www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Grondbeginselen

Afstandsbepaling

Radarprinzip:
Ein elektromagnetischer Impuls bewegt sich (mit Lichtgeschwindigkeit) von einer Antenne bis zu einem Flugziel. Dort wird die Energie reflektiert und das Echo bewegt sich mit gleicher Geschwindigkeit zurück und wird von der Antenne empfangen. Die Zeitmessung (im Bild mit einer mitlaufenden Stoppuhr symbolisiert) ermöglicht aus der bekannten Geschwindigkeit die Entfernung des Flugzieles zu errechnen.

Figuur 1: Transittijdmeting met radar: De lichtvlek op de oscilloscoop beweegt zich op de schaal van de elektromagnetische golf in de ruimte.

zenderenergie
gereflecteerde energie

Figuur 1: Transittijdmeting met radar: De lichtvlek op de oscilloscoop beweegt zich op de schaal van de elektromagnetische golf in de ruimte.

Hintergrundbild transparente Animation:
Ein elektromagnetischer Impuls bewegt sich (mit Lichtgeschwindigkeit) von einer Antenne bis zu einem Flugziel. Dort wird die Energie reflektiert und das Echo bewegt sich mit gleicher Geschwindigkeit zurück und wird von der Antenne empfangen. Auf einem Oszilloskop läuft zeitgleich ein Leuchtfleck mit. Zum Zeitpunkt des Empfangs des Echosignales wird dort ein Echoimpuls geschrieben. Der Abstand dieses Echoimpulses zum Sendeimpuls ist proportional zur Zielentfernung.

Figuur 1: Transittijdmeting met radar: De lichtvlek op de oscilloscoop beweegt zich op de schaal van de elektromagnetische golf in de ruimte.

Afstandsbepaling

De radar zendt een korte radiopuls uit met een zeer hoog pulsvermogen. Door de gerichte werking van de antenne is deze impuls slechts in één bepaalde richting gebundeld. Deze impuls verspreidt zich nu in deze richting met de snelheid van het licht.

Als de uitgezonden radarenergie weerkaatst wordt door een doel komt een deel weer terug bij de ontvanger. Doordat een elektromagnetische golf zich met een constante snelheid in de open lucht voortplant, is uit het tijdsverschil tussen uitzending en ontvangen van de echo de afstand tot het object te bepalen.

De afstandsmeting van een radar kan worden weergegeven op een eenvoudige oscilloscoop. Op de oscilloscoop beweegt een lichtspot en laat een spoor achter. De deflectie wordt gestart wanneer de zendpuls de antenne verlaat. De lichtvlek beweegt op de oscilloscoop op schaal met de elektromagnetische golf in de ruimte. Als de echo van het object de ontvanger bereikt wordt deze als een impuls aan het beeldscherm doorgegeven. De tijdspanne tussen de transmissie en het ontvangen van de impuls wordt gemeten en is evenredig met de afstand tussen het gereflecteerde object en de radarpositie. De afstand tussen de zendimpuls en de echopuls op het beeldscherm is nu een maat voor de afstand tot het vliegtuig en wordt direct afgelezen in kilometers.

De volgende vergelijking wordt gebruikt om de verschuiving om te zetten in een afstand:

(1)

  • c0 = lichtsnelheid = 3·108 m/s
  • t = gemeten verschuiving (transittijd) [s]
  • R = Afstand antenne - doel [m]

Bij de luchtverkeersleiding wordt de afstand om historische redenen opgegeven in „nautische mijlen“ en in kilometers voor de luchtverdediging. De conversiefactor is 1 NM = 1,852 km.