Radiogoniometría de Kongsberg

Ensayos en el sector aeroespacial y de defensa: Kongsberg/estudio de caso

Certificación de receptores de radares de radiogoniometría multicanal en el laboratorio

Kongsberg Defence & Aerospace selecciona una configuración de pruebas de radar de Rohde & Schwarz basada en el generador de señales vectoriales R&S®SMW200A para la generación de señales de radar coherente en fase multicanal de alto rendimiento.

Kongsberg Defence & Aerospace AS es el principal proveedor de Noruega de soluciones de defensa y aeroespaciales. El misil JSM (misil de ataque conjunto) es un misil de ataque de precisión de largo alcance de quinta generación. Al utilizar sensores de vanguardia, el misil JSM puede localizar objetivos en función de su firma radar. Kongsberg ha elegido a Rohde & Schwarz como su proveedor de equipos para ensayos de radar debido a su instrumentación de alta calidad, su práctico apoyo al cliente y sus flexibles soluciones para desafíos únicos de prueba y medición.

Mediciones aéreas de GNSS / Estudio de caso de Airbus

La aplicación de Kongsberg

La tecnología de los sistemas de aumentación basados en satélites o SBAS (satellite-based augmentation system) ofrece potentes funciones de navegación a la industria aeronáutica, como por ejemplo, las que se incluyen en los sistemas de aproximación y aterrizaje avanzados para los diseños de helicópteros modernos. Los desarrolladores apuestan por sistemas altamente precisos de simulación de datos GNSS, para probar estos sistemas de aterrizaje bajo cualquier condición de vuelo. Rohde & Schwarz ofrece potentes simulaciones GNSS que cumplen con las siguientes condiciones para crear un escenario de prueba exitoso.

El misil JSM de Kongsberg debe funcionar de manera autónoma en entornos muy disputados. A fin de aumentar el éxito de la misión, el misil cuenta con un sensor de RF pasivo que puede localizar e identificar emisores de RF. Para probar y verificar esta función de localización de RF en un laboratorio, Kongsberg requiere de un generador de señales vectoriales coherente en fase multicanal que pueda conectarse a los entornos de prueba implementados.

El sistema de prueba y medición de Rohde & Schwarz puede simular múltiples emisores en un entorno en tiempo real dinámico, lo que permite a Kongsberg realizar pruebas de circuito cerrado del sistema de misiles que cuentan con el sensor de RF pasivo, además permite grandes cantidades de pruebas de los sistemas integrados en el hardware host, sin la necesidad de realizar costosas pruebas de vuelo y con un alto nivel de repetibilidad.

El caso

El caso: tareas, desafíos y requisitos de las pruebas

Para probar los receptores de radiogoniometría tanto de manera eficiente como efectiva, el sistema de prueba y medición debe cumplir los siguientes requisitos:

  • Las salidas de RF del sistema de prueba y medición deben conectarse a las entradas de la antena receptora; debe proporcionarse una señal separada para cada entrada, a fin de que el sistema disponga de una fuente de señal independiente para cada antena simulada.
  • El sistema de prueba y medición debe calibrarse en la interfaz de RF para que se respeten tanto las amplitudes como las fases relativas entre los canales.
  • Las relaciones de fase entre las señales simuladas deben permanecer estables durante la simulación (coherencia de fase).
  • Los sistemas de prueba y medición para aplicaciones multicanal a menudo funcionan en un entorno «hardware-in-the-loop» (HIL); son necesarias altas frecuencias de actualización además de bajas latencias, ya que una computadora alimenta al sistema con los datos de la señal a altas velocidades.
Visión general de un entorno de simulación de circuito cerrado para probar receptores de radares de radiogoniometría

La solución

Generador vectorial de señales R&S®SMBV100A y simulador de GNSS como solución ideal para mediciones HiL

Visión general de un entorno de simulación de bucle cerrado
para pruebas de receptores de radar de radiogoniometría en una
plataforma altamente dinámica

Solución de prueba y medición de R&S

Generalidades del sistema de prueba y medición

El sistema de prueba y medición incluye un simulador de escenario que genera PDW. Los PDW son la base para generar las señales de RF correspondientes que posteriormente alimentarán el dispositivo.

Simulador de escenario

Kongsberg ha desarrollado su propio entorno de simulación en tiempo real capaz de reproducir con precisión todos los aspectos del vuelo de un misil. Al tener en cuenta posiciones, inclinaciones, diagramas de antenas y propagaciones, el simulador puede generar PDW para un amplio número de emisores simultáneos. La integración del sistema de prueba y medición de Rohde&Schwarz cierra el bucle al generar señales incidentes de RF idénticas a la de las entradas del receptor.

Interfaz del generador de señales

Los PDW sincronizados en el tiempo se envían al sistema de prueba y medición de Rohde&Schwarz. Los PDW incluyen la respuesta en amplitud y fase de las señales además de otros parámetros.

Simulación de radares multicanal

Los principales componentes del sistema de prueba medición de Rohde&Schwarz son dos generadores de señales (VSG) R&S®SMW200A acoplados y un generador de señales R&S®SMA100B analógico para la señal del oscilador local. La utilización de una fuente del oscilador local común junto con el concepto moderno de distribución de reloj de los VSG asegura simulaciones precisas, estables y repetibles de los offsets de amplitud, fase y retardo de grupo relativos entre los puertos de RF en el plano de referencia para la entrada del dispositivo, como se requiere para simulaciones precisas del ángulo de llegada.

Alineación de puertos de RF

El software R&S®RF Ports Alignment ejecuta rutinas de alineación predefinidas y optimizadas para señales de RF en el plano de referencia. Para el caso de prueba se configuran las frecuencias de RF, el ancho de banda utilizado, así como el rango de nivel para la alineación. El software junto con un analizador de redes determina de manera automática los coeficientes de corrección para todos los puertos de RF, además carga los datos en el sistema de prueba y medición de Rohde&Schwarz.

Dispositivo

El dispositivo puede ser el sensor de RF o una parte del subsistema que ejecuta el software operativo real en el hardware de vuelo real.

Erik Narverud, responsable de grupo de integración de sistemas de sensores de RF pasivos en Kongsberg

«Rohde&Schwarz fue capaz de ofrecer un sistema que no solo tiene una excelente coherencia de fase, sino que también proporcionó una solución flexible y escalable en la cual Kongsberg fue capaz de integrar el generador de señales en un entorno de simulación de bucle cerrado ya implementado».

Si usted tiene alguna pregunta, por favor contáctenos

La solución

Solución de prueba y medición integrada

El sistema de prueba de radar multicanal que Kongsberg utiliza es un sistema de cuatro canales de RF. Consta de dos generadores de señales vectoriales R&S®SMW200A de uso general y alta gama que proporcionan señales radar al dispositivo, un generador de señales R&S®SMA100B analógico para la distribución del oscilador local, así como un analizador de redes vectoriales de Rohde & Schwarz para medir las correcciones requeridas para el proceso de alineación del puerto de RF. Todos los instrumentos están integrados en un rack y constituyen una solución de pruebas de vanguardia compacta y transportable para cuando se requieran señales radar coherentes en fase.

Generador de señales vectoriales R&S®SMW200A
Generador de señales vectoriales R&S®SMW200A
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El generador de señales de RF y microondas R&S®SMA100B
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El sistema de prueba de radar multicanal

Siguiendo la senda de éxito del ya conocido R&S®SMBV100A, Rohde&Schwarz ha presentado el generador vectorial de señales compacto de gama media R&S®SMBV100B.

El sistema de prueba de radar de cuatro canales consta de dos generadores de señales vectoriales R&S®SMW200A, un generador de señales R&S®SMA100B analógico que proporciona la señal del oscilador local, además de un analizador de redes vectoriales de Rohde&Schwarz para la alineación automatizada del puerto de RF.

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