A modernização aeroespacial e de defesa refere-se à rápida inovação das tecnologias de defesa que proporcionam maior desempenho e capacidades aprimoradas. A modernização está se acelerando em um ritmo sem precedentes, impulsionada pela necessidade de superar ameaças em constante evolução em ambientes disputados e congestionados. Os programas aeroespaciais e de defesa estão cada vez mais aproveitando tecnologias comerciais, como 5G, IA, simulação baseada em nuvem e arquiteturas modulares abertas, para acompanhar os rápidos ciclos de inovação e as restrições orçamentárias. Essa convergência dos ecossistemas de defesa e comercial permite soluções escaláveis e definidas por software que oferecem suporte à interoperabilidade, atualizações mais rápidas e realismo em nível de missão. De matrizes faseadas totalmente digitais e radares cognitivos a sistemas autônomos sensíveis ao espectro e redes de satélite seguras, as estratégias de modernização agora priorizam a adaptabilidade, a resiliência e a eficiência de custos. Ao integrar avanços comerciais comprovados em plataformas militares, as organizações de defesa podem encurtar os prazos de desenvolvimento, aumentar a prontidão e manter a superioridade tecnológica em uma era em que agilidade e colaboração são imperativos estratégicos.

Como líder em tecnologias de teste comercial e de defesa, a Keysight está na vanguarda dos esforços de modernização da defesa. Fornecendo recursos de teste comercialmente disponíveis (COTS) para a indústria de defesa mais rapidamente, para atender aos ecossistemas e ambientes de defesa em rápida evolução.

O termo “guerra eletrônica” (EW) refere-se ao uso do espectro eletromagnético (EM) pela indústria de defesa. Os métodos para prevalecer no espectro EM continuam a avançar, expondo o pessoal militar e os ativos a ameaças potenciais. Os sistemas EW devem antecipar as ameaças adversárias e gerar contramedidas neste ambiente desafiador. Como resultado, as tecnologias de simulação de ameaças devem ser capazes de replicar ambientes realistas do espectro EM para validar as capacidades do sistema EW e identificar riscos potenciais.

Os testes EW envolvem a avaliação de sistemas e componentes que detectam, combatem ou exploram sinais eletromagnéticos em ambientes militares. Isso requer a simulação de cenários de ameaças realistas usando geração avançada de sinais, análise em tempo real e plataformas de hardware/software sincronizadas para validar o desempenho na detecção de ameaças, interferência nas comunicações e integração entre plataformas aéreas, marítimas e terrestres.

A Plataforma de Simulação Avançada de Guerra Eletrônica (EWASP) da Keysight oferece suporte a isso, permitindo ambientes de teste escaláveis e adaptáveis para aplicações de defesa, incluindo treinamento, reprogramação e P&D. O objetivo é garantir a prontidão e a superioridade em cenários dinâmicos de ameaças eletrônicas.

O radar (detecção e alcance por rádio) utiliza transmissores e receptores de RF ou micro-ondas para determinar o alcance, o ângulo ou a velocidade de uma variedade de objetos, incluindo aeronaves, navios, espaçonaves, mísseis guiados, veículos motorizados, formações meteorológicas e até mesmo o terreno. O radar detecta objetos distantes transmitindo alguma energia eletromagnética (EM) a partir de uma antena. Os sistemas de RF ou micro-ondas propagam-se para fora através do espaço e parte dessa energia é refletida de volta quando atingem um objeto. Os sistemas de radar medem essa energia refletida para determinar fatores como a distância a que o objeto se encontra ou a velocidade a que se move.

O radar de defesa está passando por uma grande mudança arquitetônica, à medida que os programas aceleram a adoção de matrizes faseadas totalmente digitais. O abandono da formação de feixes analógicos tradicionais está permitindo melhorias significativas em termos de agilidade, largura de banda instantânea e operação simultânea de múltiplas missões. Essa mudança é impulsionada pela necessidade de detectar e rastrear ameaças de baixa seção transversal de radar (RCS) e altamente manobráveis em ambientes mais congestionados e disputados.

Ao mesmo tempo, as arquiteturas de radar e guerra eletrônica estão começando a convergir. Os sistemas modernos integram cada vez mais sensoriamento, interferência, comunicações e consciência do espectro em uma espinha dorsal digital unificada. Isso está remodelando a forma como as principais empresas de defesa arquitetam suas plataformas de última geração e colocando novas pressões sobre a integração de sistemas, sincronização e fluxos de trabalho de calibração digital.

Olhando para o futuro, o setor está se preparando para uma década de complexidade sem precedentes em radares, em que arquiteturas definidas por software, blocos digitais escaláveis e processamento heterogêneo se tornarão a norma nos domínios aéreo, terrestre, marítimo e espacial.

Os testes de satélites referem-se a uma ampla gama de abordagens utilizadas para medir o desempenho, a confiabilidade e a segurança dos satélites ao longo do seu projeto, fabricação e lançamento. Os satélites, particularmente na órbita terrestre baixa (LEO), suportam casos de uso cada vez mais complexos, como transmissão direta para aparelhos (DTH) e recursos de detecção a partir do ambiente extremo do espaço. Diante da radiação, das flutuações de temperatura e das tensões mecânicas durante o lançamento, os testes ajudam a validar os links de comunicação, o manuseio de dados e o desempenho da carga útil para evitar falhas dispendiosas na missão e garantir o desempenho do satélite. A Keysight pode ajudá-lo a acelerar a velocidade do projeto, teste e fabricação espacial e de satélites, mantendo uma alta qualidade de serviço.

Os sistemas modernos de radar e comunicação dependem de matrizes faseadas para fornecer recursos essenciais, como formação e direcionamento de feixes. A formação de feixes oferece inúmeras vantagens para links de comunicação sem fio, incluindo redução de interferência, aumento do alcance, expansão do número de serviços e maior segurança. A antena de matriz faseada realiza o direcionamento do feixe por meio de algoritmos que manipulam a fase e a amplitude independentes alimentadas em cada elemento da antena. O controle da fase entre os elementos direciona o feixe em uma direção específica, enquanto o controle da amplitude molda o padrão do feixe e reduz os níveis dos lóbulos laterais. As antenas de matriz faseada modernas direcionam o feixe eletronicamente, por isso os engenheiros geralmente se referem às matrizes faseadas como matrizes de varredura eletrônica (ESAs). Arquiteturas como a ESA ativa (AESA) dependem de materiais avançados, como nitreto de gálio (GaN), para obter melhor desempenho na formação e no direcionamento do feixe para sistemas de radar modernos. A Keysight tem soluções para todas as fases do desenvolvimento de um sistema de radar, desde o projeto até a instalação e verificação.

O teste de antenas phased array com calibração de alta precisão requer medições esféricas do padrão da antena. Uma única plataforma de teste, incluindo um analisador de rede vetorial (VNA), um gerador de sinal vetorial (VSG), uma faixa de teste de antena compacta (CATR) e vários aplicativos de software de instrumentos, permite uma ampla gama de medições, simplificando a calibração e a configuração do teste. O VSG fornece o sinal modulado de banda larga necessário em altas frequências portadoras, enquanto um controle digital de alta velocidade faz a interface com o array faseado. O analisador de comandos padrão para instrumentos programáveis (SCPI) integra o circuito de formação de feixe ao sistema de teste.

Combinado com os métodos de teste CATR e hardware-in-the-loop, o VNA fornece o nível necessário de precisão de medição, aplicando correção de erro vetorial e métodos avançados de calibração. Os aplicativos de software VNA permitem medições de compressão de ganho, ganho sobre temperatura de ruído (G/T) e magnitude de vetor de erro residual baixo (EVM). Essas medições são necessárias para a calibração rápida e precisa do AESA e a validação do desempenho da formação de feixes.