Thesis etd-01012022-213207 |
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Thesis type
Tesi di laurea magistrale
Author
BENNICI, ANDREA ORAZIO
URN
etd-01012022-213207
Thesis title
Stealth navale: tecniche di riduzione della visibilita radar e studio di RCS di modelli navali digitali
Department
SCIENZE POLITICHE
Course of study
SCIENZE MARITTIME E NAVALI
Supervisors
relatore Mondino, Samuele
correlatore C.F. (AN) De Ceglie, Sergio Ugo
correlatore C.F. (AN) De Ceglie, Sergio Ugo
Keywords
- navale
- nave
- radar
- rcs
- stealth
Graduation session start date
13/01/2022
Availability
Withheld
Release date
13/01/2062
Summary
In ambito militare, con il termine Stealth si indica l’insieme di tutti quei mezzi attraverso i quali è possibile ridurre la percezione nemica di mezzi o truppe amiche o alleate. La parola Stealth è traducibile in italiano con il termine “furtività” e non, come è più comune pensare, con il termine “invisibilità”: la tecnologia Stealth moderna non riesce a rendere totalmente invisibili i mezzi a disposizione di una Forza Armata ma cerca di giungere il più vicino possibile a questo risultato, rendendo dunque questi mezzi quanto più occulti agli occhi (radar) del nemico. Gli studi riguardanti questa branca hanno subito uno sviluppo esponenziale dal termine della Seconda Guerra Mondiale e sono stati indirizzati verso l’ottenimento di una riduzione delle cosiddette tracce radar dei mezzi militari.
L’invenzione del Radar ha portato ad una vera rivoluzione del concetto di guerra e, conseguentemente, del concetto di Stealth. L’attenzione riguardante questo aspetto è, infatti, passata dal soldato appiedato, per esempio la preparazione di un’imboscata, a navi o aerei o anche mezzi terrestri con cui è condotto un conflitto: in ambito strettamente navale una nave deve essere nascosta non più all’orizzonte di osservazione ma alla portata dei radar nemici, spostando l’attenzione dall’occhio umano allo spettro elettromagnetico coperto dagli apparecchi di ricerca.
Per poter determinare le problematiche connesse al controllo della segnatura radar occorre introdurre la grandezza caratteristica di tale segnatura, ovvero la Radar Cross Section, comunemente nota mediante il suo acronimo RCS.
L’RCS è la misura della capacità di un bersaglio di riflettere gli impulsi elettromagnetici incidenti, emessi dall’antenna trasmittente del radar, nella direzione del ricevitore.
È dunque di facile intuizione il concetto per cui più grande è la RCS, maggiori sono le probabilità che un bersaglio venga individuato da un radar.
In italiano Radar Cross Section viene tradotto in Superficie Equivalente Radar (SER), conducendoci ad una definizione molto intuitiva di RCS: il radar non vede la superficie effettiva del bersaglio, ma per effetto delle riflessioni delle onde elettromagnetiche vede una superficie virtuale, generalmente maggiore per effetto di fenomeni amplificanti quali, ad esempio, le riflessioni multiple; questa superficie è appunto la SER del bersaglio considerato.
Le moderne navi militari si affidano molto a un’elettronica complessa per molti compiti diversi come la sorveglianza, le comunicazioni, il controllo della propulsione, l’alimentazione interna e i sistemi di controllo delle armi. Tutti questi sistemi devono essere in grado di funzionare come previsto senza interferenze indesiderate l’uno dall’altro e dall’ambiente.
Oltre ad essere in grado di operare senza problemi, una nave militare deve essere in grado di completare la sua missione con successo e in sicurezza. I sistemi elettronici devono essere in grado di rilevare, identificare e tracciare una minaccia, sia che si tratti di un’altra nave, di un aereo o di un missile in arrivo. In egual misura, priorità di un’unità navale è quella evitare il rilevamento il più a lungo possibile e, quando rilevata, di ridurre la propria traccia radar e presentare una bassa RCS.
In questo elaborato, si propone uno studio su modelli navali digitali mediante uno specifico software con lo scopo di comprendere ed esporre quanto una piccola modifica nello scafo possa influire sulla segnatura di un’unità navale. Due sono i modelli proposti, identici in tutto ad eccezione di un particolare: l’analisi si muove sul confronto di diagrammi polari ed imaging radar di RCS di nave immobile e successivamente soggetta a rollio e beccheggio.
L’invenzione del Radar ha portato ad una vera rivoluzione del concetto di guerra e, conseguentemente, del concetto di Stealth. L’attenzione riguardante questo aspetto è, infatti, passata dal soldato appiedato, per esempio la preparazione di un’imboscata, a navi o aerei o anche mezzi terrestri con cui è condotto un conflitto: in ambito strettamente navale una nave deve essere nascosta non più all’orizzonte di osservazione ma alla portata dei radar nemici, spostando l’attenzione dall’occhio umano allo spettro elettromagnetico coperto dagli apparecchi di ricerca.
Per poter determinare le problematiche connesse al controllo della segnatura radar occorre introdurre la grandezza caratteristica di tale segnatura, ovvero la Radar Cross Section, comunemente nota mediante il suo acronimo RCS.
L’RCS è la misura della capacità di un bersaglio di riflettere gli impulsi elettromagnetici incidenti, emessi dall’antenna trasmittente del radar, nella direzione del ricevitore.
È dunque di facile intuizione il concetto per cui più grande è la RCS, maggiori sono le probabilità che un bersaglio venga individuato da un radar.
In italiano Radar Cross Section viene tradotto in Superficie Equivalente Radar (SER), conducendoci ad una definizione molto intuitiva di RCS: il radar non vede la superficie effettiva del bersaglio, ma per effetto delle riflessioni delle onde elettromagnetiche vede una superficie virtuale, generalmente maggiore per effetto di fenomeni amplificanti quali, ad esempio, le riflessioni multiple; questa superficie è appunto la SER del bersaglio considerato.
Le moderne navi militari si affidano molto a un’elettronica complessa per molti compiti diversi come la sorveglianza, le comunicazioni, il controllo della propulsione, l’alimentazione interna e i sistemi di controllo delle armi. Tutti questi sistemi devono essere in grado di funzionare come previsto senza interferenze indesiderate l’uno dall’altro e dall’ambiente.
Oltre ad essere in grado di operare senza problemi, una nave militare deve essere in grado di completare la sua missione con successo e in sicurezza. I sistemi elettronici devono essere in grado di rilevare, identificare e tracciare una minaccia, sia che si tratti di un’altra nave, di un aereo o di un missile in arrivo. In egual misura, priorità di un’unità navale è quella evitare il rilevamento il più a lungo possibile e, quando rilevata, di ridurre la propria traccia radar e presentare una bassa RCS.
In questo elaborato, si propone uno studio su modelli navali digitali mediante uno specifico software con lo scopo di comprendere ed esporre quanto una piccola modifica nello scafo possa influire sulla segnatura di un’unità navale. Due sono i modelli proposti, identici in tutto ad eccezione di un particolare: l’analisi si muove sul confronto di diagrammi polari ed imaging radar di RCS di nave immobile e successivamente soggetta a rollio e beccheggio.
File
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