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Cobertura de radar

Figura 1: Cobertura de radar donde el cono de silencio es visible en el centro en rojo.

Figura 1: Cobertura de radar donde el cono de silencio es visible en el centro en rojo.

Figura 1: Cobertura de radar donde el cono de silencio es visible en el centro en rojo.

Cobertura de radar

La cobertura de los radares es el volumen del espacio aéreo escaneado por un radar o una red de radares.

A menudo se trata de un radar bidimensional con un haz cosecante cuadrado que cubre un sector vertical triangular y escanea el horizonte 360 grados. El resultado es un volumen en forma de cilindro toroidal plano donde el radar puede localizar cualquier objetivo de interés. La figura 1 muestra la cobertura de un radar de vigilancia aérea de este tipo, también llamado radar de aeropuerto, con un diámetro de unas 120 millas náuticas (220 km) y una altura de 10 000 pies (3 000 metros).

Cono del silencio

La figura 1 muestra que el rayo no cubre todos los ángulos desde el horizonte hasta la vertical. La parte de las esquinas superiores no está cubierta y se llama cono del silencio por su forma. Por lo tanto, es importante saber en qué ángulo comienza el cono, ya que un avión que pase por encima del emplazamiento del radar desaparecerá inevitablemente de la pantalla después de una determinada distancia, en función de su altura de vuelo.

La mayoría de los radares están diseñados para que el radio del cono de silencio sea el doble de la altura de vuelo de los objetivos. Así, un avión a 3 000 metros entrará en el cono de silencio a 3,25 millas náuticas (6 000 metros) del radar. Para continuar el seguimiento de esta aeronave, debe ser detectada por otro u otros radares situados a suficiente distancia del primero, unas 100 millas náuticas, fuera de su propio cono de silencio.

Figura 2: Cobertura superpuesta de varios radares, típica de una red de defensa aérea, arriba, y la de una zona de control del tráfico aéreo, abajo.

Figura 2: Cobertura superpuesta de varios radares, típica de una red de defensa aérea, arriba, y la de una zona de control del tráfico aéreo, abajo.

Figura 2: Cobertura superpuesta de varios radares, típica de una red de defensa aérea, arriba, y la de una zona de control del tráfico aéreo, abajo.

El término también se utiliza para los radares laterales de las aeronaves, pero en este caso el eje del cono de silencio se dirige hacia la parte delantera o trasera de la aeronave.

Cobertura de bajo nivel

El volumen de cobertura también tiene una „zona muerta” cerca del suelo. La figura 1 muestra un terreno sin relieve, pero el rayo se eleva 0,5 grados con la distancia debido a la curvatura de la Tierra. Si hay obstáculos en el suelo, como edificios o colinas, crean una sombra que limita aún más la cobertura de bajo nivel. El rayo tampoco puede bajar a los valles. De nuevo, una red de radares puede rellenar parte de la zona muerta, pero es imposible hacerlo por completo porque todos los haces están sujetos a las mismas limitaciones. Cuanto más densa sea la red, menores serán los vacíos de cobertura. Por lo tanto, en la práctica es difícil que un avión utilice esta debilidad porque el piloto tiene que conocer exactamente la zona muerta de la red y volar bajo.

Es fácil imaginar que los países montañosos, como Suiza, están más sujetos a este problema de cobertura y suelen utilizar varios pequeños radares móviles, además de sus radares fijos, para cubrir las carencias.

Figura 3: Cobertura horizontal de una red de radares meteorológicos en Alemania (Fuente: Deutscher Wetterdienst)

Figura 3: Cobertura horizontal de una red de radares meteorológicos en Alemania (Fuente: Deutscher Wetterdienst).

Figura 3: Cobertura horizontal de una red de radares meteorológicos en Alemania (Fuente: Deutscher Wetterdienst)

Dependiendo de la finalidad del radar, son posibles varias disposiciones. Para la vigilancia aérea militar, la cobertura total debe estar disponible hasta una altura muy baja sobre el nivel del suelo (por ejemplo, 100 metros) y debe ser posible disminuirla en caso de crisis.

En el caso del tráfico aéreo, el cono de silencio es más importante para las operaciones y la cobertura por debajo de 100 metros no es importante lejos del radar (por ejemplo, a una distancia de más de 30 millas náuticas, o 55 km). En los grandes aeropuertos, como el de Múnich, se utilizan dos radares por redundancia: uno al norte y otro al sur de las pistas, a una distancia de 8 km entre sí, lo que permite la cobertura mutua de sus conos de silencio sobre el aeródromo (Figura 2, abajo)..

En el caso de los radares meteorológicos, como los del Servicio Meteorológico Alemán (Deutscher Wetterdienst) de la figura 3, los radares escanean con un fino haz tridimensional en varios ángulos más cercanos a la vertical, lo que limita la extensión horizontal del cono de silencio. Este servicio dispone de 17 radares con un alcance efectivo de 150 km y están espaciados para proporcionar la máxima cobertura del territorio nacional minimizando la „zona muerta”, pero el coste de estos radares no permite proporcionar una cobertura de muy bajo nivel. Los ángulos negativos con respecto al horizonte del radar se utilizan en algunos países para detectar las precipitaciones de escasa extensión vertical, como las lloviznas y los chubascos de nieve, reduciendo la zona muerta. Los países más montañosos, como Suiza, también necesitan una red más densa para cubrir los valles y las zonas de sombra orográfica.

Por último, existen densas redes experimentales de pequeños y económicos radares en Estados Unidos para proporcionar información adicional a niveles más bajos en zonas propensas a los tornados. La combinación del radar convencional y estos pequeños radares proporciona una mejor detección de la cizalladura por debajo de 1 km en las tormentas eléctricas (American Meteorological Society).