www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Relaţii de timp în radar

Parametrii radarului precum viteza de rotire a antenei, timpul de iradiere a ţintei, distanţa maximă univocă, frecvenţa de repetiţie a impulsurilor, numărul de impulsuri ce iradiază ţinta sunt interdependente. De asemenea, pe baza relaţiilor temporale care există între aceşti parametri pot fi derivate şi alte caracteristici ale radarului, precum rezoluţia în distanţă sau în azimut, vitezele oarbe etc. Un radar clasic (cu observare circulară şi care nu foloseşte tehnica monoimpuls) ce funcţionează ca radar ATC necesită un timp de împrospătare a informaţiilor (timp de observare circulară) mai mic de 5 secunde. Această cerinţă limitează timpul de observare şi distanţa maximă univocă. După cum se poate observa şi în figura de mai jos, viteza de rotire a antenei determină timpul de iradiere a ţintei, timp în care un anumit număr de impulsuri iradiază ţinta şi sunt reflectate de aceasta; numărul de impulsuri depinde de frecvenţa de repetiţie, aceasta limitând în final şi distanţa maximă univocă.

perioada de rotire a antenei
timpul de iradiere a ţintei
numărul de impulsuri ce iradiază ţinta
perioada de repetiţie
a impulsurilor
timpul maxim posibil
timpul de recepţie

Figura 1: Relaţii temporale în radar

perioada de rotire a antenei
timpul de iradiere a ţintei
numărul de impulsuri ce iradiază ţinta
perioada de repetiţie
a impulsurilor
timpul maxim posibil
timpul de recepţie


Figura 1: Relaţii temporale în radar

perioada de rotire a antenei
timpul de iradiere a ţintei
numărul de impulsuri ce iradiază ţinta
perioada de repetiţie
a impulsurilor
timpul maxim posibil
timpul de recepţie


Figura 1: Relaţii temporale în radar

Deoarece prelucrarea semnalelor se realizează în timp real (sau cu o întârziere foarte mică), timpul de împrospătare a informaţiilor despre ţinte depinde de viteza de rotire a antenei. Pentru ca antena să ajungă din nou pe acelaşi azimut în mai puţin de 5 secunde şi să observe din nou ţinta este necesară o viteză de rotire a antenei de peste 12 rotaţii pe minut.

Timpul de iradiere a ţintei, adică timpul cât caracteristica de directivitate iluminează ţinta, depinde de lăţimea caracteristicii în plan orizontal şi de viteza de rotire a antenei. De exemplu, în cazul unei antene parabolice cu o lăţime a caracteristicii de 1,6 grade, întregul cerc de 360 de grade poate fi împărţit în 360°/1,6° = 225 direcţii (sectoare) diferite. Împărţind 5 secunde la 225 rezultă un timp de iradiere a ţintei de 5 s / 225 = 22,22 milisecunde.

Sistemele radar au nevoie de un anumit număr de impulsuri reflectate de la o ţintă. Acest număr este necesar pentru a realiza integrarea impulsurilor, în scopul unei detecţii mai bune a semnalelor slabe de la ţinte pe fondul zgomotelor, precum şi pentru determinarea cu precizie a azimutului. Presupunând că avem nevoie de un număr de 20 de impulsuri ce iradiază ţinta la fiecare rotire a antenei, rezultă o perioadă de repetiţie a impulsurilor de 1,11 milisecunde. Pentru o perioadă de repetiţie de 1 milisecundă rezultă o distanţă maximă univocă a radarului ATC de 150 de kilometri. Dacă radarul foloseşte vobularea frecvenţelor de repetiţie pentru eliminarea vitezelor oarbe, atunci cea mai mică dintre perioadele de repetiţie folosite reprezintă valoarea din care rezultă distanţa maximă. În aceste condiţii presupunem că folosim o valoare a perioadei de repetiţie de 0,8 ms în loc de 1 ms. În acest caz distanţa maximă univocă a radarului ATC din exemplul nostru va fi de 120 km sau 65 mile nautice.

Din exemplul prezentat se observă că relaţiile de timp într-un radar sunt foarte importante. Majoritatea parametrilor radarului au valori fixe, iar distanţa maximă de descoperire este dependentă de relaţiile temporale prezentate mai sus. Creşterea distanţei de descoperire sau chiar posibilitatea de determinare a înălţimii (măsurând unghiul de înălţare) nu sunt posibile decât prin modificări radicale ale tehnicilor folosite în prelucrarea semnalelor (tehnica monoimpuls, reţele fazate de antene cu formarea digitală a fasciculului). Chiar şi o reducere mică a numărului de impulsuri ce iradiază ţinta (în scopul creşterii timpului de recepţie) are un efect negativ asupra probabilităţii de detecţie a radarului.