www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Clutter

clutter meteo
clutter terestru
ţinte

Figure 1: Écran PPI d’un radar de contrôle aérien montrant des cibles réelles et des échos parasites

clutter meteo
clutter terestru
ţinte

Figura 1: Ecranul IOC al unui radar ATC, afişând ţinte şi clutter

Clutter

Semnalele ecou sunt rezultatele reflexiei semnalului de sondaj de către toate suprafeţele întâlnite de acesta. Astfel, în afara semnalelor ecou de la avioane mai apar şi o serie de semnale ecou nedorite de la diverse surse. În cazul radarelor de supraveghere semnalele nedorite sunt în principal zgomotele şi clutter-ul. (Zgomotele au fost prezentate într-un capitol anterior). Clutter este un termen folosit pentru bruiajul pasiv şi include reflexii nedorite de la ţintele fixe din teren (suprafaţa Pământului, clădiri, munţi etc.) - clutter terestru, de la suprafaţa mării - clutter marin, de la formaţiunile meteo (precipitaţii, nori etc.) - clutter meteo, de la păsări sau insecte şi de la reflectori dipoli artificiali (chaff). Definirea clutter-ului depinde de destinaţia radarului. În cazul radarelor meteo, reflexiile de la formaţiunile meteo nu sunt considerate clutter, ci semnal util.

Deoarece avioanele au viteza mult mai mare decât formaţiunile meteo sau ţintele fixe din teren, sistemele radar ce pot determina viteza ţintelor vor elimina clutter-ul, acesta nemaifiind afişat pe indicator. Procesul de eliminare a semnalelor de la ţintele fixe şi de prelucrare doar a celor de la ţintele mobile poartă denumirea de SŢMSelecţia Ţintelor Mobile (MTI - Moving-Target Indicators). Cele mai folosite metode SŢM sunt:

Clutter-ul poate fi clasificat în următoarele tipuri geometrice:

Din punct de vedere al mobilităţii, clutter-ul poate fi mobil sau fix. Clutter-ul terestru este în general fix deoarece obiectele din teren sunt staţionare. Pe de altă parte, clutter-ul meteo este mobil datorită în principal acţiunii vântului.

Clutter-ul poate fi considerat omogen dacă densitatea tuturor semnalelor reflectate este uniformă. Majoritatea tipurilor de clutter de suprafaţă şi de volum sunt considerate a fi omogene, deşi în practică această simplificare nu este întotdeauna cea mai bună. Clutter-ul neomogen este acela la care amplitudinea semnalelor reflectate diferă semnificativ de la o celulă de prelucrare la alta. Un exemplu de clutter neomeogen este cel provenit de la clădirile dintr-o zonă urbană.

Clutter-ul marin

Figura 2: Clutter marin pe un ecran IOC

Figura 2: Clutter marin pe un ecran IOC

Clutter-ul marin reprezintă reflexiile nedorite de la crestele valurilor. Spre deosebire de clutter-ul terestru, cel marin are o anumită mobilitate datorită mişcării valurilor, prezentând o anumită frecvenţă Doppler. În timp, clutter-ul marin se modifică, pe când cel terestru rămâne neschimbat. De aceea în practică este dificilă eliminarea acestui tip de clutter prin SŢM fără anumite pierderi de detecţie.

În figura alăturată este prezentat un exemplu de clutter marin. Se observă că vântul bate fie din direcţia 310° (N-E), fie din direcţia opusă. (Din păcate pe o singură imagine a indicatorului nu se poate observa dacă frecvenţa Doppler este pozitivă sau negativă. Doar după o anumită perioadă de observare a ecranului se poate determina direcţia de deplasare a clutter-ului şi implicit semnul frecvenţei Doppler.)

Datorită vitezei radiale reduse, acest clutter este foarte uşor eliminat de o schemă SŢM.

Harta clutter-ului

TÎn trecut, operatorul radar trebuia să memoreze poziţia pe ecran a tuturor ţintelor fixe din jurul radarului pentru a putea descoperi ţintele ce se deplasau în apropiere. În prezent, această metodă nu mai este folosită decât în cazul în care toate circuitele SŢM au dat greş.

Metode statistice folosind harta clutter-ului

În prezent această hartă este memorată automat de procesorul radarului. Valoarea semnalelor reflectate de la ţintele fixe este memorată sub formă numerică pentru fiecare azimut şi celulă de distanţă. În cazul în care una din valorile memorate s-a modificat suficient, semnalul corespunzător va fi afişat pe ecran, fiind considerat ca provenind de la o ţintă. Harta clutter-ului este foarte utilă pentru descoperirea ţintelor cu evoluţie tangenţială sau staţionare (elicoptere).