Основи на радиолокацията

Радарно покритие

Радарното покритие описва зоната на въздушното пространство, наблюдавана от радар или радарна мрежа.

В двукоординатните радари често се използват антени с косеканно-квадратна схема на излъчване. Основният лъч на такава диаграма прилича на правоъгълник със заоблени върхове, който се върти около вертикална ос. По този начин се образува област от пространството над земята с формата на сплескан цилиндър (показана в зелено на Изображение 1), в която радарът може да открие цел. За радарите за контрол на въздушното движение този цилиндър има диаметър около 220 км и височина около 3 000 м.

Мъртва зона

По принцип радарът не е предназначен за откриване на въздушни обекти непосредствено над антената му. Над радара има област от пространството (зона), в която не се открива цел. Тази зона се нарича «мъртва зона» или «мъртва фуния». Мъртвата зона има формата на обърнат конус или фуния, чийто ъгъл на върха е толкова по-голям, колкото по-малка е ширината на диаграма на насоченост на антената на радара във вертикалната равнина (за формата на косекан-квадрат понякога се нарича «обратен наклон»). Следователно задният скос е сред важните параметри на антената. Ако тя е малка, въздушните цели ще излязат от обхвата на засичане по-рано с приближаването на радарната им позиция.

За повечето радари радиусът на конуса на мъртвата зона е приблизително два пъти по-голям от височината на полета на целта. Това означава, че например цел, летяща на височина 1 000 фута (3 000 м), ще навлезе в мъртвата зона на разстояние 3,25 морски мили (6 000 м). Друг радар или няколко радара, разположени на известно разстояние (около сто мили), се използват за откриване на цели в мъртвата зона на радара.

Изображение 2: Вертикално припокриване на радарното покритие: в горната част е ситуацията, характерна за противовъздушната отбрана, а в долната - за контрола на въздушното движение.

Изображение 2: Вертикално припокриване на радарното покритие: в горната част е ситуацията, характерна за противовъздушната отбрана, а в долната - за контрола на въздушното движение.

Изображение 2: Вертикално припокриване на радарното покритие: в горната част е ситуацията, характерна за противовъздушната отбрана, а в долната - за контрола на въздушното движение.

Покритие на ниска надморска височина (покритие на ниска надморска височина)

Сплесканият цилиндър, изобразен на Изображение 1, има относително гладка долна повърхност при предположението за плоска земна повърхност. Кривината на тази повърхност се характеризира с ъгъл от около половин градус. Покритието на малки височини (радарно покритие на малки височини) е ограничено от кривината на земната повърхност, която води до образуване на зона на сянка. Освен това неравностите на терена (хълмове, планини, котловини) оказват влияние върху образуването на слепи зони. Въпреки големия брой мрежови радари винаги ще има зона на малка височина, в която откриването на цели ще бъде трудно или невъзможно. Но използването на подобна зона на практика е доста трудно за пилотите, тъй като те трябва да знаят къде точно да отидат във всеки един момент, за да избегнат обхождане от някой от радарите.

Можете да си представите трудностите, които изпитват страните в планинските райони (като Швейцария и Австрия) при осигуряването на непрекъснато радарно покритие. В такива случаи се използват мобилни радари, предназначени да запълнят празнините в радарното покритие, за да се отговори на изискванията за национална сигурност.

Изображение 3: Хоризонтален разрез на радарното покритие на германската мрежа от метеорологични радари (Източник: Deutscher Wetterdienst)

Изображение 3: Хоризонтален разрез на радарното покритие на германската мрежа от метеорологични радари (Източник: Deutscher Wetterdienst).

Изображение 3: Хоризонтален разрез на радарното покритие на германската мрежа от метеорологични радари (Източник: Deutscher Wetterdienst)

В зависимост от задачата радарното покритие се формира по различни принципи. За целите на отбраната трябва да се организира непрекъснато радарно поле на височина например 100 m. По време на заплаха или защита тази височина може да бъде намалена допълнително. Пълното припокриване на мъртвите зони не е задължително. При задачите за контрол на въздушното движение обаче мъртвите зони са много по-важни. За разлика от предишните задачи, височините, по-малки от 100 m (300 фута), на разстояния, по-големи от 55 km (30 морски мили) от летището, не са важни, тъй като там въздухоплавателните средства се намират на много по-големи височини. В близост до летища обаче, където въздухоплавателните средства се снижават и кацат, изискванията за радарно покритие стават по-строги. За много големи летища, като това в Мюнхен, се използват два радара за резервиране. Единият е разположен на север от летището, а другият - на юг, на около 8 км разстояние. По този начин те припокриват мъртвите зони на другия.

Германската метеорологична служба покрива цялата територия на Германия със 17 радара, всеки от които е с обхват 150 км (Изображение 3). Радарите, използвани от тази служба, могат да завъртат параболичните си антени дори вертикално нагоре. Поради това те нямат «мъртви зони» като двукоординатните радари. Покритието на радарите на малки височини също не е от значение за задачите, изпълнявани от тези радари.