Balance de tiempo del radar de pulsos
Los parámetros del radar, como la velocidad de rotación de la antena, el tiempo de irradiación, el alcance máximo inequívoco medible, la frecuencia de repetición de impulsos (PRF) y el número máximo de impulsos reflejados por el objetivo, están estrechamente acoplados. Además, todos los demás parámetros del radar, como el alcance y la resolución angular, la velocidad ciega, etc., pueden calcularse a partir de estas relaciones temporales básicas.
Para un radar clásico (por ejemplo, que no utilice la tecnología monopulso) utilizado como radar del área de la terminal de un sistema de control del tráfico aéreo, el tiempo de actualización necesario es inferior a 5 segundos. Este requisito limita el tiempo de adquisición y el rango máximo medible de forma inequívoca (véase la figura 1).
reflejados en el objetivo
de impulsos
Figura 1: Balance de tiempo del radar de pulsos
reflejados en el objetivo
de impulsos
Figura 1: Balance de tiempo del radar de pulsos
reflejados en el objetivo
de impulsos
Figura 1: Balance de tiempo del radar de pulsos
Dado que el procesamiento de datos en este radar de sondeo se realiza en tiempo real (con un retraso constante relativamente pequeño), el tiempo de actualización de los datos depende del periodo de rotación de la antena. Para poder medir las coordenadas del mismo objetivo (es decir, apuntar la antena hacia él) una vez cada 5 segundos, se requiere una tasa de rotación de la antena de al menos 12 revoluciones por minuto.
Se sabe que el tiempo de irradiación, es decir, el tiempo durante el cual el haz del radar pasa sobre la superficie del objetivo, está determinado principalmente por la anchura del haz en el plano horizontal y la velocidad de rotación de la antena. Supongamos que la anchura del haz es de 1,6°, lo que corresponde a una antena parabólica bien diseñada. A continuación, dividiendo el valor angular de la rotación completa de la antena de 360° por 1,6°, obtenemos el número de direcciones en las que las posiciones del diagrama de radiación de la antena no se solapan – 360°/1,6° = 225. Dividiendo 5 segundos por este número de direcciones, obtenemos un tiempo de exposición de 5 s / 225 = 22,22 ms por dirección.
Los indicadores de calidad de detección requeridos (probabilidad de detección, precisión de la medición de coordenadas) determinan el número necesario de impulsos reflejados desde el objetivo implicado en la acumulación interperiodística. Supongamos que el número necesario de impulsos a acumular (integrar) es de 20. Por tanto, el periodo de repetición máximo será de 22,22/20 ≈ ms. Suponiendo que el tiempo de recepción es inferior al periodo de repetición, obtenemos el valor del alcance máximo medido sin ambigüedad para el radar de sondeo inferior a 150 kilómetros. Si el radar aplica el bamboleo del periodo de repetición de los pulsos de sondeo para suprimir las velocidades "ciegas", entonces el alcance inequívoco estará determinado por el periodo de repetición más pequeño utilizado. Por lo tanto, debemos contar con un valor de período de repetición de impulsos de 0,8 milisegundos en lugar de 1 milisegundo. Por lo tanto, el alcance máximo inequívoco medible es de 120 kilómetros o 65 millas náuticas.
Así, podemos ver que el equilibrio temporal es muy importante a la hora de construir un radar. Con los parámetros dados de un radar concreto, el equilibrio temporal determina su alcance máximo alcanzable. No es posible realizar mediciones adicionales (por ejemplo, la altitud), que requieren tiempo adicional y, por tanto, alteran el equilibrio temporal del radar. Incluso pequeños cambios en el número de pulsos acumulados reflejados por el objetivo (como una posible medida para aumentar el tiempo de adquisición y lograr un rango de medición más inequívoco) tienen un impacto negativo en la probabilidad de detección del radar.
Para aumentar el alcance del radar o para realizar mediciones adicionales es necesario utilizar métodos cualitativamente diferentes de medición y procesamiento de señales, como la tecnología monopulso y/o la formación de patrones digitales.