radar: Características técnicas:  Resolución en distancia: discriminación entre dos blancos que se encuentran situados en la misma dirección.  Resolución angular: capacidad de discriminar información espacialmente. Como podemos apreciar en la Figura 3.3, está condicionada por el ancho de haz. La utilización de sensores con haces muy estrechos incrementa la precisión de la posición del blanco, aumento en la detección de blancos en presencia de obstáculos y disminuye el nivel de ruido recogido por el sensor.  Frecuencia: los sistemas de radar trabajan en una amplia banda de frecuencias de transmisión (Ver ANEXO III). Cuanto mayor sea la frecuencia de un sistema de radar, tanto más se ve afectada por condiciones meteorológicas como la lluvia o las nubes debido principalmente a la absorción de radiación debida a la presencia de vapor de agua, dióxido de carbono y ozono (entre otras sustancias). Sin embargo, cuanto mayor es la frecuencia de transmisión, mejor es la precisión del sistema de radar. 6 Características de propagación: Los gases presentes en la atmósfera afectan a la propagación de las ondas electromagnéticas, y en consecuencia, influyen en el rendimiento global de las funciones del radar. Conforme aumenta la frecuencia del sensor, las atenuaciones son mayores. Además, existen ciertas bandas de frecuencias en que la concentración de los principales absorbentes de radiación (vapor de agua, dióxido de carbono y ozono) afectan de manera más contundente a dichas bandas (ver Figura 3.1 y 3.2). Otras características:  Peso y tamaño: ambas características están generalmente ligadas a la longitud de onda de trabajo, por lo que a medida que se sube en frecuencia, los equipos tienden a ser más pequeños y ligeros. 4. Análisis de radares en uso del Ejército español En este apartado se va a realizar un estudio de diferentes radares que actualmente se encuentran operativos en el Ejército de Tierra (RAC 3-D, Sentinel y AN/TPS 43-E) y el Ejército del Aire (Lanza Banda D). Para conocer las capacidades del radar RAC 3-D y de los seleccionados como posibles sustitutos se va a Figura 3.1 Atenuación debido a condiciones meteorológicas. Fuente [6] Figura 3.2 Atenuación atmosférica. Fuente [6] Figura 3.3 Resolución Angular. Fuente [6] 7 proceder a realizar un análisis utilizando una herramienta denominada DAFO3, con la finalidad de conocer los aspectos positivos y negativos de estas integraciones. 4.1. Radar RAC 3-D: Se trata de un sistema radar de exploración en tres dimensiones (distancia, acimut y altura). Trabaja en la banda C (Banda radar UHF). Detecta objetivos a media, baja y muy baja altura, incluyendo helicópteros. Además, está asociado con un COAAAS-M. Proporciona interoperabilidad con niveles superiores tales como el Sistema de Defensa aérea (ADS) [8]. Debilidades Amenazas  Reducida maniobrabilidad del Grupo electrógeno.  Reducida movilidad.  Alto consumo del vehículo tractor.  Dificultad de enmascaramiento.  Complejidad de correlación.  Meteorología (vientos fuertes).  Vulnerabilidad ante ataques terrestres.  Altas temperaturas. Fortalezas Oportunidades  Integración mediante fibra óptica con COAAAS-M.  Alcance (100 km).  Posicionamiento.  Actualización del software. Tabla 1. Análisis DAFO RAC 3-D Lo más destacable de este sensor es su capacidad de detección, pues abarca un alcance de hasta 100 km. También cabe destacar que a diferencia de otros radares, éste no necesita asentarse en la posición más alta del terreno, sino que puede situarse en diferentes ubicaciones, ya que su mástil le permite adoptar diferentes alturas (ver Figura 4.1 Radar RAC 3D). Sin embargo, además de las debilidades citadas en el anterior análisis, las cuales han sido extraídas basándonos en las indicaciones aportadas por los Mandos del RAAA 73 (Ver ANEXO II) en base a su propia experiencia acerca de las deficiencias que presenta el radar RAC 3-D en su integración con el COAAAS-M, cabe destacar que es habitual que se produzcan errores de correlación de trazas, lo que origina que aparezcan trazas duplicadas. 3Este tipo de análisis [7] consiste en la representación en una matriz de las Debilidades y Fortalezas internas frente a las Oportunidades y Amenazas externas de forma que se pueden conocer las ventajas competitivas respecto al entorno. 8 Además, su tamaño implica que tenga una reducida movilidad tanto en carretera como en todo tipo de terrenos. Siempre se deben tener en cuenta sus dimensiones a la hora de pasar por túneles, puentes etc. ya que de no hacerlo existe riesgo de colisión. Otro aspecto a tener en cuenta es la nivelación del terreno en el que se posiciona, ya que si no está adecuadamente nivelado, durante la elevación de la antena se verá modificado el centro de gravedad del radar, existiendo un riesgo de vuelco. El adecuado conocimiento de las citadas deficiencias que presenta este radar en su integración con el COAAAS-M nos servirá posteriormente a la hora de llevar a cabo una selección de posibles sustitutos al radar RAC 3-D, en caso de que éste pudiera ser sustituido por otro modelo, así como a tener en cuenta los aspectos a fortalecer en caso de que pudiese mejorarse su capacidad técnico-táctica con apoyo de otros radares. Figura 4.1 Radar RAC 3-D. Fuente [8] 4.2. Radar Sentinel: Se trata de un radar multifunción, es decir, es capaz de realizar las operaciones de exploración, verificación, adquisición, seguimiento e identificación de objetivos. Además, tiene un volumen de exploración definido por 6400 milésimas (360º) en orientación, 75 km de alcance y capacidad de seguimiento de –10º a 55º en elevación. Trabaja en la Banda radar X (Banda I/J). Puede ser remolcado por vehículo estándar militar, aerotransportado en avión del tipo C-130 Hércules o helitransportado en helicópteros de la capacidad del CH-47 Chinook [9]. 9 El radar clasifica las trazas en aeronaves de ala fija, rotatoria (helicópteros) o vehículos aéreos no tripulados (UAV) en función de su velocidad [4]. Debilidades Amenazas  Posicionamiento. Debe de ser colocado en terreno dominante (cotas).  Actualizaciones constantes de software y hardware.  Alta Instrucción del operador.  Totalmente dependiente de la operatividad del Grupo electrógeno del camión que lo transporta.  Alto coste de mantenimiento.  Dificultad en obtener determinados repuestos de material.  Meteorología.  Vulnerabilidad ante ataques terrestres.  Elementos visibles desde el espacio aéreo. Fortalezas Oportunidades  Tamaño reducido.  LPI.  Radar multifunción.  Enmascaramiento.  Poco personal.  Movilidad estratégica (capacidad de ser transportado por tierra, mar o aire)  Reducida vulnerabilidad frente a misiles anti-radiación.  Facilidad en la instrucción de los sirvientes.  Alta capacidad de auto-instrucción del operador.  Mejoras futuras a AN/MPQ-64F1 con mejores capacidades. Tabla 2. Análisis DAFO Sentinel A diferencia del sensor definido anteriormente, el radar Sentinel, como se muestra en la Figura 4.2, al tener un reducido tamaño, es apto para despliegues en vanguardia gracias a su facilidad de ocultación. Una de las principales ventajas del equipo es que emite una radiación de baja intensidad, por lo que tiene una baja probabilidad de intercepción (LPI). Además, la meteorología le afecta en menor medida que al sensor anterior, ya que el Sentinel trabaja en frecuencias menores. 10 Sin embargo, su principal inconveniente es que necesita ser asentado en la posición más alta del terreno para evitar que tenga zonas ciegas. 4.3. Radar AN/TPS 43-E Se trata de un radar tridimensional que trabaja en la banda E/F (banda radar S). Actualmente, este sensor se encuentra asociado a un Centro Operacional (OC). Es capaz de detectar aviones de alta velocidad y aviones de vuelo bajo, así como proporcionar datos acerca de la elevación, la altura y el azimut de la trayectoria de vuelo de los mismos. Además este radar resulta compatible con la mayoría de los tipos de centros de operaciones, desde los más simples de tipo manual a los más sofisticados de tipo automático y puede llevar a cabo la vigilancia y control de los aviones de manera autónoma [10]. Debilidades Amenazas  Lentitud en despliegue y repliegue.  Tamaño.  Enmascaramiento.  Mantenimiento.  Corrosión.  Ionización de las capas atmosféricas.  Vulnerabilidad ante ataques terrestres. Fortalezas Oportunidades  Alcance.  Alta capacidad de detección de blancos.  Movilidad estratégica.  Mejoras en diseño.  Resistencia a la interferencia electrónica.  Repuestos. Figura 4.2 Radar Sentinel. Fuente [9] Tabla 3. Análisis DAFO AN/TPS 43-E 11 Lo más destacable del radar es que su experiencia en el campo ha proporcionado a la empresa Westinghouse (creadora del sistema), una información valiosa para realizar mejoras. El resultado ha sido el de un radar (AN/TPS 43-E), que comparado con su versión anterior (AN/TPS 43) ha logrado tener mayor rendimiento, mayor capacidad operativa y menor coste. Además, también se ha rediseñado con el objetivo de llevar a cabo una reducción en tamaño y peso. Este nuevo diseño, no sólo reduce la complejidad y volumen del subsistema, sino que también reduce el costo de repuestos. Por otro lado, es de destacar su facilidad en movilidad, ya que el equipo radar puede ser transportado en camión, helicóptero e incluso por un avión de carga C-130. Sin embargo, uno de los mayores inconvenientes del radar es el mantenimiento que conlleva, pues necesita de un elevado número de personal, así como del requerimiento de experiencia e instrucción necesaria para realizar dicho mantenimiento. Además, respecto a otros radares, este sensor necesita más tiempo para poder estar operativo, aproximadamente una hora para su despliegue total, ya que es preciso emplear bastante tiempo en el montaje de la antena. Otro de los inconvenientes es que su funcionamiento puede verse afectado por los cambios que habitualmente ocurren en la ionosfera, debido a las frecuencias en las que el radar trabaja. La ionosfera es una capa de la atmósfera situada entre los 90 y los 400 km de altura. Presenta la particularidad de que en ella los átomos se ionizan y liberan electrones por efecto de la luz solar, formándose en la atmósfera lo que se denomina “plasma” de electrones e iones. En cierto modo, al existir una nube electrónica en la ionosfera, ésta se comporta como una pantalla/espejo en ciertos rangos de del espectro electromagnético. No obstante, dependiendo de la concentración de iones, existirá mayor o menor “blindaje” frente a las señales [11]. 4.4. Radar Lanza Banda D El Lanza [12] es un radar creado por la empresa Indra. Se trata de un sensor de exploración 3D, es decir, registra la distancia, el acimut y la altura. Trabaja en la banda D (Banda radar L) y ofrece un largo alcance. Puede emplearse en misiones de vigilancia y control del espacio aéreo. También es capaz de Figura 4.3 Radar AN/TPS 43-E. Fuente [10] 12 integrarse en un sistema multirradar con diferentes sensores en funcionamiento remoto o autónomo. Además, puede detectar, extraer y generar informes de blancos, incluso en ambientes de clutter o contramedidas electrónicas (ECM), sobre un volumen de cobertura de 10 a 470 km en distancia, 360 o en acimut y 20 o en elevación. Debilidades Amenazas  Lentitud en despliegue y repliegue.  Gran Peso (42.800 Kg).  Enmascaramiento.  Peligro de fuego o explosión.  Vulnerabilidad ante ataques terrestres.  Meteorología. Fortalezas Oportunidades  Alcance.  Precisión.  Alta capacidad de detección de blancos.  Posibilidad de inhibir su emisión.  Transportabilidad.  Detección de fallos.  Facilidad en mantenimiento.  Diseño.  Procesador de señal.  Últimos avances contra interferencias naturales o provocadas.  Necesidad de pocos repuestos. Tabla 4. Análisis DAFO Lanza Banda D Una de sus principales fortalezas es su capacidad de volumen de cobertura, expuesta anteriormente. Otra de sus ventajas es su polivalencia y flexibilidad, basadas en un diseño modular y repetitivo, garantizando un fácil mantenimiento y un número mínimo de repuestos. Otra de sus fortalezas es que tiene la capacidad de definir las zonas (en elevación y acimut) en las que puede inhibir su emisión con el propósito de disminuir su „‟firma‟‟ con el fin de excluir la zona que está siendo rastreada por el enemigo. Además, añade la ventaja de un diseño en el que su transportabilidad ha sido un pilar fundamental en su creación. Las interconexiones entre los diferentes elementos se realizan mediante un número reducido de cables flexibles para permitir una mayor facilidad en su despliegue y repliegue. También dispone de la capacidad de detectar fallos de potencia en las antenas. 13 En cuanto a su procesador de señal, dispone de procesos MTI/MTD adaptativos para eliminar todo tipo de clutter (terreno, atmosférico…) sobre cualquier zona del volumen de cobertura. Respecto al riesgo de fuego o explosión, el alto nivel de radiación de las antenas puede producir chispas entre las puntas metálicas o superficies próximas. Se pueden inducir altas corrientes en objetos metálicos, no puestos a tierra, situados en las proximidades del array de la antena. Por último, sus grandes dimensiones provocan que el proceso de puesta en posición sea muy largo, de hasta 10 horas. Figura 4.4 Radar Lanza Banda D. Fuente [12] Figura 4.5 Capacidades del Lanza Banda D. Fuente [12] 5. Centro de Operaciones de Artillería Semiautomático Medio (COAAAS-M) El Centro de Operaciones de Artillería Semiautomático [13] actúa como Puesto de Mando de una Unidad de Artillería Antiaérea (PCMDAA) y es desde donde se dirige y controla la batalla antiaérea en tiempo real. Está formado por tres células: La primera de ellas es la denominada Centro de Información y operaciones (CIO), encargada del planeamiento y despliegue de todas las unidades de defensa antiaérea integradas en el Sistema de Defensa Nacional (SDA). La segunda célula es el Centro de Personal y Logística (CPL), donde se desarrollan las acciones dirigidas a sostener el combate de las unidades que se generen, correspondientes a funciones logísticas. Por último, y más importante, se encuentra el Centro Director de Fuegos (FDC). El FDC tendrá como principal objetivo el de conocer la cobertura real de los radares y sistemas de armas, permitiendo evaluar la situación actual, así como de tomar la decisión más adecuada frente a una amenaza. Además, el sistema COAAAS-M está compuesto por un radar de exploración (RAC 3D), terminales inteligentes (TI) para integrar sistemas SHORAD (sistemas de baja y muy baja cota) y 20  Complicación en el momento de realizar un “diálogo” entre las diferentes conexiones necesarias para el buen funcionamiento del conjunto.  Riesgos derivados de la escasa distancia entre los radares y los Puestos de Mando de los sistemas debido a la limitada extensión del tendido. La escasa distancia entre los radares y sus Puestos de Mando asociados provoca que en caso de amenaza o ataque exista un mayor riesgo para el personal debido a que los radares son los principales equipos que los posibles atacantes aéreos identifican. 8. Análisis Comparativo A continuación, se va a proceder a realizar un análisis comparando las principales características del Radar RAC 3D y cada uno de los radares estudiados como posibles alternativas o complementos del mismo: Sentinel, AN/TPS 43-E y Lanza Banda D. 8.1. Análisis Comparativo Técnico Alcance (Km) Potencia (kW) Nº trazas simultáneas Localización/ Seguimiento Frec. (GHz) Altura (m) Viento (km/h) Temp. Puesta en Posición RAC 3-D 100 80 >100 Si/No 0,3 a 1 13 <40 con rachas de hasta 60 -31o C a +43o C 15 min. SENTINEL 75 5 >60 Si/Si 8 a 12 3,56 <84 con ráfagas de hasta 121 -46o C a +52o C 15 min. AN/TPS 43-E 445 /408 350 * Si/No 2 a 4 9 * * 1 hora Lanza Banda D 470 160 * Si/No 1 a 2 15 <180 con vientos racheados -40o C a +50o C 10 horas Tabla 5. Características de los radares [8] [9] [10] [12] *Clasificado (Elaboración Propia) Nota: Todos trabajan en los 4 Modos IFF. ANEXO IV 21 8.2. Análisis Comparativo Subjetivo Para la elaboración de este apartado se han llevado a cabo una serie de entrevistas al personal del Regimiento. A continuación se exponen las conclusiones extraídas a partir de las mismas. (Ver ANEXO II). En las Figuras 8.1, 8.2 y 8.3 se presenta un resumen de la comparación extraída de las encuestas realizadas (ANEXO II) a los miembros del Regimiento de Artillería Antiaérea Nº 73. 8.2.1. Sentinel VS. RAC 3-D La principal diferencia que se observa al comparar ambos radares es la de su alcance. Mientras que el RAC 3-D es capaz de detectar hasta 100 km, la capacidad del Sentinel es algo menor, en torno a 25 km menos, lo que provoca que este último pierda capacidad de alerta temprana contra objetivos cuando opera de forma descentralizada. Esta pérdida originaría una mayor limitación de área a cubrir de la UDAA que si se utilizase el RAC 3-D, ya que a más de 75 km no tendría control del espacio aéreo. Por tanto, el menor alcance que abarca el Sentinel afectaría de forma directa a las capacidades de la UDAA que se forma en base al COAAAS-M, ya que ésta perdería capacidad de combate. Respecto al ancho de haz utilizado por ambos radares, hay grandes diferencias entre ellos. El RAC 3-D utiliza un ancho de haz en acimut de 10º mientras el Sentinel utiliza un ancho en acimut de 1,8º. Esto indica que el Sentinel obtiene blancos con una mayor precisión, ya que, como se ha expuesto en el apartado “Fundamentos del Radar”, cuanto más estrecho es el haz, más se incrementa la precisión de la posición del blanco. Además, se aumenta la detección de blancos en presencia de obstáculos y disminuye el nivel de ruido recogido por el sensor. Otra de las grandes diferencias que existen entre ambos radares es la potencia a la que emiten. Se puede observar que la potencia del RAC 3-D es muy superior a la utilizada por el Sentinel, lo que provoca que las amenazas aéreas detecten con mayor facilidad al primero. Además, una de las grandes ventajas que tiene el Sentinel respecto al otro es el blinking, es decir, tiene la posibilidad de no emitir radiación cuando está realizando la exploración en busca de amenazas. Respecto al número de trazas que puede detectar cada radar de forma simultánea, se puede observar que el Sentinel tiene menor capacidad que el RAC 3-D. Sin embargo, en los conflictos actuales, debido a la escasa probabilidad de que exista un ataque aéreo a gran escala, no resulta una diferencia relevante. Respecto a la localización y seguimiento de objetivos sí que existen diferencias remarcables entre estos dos radares; mientras que el RAC 3-D únicamente tiene capacidad para la exploración de objetivos (localización), con el Sentinel puede llevarse a cabo la exploración, seguimiento y tiro a objetivos, es decir, tiene la capacidad de localizar un objetivo, realizar su seguimiento y teleguiar a los misiles en su trayectoria sin que ello origine una disminución de su capacidad de detectar nuevas trazas que puedan acceder a su zona de cobertura. La utilización del RAC 3-D en el COAAAS-M implica que los sistemas subordinados 22 necesiten de sensores de seguimiento y tiro, ya que con la exploración de trazas no es posible realizar fuego sobre ellas. Por tanto, si se implementara el Sentinel en el COAAAS-M, esta deficiencia se vería cubierta. En cuanto al modo IFF, ambos radares son capaces de trabajar en los cuatro modos (ver ANEXO IV) que actualmente utilizan las FAS. El IFF es un sistema a través del cual se identifican las aeronaves basándose en el envío de una respuesta concreta a una señal enviada, en este caso desde un radar, de manera que el sistema identifica como amigos a aquellos elementos que le responden de manera correcta y como enemigos, a aquellos en los que no se genera una respuesta o ésta es incorrecta. Gracias a este sistema es posible establecer de manera fiable la naturaleza de las trazas que se encuentran en el espacio aéreo a defender. Como se puede apreciar en la Figura 4.1 y 4.2, respecto a la altura de ambos radares, cabe destacar la diferencia existente entre ellos, ya que el Sentinel tiene una altura mucho menor que el RAC-3-D. Esto implica que el primero de ellos tenga una mayor facilidad en su enmascaramiento. En lo que se refiere a la resistencia a las condiciones ambientales, cabe destacar que el Sentinel desempeña mejor su función en un ambiente hostil que el RAC 3-D. Esto se debe a que su menor longitud de mástil le permite soportar ráfagas de viento mayores, lo cual es importante teniendo en cuenta que cuando actúa de forma descentralizada, la pérdida de señal del radar conllevaría la pérdida de la imagen del RAP, no pudiendo llevar la propia UDAA su misión a cabo 8.2.2. RAC 3-D VS. AN/TPS 43-E La principal diferencia entre ambos radares radica en el alcance. Mientras que el radar RAC 3-D tiene un diámetro de 100 km, el AN/TPS 43-E tiene un alcance de 445 km, localizando objetivos pequeños hasta 408 km. Esta ganancia en alcance resultaría muy beneficiosa para la creación de una UDAA en base al COAAAS-M, ya que el espacio aéreo controlado prácticamente se cuadriplicaría. De esta manera, el TDO y 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Adaptación a la amenaza actual Movilidad estratégica Rapidez en despliegue Mantenimiento Operatividad Cond. Meteo. Enmascaramiento Ancho Haz Potencia RAC 3D Sentinel Figura 8.1 Sentinel VS RAC 3D. Fuente (Elaboración propia) 23 TDA del COAAAS-M tomarían decisiones de la situación aérea con más antelación que utilizando el RAC 3D, teniendo más tiempo para establecer comunicaciones con el ARS y sus sistemas subordinados. Respecto al número de trazas simultáneas que puede detectar cada radar, ambos radares tienen una gran capacidad de obtención simultánea de trazas. Cabe destacar que el equipo AN/TPS 43-E no se satura, de manera que su capacidad de detección es casi ilimitada. Sin embargo, como se ha indicado anteriormente, este atributo no es muy relevante en los conflictos actuales. Al igual que ocurre con el Sentinel y RAC 3-D, el AN/TPS 43-E es capaz de trabajar en los cuatro modos IFF que utilizan las Fuerzas Armadas, lo que sumado con que dicho equipo radar es compatible con la mayoría de Centros de Operaciones y utiliza el mismo sistema de localización que el RAC 3-D, convierte a este radar en una buena alternativa a este último. En lo que se refiere a las condiciones medioambientales, el radar RAC 3-D resiste en mayor medida a determinadas condiciones, como la corrosión y la ionización. En cambio, el AN/TPS 43-E, presenta una mayor tendencia a la corrosión en ambientes salinos. 8.2.3. RAC 3D VS. Lanza Banda D Una de las diferencias entre ambos radares radica en su volumen de cobertura. Mientras que el RAC 3D tiene un alcance de 100 km y de techo (altura) 24 km, el Lanza abarca un alcance de 470 km y de techo 30,48 km. Este mayor volumen resultaría muy beneficioso para la creación de una UDAA en base al COAAAS-M, como se ha explicado en el anterior apartado. Respecto al ancho de haz, el Lanza (1,4º en acimut) tiene un haz más estrecho que el RAC 3-D (10º en acimut). 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Adaptación a la amenaza actual Movilidad estratégica Rapidez en despliegue Mantenimiento Operatividad Cond. Meteo. Enmascaramiento Ancho Haz Potencia RAC 3D AN/TPS 43-E Figura 8.2 RAC 3D VS AN/TPS 43-E. Fuente (Elaboración propia) 24 Otra de las diferencias es que el Lanza tiene la capacidad de realizar una exploración pasiva, es decir, tiene la posibilidad de no emitir radiación cuando está buscando amenazas, mientras que el RAC 3-D no la tiene. Por otro lado, mientras el RAC 3-D es una única pieza, el Lanza es un radar que se desmonta para su transporte, por lo que posteriormente, a la hora de ponerlo en posición, es necesario emplear más tiempo que con el primero. En cuanto al modo IFF, ambos radares son capaces de trabajar en los cuatro modos. Finalmente, como se muestra en la Tabla 5, en lo que se refiere a la resistencia a las condiciones ambientales, cabe destacar que el Lanza desempeña mejor su función en un ambiente hostil que el RAC 3D, ya que es capaz de soportar mayores vientos y temperaturas más extremas. 9. Conclusiones 9.1. Grado de consecución de los objetivos Para poder lograr los objetivos planteados en el presente trabajo ha sido necesario seguir una estrategia organizativa que fue planteada con anterioridad. En primer lugar, se recopiló información, procedente mayoritariamente de documentos extraídos de la Intranet del Ejército de Tierra así como del material bibliográfico y las orientaciones facilitadas por los mandos del RAA 73. 0,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 Adaptación a la amenaza actual Movilidad estratégica Rapidez en despliegue Mantenimiento Operatividad Cond. Meteo. Enmascaramiento Ancho Haz Potencia RAC 3D Lanza Banda D Figura 8.3 RAC 3D VS Lanza. Fuente (Elaboración propia) 25 Tras esta recopilación inicial de información, a fin de clarificar y sintetizar los contenidos y técnicas incluidos en la misma, se llevaron a cabo una serie de informes basados en conversaciones con los mandos expertos en la materia de dicha unidad y en las demostraciones llevadas a cabo en los períodos de maniobras. Esta colaboración sirvió también para conocer con mayor exactitud las características y requisitos del sistema vigente, así como para establecer una serie de criterios que permitiesen que el estudio fuese lo más realista posible. A la hora de lograr los objetivos planteados en el trabajo, además de la información recopilada, ha sido importante el uso de diferentes herramientas de análisis comparativo, como el análisis DAFO y el estudio estadístico en base a cuestionarios de respuesta cerrada a escala. 9.2. Tendencias futuras La constante evolución de la tecnología radar, propiciada por el aumento de amenazas aéreas altamente sofisticadas, ha permitido un incremento del número de radares creados con el objetivo de actuar como sistemas multifunción, en vez de como sistemas monopropósito (exploración o seguimiento). Estos radares tienen la capacidad de realizar las funciones de vigilancia y seguimiento independientemente y de manera simultánea. Ejemplos claros de este nuevo tipo de sistemas son los ya conocidos Sentinel y Lanza Banda D. En este sentido, considero que una posible adquisición por parte del Ejército español en un futuro cercano podría ser el nuevo modelo del Sentinel (AN/MPQ-64F1). Este radar, al igual que su antecesor, cuenta con las mismas atribuciones, pero con más prestaciones. Una de las mejoras a destacar entre este modelo y la versión anterior es el aumento de su nivel de alcance, ya que éste pasaría de 75 km a 110 km, siendo muy importante para la creación de una UDAA. Además, la versión nueva de estos radares permitiría que hubiese una mayor distancia entre el radar y el FDC del Nasams, ya que tiene la capacidad de transmitir los datos mediante radio, ampliando la cobertura de una UDAA en todo su conjunto y siendo todavía más complicado de destruir el propio FDC de su sistema. 26 10. Bibliografía [1] Introduction to Radar Systems. Second Edition. Autor: Merrill I. Skolnik. [2] “El Universo eléctrico: la verdadera y sorprendente historia de la electricidad”. Autor: David Bodanis. Planeta, 2006. [3] Ejército de tierra español. Número 859, noviembre de 2012. Gestión del control del espacio aéreo en las Fuerzas Terrestres. [4] MANDO DE ADIESTRAMIENTO Y DOCTRINA. EJÉRCITO DE TIERRA ESPAÑOL. PD4-312(2011): Empleo Táctico del Sistema NASAMS. 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Antes de acoplar cada conexión, es necesario limpiar cuidadosamente los conectores. Daños al cable Radios de curvatura pequeños, cantos agudos, formación de lazos o nudos Fuerzas de presión o tracción excesivas Golpes (por ejemplo, con herramientas) Fuego Mordeduras (en especial de roedores). Daños a conectores Suciedad y en especial arañazos o daños al cristal protector de las lentes. Desgarro del cable debido a tracción excesiva Golpes. Daños a equipos terminales Descargas eléctricas Fuerzas mecánicas. Tabla 6. Daños a los elementos que componen el equipo de fibra óptica Fuente [8] Procedimiento a seguir según la superficie de instalación del tendido:  A la hora de atravesar caminos no asfaltados cabe la posibilidad de enterrar el cable, pero para mayor protección se coloca hierba o material blando dentro de una zanja para su acolchamiento.  Para cruzar calles asfaltadas se puede realizar un tendido aéreo.  Para cruzar autopistas o vías férreas es recomendable usar canales o puentes existentes.  Si algún tramo del cable queda sumergido bajo el agua, existe una limitación en los conectores, ya que entorno a los dos metros de profundidad, éstos dejan de ser operativos. 29 11.2. Anexo II. Entrevistas al Personal del Regimiento de Artillería Antiaérea Nº 73 Estas entrevistas se llevaron a cabo en el período de prácticas externas entre la primera semana de septiembre y la tercera de octubre. El objetivo era conocer la opinión del personal experimentado acerca de los distintos radares estudiados. Para ello, se les pidió que complementaran un cuestionario de respuesta cerrada en el que se establecía el grado de acuerdo o desacuerdo a través de una escala numérica, en la cual el 1 representaba el máximo grado de desacuerdo y el 5 el máximo grado de acuerdo, en el que se abordaban diferentes aspectos técnicos y tácticos de cada uno de ello, a fin de establecer comparaciones entre los mismos. Las cuestiones planteadas fueron: 1. En la actualidad, ¿es importante la integración de los radares en los sistemas de mando y control? 2. ¿Es importante la creación de un FDO en el COAAAS-M? 3. ¿Existe complejidad en el momento de realizar un “diálogo” entre las diferentes conexiones necesarias para el buen funcionamiento del conjunto? Además se plantearon algunas cuestiones en relación al nivel de desempeño de los distintos radares en diferentes aspectos (potencia, ancho de haz, tamaño…). En este tipo de preguntas se estableció también una escala, de forma que el número 1 se vinculaba a un desempeño muy bajo y el 5 a un desempeño muy alto. Las cuestiones planteadas según este formato fueron: 1. Grado de adaptación a la amenaza aérea actual, es decir, nivel de actualización. 2. Nivel de movilidad estratégica (movilidad a la hora de ser transportado por tierra, mar o aire). 3. Nivel de movilidad para su puesta en posición. 4. Rapidez en el tiempo de despliegue. 5. Cantidad de tiempo en Mantenimiento. 6. Facilidad en enmascaramiento. 7. Apto para su uso en condiciones meteorológicas hostiles. 8. Errores en la correlación de trazas. 9. Su alcance se adecúa a las características que exige el COAAAS-M en su posible sustitución por el RAC 3-D. 10. Influencia del tamaño del radar en su uso en operaciones. 11. Operatividad según las características ambientales (lluvia, viento, temperatura…). 12. Potencia de emisión. 13. Ancho de haz utilizado.