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2024-08-23T13:15:09Z

Schiffe: Linkfix mit AWB

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[[Datei:SmartLR.jpg|mini|SMART-L an Bord der [[Hessen (Schiff, 2006)|''Hessen'']]]]
Das '''SMART-L''' (Signaal  Multibeam Acquisition Radar for Tracking, [[L-Band]]) ist ein rotierendes Weitbereichsradar mit [[Phased-Array-Antenne]] des ehemaligen niederländischen Herstellers Hollandse Signaalapparaten (Signaal), jetzt [[Thales Group|Thales Naval Nederland]]. Das im Höhenwinkel passiv phasengesteuerte Radar wurde explizit dafür entwickelt, [[Tarnkappenflugzeug]]e zu orten.<ref name="IEEE" />

Das SMART-L basiert auf der SMART-Familie, genauer formuliert dem SMART-S Mk2. Allerdings wurden nur die Abmessungen für die starre, radarsignaturoptimierte Antennenfläche übernommen und die Antennenmasse von etwa 1000 kg. Das SMART-L verwendet eine tiefere Frequenz und eine andere Anordnung der Antennenelemente. Die [[Koninklijke Marine]] vergab am 24. Juli 1991 den Entwicklungs- und Produktionsvertrag, ab September 1995 begannen die Tests.<ref name="naval06" /> Die erste Einsatzplattform ist seit 2002 die [[De-Zeven-Provinciën-Klasse (2002)|''De-Zeven-Provinciën''-Klasse]].

Inzwischen ist mit dem ''S1850M'' eine verbesserte Version mit höherer Sendeleistung verfügbar, die erstmals 2008 auf der [[Horizon-Klasse (2007)|Horizon-Klasse]] eingesetzt wurde. Beide Modelle wurden auch exportiert.

== Technik ==
=== Allgemein ===
[[Datei:Die Hessen (F 221) und Normandy (CG-60).jpg|mini|[[Hessen (Schiff, 2006)|F221]] ''Hessen'' der Marine mit dem SMART-L-Radar (die schwarze rechteckige Antenne im Vordergrund)]]

Die Antenne mit den Abmessungen von 8,2 × 4 m besteht aus 24 übereinander gestapelten Reihen von Empfangsmodulen. Die Zahl der Module pro Reihe kann beim SMART-L aus schlecht aufgelösten Bildern zu 49 bestimmt werden. Davon können 16 Reihen sowohl senden als auch empfangen, die restlichen nur empfangen.<ref name="IEEE" /> Das Radar verwendet zum Senden den [[Chirp|zirpenden]] D-Band (1–2 GHz) [[Solid State (Elektronik)|Solid-State-Transmitter]] (D-SSTX) des LW-09-Radars. Das Transmittermodul aus 16 parallel geschalteten Einheiten erzeugt eine Spitzenleistung von 4 kW, welche anschließend in 32 Leistungsverstärkermodulen auf 100 kW Pulsleistung verstärkt wird.<ref name="naval97" /> Diese Systeme befinden sich im [[Decksaufbau]] unter dem Radar; das Signal gelangt dann durch einen [[Wellenleiter]] zur Antenne. Dort wird es über digitale [[Phasenschieber (Elektronik)|Phasenschieber]] abgestrahlt. Durch die Phasensteuerung der Sendeenergie wird sowohl die vertikale Strahlschwenkung als auch eine Antennenstabilisierung erreicht. Der Öffnungswinkel beträgt im Normalbetrieb im Azimut 2,2°. Im Burn-Through-Modus wird die Energie stärker fokussiert, nach Quellenlage soll der Öffnungswinkel dann 8° betragen.<ref name="naval06" /> Das SMART-L sendet ausschließlich mit mittleren Pulswiederholraten.<ref name="IEEE" />

Die Signale aller 24 Eingangsreihen durchlaufen das Phasennetzwerk, jede Reihe wird dabei mit Hilfe eines [[Akustische-Oberflächenwellen-Filter|akustischen Oberflächenwellen-Filters]] heruntergemischt und pulskomprimiert, und dann durch einen [[Analog-Digital-Umsetzer]] mit 12 Bit und 20 MHz digitalisiert. Der Datenstrom wird dann auf ein optisches Signal aufmoduliert, und über einen optischen Drehübertrager in optische Empfänger geleitet.<ref name="microwave" /> Hier werden die Daten einer [[Schnelle Fourier-Transformation|schnellen Fourier-Transformation]] unterzogen, um ''digital beamforming'' zu ermöglichen. Diese erzeugt eine Staffelung von 14 verschiedenen virtuellen Signalkeulen im Bereich von 0 bis 70°, die parallel in 24 Empfangskanälen verarbeitet werden, für jede Reihe einen. Ferner werden zwei weitere virtuelle Signalkeulen unter dem Horizont erzeugt. Die Signalkeulen besitzen einen Öffnungswinkel von 6–6,5°, um das Ziel einem von 14 Höhenwinkeln zuzuordnen. Um eine exakte Bestimmung des Höhenwinkels der Ziele zu ermöglichen, werden die Ergebnisse zwischen den Signalkeulen interpoliert. Der Elevationswinkel kann so auf 1 bis 3 mrad (0,06° bis 0,17°) genau bestimmt werden.<ref name="IEEE" /> Da die Antenne nur mit 12/min um ihre Hochachse rotiert aber sonst starr ist, wird das Rollen und Stampfen elektronisch ausgeglichen.<ref name="naval06" /><ref name="radartut" />

=== Signalverarbeitung ===
[[Datei:HMS Daring S1850M Long Range Radar.jpg|mini|Die [[Daring-Klasse (2006)|Daring-Klasse]] ist mit dem moderneren S1850M ausgerüstet.]]

Die gleichzeitige Beobachtung des gesamten Elevationsbereiches sorgt zusammen mit den mittleren Pulswiederholraten dafür, dass die [[Beleuchtungszeit]] ausreicht, um alle Ziele mit ausreichender radialer Geschwindigkeitskomponente bis zur maximalen angezeigten Reichweite zu entdecken, ohne dass Lücken im Sichtfeld entstehen. Die elektronisch erzeugte [[Richtcharakteristik]] entspricht dabei etwa einem [[Cosecans²-Diagramm]]. Das Radar erstellt beim Suchen eine [[Clutter (Radar)|Clutter]]- und [[EloGM|Jammerkarte]], um Ziele mit einer Radarrückstrahlfläche von weit unter 0,1 m² erfassen und verfolgen zu können. Dabei werden Radarpulse vom Horizont aus aufsteigend ohne [[Moving Target Indication]] ausgewertet, und das erste Echo für die Clutterkarte verwendet. In Winkeln ohne oder mit nur geringem Clutter wird eine Doppler-Filterbank eingesetzt, um Ziele mit einer Radialgeschwindigkeit von null zu entdecken.<ref name="IEEE" /> Ferner wird eine Jammerkarte erstellt, Details dazu wurden nicht bekannt gegeben. Denkbar ist, dass die Störer identifiziert und angepeilt werden sowie eine Entfernungsschätzung durchgeführt wird. Das Radar wählt stets die am wenigsten gestörte Frequenz aus.<ref name="thales" /> Der Einfluss von [[EloGM]] kann reduziert werden, indem die Signalverarbeitung durch ''Adaptive Nulling'' Nullstellen ins Antennendiagramm setzt, um Störer auszublenden.<ref name="naval06" />

Um Tiefflieger besser entdecken zu können, wird ein [[Mehrwegempfang]] durch das Empfangen von Signalen unter den Horizont angewandt. Wird ein Flugziel vom Radarstrahl getroffen, so wird ein Teil der Radarenergie durch die Formgebung des Luftzieles in Richtung Boden reflektiert. Trifft sie auf den Boden (Erde oder Wasseroberfläche) und gelangt dann durch Reflexion oder diffuse Streuung in die Antenne, kann die Signalverarbeitung diese Informationen zur Bestimmung der Zielposition verwenden. Dazu werden die beiden virtuellen Signalkeulen unter dem Horizont sowie zwei darüber verwendet, um die Ergebnisse der vier Keulen zu korrelieren, damit die Fluktuation des Elevationswinkels durch den Mehrwegempfang herausgerechnet werden kann.<ref name="IEEE" />

Die Leistungsfähigkeit des Radars stellt hohe Anforderungen an die Signalverarbeitung: Da das SMART-L Stealth-Ziele orten soll, ist die Antenne so empfindlich, dass praktisch jedes Radarecho eine Dopplerverschiebung enthält. Dazu kommt das Problem, dass neben den [[Clutter (Radar)|Stördaten]] auch überwiegend Vögel auf große Entfernung geortet werden.<ref name="IEEE" /> Um eine Überlastung des [[Plotextraktor]]s durch Falschziele zu vermeiden, können 1000 Luftziele, 100 Oberflächenziele und 32 Störsender gleichzeitig verfolgt werden.<ref name="naval06" /> Die Zielkorrelation zu [[Tracker (Radar)|Tracks]] erfolgt von Scan zu Scan über die Entfernung und Radialgeschwindigkeit des Kontaktes durch ''Multiple Hypothesis Tracking'' (MHT). Gebiete, in denen Geschwindigkeit und Entfernung nicht gemessen werden kann (wegen Clutter, EloGM), werden dabei berücksichtigt. Der MHT-Filter errechnet alle plausiblen Flugspuren auf Basis der Kontakte, die wahrscheinlichsten Hypothesen werden an das Kampfsystem des Schiffes weitergeben.<ref name="IEEE" />

Sind Zielposition und -kurs bestimmt, kann eine [[Freund-Feind-Erkennung]] nach STANAG 4182 durchgeführt werden. Da diese auch im L-Band stattfindet, ist keine separate Antenne nötig.<ref name="naval06" /> Fällt die Freund-Feind-Erkennung negativ aus, kann das SMART-L durch [[Betriebsmodus (Radar)#Non cooperative target identification (NCTI)|nichtkooperative Zielidentifizierung]] den Typ des Luftziels bestimmen.<ref name="thales" /> Details dazu werden nicht angegeben, allerdings wurden [[EuroRADAR CAPTOR#Auf NATO-Ebene|auf NATO-Ebene]] auch L-Band-Daten für ''High Range Resolution'' (HRR) gesammelt. Eine Verwendung von ''Inverse Synthetic Aperture Radar'' (ISAR) scheitert an der rotierenden Antenne. Das SMART-L wurde als Hands-off-System mit (im Prinzip) nur einem Betriebsmodus entwickelt, in der Praxis gibt es aber drei wählbare Modi:<ref name="IEEE" />
* '''Local Area:''' Anti-Stealth-Modus, mit geringer Sendeleistung in Bodennähe, und maximaler Sendeleistung in höheren Elevationswinkeln.
* '''Long Range:''' Modus für konventionelle Ziele, mit hoher Sendeleistung in Bodennähe wgn. Streuverlusten bei Mehrwegempfang, und geringer Sendeleistung in höheren Elevationswinkeln.
* '''Burn Through:''' [[ECCM]]-Modus, die maximal verfügbare Radarenergie wird stärker fokussiert, um die größtmögliche [[Effektive Strahlungsleistung]] zu erreichen.

Langfristig soll noch ein ''Ballistic Missile Defense'' Modus integriert werden,<ref name="thales" /> das Antennendiagramm dürfte dann nach oben gerichtet werden. Das Radar kann seine Emissionen auch in bestimmten Sektoren reduzieren, um eine Entdeckung zu vermeiden.<ref name="naval06" />

=== Reichweite ===
[[Datei:S1850M Radar (center) D32 Daring 2010-03-01.jpg|mini|S1850M auf der [[Daring-Klasse (2006)|HMS Daring]] (D32)]]

Thales gab auf der European Radar Conference (EuRAD) 2004 eine Burn-Through-Reichweite von 280 km gegen ein Kampfflugzeug unter [[Elektronische Gegenmaßnahmen#Maskierung vorhandener Ziele|Rauschstörungen]] an, und 225 km gegen Tiefflieger in derselben Lage.<ref name="IEEE" /> Die Größe des [[Radarquerschnitt]]s, und das Ausmaß an Störenergie wurden nicht veröffentlicht. Laut Signaal kann das SMART-L ein Ziel mit einem Radarquerschnitt (RCS) von 0,001 m² auf 65 km orten. Durch die [[Radargleichung]] ergibt sich somit:<ref name="naval06" />
* 0,001 m² auf 65 km
* 0,01 m² auf 116 km
* 0,1 m² auf 206 km
* 1 m² auf 366 km

Das S1850M hat eine um 7 % höhere Reichweite, siehe unten. Bei diesen auf den ersten Blick unspektakulären Werten muss allerdings berücksichtigt werden, dass [[Hersteller]] und [[Apologet]]en von [[Tarnkappentechnik]] nur den kleinsten RCS eines Fluggerätes angeben, bei optimalem Winkel und Frequenz. Die [[Lockheed F-117|F-117]] hatte frontal bspw. einen RCS von 0,025 m² im X-Band (8–12 GHz). Bei niedrigen Frequenzen (lange Wellenlänge) werden radarabsorbierende Materialien und Formgebung zunehmend wirkungslos. Durch Messungen an Modellen konnte [[DASA (Luft- und Raumfahrtkonzern)|Deutsche Aerospace]] für die F-117 frontal einen Radarquerschnitt von 6–10 dBsm (4–10 m²) im VHF-Band, und etwa 6 dBsm (4 m²) im UHF-Band bestimmen. Im L-Band wurden etwa -6 dBsm (0,25 m²) von vorne gemessen.<ref name="bistatic" />

== Varianten ==
* '''SMART-L:''' Standardversion wie oben beschrieben. Die angezeigte Reichweite beträgt 400 km<ref name="naval06" /> und wurde durch das ''Extended Long Range'' (ELR) [[Software-Update]] auf 480 km erhöht, um ballistische Raketen früher erkennen zu können.<ref name="ELR" /> 2007 unterzeichnete die Rüstungsbeschaffungsbehörde der Niederlande mit Thales einen Vertrag, wonach die angezeigte Reichweite auf 1000 km erhöht werden soll, und das Radar zu Abwehr ballistischer Raketen optimiert wird.<ref name="ares" />
* '''S1850M:''' Von BAE Systems und Thales verbesserte Version mit der ursprünglichen Bezeichnung ''Smartello''. Der L-Band Solid-State-Transmitter wurde vom Marconi Martello übernommen,<ref name="combat" /> welcher mit 132 kW etwas leistungsstärker ist.<ref name="martello" /> Durch die Radargleichung kann so eine um 7 % größere Reichweite errechnet werden. Der Rest ist identisch mit dem SMART-L.

== Nutzer ==
=== An Land ===
'''{{NLD}}:''' Die [[Koninklijke Luchtmacht]] nutzt für das ''[[Control and Reporting Centre]] Nieuw-Milligen'' zwei SMART-L, eines seit 2020/2021<ref>{{Internetquelle |url=https://www.defensie.nl/onderwerpen/radarstations/radarstation-wier |titel=Radarstation Wier - Radarstations |werk=Defensie.nl |hrsg=Ministerie van Defensie |datum=2020-08-25 |sprache=nl |abruf=2022-09-02}}</ref> abgesetzt bei Wier,<ref>{{Internetquelle |autor=Gerrit Padberg |url=http://www.ace-high-journal.eu/wier,-radar-north.html |titel=Wier, Radar North |werk=ace-high-journal.de |datum=2021 |sprache=de |abruf=2022-09-02}}</ref> Gemeinde [[Waadhoeke]] in der [[Provinz Friesland]], und eines auf der ''Air Operations Control Station Nieuw-Milligen'' in [[Apeldoorn#Orte|Nieuw-Milligen]], [[Provinz Gelderland]].<ref>{{Internetquelle |url=https://ac.nato.int/archive/2020/AOCS_NM |titel=Air Operations Control Station Nieuw Milligen Secures Dutch Airspace |hrsg=[[Allied Air Command]], Ramstein |datum=2020-05-11 |sprache=en |abruf=2022-09-02}}</ref>

=== Schiffe ===
{| class="wikitable center"
|-
! Land
! Bild
!Klasse
!Typ
!Indienstnahme des ersten Schiffs
!Anzahl
!Verdrängung
!Länge
!Bemerkungen
|-
! {{NLD}}
|[[Datei:F805 Evertsen.jpg|100px|Evertsen (F805)]]
|[[De-Zeven-Provinciën-Klasse (2002)|''De-Zeven-Provinciën''-Klasse]]
|[[Fregatte]]
|2002
|4
|6.050 t
|144 m
|Basiert auf der Trilateral Frigate Cooperation
|-
! {{DEU}}
|[[Datei:FGS Sachsen (F 219).jpg|100px|''Sachsen (F 219)'']]
|[[Sachsen-Klasse (2004)|F124]]
|Fregatte
|2004
|3
|5.690 t
|143 m
|Basiert auf der Trilateral Frigate Cooperation
|-
! {{KOR}}
|[[Datei:ROKS Dokdo.jpg|100px|Dokdo (LPH 6111)]]
|[[Dokdo-Klasse]]
|[[Amphibisches Angriffsschiff]]
|2007
|1
|18.800 t
|199 m
|Lediglich das Typschiff Dokdo verfügt über eine SMART-L Radaranlage.<ref>{{Internetquelle |autor=Jeff Jeong |url=https://www.defensenews.com/global/asia-pacific/2018/05/21/south-korea-changes-mission-for-its-newly-launched-assault-ship/ |titel=South Korea changes mission for its newly launched assault ship |datum=2018-05-21 |abruf=2021-05-09 |sprache=en-US}}</ref>
|-
!{{FRA}}/<br />{{ITA}}
|[[Datei:French destroyer Forbin (D620) underway in the Arabian Sea on 31 May 2009 (090531-N-9988F-406).jpg|100px|Forbin (D 620)]]
|[[Horizon-Klasse (2007)|Horizon-Klasse]]
|[[Zerstörer]]
|2007
|4
|7.050 t
|152,87 m
|Nutzung der Variante S1850M
|-
!{{GBR}}
|[[Datei:HMS Dauntless Scotstoun.JPG|100px|HMS Dauntless]]
|[[Daring-Klasse (2006)|Daring-Klasse]]
|Zerstörer
|2009
|6
|7.350 t
|152,4 m
|Nutzung der Variante S1850M
|-
! {{DNK}}
|[[Datei:F361 Iver Huitfeldt.jpg|100px|Iver Huitfeldt (F361)]]
|[[Iver-Huitfeldt-Klasse]]
|Fregatte
|2012
|3
|5.850 t
|139 m
|
|-
!{{GBR}}
|[[Datei:Queen Elizabeth aircraft carrier.png|100px|Skizze]]
|[[Queen-Elizabeth-Klasse (2017)|''Queen-Elizabeth''-Klasse]]
|[[Flugzeugträger]]
|2017
|2
|70.000 t
|284 m
|Nutzung der Variante S1850M
|-
|}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="microwave">
{{Internetquelle
|url=http://data.eefocus.com/myspace/5/27680/bbs/1199754328/1199754934_f2bc8be7.pdf
|titel=Phased Arrays and Radars – Past, Present and Future
|werk=Microwave Journal
|datum=Januar 2006
|zugriff=2013-10-19
|sprache=en
|format=PDF; 1,0 MB}}
</ref>
<ref name="naval97">
{{Literatur
|Autor=Norman Friedman
|Titel=The Naval Institute Guide to World Naval Weapons Systems, 1997-1998
|Verlag=US Naval Inst Pr
|Datum=2007
|ISBN=1-55750-268-4
|Seiten=316}}
</ref>
<ref name="naval06">
{{Literatur
|Autor=Norman Friedman
|Titel=The Naval Institute Guide to World Naval Weapons Systems
|Verlag=US Naval Inst Pr
|Datum=2006
|ISBN=1-55750-262-5
|Seiten=262–263}}
</ref>
<ref name="IEEE">
{{Literatur
|Autor=Gerrit Dedden (Thales Nederland BV)
|Titel=SMART-L Multibeam Radar
|Sammelwerk=EURAD. First European Radar Conference, 11.–15. Oktober 2004
|Datum=2004
|ISBN=1-58053-993-9
|Seiten=17–20}}
</ref>
<ref name="radartut">
{{Internetquelle
|url=https://www.radartutorial.eu/19.kartei/karte506.de.html
|titel=SMART-L Radar
|werk=Radartutorial
|datum=2013
|zugriff=2013-10-19
|sprache=de}}
</ref>
<ref name="thales">
{{Internetquelle
|url=https://www.thalesgroup.com/sites/default/files/asset/document/Datasheet%20SMART_L_HR.pdf
|titel=SMART-L 3D Long Range Surveillance Radar
|werk=Thales
|datum=2012-10-19
|zugriff=2013-10-19
|sprache=en
|format=PDF; 3,1 MB}}
</ref>
<ref name="bistatic">
{{Literatur
|Autor=Nicholas J. Willis, Hugh Griffiths
|Titel=Advances in Bistatic Radar
|Verlag=Institution Engineering & Tech
|Datum=2007
|ISBN=1-891121-48-0
|Seiten=94–95}}
</ref>
<ref name="combat">
{{Literatur
|Autor=Eric Wertheim
|Titel=The Naval Institute Guide to Combat Fleets of the World: Their Ships, Aircraft, and Systems
|Verlag=US Naval Inst Pr
|Datum=2007
|ISBN=978-1-59114-955-2
|Seiten=845}}
</ref>
<ref name="martello">
{{Internetquelle
|url=https://www.radartutorial.eu/19.kartei/karte112.de.html
|titel=Martello S-723
|werk=Radartutorial
|datum=2013
|zugriff=2013-10-19
|sprache=de}}
</ref>
<ref name="ELR">{{Internetquelle
|url=http://www.thales-nederland.nl/nl/news/archive/2006/December-08-2006.shtml
|titel=Thales on track in TBMD
|werk=Thales
|datum=2006-12-08
|zugriff=2013-10-19
|sprache=en
|offline=ja
|archiv-bot=2024-05-01 17:04:02 InternetArchiveBot
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|archiv-datum=2012-02-09
}}</ref>
<ref name="ares">
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|archiv-datum=2013-10-20
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}}
</ref>
</references>

[[Kategorie:Militärische Radaranlage]]

SMART-L - Versionsgeschichte

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