www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Distanţa maximă univocă

Figura 1: Un al doilea impuls ecou la distanţa de 400 km.

Figura 1: Un al doilea impuls ecou la distanţa de 400 km.

Figura 1: Un al doilea impuls ecou la distanţa de 400 km.

Distanţa maximă univocă

Teoretic, distanţa maximă de descoperire a unui radar este cea determinată prin ecuaţia radiolocaţiei. În practică, ea este limitată de timpul de recepţie, mai precis de perioada de repetiţie a impulsurilor.

Sistemul de sincronizare al unui radar este resetat pe momentul zero odată cu emisia fiecărui impuls de sondaj, aceasta pentru că timpul de întârziere şi distanţa se calculează având ca referinţă (moment zero) momentul în care impulsul de sondaj este emis. Semnalele ecou care sosesc după terminarea intervalului de recepţie sunt poziţionate:

Distanţa maximă univocă (fără ambiguităţi) a unui radar este dată de perioada de repetiţie a impulsurilor TR; peste această distanţă apar ambiguităţile. Formula de calcul a acestei distanţe maxime este:

Rmax = c0 ·( TR - τ ) (1)

2

 
Rmax ( TR - τ ) în [ µs ] în [ km ] (2)

6.66 μs

Figura 2: ţinta aflată la o distanţă neunivocă nu va avea o poziţie stabilă dacă se foloseşte vobularea frecvenţei de repetiţie

Figura 2: ţinta aflată la o distanţă neunivocă nu va avea o poziţie stabilă dacă se foloseşte vobularea frecvenţei de repetiţie

Figura 2: ţinta aflată la o distanţă neunivocă nu va avea o poziţie stabilă dacă se foloseşte vobularea frecvenţei de repetiţie

unde c0 este viteza luminii 3·108 m/s, iar τ este durata impulsului de sondaj. Dacă durata impulsului este mică în comparaţie cu perioada de repetiţie, ea poate fi ignorată în formulă. Aceasta trebuie însă luată în considerare în cazul radarelor cu impulsuri de durată mare, ce folosesc compresia impulsului la recepţie.

Rezultă că perioada de repetiţie a impulsurilor este un factor foarte important în determinarea distanţei maxime a unui radar, deoarece ţintele ai căror timpi de întârziere depăşesc TR apar la distanţe greşite pe indicator. Aceste ţinte sunt numite ecouri ambigue sau neunivoce (second-sweep sau second-time-around).

ţintă fără
ambiguităţi
răspuns ambiguu

Figura 3: ţintă fără ambiguităţi (arcul subţire şi lung – răspuns IFF; arcul gros şi scurt – ţintă a radarului primar) şi răspuns IFF ambiguu cu vobularea frecvenţei de repetiţie (colecţie de puncte).

ţintă fără
ambiguităţi
răspuns ambiguu

Figura 3: ţintă fără ambiguităţi (arcul subţire şi lung – răspuns IFF; arcul gros şi scurt – ţintă a radarului primar) şi răspuns IFF ambiguu cu vobularea frecvenţei de repetiţie (colecţie de puncte).

ţintă fără
ambiguităţi
răspuns ambiguu

Figura 3: ţintă fără ambiguităţi (arcul subţire şi lung – răspuns IFF; arcul gros şi scurt – ţintă a radarului primar) şi răspuns IFF ambiguu cu vobularea frecvenţei de repetiţie (colecţie de puncte).

Efectul ecourilor ambigue poate fi eliminat prin vobularea frecvenţelor de repetiţie (durata perioadei de repetiţie se modifică de la impuls la impuls după o anumită lege). Astfel, ecourile ambigue nu vor mai apărea pe indicator ca o ţintă reală, ci ca o colecţie de puncte deoarece ecoul apare în fiecare perioadă de repetiţie la altă distanţă (timpul de întârziere calculat va fi întotdeauna altul datorită modificării perioadei de repetiţie). În acest mod ecourile ambigue pot fi identificate uşor; un procesor digital de semnal le poate determina distanţa reală.

În cazul radarelor moderne tridimensionale ce utilizează reţele fazate de antene, cu deplasarea electronică a fasciculului (de exemplu FPS-117), problema ecourilor ambigue nu este la fel de stresantă. Impulsurile ecou corespunzătoare perioadei de repetiţie anterioare nu mai sunt recepţionate, deoarece fasciculul a fost deplasat pe o altă direcţie.

În Figura 3 sunt prezentate o ţintă a radarului primar (arcul de cerc mai gros şi mai scurt), un răspuns IFF (arcul de cerc mai subţire şi mai lung) şi un al doilea răspuns IFF, dar cu frecvenţe de repetiţie vobulate, aşa cum apar ele pe un IOC analogic. (Apariţia unui număr prea mare de răspunsuri IFF ambigue poate fi redusă prin reducerea puterii de emisie a interogatorului).