Wielofunkcyjny Sea Giraffe AMB czyli jedna stacja radiolokacyjna na wszystko

Sea Giraffe AMB zalicza się do tzw. radarów wielofunkcyjnych. Ale podobnie jak większość tej klasy stacji radiolokacyjnych różni się od swoich „lądowych” odpowiedników nie tylko dużą ilością wykonywanych zadań, ale również koniecznością uwzględniania zakłóceń pochodzących od fal (a więc obiektów fluktuujących), koniecznością uwzględnienia przechyłów okrętu (tak poprzecznych jak i wzdłużnych) oraz różnymi sposobami orientowania zobrazowania na ekranie (w odniesieniu do obserwacji nawodnej). Operator może bowiem pracować na: zobrazowaniu względnie niestabilizowanym, które jest zorientowane względem dziobu jednostki, zobrazowaniu względnie stabilizowanym – ustawionym względem północy i zobrazowaniu rzeczywistym (anytime motion) - wyglądającym jakby operator patrzył na ruch statku z zewnątrz.

Wielozadaniowość w przypadku Sea Giraffe AMB jest w pierwszej kolejności związana z koniecznością wykrywania wszelkiego rodzaju zagrożeń, jakie się mogą pojawić przed daną jednostką pływającą ponad powierzchnią wody. Zastosowanie jednego, ale za to wszechstronnego radaru pozwala zaoszczędzić pieniądze i miejsce na pokładzie, upraszcza budowę okrętowego systemu obserwacji, a co najważniejsze maksymalnie skraca czas reakcji na zagrożenia (przekazując informację z radaru bezpośrednio do systemów uzbrojenia).

Sea Giraffe AMB jest zdolny zarówno do wykrywania różnego typu obiektów nawodnych (różnych pod względem wielkości i prędkości) jak i powietrznych (w tym: niskolecących rakiet przeciwokrętowych klasy sea-skimmer oraz pocisków artyleryjskich i moździerzowych). Oznacza to, że w tej samej stacji radiolokacyjnej i to jednocześnie, pracują dwa różne systemy obróbki sygnałów odbieranych od obiektów: powietrznych (wyróżnianych na zasadzie efektu Dopplera) i nawodnych (wykrywanych metodą amplitudową).

W wersji C tej stacji (której produkcję rozpoczęto od 2009 r.) zwiększono liczbę śledzonych obiektów ze 100 (w wersji A) do 200 (w przypadku obiektów latających) i ze 100 do 400 (w przypadku obiektów nawodnych). Radar może dodatkowo namierzać do 50 nadajników zakłóceń aktywnych.

Sea Giraffe AMB – radar kompaktowy

Sea Giraffe AMB to radar morski z pasywną anteną ścianową z elektronicznym przeszukiwaniem w elewacji (realizowanym poprzez kształtowanie tzw. charakterystyki wielowiązkowej) i mechanicznym w azymucie (poprzez obrót anteny z prędkością 30 i 60 obrotów na minutę). Pozwala to na bardzo szybkie przeszukiwanie całej przestrzeni, i prędkość tą praktycznie ogranicza jedynie konieczność dostarczenia wystarczającej liczby impulsów do danego sektora elewacji by nastąpiło wykrycie (im szybciej antena się obraca, tym mniej impulsów trafia w dany obszar przestrzeni).

Sea Giraffe AMB to radar trójwspółrzędny, w którym poza namiarem i odległością na cel powietrzny, określa się również jego wysokość - przez pomiar kąta elewacji do 0° do ponad 70°. Kąt ten otrzymuje się dzięki elektronicznie utworzonej, odbiorczej charakterystyce wielowiązkowej (złożonej w wersji C radaru z 14 rozmieszczonych w pionie wiązek antenowych) stosując tzw. obróbkę monoimpulsową (pomiar wysokości odbywa się poprzez porównanie sygnałów odbitych od celu i odebranych przez dwie sąsiadujące ze sobą wiązki).

W samej antenie Sea Giraffe AMB do stworzenia charakterystyki wielowiązkowej wykorzystano poziome wiersze (zbudowane z laminatu drukowanego oddzielonego warstwami specjalnej pianki), zawierające elementy odbiorcze i promieniujące. Elementy te wraz z przesuwnikami fazowymi są zasilane ze wspólnego nadajnika (źródła sygnałów radiolokacyjnych) o mocy szczytowej 25 kW zbudowanego w oparciu o lampę z falą bieżącą. Jest to tzw. antena zamknięta, w której poszczególne elementy promieniujące wraz z przesuwnikami fazowymi otrzymują sygnał z rozbudowanej sieci falowodów i linii koncentrycznych.

Sea Giraffe AMB - radar na małe i średnie okręty

Radar Sea Giraffe AMB, pomimo że pracuje w mniej intensywnie wykorzystywanym w Polsce paśmie C (od 5,4 do 5,9 GHz) ma zasięg instrumentalny do 180 km i pułap do 20000 m. Zasięg ten jest w zupełności wystarczający do zabezpieczenia danych dla wszystkich okrętowych systemów uzbrojenia. Stacja ta ponadto może wkomponowywać się w system obrony przeciwlotniczej wybrzeża tym bardziej, że obecnie najczęściej wdrażane do systemu obrony powietrznej radary pracują w paśmie L i S. Manewr częstotliwością w pasmo C może w tym przypadku pozwolić na ucieczkę przed zakłóceniami stosowanymi ze strony przeciwnika.

Mocną stroną radaru Sea Giraffe AMB są jego stosunkowo niewielkie rozmiary i waga. Pozwoliło na to przede wszystkim wykorzystanie pasma C, które wymaga większej anteny niż pasmo X (stosowane głównie w radarach nawigacyjnych), ale o wiele mniejszej niż mają stacje radiolokacyjne pracujące w paśmie S i L (stosowane w radarach obserwacyjnych dalekiego zasięgu).

Zmniejszenie anteny jest o tyle ważne, że radary wielofunkcyjne z zasady są najwyżej wyniesionym elementem na maszcie. W ten sposób zwiększa się ich zasięg wykrycia, co automatycznie daje większy czas dla systemu obrony przeciwrakietowej okrętu. Należy pamiętać, że cięższa antena wymusza zastosowanie masywniejszej konstrukcji masztu (który jako najwyższy element okrętu jest widziany najdalej przez obce radary – więc powinien być jak najmniejszy) oraz większej masa potrzebnej by go zrównoważyć - dla zachowania stabilności okrętu.

Radar Sea Giraffe AMB może wykrywać cele powietrze i nawodne, klasyfikując obiekty, w tym wyróżniać śmigłowce. Stacja może precyzyjnie wskazywać cele dla systemów uzbrojenia, ale również wspomagać strzelanie artyleryjskie, wykrywając miejsce upadku pocisków. Jego układ obróbki pozwala na śledzenie toru balistycznego pocisków i rakiet, co pozwala na lokalizacje stanowisk ogniowych. Szwedzka firma Saab skorzystała przy tym prawdopodobnie z doświadczeń uzyskanych, podczas budowy swojego radaru artyleryjskiego ARTHUR.

Sea Giraffe AMB i rodzina radarów Sea Giraffe

Sukces radaru Sea Giraffe AMB można mierzyć ilością państw, które go zastosowały na swoich okrętach. Około 500 takich stacji radiolokacyjnych jest wykorzystywanych w ponad 30 krajach świata (w tym ponad 100 w wersji najnowszej AMB). Wartość tej stacji docenili również Amerykanie wykorzystując ją na swoich okrętach do działań przybrzeżnych LCS pod nazwą AN/SPS-77(V)1.

Podobnie wysoką ocenę dla Sea Giraffe AMB wystawili specjaliści polskiej Marynarki Wojennej wybierając ten radar jako główny system obserwacji dla kutrów rakietowych projektu 151 (w ramach projektu Żeglarek). Co więcej wybrano tą stację pomimo, iż wiedziano, że konieczne będą prace nad jej przyłączeniem do holenderskiego systemu dowodzenia TACTICOS (dostarczonego przez Thales Nederland) i pomimo wybrania dla tych okrętów holenderskiej stacji kierowania uzbrojeniem Sting EO (a nie szwedzkiego radaru kierowania uzbrojeniem Ceros 200). Zintegrowanie radaru Sea Giraffe AMB z systemem TACTICOS zostało zrealizowane i sprawdzone na okrętach typu Orkan.

Radar Sea Giraffe AMB stał się również zaczątkiem całej rodziny stacji radiolokacyjnych Sea Giraffe proponowanych obecnie przez szwedzką firmę Saab do różnych zadań i dla różnych platform okrętowych. Wykorzystywane są w nich najnowsze rozwiązania techniki i technologii radiolokacyjnej, w tym aktywne anteny ścianowe składające się z elementów nadawczo odbiorczych zbudowanych z wykorzystaniem arsenku galu (GaN). Pomagają w tym również doświadczenia z prac nad radarem artyleryjskim Arthur i lotniczym radarem dla samolotów wczesnego ostrzegania ERIEYE (pracującego w paśmie S).

Firma Saab proponuje obecnie dla okrętów dwie nowe stacje radiolokacyjne: Sea Giraffe 4A (przeznaczoną dla okrętów klasy fregata - niszczyciel) i Sea Giraffe 1X (przeznaczoną dla mniejszych jednostek pływających, np. dla pełnomorskich okrętów patrolowych). Oba radary zachowują wszelkie zalety Sea Giraffe AMB, a więc wysoką wydajność w połączeniu z małymi rozmiarami i małą wagą, łatwość w obsłudze i konserwacji oraz stosunkowo niskie koszty eksploatacji.

Stacja Sea Giraffe 4A to nowej generacji trójwspółrzędny radar dalekiego zasięgu (do 350 km). Posiada on już większą aktywną antenę ścianową o rozmiarach 2x2 m zawierającą około 1500 elektronicznie sterowanych modułów nadawczo odbiorczych. Na podkreślenie zdaniem Saab zasługuje duża odporność tej stacji na zakłócenia aktywne zarówno poprzez stosowanie nowoczesnych układów przeciwzakłóceniowych, jak i mały poziom listków bocznych anteny.

Sea Giraffe 4A to radar zalecany do instalowania na dużych okrętach. Na mniejsze jednostki pływające proponowany jest radar Sea Giraffe 1X pracujący w paśmie X. Jego aktywna antena zawiera również elementy zbudowane z wykorzystaniem technologii GaN. Elektronicznie kształtowana i sterowana wiązka antenowa pozwala na bardzo szybkie przeszukiwanie przestrzeni w elewacji (od 0 do 70°), co jest szczególnie przydatne podczas działania w rejonie przybrzeżnym, przy bardzo dynamicznie zmieniającej się sytuacji i dużej ilości zagrożeń, gdzie czas reakcji powinien być jak najkrótszy.