La modernizzazione nel settore aerospaziale e della difesa si riferisce alla rapida innovazione delle tecnologie di difesa che supportano prestazioni più elevate e capacità potenziate. La modernizzazione sta accelerando a un ritmo senza precedenti, spinta dalla necessità di superare le minacce in continua evoluzione in ambienti contesi e congestionati. I programmi aerospaziali e di difesa sfruttano sempre più le tecnologie commerciali, come il 5G, l'intelligenza artificiale, la simulazione basata su cloud e le architetture modulari aperte, per stare al passo con i rapidi cicli di innovazione e i vincoli di budget. Questa convergenza tra ecosistemi commerciali e di difesa consente soluzioni scalabili e definite dal software che supportano l'interoperabilità, aggiornamenti più rapidi e realismo a livello di missione. Dagli array a fasi completamente digitali e dai radar cognitivi ai sistemi autonomi sensibili allo spettro e alle reti satellitari sicure, le strategie di modernizzazione ora danno priorità all'adattabilità, alla resilienza e all'efficienza dei costi. Integrando i comprovati progressi commerciali nelle piattaforme militari, le organizzazioni di difesa possono abbreviare i tempi di sviluppo, migliorare la prontezza operativa e mantenere la superiorità tecnologica in un'era in cui l'agilità e la collaborazione sono imperativi strategici.

In qualità di leader nelle tecnologie di test commerciali e di difesa, Keysight è in prima linea negli sforzi di modernizzazione della difesa. Fornisce funzionalità di test commerciali pronti all'uso (COTS) all'industria della difesa in modo più rapido, per soddisfare gli ecosistemi e gli ambienti di difesa in rapida evoluzione.

Il termine "guerra elettronica" (EW) si riferisce all'uso dello spettro elettromagnetico (EM) da parte dell'industria della difesa. I metodi per prevalere nello spettro EM continuano a progredire, esponendo il personale militare e le risorse a potenziali minacce. I sistemi EW devono anticipare le minacce avversarie e generare contromisure in questo ambiente difficile. Di conseguenza, le tecnologie di simulazione delle minacce devono essere in grado di replicare ambienti realistici dello spettro EM per convalidare le capacità dei sistemi EW e identificare i potenziali rischi.

I test EW prevedono la valutazione di sistemi e componenti che rilevano, contrastano o sfruttano i segnali elettromagnetici in ambienti militari. Richiedono la simulazione di scenari di minaccia realistici utilizzando la generazione avanzata di segnali, l'analisi in tempo reale e piattaforme hardware/software sincronizzate per convalidare le prestazioni nel rilevare minacce, disturbare le comunicazioni e integrare piattaforme aeree, marittime e terrestri.

La piattaforma Advanced per la guerra elettronica (EWASP) di Keysight supporta questo obiettivo fornendo ambienti di test scalabili e adattabili per applicazioni nel settore della difesa, tra cui addestramento, riprogrammazione e ricerca e sviluppo. L'obiettivo è garantire la prontezza operativa e la superiorità in contesti dinamici caratterizzati da minacce elettroniche.

Il radar (radio detection and ranging) utilizza trasmettitori e ricevitori RF o a microonde per determinare la distanza, l'angolo o la velocità di una varietà di oggetti, tra cui aerei, navi, veicoli spaziali, missili guidati, veicoli a motore, formazioni meteorologiche e persino il terreno. Il radar rileva oggetti distanti trasmettendo energia elettromagnetica (EM) da un'antenna. I sistemi RF o a microonde si propagano nello spazio e parte di quell'energia viene riflessa quando colpiscono un oggetto. I sistemi radar misurano l'energia riflessa per determinare fattori quali la distanza dell'oggetto o la velocità alla quale si muove.

I radar di difesa stanno subendo un importante cambiamento architettonico, poiché i programmi accelerano l'adozione di array a fase completamente digitali. L'abbandono del tradizionale beamforming analogico sta consentendo miglioramenti di ordine di grandezza in termini di agilità, larghezza di banda istantanea e funzionamento simultaneo in missioni multiple. Questo cambiamento è dettato dalla necessità di rilevare e tracciare minacce con bassa sezione radar (RCS) e altamente manovrabili in ambienti più congestionati e contesi.

Allo stesso tempo, le architetture radar e di guerra elettronica stanno iniziando a convergere. I sistemi moderni integrano sempre più spesso sensori, dispositivi di disturbo, comunicazioni e consapevolezza dello spettro in un'infrastruttura digitale unificata. Ciò sta ridefinendo il modo in cui i principali operatori della difesa progettano le loro piattaforme di nuova generazione e sta esercitando nuove pressioni sui flussi di lavoro di integrazione dei sistemi, sincronizzazione e calibrazione digitale.

Guardando al futuro, il settore si sta preparando ad affrontare un decennio di complessità radar senza precedenti, in cui architetture definite dal software, tessere digitali scalabili ed elaborazione eterogenea diventeranno la norma nei settori aereo, terrestre, marittimo e spaziale.

Il collaudo dei satelliti si riferisce a un'ampia gamma di approcci utilizzati per misurare le prestazioni, l'affidabilità e la sicurezza dei satelliti durante la progettazione, la produzione e il lancio. I satelliti, in particolare quelli in orbita terrestre bassa (LEO), supportano casi d'uso sempre più complessi, come il direct-to-handset (DTH) e le capacità di rilevamento dall'ambiente estremo dello spazio. A fronte delle radiazioni, delle fluttuazioni di temperatura e delle sollecitazioni meccaniche durante il lancio, i test aiutano a convalidare i collegamenti di comunicazione, la gestione dei dati e le prestazioni del carico utile per prevenire costosi fallimenti della missione e garantire le prestazioni dei satelliti. Keysight può aiutarti ad accelerare la velocità di progettazione, test e produzione di spazi e satelliti, mantenendo un'elevata qualità del servizio.

I moderni sistemi radar e di comunicazione si basano su array a fase per fornire funzionalità essenziali quali la formazione e l'orientamento del fascio. La formazione del fascio offre numerosi vantaggi per i collegamenti wireless , tra cui una riduzione delle interferenze, una maggiore portata, un numero maggiore di servizi e una maggiore sicurezza. L'antenna a fase esegue l'orientamento del fascio tramite algoritmi che manipolano la fase e l'ampiezza indipendenti immesse in ciascun elemento dell'antenna. Il controllo della fase tra gli elementi orienta il fascio in una direzione specifica, mentre il controllo dell'ampiezza modella il diagramma del fascio e riduce i livelli dei lobi laterali. Le moderne antenne ad array a fasi orientano il fascio elettronicamente, quindi gli ingegneri si riferiscono comunemente agli array a fasi come array a scansione elettronica (ESA). Architetture come l'ESA attivo (AESA) si basano su materiali avanzati come il nitruro di gallio (GaN) per ottenere prestazioni migliori nella formazione e nell'orientamento del fascio per i moderni sistemi radar. Keysight offre soluzioni per affrontare tutte le fasi dello sviluppo di un sistema radar, dalla progettazione all'installazione e alla verifica.

Il collaudo delle antenne phased array con calibrazione ad alta precisione richiede misurazioni sferiche del diagramma di radiazione dell'antenna. Un unico banco di prova, comprendente un analizzatore di rete vettoriale (VNA), un generatore di segnali vettoriali (VSG), un campo di prova compatto per antenne (CATR) e diverse applicazioni software strumentali, consente un'ampia gamma di misurazioni semplificando al contempo la calibrazione e la configurazione del test. Il VSG fornisce il segnale modulato a banda larga richiesto ad alte frequenze portanti, mentre un controllo digitale ad alta velocità si interfaccia con il phased array. Il parser SCPI (Standard Commands for Programmable Instruments) integra il circuito di beamforming nel sistema di test.

In combinazione con i metodi di test CATR e hardware-in-the-loop, il VNA fornisce il livello necessario di precisione di misurazione applicando la correzione dell'errore vettoriale e metodi di calibrazione avanzati. Le applicazioni software VNA consentono misurazioni di compressione del guadagno, guadagno rispetto alla temperatura di rumore (G/T) e bassa ampiezza vettoriale di errore residuo (EVM). Queste misurazioni sono necessarie per una calibrazione AESA rapida e accurata e per la convalida delle prestazioni di beamforming.