AN/SPS-48

AN/SPS-48
USS セオドア・ルーズベルト （CVN-71）に搭載されたAN/SPS-48E大型正方形レーダーアンテナ。
原産国アメリカ合衆国
メーカーL3ハリステクノロジーズ
紹介された1966年2月21日 （1966年2月21日）
タイプ3D空中捜索
頻度2～  4GHz（15.0～7.5cm）Sバンド
回転数7.5または15 rpm
範囲250海里（290マイル、460キロメートル）
高度100,000フィート（30,000メートル）
直径17フィート（5.2メートル）× 17フィート6インチ（5.33メートル）
方位角0～360°
標高0～65°
精度標高690フィート（210メートル）、方位角1/6°
力平均35kW​
AN/SPS-48E（USS ロナルド・レーガン （CVN-76）搭載）

AN /SPS-48は、L3ハリス・テクノロジーズ社製のアメリカ海軍の電子走査アレイ式対空捜索3Dレーダーシステムで、1960年代に対空艦艇の主要な対空捜索センサーとして配備されました。AN /SPY-1の配備と冷戦終結により、多くの艦艇が退役し、これらの艦艇に搭載されていたAN/SPS-48セットの多くは航空母艦や水陸両用艦艇に再利用され、シースパローやRIM-116 SAMミサイルなどの防空システムの標的誘導に使用されています。既存のセットは、信頼性と使いやすさを向上させるため、ROARプログラムの下でAN/SPS-48G規格に近代化されています。[ 1 ]

統合電子機器型式指定システム（JETDS）に基づき、「 AN/SPS-48」の名称は、陸海軍共同の水上艦艇捜索レーダーシステム用電子機器の48番目の設計を表します。JETDSシステムは現在、国防総省のすべての電子システムの名称としても使用されています。

手術

3Dレーダーアンテナは、360度回転可能なベースに設置されており、任意の方位角でターゲットの位置を特定します。ターゲットまでの距離は、無線周波数信号が受信機まで往復する時間に基づいて特定されます。このレーダーシステムの特徴は、地表からのターゲットの高さを検出できることです。これらの3つのデータを用いて、レーダーの中央処理装置はX/Y/Zの3次元空間におけるターゲットの位置を特定します。

特にSPS-48では、アンテナを機械的に回転させて方位をスキャンし、ビームは送信周波数を変化させて電子的に操作して仰角をカバーする。 [ 1 ] 4,500ポンド（2,000 kg）のアンテナは7.5または15 rpmで回転することができる。

このシステムの射程範囲は250海里（290マイル、460キロメートル）を超え、最大仰角69度の目標を追尾します。AN/SPS-48Eは、Sバンドの様々な周波数範囲と高、中、低の3つの出力モードを備えた周波数走査アンテナを用いて、目標の距離、方位、高度情報を提供します。SPS-48レーダーは、異なる周波数のパルス列に複数のビームをスタックします。ビームは異なる仰角の領域をスキャンするため、スタックは最大仰角69度をカバーします。

歴史

1956年に策定された海軍戦術データシステム（NTDS）の技術運用要件では、2つのレーダーシステムが求められていた。1つは200マイル以上の射程を持ち、標的をミサイルレーダーや砲レーダーに引き渡すことができる3次元捜索レーダー、もう1つは250マイル以上の射程を持つ比較的小さな標的を探知でき、射程内に入った標的を3次元レーダーに引き渡すことができる2次元長距離捜索レーダーである。前者は後にAN/SPS-48となり、後者はAN/SPS-49となった。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] : 17

SPS-48の開発は、AN/SPS-39の欠点に対応するため、1960年に開始されました。[ 3 ] [ 6 ] 2つの実用モデル（XN-1とXN-2）の開発契約は1960年6月に締結されました。XN-1は1962年4月にシステムテストを完了し、陸上での信頼性データを収集するために1962年12月まで運用されました。XN-2は1962年7月に納入され、艦上評価のためにUSS プレブル （DLG-15）に搭載されました。[ 7 ]

1963年6月に13台のレーダー生産契約が締結された。ユニット6は1965年3月から6月にかけて、運用試験評価部隊による信頼性試験のため、 USS ワーデン （DLG-18）に設置された。試験結果は良好で、AN/SPS-48は1966年2月21日に海軍作戦部長によって正式に運用が承認された。[ 7 ] AN/SPS-48は、1967年から1975年にかけて、誘導ミサイルフリゲート艦対空戦近代化計画の下、ベルナップ級、クーンツ級、リーヒ級のAN/SPS-39に取って代わった。 [ 8 ]

クラッターや天候下でも目標を視認するために必要な移動目標指示装置（MTI）機能は、SPS-48AへのアップグレードによりSPS-48レーダーシステムに追加されました。このアップグレードは、1968年にUSS ビドル （DLG-34）で初めて評価されました。 [ 5 ]：94

AN/SPS-48Bは、USS エイブラハム・リンカーン （CVN-72）に先立ってニミッツ級航空母艦に搭載されたことが記録されている。[ 9 ] [ 10 ]開発中はDXとして知られていたスプルーアンス級駆逐艦は、DXG型においてAN/SPS-40 BレーダーをAN/SPS-48Bに換装するための設備を備えて設計された。この型は最終的にキッド級駆逐艦となったが、実際にSPS-48B型が搭載されたかどうかは不明である。[ 11 ] [ 12 ]

AN/SPS-48Cは、AN/SPS-48システムに自動探知・追跡機能を追加しました。ADT機能を備えた最初の試作機は、1964年半ばにメア・アイランドで評価用にギルフィラン社によって製造されました。この試作機には、スキャン間の比較と、同じ場所付近に持続すると思われるブリップの識別と保存のための大容量メモリを備えた専用「パイプラインプロセッサ」が搭載されていました。このプロセッサは、360度スキャンごとにクラッターマップを作成し、マップの変化を探して、可能性のあるターゲットとして保存しました。これらのブリップとクラッターの変化は、ターゲットの可能性があるNTDSに送信され、NTDSはさらに比較を行い、船舶または航空機に特徴的な動きをしているものを特定しました。このシステムは1967年に運用評価のために海上に投入され、1975年までにベルナップ級巡洋艦に搭載されました。 [ 4 ]

AN/SPS-48Eは1987年に初めて導入されました。-48Cと比較して部品数が削減され（12万6000個対28万個）、内蔵テスト（BIT）機能が追加され、平均故障間隔（MTBF）と人員要件が削減されました。性能向上には、妨害電波やECM（電子戦）への耐性向上、小型目標や地平線上の目標の探知性能向上、高角追尾、外部防空システムや艦上戦闘システムからのコマンド受信・実行能力などが含まれます。これは新脅威アップグレード（NTE）の一部として導入されました。[ 13 ] [ 5 ]

AN/SPS-48Gプログラムは、システムの再設計を通じて長期的な陳腐化の問題に対処します。この再設計では、技術改良、オープンアーキテクチャ（OA）設計、物流プロセスの改善により、レーダーの信頼性、保守性、サポート性を向上させながら、ライフサイクルコストを削減します。このプログラムは、デッキ下ユニットのレイアウトのみに影響します。計画では、2011年から2020年にかけて、既存のAN/SPS-48EユニットにSPS-48Gユニットを後付けします。これらのユニットは、SPS-48Gを搭載した艦艇クラスの2050年以降の艦隊3D航空捜索要件をサポートします。従来の第1ステージおよび第2ステージRFアンプはソリッドステート送信機に置き換えられ、以前は個別の機器キャビネットに収納されていた受信機、プロセッサ、および補助探知プロセッサが1つのキャビネットに統合されます。AN/SPS-48E(V)と比較して、最小交換ユニット（LRU）数は87%削減され、致命的故障間隔（MTBF）は104%改善されました。この新しい市販（COTS）レーダープロセッサの演算能力は、計画的な技術更新プログラムを通じて維持されます。より直感的でインタラクティブな組み込みテスト機能と、メンテナンスおよびオペレータトレーニング機能により、レーダーに関するあらゆる技術、エンジニアリング、ロジスティクスデータが利用可能になり、遠隔監視と遠隔サポートが可能になり、正確かつタイムリーな構成管理が保証されます。[ 1 ] [ 14 ]

用途

航空目標の正確な3D位置が把握できるため、艦艇の兵器システムまたは他の場所にあるリンクされた兵器プラットフォームを介して迎撃/除去が可能です。これは、現在アーレイ・バーク級駆逐艦とタイコンデロガ級巡洋艦で使用されているイージスシステムの前身です。AEGIS AN/SPY-1 B/Dレーダーは電子走査型フェーズドアレイであり、SPS-48Eは仰角で周波数走査され、レーダーを方位方向に回転させる回転ジョイントに取り付けられています。AN/SPS-48は、ニミッツ級航空母艦、ワスプ級強襲揚陸艦、タラワ級強襲揚陸艦、サンアントニオ級ドック型輸送揚陸艦などのアメリカ海軍の艦艇に搭載されています。

変種

USS マクドノー （DDG-39）のマスト。画像の中央付近にSPS-48レーダーが映っている。
  • AN/SPS-48A – SPS-48への移動目標指示装置（MTI）の追加
  • AN/SPS-48C – 48A は、自動検出および追跡機能と移動目標指示器 (MTI) 機能を備えています。
  • AN/SPS-48D – -48Eの試作型。USSマハン（DDG-42）で試験さ れ た。[ 15 ] [ 16 ]
  • AN/SPS-48E – C型と比較して、SPS-48Eは放射出力が2倍、受信感度が向上し、4段式ソリッドステート送信機を搭載し、-48Cの部品数が半分、診断を容易にする内蔵テスト機能を備えています。当初は、SM-2の捜索開始時発射（LOS）能力をサポートするため、新脅威アップグレード（NTU）プログラムの一環として開発されました。
  • AN/SPS-48E – 陸上ベースレーダー（LBR）バージョン。
  • AN/SPS-48G – 一部は新造、その他はレーダー老朽化・可用性回復（ROAR）プログラムに基づきAN/SPS-48Eを改修したもの。29基のレーダーが、契約番号N00024-09-C-5395に基づき、1億6,930万ドルをかけて近代化されている。デッキ下のユニットをオープンアーキテクチャに基づく最新の電子機器に交換することで、訓練の必要性が軽減され、信頼性が向上する。[ 1 ]

参照

参考文献

  1. ^ a b c d「United States Navy Factfile AN/SPS-48G」。海軍海上システム司令部。2012年10月24日。 2018年6月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。
  2. ^ Boslaugh, David L. (2021年5月12日). 「米海軍初の海上デジタルシステムの構築 - 海軍戦術データシステムの歴史 第4章」ethw.org .
  3. ^ a b Boslaugh, David L. (2015年1月13日). 「発射キーをNTDSに移す - 海軍戦術データシステムの歴史 第6章」ethw.org .
  4. ^ a b Boslaugh, David L. (2003年4月). 『コンピュータが海へ進出したとき：アメリカ海軍のデジタル化』 Wiley-IEEE Computer Society Press. pp.  319– 320, 340– 341.
  5. ^ a b cトレッドウェイ、ジェームズ・A. (2005). 『ハード・チャージャー！USSビドル（DLG-34）の物語』 .
  6. ^ Boslaugh, David L. (2003年4月). 『コンピュータが海へ進出したとき：アメリカ海軍のデジタル化』 Wiley-IEEE Computer Society Press. pp.  319– 320.
  7. ^ a bベイリー、ドナルド C. (1966年9月). 「AN/SPS-48レーダー開発」 .海軍艦艇システム司令部技術ニュース. 15 (9): 16–18 .
  8. ^ Cockell, Jr., William A. (1972年1月1日). 「専門ノート」 .米国海軍協会紀要. 98 (1) . 2023年2月13日閲覧。
  9. ^チャント、クリストファー (2014). 『軍備と軍事装備大要』p. 189. ISBN 9781134646685。
  10. ^テルツィバシッチ、ステファン（1985年）「アメリカ海軍の航空母艦：図解レポート」『ウォーシップ・インターナショナル』22 (1):43。
  11. ^コリンズ、ジョン・T. (1975年4月). 「USSスプルーアンス（DD963）級、変化への対応設計―その成果は今」 .海軍技術者ジャーナル. 87 (2): 27– 31. doi : 10.1111/j.1559-3584.1975.tb03712.x .
  12. ^フリードマン、ノーマン著『アメリカ駆逐艦：図解設計史』 374～ 377頁 。ISBN 1-68247-757-6. OCLC  1250511698 .
  13. ^ルーレット, Jay F.; スクリヴセス, Kenneth A. (1997). 「AN/SPS-48Eレーダーのコヒーレントデータ収集・解析機能」(PDF) .ジョンズホプキンス大学APLテクニカルダイジェスト. 18 (3): 388– 397.
  14. ^ダニエル・クイグリー、ランス・ウォルターズ、マッキネス・ケイトリン、クリストファー・ゴービー。「AN/SPS-48Gレーダーシステムの持続可能性向上」（PDF）。リーディング・エッジ誌。7 (2): 104–109 。 2023年2月13日閲覧。
  15. ^ Truver, Scott C. (1989年4月). 「空母レーダーの改良で失敗」 .米国海軍協会紀要. 115 (4).
  16. ^フリードマン、ノーマン（1989年）『海軍研究所による世界の海軍兵器システムガイド』海軍研究所出版。ISBN 9780870217937。

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