www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Noções básicas de radar

Assinatura radar

Figura 1: Diagrama da seção transversal do radar experimental do bombardeiro B-26 a 3 GHz (de acordo com Skolnik)

O gráfico mostra o diagrama de radiação secundária de uma aeronave no sistema de coordenadas polares. O diagrama consiste de uma seqüência aparentemente caótica de máximos e mínimos da radiação secundária em torno de uma aeronave estilizada no centro do sistema de coordenadas polares.

Figura 1: Diagrama da seção transversal do radar experimental do bombardeiro B-26 a 3 GHz (de acordo com Skolnik)

Assinatura radar

A assinatura radar é a informação sobre os ecos característicos de um objeto refletor (alvo). É como uma impressão digital que pode ser usada para determinar o tipo ou a natureza do alvo. Ela inclui não apenas as variações de amplitude dos ecos, que dependem da aparência da superfície de retrocesso efetiva (ver Radar Cross Section, RCS), mas também o espectro de deslocamento de Doppler[1] com sua modulação característica ou harmônicas no sinal do eco.

Embora a assinatura do radar também contenha informações sobre a área de reflexão efetiva do alvo, ela não deve ser equiparada a ela. As assinaturas de radar são determinadas empiricamente e coletadas em bancos de dados. Estas informações desempenham um papel importante na caracterização dos alvos, especialmente no radar militar.

Figura 2: Modulação da lâmina de um avião propulsor e de uma usina eólica

Figura 2: Modulação da lâmina de um avião propulsor e de uma usina eólica

Seção transversal do radar

A seção transversal do radar depende muito da direção na qual o objeto refletor é iluminado pelo radar. As mudanças características nesta área podem ser usadas para determinar a orientação do alvo em relação ao radar. Para a assinatura do radar, este valor de amplitude geralmente é apenas uma referência que mede a diferença de amplitude entre os componentes não modulados e modulados. Um offset de freqüência, devido à velocidade radial (efeito Doppler), deve ser eliminado para obter um sinal normalizado que possa ser comparado (correlacionado) com as entradas do banco de dados.

Modulação do motor

Informações mais importantes para a assinatura do radar são os turnos Doppler causados por peças alvo móveis, por exemplo, as hélices de uma aeronave convencional ou as pás do compressor de motores a jato (este último é chamado de Jet Engine Modulation, JEM). Essas freqüências de Doppler dependem do número de peças e de sua velocidade de rotação.

Devido ao movimento de rotação, estas peças mudam constantemente sua velocidade radial instantânea em relação ao radar e são zero em determinados ângulos de sua própria rotação. Isto resulta em um padrão característico de freqüências Doppler. Como uma impressão digital, estas podem ser usadas para identificar o tipo de aeronave. Entretanto, todas as freqüências Doppler devem ser medidas e correlacionadas com a imagem do banco de dados.

Harmônicas

Quando o pulso do radar encontra uma camada limite no material que tem uma característica não linear semelhante a um diodo, os harmônicos aparecem no eco. Para aplicações militares, este efeito é de menor importância, pois os fabricantes de aeronaves já asseguram que tais camadas de fronteira não ocorram. Para a recepção dessas harmônicas, é necessário um receptor de banda larga extrema, o que é um obstáculo à proteção contra o ruído do radar.

Para outra aplicação, estas harmônicas são de importância crucial no chamado radar harmônico. Por exemplo, isto é usado no resgate nas montanhas para encontrar pessoas enterradas sob uma avalanche. As harmônicas aparecem no esquiador é equipado com um pequeno dipolo com um diodo semi-condutor entre as duas metades de dipolo muitas vezes oferecidas em estações de alto risco. Os fabricantes de roupas especiais para esqui ou montanhismo podem incluir tais refletores nas roupas. O radar pode agora distinguir muito bem entre as assinaturas de radar do sinal de eco passivo, como aquele que volta de uma rocha e aquele que volta de uma pessoa enterrada e imóvel.

Referência:

  1. G. Raju: ''Radar engineering and fundamentals of navigational aids'' New Delhi: I K International Publishing House, 2010., ISBN 9788190694216 (pré-visualização on-line)