Richtingbepaling met radar
Figuur1: Richtingbepaling.
Richtingbepaling met radar
De zijwaartse hoek en elevatiehoek van een reflecterend object kan worden bepaald door het bundelen van de uitgezonden en ontvangen energie via de antenne. Deze bundeling is een gerichte antenneversterking. Een antenne met een hoge richtingsgevoeligheid wordt ook wel een richtantenne genoemd. De hoekmeting wordt mogelijk gemaakt door het feit dat de antenne precies in de richting moet wijzen van waaruit hij het echosignaal ontvangt. Deze hoeken kunnen worden gemeten als hoogte- en zijhoeken op de antennedraaitafel. De nauwkeurigheid is een maat voor de richtingsgevoeligheid of antenneversterking en neemt toe met de toenemende geometrische grootte van de antenne.
Radars werken meestal met zeer hoge frequenties. Redenen hiervoor zijn:
- de lineaire quasi-optische voortplanting van deze golven,
- de hoge resolutie (hoe kleiner de golflengte, hoe kleiner de objecten van elkaar te onderscheiden zijn), en
- hoe hoger de frequentie, hoe kleiner de antenne kan zijn met dezelfde antenneversterking.
Radarantennes draaien meestal horizontaal om de radardekking uit te breiden tot een groot gebied. Aan deze rotatie worden hoekwaarden van 0° tot 360° toegekend. De referentierichting is geografisch noordelijk met een (zij)hoek van 0°. De zijwaartse hoek wordt met de klok mee vergroot (draairichting van een antenne die overal omheen zoekt). De zijwaartse hoek kan ook met de klok mee ten opzichte van de eigen koers worden weergegeven. Dit is een type display dat vaak wordt gekozen op schepen of vliegtuigen.
Afbeeldig 2: De amplitude van het echosignaal is het grootst in het midden van het antenneschema.
Afbeeldig 2: De amplitude van het echosignaal is het grootst in het midden van het antenneschema.
Afbeeldig 2: De amplitude van het echosignaal is het grootst in het midden van het antenneschema.
De volledige rotatie komt overeen met een hoek van 360°. De meest gebruikte term voor zijwaartse hoek is azimut (Az). De zijhoeken worden van de antenne naar het display gestuurd door de hoekoverdracht.
Voor de exacte bepaling van de zijwaartse hoek is een exacte meting van de noordrichting noodzakelijk. Oudere radarsets moeten daarom magnetisch of geografisch volgens bekende terreinpunten worden gemeten. Modernere radarapparatuur neemt deze taak zelf over en bepaalt met behulp van de GPS-satellieten zelf de geografische richting in het noorden.
Vanwege de korte meetafstanden heeft de didactische geluidsradar alleen een elektronisch kompas nodig, dat automatisch elke beweging van de radar corrigeert. De meetfout die met deze radar kan optreden door de afwijking van het magnetische noorden naar het geografische noorden is veel kleiner binnen een klaslokaal dan de hoeknauwkeurigheid op de maximale afstand.
Hoekige transmissie
De hoekige transmissie van roterende antennes kan worden uitgevoerd door middel van een
Terwijl het servo-volgsysteem alleen wordt gebruikt in oudere analoge radarsets die gebruik maken van roterende encoders en roterende ontvangers, heeft de azimut-veranderingspulsmethode zich in modernere apparaten gevestigd.
De nieuwste radarapparaten hebben geheel of gedeeltelijk geen last van mechanische bewegingen. Hier wordt de zijwaartse hoek toegewezen door een elektronisch gestuurde bundelwartel (phased array antenne).