O PROBLEMA DO CONTROLE DE DISPAROA situação internacional tem sido deteriorada e os EUA e a nação X suspenderam a relações diplomáticas. O governo da nação X tem ameaçado anexar um pequeno país fronteiriço e ameaçou qualquer país que tente para-lo. Você foi destinado a um cruzador de mísseis guiados como membro do Grupo Tarefa Zulu, atualmente estacionado a cerca de 500 km da costa do país X. O comandante do GT colocou o grupo em alerta, em todas as áreas de guerra, significando que as hostilidades são prováveis.
Você trabalha como Oficial de Ação Tática(TAO) no COC. Dezenas de displays indicam atividades de navios e aeronaves na proximidade do GT. Como TAO, você é responsável pelo emprego dos sistemas de armas do navio na ausência do Oficial Comandante. São 02:00 e você está no comando de um sistema de armas de vários milhares de dólares e responsável pelas vidas de seus subordinados.
A calma do COC foi alterada pelo alerta do sistema de GE indicando a Detecção e Identificação de uma possível ameaça a caminho pelo sistema de MAGE. O receptor de banda larga MAGE detectou uma emissão EM vinda da direção da nação X. Quase instantaneamente os parâmetros do emissor foi interpretado pelo equipamento e comparado com os parâmetros de radar armazenados no sistema de MAGE. A informação e a simbologia indicam num vídeo a linha de direção aproximada do emissor a partir do navio. O Oficial Comandante é notificado das novidades. Enquanto isso a informação é transmitida para o resto do GT por data link de rádio.
Logo após, em outro setor do COC, o radar de busca aérea está recebendo um fraco retorno no seu alcance máximo. A informação do radar de busca aérea combina com a linha de direção no MAGE permitindo a Localização do contato e determinar a distância e direção. Mais informações continuam a chegar, como o equipamento MAGE Classifica a emissão como sendo da banda J de uma aeronave de ataque da nação X que pode levar mísseis cruise anti-navio.
O contato continua a se aproximar, em direção ao GT e em minutos entrará no alcance do radar de busca e rastreio. A direção, distância e altitude do contato foi plotada para dar um curso e velocidade acurado. A resolução de distância de compressão de pulso de radar permite a determinação que o alvo é provavelmente uma aeronave. Ele é continuamente Rastreado.
Com a aproximação da aeronave do alcance máximo dos seus mísseis cruise, o operador de MAGE informa que o padrão de varredura do radar da aeronave mudou de um padrão de busca para um modo de rastreio de alvo único, indicando o lançamento iminente de um míssil. De acordo com as regras de engajamento(ROE), isto mostra uma intenção hostil e é decidido uma ação defensiva contra o ataque iminente. Você informa a equipe do COC de suas intenções e Seleciona uma arma, no caso um míssil SAM para engajar o alvo. O Comandante de Guerra Anti-Aérea das indicações das intenções hostis e ele coloca o navio e o GT em alerta aéreo vermelho, ataque em progresso.
Com a aproximação do alvo no alcance máximo do seu sistema de armas, o programa de computador de controle de fogo, usando o curso e velocidade do alvo, computa o ponto de interceptação provável(PIP) no envelope de engajamento do míssil. Esta informação e a notícia que o sistema de armas está trancado no alvo lhe é informado. Você autoriza o lançamento da bateria e o míssil é lançado em direção ao PIP. Com a velocidade do míssil em direção ao alvo é de Mach 2+, os sensores do navio continuam a rastrear a aeronave e o míssil. Comandos de guiagem são enviados para o míssil para manter o curso.
A bordo da aeronave inimiga, o piloto se prepara para lançar o míssil quando seu sistema RWR indica que está sendo engajado. O alerta vem com poucos segundos restantes pois o míssil entrou na fase terminal de guiagem. De forma desesperada para quebrar o trancamento de radar ele emprega manobras evasivas. Mas é muito tarde, com a aproximação do míssil de seu "raio letal", a espoleta de proximidade na cabeça de guerra do míssil detona e fragmentos atingem e destroem ou neutralizam o alvo. Esta informação é confirmada pelos sensores do navio. O radar continua a rastrear o alvo que cai e o MAGE fica silencioso.
O que acabou de ser descrito não é o texto retirado de uma novela naval, mas um cenário de um possível engajamento entre uma força hostil(a aeronave de ataque) e um Sistema de Armas Naval(o navio). Este cenário ilustra o conceito da sequência "detectar para engajar", que é uma parte integral do Problema de Controle de Disparo moderno. Embora o cenário fosse de um navio contra um alvo aéreo, todo sistema de armas fazem as mesmas funções: detecção do alvo, localização e resolução, classificação, rastreio, seleção de armas e neutralização. Na guerra, estas funções são cumpridas por submarinos, aeronaves, tanques e mesmo fuzileiros. O alvo pode ser estacionário ou móvel, pode estar atravessando o espaço, ar, terra, mar ou sob o mar. Pode ser pilotado ou não, guiado ou não, manobráveis ou de trajetória fixa. Ele pode estar a velocidades que variam a poucos km/h a várias vezes a velocidade do som.
O temo Sistema de Armas geralmente compreendem um largo espectro de componentes e subsistemas. Estes componentes variam de um simples dispositivo, operado manualmente por um único homem, cumprindo um função específica, até um complexo arranjo de subsistemas, interconectados por computadores e sistemas de comunicações por data links que são capazes de realizar várias funções ou engajar vários alvos simultaneamente. Embora cada sistema possa ser especialmente projetado para resolver uma parte particular do problema de controle de disparo, este componente opera em coordenação que permite que todo o sistema atinja a meta final - a neutralização do alvo.
Componentes
Todos os sistemas de guerra naval, considerando os meios em que operam ou o tipo de armas que empregam, consistem de componentes básicos que permitem ao sistema detectar, rastrear e engajar o alvo. O sensores componentes também devem ser capazes de dar conta de várias características do alvo, incluindo distância do alvo, direção, velocidade, tamanho e aspecto.
Detectando o Alvo
Existem três fases envolvendo a detecção do alvo por um sistema de alvo. A primeira fase é a vigilância e detecção, o propósito dos quais é vigiar uma área determinada por um alvo e detectar sua presença. Isto pode ser comprido ativamente, ao emitir energia no meio e esperar por uma reflexão de energia de volta, como um radar, ou pela recepção de energia pelo alvo como o MAGE do cenário acima. A segunda fase é medir ou localizar a posição do alvo mais acuradamente e por uma série de medidas estimadas pelo seu comportamento ou movimento relativo do próprio navio. Isto é comprido determinando-se repetitivamente a distância, direção e profundidade ou elevação do alvo. Finalmente, o alvo deve ser classificado, seu comportamento deve ser interpretado para estimar seu tipo, número, tamanho e mais importante ainda, identificá-lo. A capacidade dos sensores de armas são medidos pelo alcance máximo em que podem detectar um alvo e sua capacidade de distinguir alvos individuais em um grupo multi-ameaça. Além disso, os subsistemas sensores devem ser capazes de detectar alvos no meio de retornos com ruídos, que é a energia sentida que não seja do alvo. Estes ruídos ou clutter estão sempre presentes no ambiente devido a reflexões da chuva ou superfície da terra ou como resultado da interferência deliberada de radar ou comunicações. Ele também é gerado pelos circuitos internos do meio de detecção.
Rastreando o Alvo
Sentir a presença do alvo é o passo inicial e essencial para a o problema do controle de disparo. Para engajar com sucesso o alvo e resolver o problema, a atualização da posição do alvo e sua velocidade relativa para o sistema de armas deve ser conhecido ou continuamente estimada. Esta informação é usada para avaliar a ameaça representada por um alvo e para predizer a posição futura do alvo e um ponto de interceptação da arma onde a arma pode ser controlada e apontada acuradamente. No sentido de obter informações da trajetória do alvo, vários métodos foram imaginados para permitir que o sensor siga ou rastreio o alvo. Este controle ou pontaria pode ser feito por um conjunto de motores e sensores de posicionamento chamados sistemas de servo. Inerentes ao processo de servo é o conceito de feedback. No geral, o feedback fornece ao sistema a diferênça entre onde o sensor esta apontado e onde o alvo esta realmente. Esta diferença é chamada erro de sistema. O sistema então toma o erro e numa série de meios eletromecânicos move o sensor e/ou sistema de armas na direção apropriada e numa razão onde este erro é reduzido. Esta é a meta de um sistema de rastreio para reduzi-lo a zero. Isto não é possível na prática então quando o erro é mínimo o sensor é dito como estando "no alvo". A posição do sensor e lançador são tipicamente determinados pelos meios que são usados para converter movimento convencional em sinais elétricos. Transformadores sincrônicos e codificadores óticos são geralmente usados no sistema de servo para detectar a posição e controlar o movimento dos direcionadores e indicar meios. Os direcionadores então movimentam a antena de radar, canhão e lançadores de mísseis.
O cenário apresentado no início é uma resposta a um único alvo. Na prática, este é um caso raro. O campo de batalha moderno onde os sensores detectam vários contatos, amigos ou hostis, e a informação é continuamente coletada por todos eles. Os computadores modernos permitem aos sistemas de armas e a seus computadores a compilar, coordenar e avaliar os dados e então iniciar uma resposta apropriada. Computadores permitem que um sistema de armas detecte, rastreia e faça a predição do movimento do alvo automaticamente. Ele estabelece a presença do alvo e define como, quando e com que arma o alvo deve ser engajado.
Engajando o Alvo
O engajamento e neutralização efetiva de um alvo requer que um mecanismo destrutivo, no caso de uma cabeça de guerra, seja levada até a proximidade do alvo. O quão próximo a cabeça de guerra deve chegar do alvo depende do tipo de cabeça de guerra e o tipo de alvo. Ao lançar uma cabeça de guerra, a pontaria, lançamento e tipo de sistema de propulsão da armas, e as forças em que armas está sujeita são parâmetros durante o caminho para o alvo que devem ser considerados. A capacidade da arma de ser guiada ou controlada após o lançamento aumenta dramaticamente sua acurácia e probabilidade de destruição de um único disparo(SSKP - single shot kill probability). O uso de sistemas de guiagem também complicam o projeto do sistema. Estes fatores e o explosivo a ser usado, o mecanismo de espoleta/detonação e o projeto da cabeça de guerra são os fatores no projeto e eficiência das armas modernas.
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