Il Sampson è il principale sistema di sorveglianza e monitoraggio dedicato dei cacciatorpediniere Type 45 della Royal Navy britannica

Il Sampson è il principale sistema di sorveglianza e monitoraggio dedicato dei cacciatorpediniere Type 45 della Royal Navy britannica. 

È completamente configurabile tramite software e presenta tecniche adattive di beamforming digitale per combattere il disordine e gli ambienti con contromisure elettroniche elevate.

E’ in grado di rilevare e tracciare simultaneamente centinaia di bersagli, ed è compatibile con sistemi missilistici sia attivi che semi-attivi, fornendo una guida a metà percorso. Supporta il funzionamento completamente automatico dove è richiesta una reazione rapida; ha anche un buon rapporto qualità-prezzo.

“””L'immagine è fantastica. La precisione, la velocità di indicazione delle tracce, l'automazione in MFR sono impressionanti. Sono assolutamente ammirato da quella particolare capacità”””. Capitano Paul Bennett OBE RN, Ex comandante, HMS Daring

In un mondo elettromagnetico congestionato e contestato, le strutture ambientali, atmosferiche e artificiali interferiscono tutte con il radar, portando a immagini disordinate e informazioni inaccurate o confuse. La proliferazione di parchi eolici e la riallocazione di porzioni dello spettro radio sono tra le ulteriori sfide che si affrontano per ottenere prestazioni sempre maggiori e nuove capacità.

Il radar BAE Systems utilizza tecniche innovative per garantire che i sistemi radar non siano inondati di falsi allarmi, allo scopo di creare processi per ottimizzare le prestazioni del radar in tempo reale.

La sintesi digitale continua a rivoluzionare i sottosistemi che generano forme d'onda per trasmettere e digitalizzare i segnali radar ricevuti, determinando un numero inferiore di unità sostituibili di linea nel sistema radar .

La capacità del sistema di eliminare il disordine è stata dimostrata e questo approccio è pronto per essere adottato nei radar nuovi ed esistenti per tutto il 2020.

Si sta attualmente studiando il potenziale per il radar cognitivo. Utilizzando l'intelligenza artificiale e l'apprendimento automatico, viene esplorata la capacità di elaborare i segnali radar in un modo completamente diverso per ottenere risultati migliori e prodotti futuri potenziati. 

Il SAMPSON è un radar a doppia faccia multifunzione attiva matrice scansione elettronica radar prodotto dalla BAe Systems. 

È realizzato in acciaio ad alto tenore di carbonio ed è coperto da una vernice anti-radar. È il componente radar di tiro del sistema di difesa aerea navale Sea Viper. In precedenza era stato designato PAAMS (S) per distinguerlo dal sistema PAAMS imbarcato sulla classe franco-italiana Horizon.

Il radar multifunzione SAMPSON è in grado di rilevare tutti i tipi di obiettivi fino a una distanza di oltre 400 km ed è in grado di tracciare centinaia di obiettivi contemporaneamente. Il sistema Sea Viper utilizza le informazioni fornite dal SAMPSON per valutare e comandare le priorità degli obiettivi e calcolare il tempo di lancio ottimale per i suoi missili Aster.

Storia

Il SAMPSON è derivato dal programma Radar adattivo elettronico multifunzione MESAR. Lo sviluppo de MESAR 1 è iniziato nel 1982 come partnership tra la Plessey, Roke Manor Research e la Defense Assessment and Research Agency.  La Plessey fu acquisita dalla Siemens nel 1989 per diventare Siemens-Plessey, a sua volta acquisita da British Aerospace nel 1998. British Aerospace è diventata BAE Systems nel novembre 1999. Prove del MESAR 1 si sono svolte tra il 1989 e il 1994.  Lo sviluppo del MESAR 2 è iniziato nell'agosto 1995: il SAMPSON è un derivato. 

La Royal Navy intendeva imbarcare il SAMPSON MFR sulla sua versione  Horizon CNGF - una collaborazione iniziale con Francia e Italia per produrre fregate anti-aeree. A seguito di ritardi e complicazioni, il Regno Unito si è ritirato avviando un proprio programma per le unità tipo 45. I cacciatorpediniere di Tipo 45 utilizzano il radar SAMPSON con il sistema missilistico PAAMS, che è stato sviluppato anche per le fregate Horizon (le navi francesi e italiane sono dotate dell'EMPAR MFR). Il radar SAMPSON è realizzato a Cowes, nell’Isola di Wight.

Operazione

I radar convenzionali, costituiti da un trasmettitore e un sensore rotanti, hanno una potenza limitata, sono vulnerabili e svolgono una sola funzione con unità separate necessarie per sorveglianza, la localizzazione e il targeting.

Come array attivo, il SAMPSON utilizza un software per modellare e dirigere il suo raggio permettendo di eseguire diverse funzioni contemporaneamente e, attraverso il controllo adattivo della forma d'onda, è praticamente immune ad ogni disturbo nemico. Le matrici attive hanno una portata più lunga e una precisione maggiore rispetto ai radar convenzionali. Il software di indirizzamento del raggio utilizza sofisticati algoritmi per pianificare gli orientamenti in modo che le centinaia di tracce attive vengano mantenute con la massima precisione.

Il SAMPSON utilizza due matrici planari per fornire copertura solo su una parte del cielo; la copertura completa viene fornita ruotando le matrici, sostanzialmente in modo simile al funzionamento dei sistemi radar convenzionali. Ciò è in contrasto con il sistema statunitense AN / SPY-1 (utilizzato sull'incrociatore di classe Ticonderoga e il cacciatorpediniere di classe Arleigh Burke) o sul sistema APAR olandese (utilizzato sulle fregate di classe De Zeven Provinciën della Marina dei Paesi Bassi, sulla Sachsen della marina tedesca, e della Royal Danish Navy Ivar Huitfeldt fregate classe), che utilizzano più array fissi in posizione per fornire una copertura continua dell'intero cielo.

Mentre questo può sembrare uno svantaggio, il radar SAMPSON ruota a 30 giri al minuto, con due array back-to-back, il che significa che nessuna parte del cielo manca di copertura per più di mezzo secondo in media - il tempo preciso varia come i raggi possono anche essere spostati avanti e indietro elettronicamente. Inoltre, l'uso di un numero inferiore di array consente al sistema di essere molto più leggero, consentendo il posizionamento degli array nella parte superiore di un albero prominente anziché sul lato della sovrastruttura come nelle navi olandesi o statunitensi. Posizionare qualsiasi emettitore radar ad altitudine più elevata estende la distanza dell'orizzonte, migliorando le prestazioni in caso di basso livello degli obiettivi; il SAMPSON è circa al doppio dell'altezza sopra la linea di galleggiamento rispetto agli array dei suoi equivalenti olandesi o statunitensi. Anche se è improbabile che dettagli precisi delle prestazioni del SAMPSON al riguardo entrino nel pubblico dominio, tali fattori possono mitigare gli svantaggi di un minor numero di array.

Alcune attività sono difficili da combinare: ad esempio la ricerca volumetrica a lungo raggio richiede molte risorse radar, lasciando poco spazio ad altre attività come il targeting. La combinazione della ricerca volumetrica con altre attività comporta anche tassi di ricerca lenti o una bassa qualità complessiva per l'attività. I parametri di guida nelle prestazioni del radar sono time-on-target o tempo di osservazione per raggio. Questo è il motivo per cui la Royal Navy ha scelto il radar S1850M a lungo raggio per integrare il Sampson sui cacciatorpediniere Tipo 45. È anche una delle ragioni per cui lo studio NATO Anti-Air Warfare System (NAAWS) ha definito il sistema AAW preferito come costituito da un radar di ricerca del volume e un MFR complementari. Ciò offre l'ulteriore vantaggio che i due sistemi possono utilizzare due diverse frequenze radar; uno è una buona scelta per la ricerca a lungo raggio, l'altro una buona scelta per un MFR (poiché la fisica rende difficile combinare entrambi i compiti).

Il primo tipo 45, HMS  Daring fu varato il 1° febbraio 2006. La nave fu equipaggiata con radar SAMPSON e con l’S1850M nel 2007. Fu sottoposta a prove prima di essere consegnata il 23 luglio 2009.

Modalità:

• Ricerca a medio e lungo raggio
• Ricerca di immagini di superficie
• Ricerca dell'orizzonte ad alta velocità
• Ricerca ad alto angolo e traccia
• Tracciamento di bersagli multipli e controllo del fuoco a più canali, è possibile tracciare 1000 bersagli.

ENGLISH

The SAMPSON is a multi-function dual-face active electronically scanned array radar produced by BAE Systems Maritime. It is made out of high-carbon steel and is covered with an anti-radar paint. It is the fire control radar component of the Sea Viper naval air defence system. It was previously designated PAAMS(S) to distinguish it from the PAAMS system on the Franco-Italian Horizon Class.

The SAMPSON multi function radar can detect all types of targets out to a distance of 400 km, and is capable of tracking hundreds of targets at any one time. Sea Viper uses this information to assess and command target priorities, and calculate the optimum launch time for its Aster missiles.

History

SAMPSON is derived from the Multi-function Electronically Scanned Adaptive Radar (MESAR) programme. MESAR 1 development commenced in 1982 as a partnership between Plessey, Roke Manor Research and the Defence Evaluation and Research Agency. Plessey was acquired by Siemens in 1989 to become Siemens-Plessey, itself acquired by British Aerospace in 1998. British Aerospace became BAE Systems in November 1999. MESAR 1 trials occurred between 1989 and 1994. MESAR 2 development began in August 1995, of which SAMPSON is a derivative.

The Royal Navy intended to deploy the SAMPSON MFR on its version of the Horizon CNGF - a collaboration with France and Italy to produce anti-air warfare frigates. Following delays and complications the UK withdrew and started its own Type 45 programme. The Type 45 destroyers use the SAMPSON radar with the PAAMS missile system, which was also developed for the Horizon frigates (French and Italian ships are to be fitted with the EMPAR MFR). The SAMPSON Radar is made in Cowes, Isle of Wight.

Operation

Conventional radars, consisting of a rotating transmitter and sensor, have limited power, are vulnerable to enemy jamming and perform only one function - with separate units therefore required for surveillance, tracking and targeting.

As an active array, SAMPSON uses software to shape and direct its beam allowing several functions to be carried out at once and, through adaptive waveform control, is virtually immune to enemy jamming. Active arrays have both longer range and higher accuracy than conventional radars. The beam-directing software uses sophisticated algorithms to schedule looks so that the potentially hundreds of active tracks are maintained with maximum accuracy.

The SAMPSON uses two planar arrays to provide coverage over only part of the sky; complete coverage is provided by rotating the arrays, essentially similar to the way conventional radar systems operate. This is in contrast to the US AN/SPY-1 system (as used on the Ticonderoga class cruiser and Arleigh Burke class destroyer) or the Dutch APAR system (as used on the Royal Netherlands Navy's De Zeven Provinciën class frigates, the German Navy's Sachsen class frigates, and the Royal Danish Navy's Ivar Huitfeldt class frigates), which use multiple arrays fixed in place to provide continuous coverage of the entire sky.

Whilst this may seem to be a disadvantage, the SAMPSON radar rotates at 30 revolutions per minute, with two back-to-back arrays, meaning no part of the sky lacks coverage for more than one half second on average - the precise time varies as the beams can also be swept back and forth electronically. In addition, the use of a smaller number of arrays allows the system to be much lighter, allowing placement of the arrays at the top of a prominent mast rather than on the side of the superstructure as in the Dutch or US ships. Placing any radar emitter at higher altitude extends the horizon distance, improving performance against low level or sea-skimming targets; SAMPSON is at approximately double the height above the waterline than the arrays of its Dutch or US equivalents. Although precise details of the SAMPSON's performance in this regard are unlikely to enter the public domain, such factors may mitigate the disadvantages of fewer arrays.

Some tasks are difficult to combine, for example (long range) volume search takes a lot of radar resources, leaving little room for other tasks such as targeting. Combining volume search with other tasks also results either in slow search rates or in low overall quality per task. Driving parameters in radar performance is time-on-target or observation time per beam. This is why the Royal Navy selected the S1850M Long Range Radar to complement Sampson on the Type 45 destroyers. It is also a reason why the NATO Anti-Air Warfare System study (NAAWS) defined the preferred AAW system as consisting of a complementary Volume Search Radar and MFR. This gives the added advantage that the two systems can use two different radar frequencies; one being a good choice for long range search, the other a good choice for an MFR (as physics makes both tasks difficult to combine).

The first Type 45, HMS Daring was launched on February 1, 2006. The ship was fitted with SAMPSON and S1850M radars in 2007. She underwent trials before being commissioned 23 July 2009.

Modes:

• Long and medium-range search
• Surface picture search
• High-speed horizon search
• High-angle search and track
• Multiple target tracking and multiple channel fire control, 1000 targets can be tracked.

(Web, Google, Wikipedia, You Tube)