Guiado por infrarrojos

Tipos de guiado por infrarrojos

El guiado por infrarrojos es una tecnología de guía de precisión que permite a los misiles y otros equipos militares detectar y fijar su objetivo en señales infrarrojas emitidas por un blanco, generalmente una fuente de calor. Existen diferentes tipos de dispositivos de guiado por infrarrojos según su diseño y funcionalidad:

• Tipos de buscadores:

  Los buscadores infrarrojos pueden clasificarse como de banda única o de banda múltiple, dependiendo del rango de longitud de onda en el que operan. Los buscadores de banda única solo detectan una longitud de onda infrarroja específica, mientras que los buscadores de banda múltiple pueden detectar varias bandas simultáneamente, mejorando así la discriminación y capacidades de seguimiento del blanco.

• Métodos de refrigeración:

  Los dispositivos de guiado por infrarrojos pueden tener buscadores refrigerados o no refrigerados. Los buscadores refrigerados operan a temperaturas criogénicas, requiriendo un sistema de refrigeración para enfriar los componentes del sensor. Este método aumenta la sensibilidad para detectar señales infrarrojas débiles de blancos lejanos. Por otro lado, los buscadores no refrigerados no necesitan ningún mecanismo de refrigeración y operan a temperaturas ambiente. Son más robustos y requieren menos mantenimiento. Sin embargo, tienen una sensibilidad reducida en comparación con los buscadores refrigerados. Los buscadores infrarrojos refrigerados se utilizan comúnmente en sistemas de misiles de largo alcance, mientras que los buscadores no refrigerados son adecuados para misiles de corto a medio alcance.

• Modos de guía:

  Los dispositivos de guiado por infrarrojos pueden ser guiados en diferentes modos, como activo, semi-activo y pasivo. La guía activa implica que el misil emita sus señales infrarrojas y detecte las ondas reflejadas del blanco. El misil está completamente guiado por sí mismo bajo su control. Por otro lado, la guía semi-activa requiere la iluminación externa del blanco por una fuente separada, como un avión o un barco. El misil busca y se orienta hacia las señales infrarrojas que recibe, las cuales fueron emitidas previamente por el sistema de puntería externo. Los misiles de guiado pasivo por infrarrojos dependen de la detección de las señales infrarrojas emitidas por el blanco sin ninguna iluminación previa. Son autoguiados y no requieren emisiones activas que puedan revelar su ubicación a las fuerzas enemigas. Los misiles de guiado pasivo son más difíciles de detectar e interceptar para los adversarios debido a sus sistemas de buscador infrarrojo autónomos.

Cómo elegir guiados por infrarrojos

Existen varios factores a considerar al elegir un dispositivo de guiado por infrarrojos, ya sea un misil o un contramedida. Aquí hay algunos factores clave:

• Tipo y tamaño del blanco

  El tipo y tamaño del blanco impactará en la elección del dispositivo de guiado por infrarrojos. Los blancos más grandes y prominentes serán más fáciles de detectar y seguir que los pequeños y más ocultos. La firma térmica del blanco también influirá en la detección. Los blancos con una firma térmica mayor serán más fáciles de detectar que aquellos con una firma térmica menor.

• Alcance

  El alcance del dispositivo de guiado por infrarrojos también es un factor importante a considerar. Los dispositivos con mayor alcance podrán atacar blancos desde una distancia mayor. Esto puede ser importante en aplicaciones militares donde se prefiere atacar al enemigo desde lejos. El alcance del dispositivo también influirá en su tamaño y peso. Los dispositivos de mayor alcance son típicamente más grandes y pesados.

• Guía y control

  La guía y el control del dispositivo de guiado por infrarrojos son también factores importantes a considerar. Algunos dispositivos tienen sistemas de guía y control más complejos que otros. Estos sistemas pueden ser más costosos y requerir más mantenimiento. Algunos dispositivos pueden ser lanzados y olvidarse del blanco, mientras que otros requieren orientación y control continuos por parte del operador.

• Contramedidas

  El blanco puede usar contramedidas para protegerse contra ataques de guiado por infrarrojos. Estas contramedidas pueden incluir bengalas u otros señuelos que confunden el sensor infrarrojo. La capacidad del dispositivo de guiado por infrarrojos para contrarrestar estas contramedidas es también un factor importante a considerar.

• Costo

  El costo del dispositivo de guiado por infrarrojos es también un factor importante a considerar. Los dispositivos de guiado por infrarrojos pueden ser costosos, y el costo puede impactar la cantidad de dispositivos adquiridos. El costo del dispositivo también impactará el nivel de tecnología utilizada. Una tecnología más avanzada puede ser más costosa, pero podría ofrecer un mejor rendimiento.

Cómo usar, instalar y seguridad del producto

Aunque se utilizan principalmente en equipamiento militar, esta tecnología de guiado por infrarrojos se está convirtiendo en una parte integral de los sistemas de guiado de drones y misiles civiles. A continuación se presentan algunas pautas de uso e instalación.

Uso

• Fase de lanzamiento

  El sistema de guía ejecutará una estrategia de búsqueda cuando el misil ingrese al rango operativo del blanco. La estrategia permitirá que el misil busque y adquiera el blanco de forma autónoma. Las operaciones de la fase de lanzamiento temprano involucrarán al misil moviéndose a alta velocidad para cubrir un amplio área de búsqueda.

• Adquisición del blanco

  Una vez que el misil haya detectado el blanco, rastreará el blanco utilizando el dispositivo de guiado por infrarrojos. El dispositivo IR seguirá la señal de calor emitida por el blanco. Si el misil está equipado con un sistema de guía semi-activo, esperará a que la plataforma de lanzamiento ilumine el blanco con radar para activar sus sensores IR. El misil se moverá hacia el blanco una vez que se fije a la señal de calor.

• Fase de compromiso

  El misil entrará en la fase de compromiso después de adquirir y rastrear con éxito el blanco. Luego ignorará cualquier contramedida y se moverá hacia el blanco. Durante la fase de compromiso, el misil utilizará su dispositivo de guiado por IR para navegar a través de obstáculos y golpear el blanco. También desestimará cualquier contramedida que el blanco despliegue, como bengalas, para desorientarlo.

Instalación

• Software de guiado

  Durante la fase inicial de instalación, se carga el software de guía en el sistema del misil. El software indicará al misil cómo comportarse una vez que se encuentre dentro del rango operativo del blanco. El paquete de guía se puede actualizar para mejorar las capacidades del misil.

• Sensores infrarrojos

  Los sensores infrarrojos están montados en la nariz del misil. Los sensores se colocan en la parte delantera para asegurar que tengan una vista clara del blanco. Esta configuración permite que los sensores IR detecten y sigan el blanco con precisión. Una vez que los sensores están montados, se prueban para asegurar que funcionen correctamente.

Seguridad del producto

• Contramedidas

  Las contramedidas pueden interferir con el sistema de guía del misil y evitar que este golpee el blanco. Las bengalas son la contramedida más común utilizada por las aeronaves militares. Están diseñadas para sobrebrillar la señal de calor emitida por el blanco y atraer la atención del misil. Para contrarrestar las contramedidas, el sistema de guía del misil debe tener la capacidad de desestimar las bengalas y fijarse en el blanco.

• Fiabilidad

  La fiabilidad es otro factor importante que afecta el rendimiento del sistema de guía del misil. El sistema de guía del misil debe funcionar cuando se lanza. Cualquier mal funcionamiento puede resultar en que el misil no golpee el blanco. Durante el proceso de fabricación, cada misil es probado para asegurarse de que su sistema de guía funcione. El proceso de prueba puede ser costoso y llevar mucho tiempo para los fabricantes. Sin embargo, es necesario asegurarse de que el producto sea fiable.

Funciones, características y diseño de guiados por infrarrojos

La función principal del guiado por infrarrojos es detectar y rastrear una fuente de calor. El buscador infrarrojo hace esto al buscar la firma de calor emitida por el blanco. Una vez que se fija, rastrea la fuente de calor hasta que guía el misil o sistema de armas con precisión. Los sistemas de guiado por infrarrojos son pasivos y se fijan en la firma térmica del blanco. No son sistemas activos como los radares que emiten señales. Esto los hace menos susceptibles a contramedidas.

Algunas características clave del guiado por infrarrojos incluyen:

• Seguimiento: El guiado por infrarrojos puede adquirir y rastrear blancos automáticamente. Esto se realiza en la fase inicial de búsqueda, donde el buscador escanea en busca de una fuente de calor fuerte. Una vez encontrado, puede rastrear blancos como vehículos o misiles incluso si se mueven.
• Guía: Estos sistemas proporcionan guía terminal para misiles durante la fase final antes del impacto. El buscador se enfoca en el blanco para asegurar una guía precisa y un golpe efectivo.
• Tipos de diseños de buscadores: Los sistemas de guiado por infrarrojos tienen diferentes diseños de buscadores. Algunos tienen un solo sensor que rota o una matriz fija de múltiples sensores que escanean a través de una lente única. Todos los diseños requieren ópticas para enfocar la energía térmica en el sensor para su conversión.
• Contramedidas: Los blancos pueden usar contramedidas como bengalas para confundir y desviar los sistemas de guiado por infrarrojos. Las bengalas emiten un alto calor para engañar al buscador y hacer que lo rastree en lugar del blanco real. Algunos sistemas infrarrojos modernos utilizan algoritmos avanzados para ignorar tales señuelos y enfocarse en la firma del blanco original.

El sistema de guiado por infrarrojos es relativamente simple en su diseño. Tiene una carcasa que lo protege durante el vuelo del misil. La carcasa aísla el sensor del calor del misil. A continuación, está el sistema óptico que dirige la energía infrarroja del blanco hacia el sensor. El sensor detecta y transforma la radiación infrarroja en señales eléctricas. Estas señales se procesan para determinar la ubicación del blanco. La adquisición inicial del blanco requiere un amplio campo de visión. Después de eso, se reduce para rastrear y fijarse en el blanco. Finalmente, hay un circuito que procesa los datos del sensor y guía el misil hacia el blanco.

Preguntas & Respuestas

Q1: ¿Qué tan lejos puede viajar un misil guiado por infrarrojos?

A1: El alcance de un misil guiado por infrarrojos depende de varios factores, incluyendo el diseño, tamaño, velocidad y entorno operativo. En general, los misiles de corto alcance pueden atacar blancos a hasta 50 km de distancia. Los misiles de largo alcance pueden alcanzar blancos a más de 100 km de distancia.

Q2: ¿Pueden los misiles guiados por IR funcionar de noche?

A2: Sí. El sistema de guiado por infrarrojos detecta el calor emitido por el blanco. No depende de la luz visible. Por lo tanto, los misiles guiados por IR pueden funcionar en lugares oscuros o de noche.

Q3: ¿Cuáles son las limitaciones del guiado por infrarrojos?

A3: El rendimiento de los misiles de IR puede verse afectado por contramedidas como los bengalas. Estos dispositivos producen una gran cantidad de calor para desviar al misil. Además, la niebla, el humo o las nubes pueden bloquear los sensores infrarrojos de la detección del blanco.

Q4: ¿Cuál es la diferencia entre la guía infrarroja activa y pasiva?

A4: Un misil guiado por infrarrojos activo emite señales que buscan y se fijan en el blanco. Por otro lado, los misiles guiados por IR pasivos solo detectan las señales emitidas por el blanco.

Q5: ¿Cuáles son las tendencias en la tecnología de guiado por infrarrojos?

A5: Los fabricantes están desarrollando sensores IR avanzados con mejor resolución y sensibilidad. Estos sensores pueden operar en varios espectros, como infrarrojo de onda larga (LWIR) e infrarrojo de onda media (MWIR). También están desarrollando algoritmos inteligentes que pueden filtrar el ruido y las contramedidas.