www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Principiile Radiolocaţiei

Semnătura radar

Figura 1: Diagrama secțiunii transversale radar experimentale a bombardierului B-26 la 3 GHz

Graficul prezintă diagrama de radiație secundară a unei aeronave în sistemul de coordonate polare. Diagrama constă într-o secvență densă, aparent haotică, de maxime și minime ale radiației secundare în jurul unei aeronave stilizate în centrul sistemului de coordonate polare.

Figura 1: Diagrama secțiunii transversale radar experimentale a bombardierului B-26 la 3 GHz

Semnătura radar

Semnătura radar este o informație despre ecourile caracteristice ale unui obiect reflector (țintă). Este ca o amprentă digitală care poate fi folosită pentru a determina tipul sau natura țintei. Acesta include nu numai variațiile de amplitudine ale ecourilor, care depind de aspectul suprafeței efective de retrodifuziune (RCS), ci și spectrul de deplasare Doppler[1] cu modularea sau armonicele sale caracteristice în semnalul de ecou.

Deși semnătura radar conține, de asemenea, informații despre zona de reflexie efectivă a țintei, aceasta nu trebuie asimilată cu ea. Semnăturile radar sunt determinate empiric și colectate în baze de date. Aceste informații joacă un rol major în caracterizarea țintelor, în special în cazul radarelor militare.

Figura 2: Modularea paletelor unui avion cu elice și a unei centrale eoliene

Figura 2: Modularea paletelor unui avion cu elice și a unei centrale eoliene

Suprafața efectivă de retrodifuziune

Suprafața efectivă de retrodifuziune depinde în mare măsură de direcția în care obiectul reflectant este luminat de radar. Modificările caracteristice din această zonă pot fi utilizate pentru a determina orientarea țintei în raport cu radarul. Pentru semnătura radar, această valoare de amplitudine este de obicei doar o referință care măsoară diferența de amplitudine dintre componentele modulată și nemodulată. Prin urmare, trebuie eliminat un decalaj de frecvență, datorat vitezei radiale (efect Doppler), pentru a obține un semnal normalizat care poate fi comparat (corelat) cu înregistrările din baza de date.

Modularea motorului

Informații mai importante pentru semnătura radar sunt deplasările Doppler cauzate de părțile mobile ale țintei, de exemplu, elicele unui avion convențional sau paletele compresorului motoarelor cu reacție (aceasta din urmă se numește Jet Engine Modulation, JEM). Aceste frecvențe Doppler depind de numărul de piese și de viteza de rotație a acestora.

Din cauza mișcării de rotație, aceste piese își modifică în mod constant viteza radială instantanee în raport cu radarul și sunt zero la anumite unghiuri ale propriei rotații. Acest lucru are ca rezultat un model caracteristic de frecvențe Doppler. La fel ca o amprentă digitală, acestea pot fi folosite pentru a identifica tipul de aeronavă. Cu toate acestea, toate frecvențele Doppler trebuie să fie măsurate și corelate cu imaginea din baza de date.

Armonice

Atunci când impulsul radar întâlnește un strat limită în materialul care are o caracteristică neliniară similară cu o diodă, apar armonici în ecou. Pentru aplicațiile militare, acest efect are o importanță minoră, deoarece producătorii de aeronave se asigură deja că astfel de straturi limită nu apar. Pentru recepționarea acestor armonici, este necesar un receptor de bandă extrem de largă, ceea ce reprezintă un obstacol în calea protecției împotriva zgomotului radar.

Într-o altă aplicație, aceste armonici sunt de o importanță crucială în așa-numitul radar armonic. De exemplu, acesta este utilizat în operațiunile de salvare montană pentru a găsi persoane îngropate sub o avalanșă. Armonicele apar pe schiorul este echipat cu un mic dipol cu o diodă semiconductoare între cele două jumătăți de dipol, adesea oferit în stațiunile cu risc ridicat. Producătorii de îmbrăcăminte specială pentru schi sau alpinism pot include astfel de elemente reflectorizante în hainele respective. Radarul poate acum să facă o distincție foarte bună între semnăturile radar ale semnalului de ecou pasiv, cum ar fi cel provenit de la o piatră și cel provenit de la o persoană îngropată și imobilă.

Referință:

  1. G. Raju: ''Radar engineering and fundamentals of navigational aids'' New Delhi: I K International Publishing House, 2010., ISBN 9788190694216 (previzualizare online)