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

Medição de distância

Radar principle:
An electromagnetic pulse travels at the speed of light from an antenna to an airborne target. There the energy is reflected and the echo signal moves back at the same speed and is received by the antenna. The time measurement (in the picture symbolized with stop watches) permits to calculate the distance of airborne target from the run time and the known speed.

Figura 1: Medição em tempo de execução por radar

transmitted energie
echo signal

Figura 1: Medição em tempo de execução por radar

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.

Figura 1: Medição em tempo de execução por radar

Medição de distância

O radar transmite um pulso de rádio curto com potência de pulso muito alta. Esse pulso é focado em uma direção apenas pela diretividade da antena e se propaga nessa direção dada na velocidade da luz.

Se nesta direção um obstáculo, um avião, então uma parte da energia do pulso é espalhada em todas as direções. Uma porção muito pequena também é refletida de volta ao radar. A antena do radar recebe essa energia e o radar avalia a informação contida.

A distância que podemos medir com um simples osciloscópio. No osciloscópio se move de forma síncrona com o pulso transmitido um ponto luminoso deixando um rastro. A deflexão começa com o pulso do transmissor. O local luminescente se move para ser dimensionado no osciloscópio com a onda de rádio. Neste momento, em que a antena recebe o pulso de eco, esse pulso também é mostrado no osciloscópio. A distância entre os dois pulsos mostrados no osciloscópio é uma medida da distância da aeronave.

Uma vez que a propagação de ondas de rádio acontece a velocidade constante (a velocidade da luz  c0), esta distância é determinada a partir do tempo de execução do sinal transmitido de alta frequência. O alcance real de um alvo do radar é conhecido como alcance inclinado. O alcance inclinado é a distância da linha de visão entre o radar e o objeto iluminado. Enquanto o alcance do solo é a distância horizontal entre o emissor e seu alvo e seu cálculo requer conhecimento da elevação do alvo. Como as ondas viajam para um alvo e vice-versa, o tempo de ida e volta está se dividindo em dois para obter o tempo que a onda levou para alcançar o alvo. Portanto, a seguinte fórmula surge para o intervalo inclinado:

(1)

  • c0 = Velocidade da Luz = 3·108 m/s
  • t = tempo [s]
  • R = Antena de alcance inclinado - objetivo [m]

As distâncias são expressas em quilômetros ou milhas náuticas (1 NM = 1,852 km).

Derivação da equação

Intervalo é a distância do local do radar até o alvo medido ao longo da linha de visão.

(2)

(3)

O fator dois na equação vem da observação de que o pulso do radar deve viajar para o alvo e voltar antes da detecção, ou o dobro do alcance.

Formel 4 = Formel 1: Die Formel drei wurde umgestellt: die Entfernung (R) ist nun die Hälfte des Produktes aus der Lichtgeschwindigkeit (C0) und der gemessenen Zeit (t). Die Maßeinheit ist Meter.

(4)

Onde c0= 3·108 m/s, é a velocidade da luz na qual todas as ondas eletromagnéticas se propagam.

Se o respectivo tempo de execução t for conhecido, então a distância R entre um alvo e o conjunto de radares pode ser calculada usando esta equação.


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