Radar Basics

Pokrytí radiolokátorem

Pokrytí radiolokátorem nebo pokrytí radiolokačním polem popisuje prostor kontrolovaný radarovou jednotkou nebo skupinou radarových jednotek.

Dvourozměrný radar často používá anténu s kosekantním čtvercovým obrazcem. Hlavní směr paprsku tvoří v ideálním případě svislý pravoúhlý lichoběžník se zaoblenými rohy, který se otáčí kolem svislé osy. Tím se vytvoří geometrie plochého válce nad terénem, v němž může radar lokalizovat cíl. V případě přehledového radaru používaného řízením letového provozu (nebo také okrskový přehledový radiolokátor) má tento válec (na obrázku 1 je znázorněn zeleně) průměr asi 150 km a výšku asi 3 až 4 km.

Hluchý kužel

Přesně uprostřed nad radarovou anténou má však tento válec kuželovitý otvor. Tento otvor se nazývá hluchý kužel. Tento hluchý kužel má poloměr 2 až 3násobek výšky letu v závislosti na typu antény radarové jednotky. Ve výšce letu 3 km to odpovídá vzdálenosti 6 až 9 km. Uvnitř hluchého kužele radar nedokáže lokalizovat žádné objekty. Pokud by bylo nutné kontrolovat i tento prostor uvnitř mrtvého trychtýře, pak to musí provádět radarová jednotka, která stojí o něco dále a jejíž radarové informace se zobrazují na displejích obou radarových jednotek.

Obrázek 2: Vertikální překrytí oblastí pokrytí radarem, nahoře: typický případ protivzdušné obrany; dole řízení letového provozu.

Obrázek 2: Vertikální překrytí oblastí pokrytí radarem, nahoře: typický případ protivzdušné obrany; dole řízení letového provozu.

Tento termín se také používá pro palubní radar s bočním vyzařováním. V tomto případě se však oblast ve směru letu vpřed nebo v opačném směru označuje jako hluchý kužel.

Pokrytí v malých výšek

Plochý zelený válec na obrázku 1 má na rovném terénu relativně hladký spodní povrch. Zakřivení vnějších okrajů směrem nahoru je řádově půl stupně. Ze vzdálenosti 40 až 50 km má však zakřivení Země vliv na lokalizační schopnosti radaru, jehož vysílaný výkon se šíří podle kvazioptických zákonů. Výsledkem je mrtvá zóna za radarovým horizontem. Vliv na velikost této mrtvé zóny mají také terénní nerovnosti, jako jsou kopce nebo dokonce hory a údolí, a to v důsledku zastínění. Tuto mrtvou zónu může pokrýt i jiná radarová jednotka. Navzdory velkému počtu radarových jednotek uspořádaných v radarové síti zůstane vždy prostor v extrémně malé výšce, ve kterém může letadlo proletět pod radarem. V praxi to však pro pilota není tak snadné, protože musí přesně vědět, kam má letět, aby byl co nejdále od jakéhokoli radaru. Aby však byla tato spodní hranice co nejnižší, musí být již nyní rozmístěna velmi hustá síť radarů. Jak si lze představit, země v horských oblastech (Švýcarsko nebo Rakousko) mají velké potíže s vybudováním nepřetržité radarové sítě. Pro splnění požadavků obrany státu je mnoho menších mobilních radarů rozmístěno jako tzv. vykrývací radiolokátory (v angličtině: Gap-filler) a instalováno právě v těchto mezerách.

Obrázek 3: Horizontální radarové pokrytí sítě meteorologických radarů v Německu

Obrázek 3: Horizontální radarové pokrytí sítě meteorologických radarů v Německu
(Zdroj: Deutscher Wetterdienst, Německá meteorologická služba)

V závislosti na úkolu se toto překrývání provádí podle různých zásad. Například pro dohled nad vzdušným prostorem v zájmu národní obrany musí být radarové pokrytí nepřerušené až do výšky 100 metrů. V případě krize nebo obrany se musí ještě snížit. Překrývání až k hluchým kuželům však není nutné.

Při řízení letového provozu má hluchý kužel mnohem větší význam, zatímco řídícímu letového provozu na letišti je poměrně lhostejné, co se děje ve vzdálenosti 50 km a výšce 100 m. Hluchý kužel není nutný. Na velmi velkých letištích, jako je například letiště v Mnichově, se používají dva radary pro koncové oblasti, a to pouze z důvodu redundance. Jeden ASR-2000 je umístěn severně a jeden jižně od letiště ve vzdálenosti téměř přesně 8 km od sebe. Tím si navzájem zakrývají hluché kužely.

Německá meteorologická služba (Deutscher Wetterdienst) může pokrýt celé Německo 17 radary, každý s dosahem 150 km. Použité radary, například typu Meteor 1500C, jsou schopny vyklopit své parabolické antény vertikálně vzhůru. Proto neznají hluchý kužel jako 2D radar. Spodní hranice radaru menší než 200 m také není příliš důležitá.

Český hydrometeorologický ústav používá dva meteorologické radary. Jeden je zřízen v Brdy - Praha (Střední Čechy), druhý v Skalky u Protivanova (Střední Morava).