Active Electronically Scanned Array
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Das Active Electronically Scanned Array (AESA), auch bekannt als Aktives Phased-Array-Radar bildet ein Radar-System mit aktiver elektronischer Strahlschwenkung. Seine Funktion basiert auf vielen einzelnen, kleinen Sende-/Empfangsmodulen.
Die Ausrichtung sowie Bündelung des Radarstrahls erfolgt wie bei passiven Phased-Array-Radar (PESA) Systemen durch die Phasenverschiebung zwischen den einzelnen Modulen auf der Antennenfläche. Ein AESA Radar hat somit die gleichen Eigenschaften und Vorteile wie ein passives phased-array Radar. Der Unterschied besteht darin, dass hier jedes Modul einen eigenen HF-Generator hat, während die passive Variante eine gemeinsame HF-Quelle einsetzt, deren Signal über digital-gesteuerte phase-shift Module modifiziert wird. Die Speiseleitungen von der Wanderfeldröhre zu den Phasenschiebern entfallen bei AESA Systemen, wodurch diese kompakter zu bauen sind. Der schaltungstechnische Aufwand ist allerdings bei AESA insgesamt größer.
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[Bearbeiten] Einsatz in Flugzeugen
Gegenüber klassischen Radarsystemen ist ein phased-Array System grundsätzlich mechanisch einfacher aufgebaut. Es benötigt weder Stellmotoren, um die Radarkeule nach Seiten- und/oder Höhenwinkel zu verschwenken, noch Scharniere oder andere Teile, die störanfällig sein können. Es benötigt daher auch weniger Raum, was bei luftgestützen Systemen vorteilhaft ist. Weiterhin ist die Wartung der Radars einfacher, bei gleichzeitiger Erhöhung der Verlässlichkeit: Bis zu 10% der AESA Module können ausfallen, ohne die Funktion wesentlich zu beeinträchtigen. Fällt hingegen die Wanderfeldröhre bei einem mechanisch gesteuerten oder PESA-Radar aus, so fällt das Radar vollständig aus.
Beim Einsatz in Kampfflugzeugen sind die Vorteile gegenüber einem herkömmlichen Radar:
- Hohe Geschwindigkeit eines „Radarstrahldurchgangs”, begrenzt aber durch Signallaufzeit.
- Hohe Reichweite in gerader Sichtlinie, abfallend mit steigenden Schwenkwinkel weil die effektive Antennenfläche abnimmt.
- Mehrere Ziele können gleichzeitig verfolgt werden.
- Insgesamt kleinere Sendeleistung, somit geringere Wahrscheinlichkeit, entdeckt zu werden.
- Einsatz als Störsender (Jamming) möglich.
- Erhöhte Ausfallsicherheit, mehrere Module dürfen ausfallen, ohne dass die Funktionsfähigkeit darunter leidet.
Vorteile gegenüber der passiven Variante PESA:
- Erhöhte Ausfallsicherheit und Lebensdauer der Komponenten
- Die Sendeenergie muss nicht durch den Phasenschieber geleitet werden, was die Reichweite erhöht. Phasenverschiebung wird durch entsprechende phasenverschobene Ansteuerung der einzelnen Sendeelemente erreicht.
- Benötigt keine Hochspannung wie herkömmliche auf Wanderfeldröhren basierende Radars.
- Erhöhte Vielseitigkeit (z. B. paraller Einsatz als aktives Störsystem, IFF-Anlage und Kommunikationssystem)
- Geringere Wärmeentwicklung gegenüber mit PIN-Dioden aufgebauten Radant-Linsen.
- Keine Schaltnebenkeulen wie bei mit PIN-Dioden angesteuerten Radant-Linsen.
- Schnellere Scangeschwindigkeit gegenüber ferromagnetischen Linsen.
Nachteil:
- Erhöhter Ansteuerungsaufwand, gegenüber ferromagnetischen Linsen, die nur Spalten und Zeilenadressierung benötigen.
- Höhere Herstellungskosten, aufwändigere Verdrahtung der Antenne.
- Muss geneigt eingebaut werden, ansonsten erhöht sich der frontale Radarquerschnitt.
- Beschränktes Sichtfeld von maximal +-60° in vertikaler wie auch in horizontaler Richtung.
Um das Sichtfeld von max. +-60 Grad zu erhöhen und die mangelhafte Fokussierung im Randbereich zu verbessern,[1][2] ist es sinnvoll, auch ein AESA-Radar beweglich zu bauen. Die Mechanik kann dabei aber einfacher als bei klassischen Systemen sein, da sie ein Ziel nur grob verfolgen muss. Bei festen Installationen, bei denen Gewicht und Volumen eine untergeordnete Rolle spielen, so auf Flugzeugträgern und Fregatten, ordnet man wiederum jeder Himmelsrichtung eine starre Flachantenne zu; damit werden auch Wetter-Einflüsse auf rotierende Radar-Schüsseln vermieden.
[Bearbeiten] Liste von AESA-Radaren
[Bearbeiten] Luftgestützte Systeme
- Northrop Grumman/Raytheon AN/APG-77 in der Lockheed Martin F-22 Raptor.
- AN/APG-81 im Joint Strike Fighter.
- AN/APG-63(V)2 in der McDonnell Douglas F-15C Eagle und McDonnell Douglas F-15E Strike Eagle.
- AN/APG-63(V)3 für die F-15C und F-15SG; 2006 im Prototypstadium
- AN/APG-79 in der McDonnell Douglas F/A-18E/F Super Hornet.
- AN/APG-80 in der F-16E/F Block 60 Fighting Falcon.
- AN/APQ-181 (AESA-Upgrade derzeit in Entwicklung), im Northrop B-2 Spirit Tarnkappenbomber.
- AMSAR vom europäischen GTDAR Konsortium.
- Captor-E für Eurofighter
- BAE Systems Seaspray 7000E, in Helikoptern.
- IAI Phalcon AEW&C Elta-Radarsystem.
- Mitsubishi Electric AESA im Mitsubishi F-2 Kampfflugzeug.
- RBE2-AA AESA für Dassault Rafale Kampfflugzeug ab Version F3 geplant.
- Ericsson Erieye AEW&C und NORA AESA in der Saab 39 Gripen.
- Fasotron Zhuk-AE in der MiG-35
[Bearbeiten] Grund- und Seegestütze Systeme
- APAR (Active Phased Array Radar) Schiffsgestüztes Multifunktionsradar
- IAI EL/M-2080 „Green Pine”, bodengestütztes Frühwarn-AESA Radar
- AN/SPY-3 für die Zumwalt-Klasse, Gerald-R.-Ford-Klasse und CG(X) (Kriegsschiffe der nächsten Generation)
