Vad är en fasad matris?
En fasad grupp är en typ av elektromagnetisk vågdetekteringssystem som vanligtvis är associerad med radar som är baserad på överföring av luftburna radiovågor. Det kan också byggas på konceptet sonar för undersökning under vattnet av objekt med ljudvågor och forskas sedan 2011 med hjälp av optiska vågfronter. Konceptet är baserat på tidigare versioner av radioantenn och följer samma grundläggande princip där reflektion av radiovågor från objekt används för att bestämma deras placering och rörelseriktning. Den primära skillnaden mellan en fasad radarrad jämfört med en standardradarrätt är att ett fasat system inte behöver flyttas eller roteras fysiskt för att skanna ett objekt som reser över himlen.
Radarsignaler minskar i effektivitet utanför en begränsad projiceringsvinkel, så att tidig skålantenn placerades längs en linje för att utöka deras övergripande bild av himlen. En av de tidigaste formerna av detta utvecklades under det kalla kriget och föregick själv fasad array-teknik, känd som US Distant Early Warning (DEW) Radarinstallationer i Arktis och Kanada. När faserad array-teknik blev perfektionerad 1958 utvecklade Ryssland en av de första versionerna av fungerande fasade system i början av 1960-talet, kodnamn av Nordatlantiska fördragsorganisationen (Nato) som installationer av Dog House, Cat House och Hen House. Utrustningen bestod av radarinstallationer som effektivt kunde skanna åtminstone en tredjedel av den ryska gränsen där den gränsade till Europa för inkommande missilattacker, tillsammans med automatiserade system för kärnmissilupptagning för att förstöra eventuella mål.
Det mest avancerade fasade radarsystemet från och med 2006 är den Sea-Based X-Band Radar (SBX) utvecklad av den amerikanska militären för att spåra ballistiska missiler och andra snabbt rörliga föremål under flygning genom atmosfären eller rymden som omger jorden. SBX innehåller 45 000 strålningselement som är en individuell antenn som var och en sänder en radiosignal. Exakt tidtagning för varje antennsignal och hur den överlappar med sina närmaste grannar gör att SBX kan skapa en vågfront som aktivt kan skanna objekt som rör sig över dess synfält (FOV). Detta omfattar en rymdkon som sträcker sig 120 °, så att SBX-systemet har fyra radarenheter för att täcka en hel jordklot samtidigt.
Fasad array-teknik för radarsystem är mycket komplex och kräver datorkontroller som är snabba och pålitliga. SBX-systemet måste ändra riktningen för den totala radarstrålen en gång var 0,000020: e sekund, eller en gång var 20 mikrosekund för att vara effektiv. Detta gör avancerade fasade array-system mycket dyra jämfört med traditionellt länkade radarer, där SBX-systemet kostar nästan 900 000 000 US dollar (USD) för att slutföra.
Mer blygsamma typer av fasad array-teknik inkluderar fasad array-ultraljud som används vid medicinsk avbildning och för att skanna inre i metallstrukturer efter defekter. Ljudvågorna överlappar för att förbättra den totala signalen och ändra dess skanningsriktning för att leta efter interiörsfunktioner. Den fasade matrisomvandlaren som används i sådan utrustning har från 16 till 256 individuellt sändande ljudvågsonder som aktiveras i grupper från 4 till 32 för att förbättra bildkvaliteten.
Phased Array Optics (PAO), även om det bara är teoretiskt från och med 2011, undersöks för förmågan att den skulle behöva producera tredimensionella holografiska landskap som skulle kunna urskiljas med blotta ögat från den verkliga världen. Tekniken måste kunna hantera ljusvågor för konstruktiv och destruktiv interferens, som görs med radiovågor, på en nivå som är mindre än själva ljusets naturliga våglängd. De system som skulle vara nödvändiga för att göra detta skulle inkludera avancerade datorer för snabb bearbetning av signalerna och en rumslig ljusmodulator (SLM) för att kontrollera när och hur varje våglängd för ljus manipuleras. Prognoser är att sådana PAO-system kommer att vara möjliga vid mitten av 2000-talet.