Radar Grondbeginselen

Doelvolgradars of vuurleidingsradars

Radarapparatuur die continu één enkel doel volgt, wordt „doelvolgradar“ genoemd. Deze toestellen worden gewoonlijk gebruikt om wapensystemen te besturen, vandaar dat zij vaak „vuurleidingsradar“ worden genoemd. Zij meten de coördinaten van een doelwit, bepalen de baan ervan en proberen de volgende positie te voorspellen. Daartoe kunnen ze vaak maar op één doelwit werken, maar doen dat met uiterste nauwkeurigheid. Radar voor het volgen van doelwitten wordt vaak militair gebruikt als vuurleidingsradar.

Er zijn twee verschillende methoden om een doel met radar te volgen:

1. Track-while-scan
   (gelijktijdig doelvolgen en doelzoeken) Hier werkt de radar in de eerste plaats als verkenningsradar en zoekt hij in een grotere sector naar doelen. Als een doel wordt gedetecteerd, probeert de radar de baan ervan te volgen. Met deze methode kunnen verschillende doelen worden verwerkt. Meestal wordt hiervoor de monopulsmethode gebruikt.
2. Voortdurend volgen van het doel
   Hier is de radar gespecialiseerd in het direct volgen van doelen en is hij sterk beperkt in de doelzoek-functie. Daarom wordt vaak een extra doelradar gebruikt. Op deze manier wordt slechts één enkel doel gevolgd. Deze radars kunnen ook de oudere conische scanmethode gebruiken.

Vuurgeleidingsradars werken gewoonlijk met een zeer smal, scherp gericht antennepatroon, gebruiken een zeer hoge pulsherhalingsfrequentie en een extreem korte zendpuls. Hoewel deze kenmerken resulteren in een zeer hoge nauwkeurigheid bij het volgen van doelen, verkleinen zij het bereik en maken zij het dus moeilijk om doelen in een bredere sector te zoeken.

Vuurleidingsradars moeten hun antennes vanwege deze sterke focussering eerst in de richting van het te veroveren doel richten. Dit proces begint met een zeer breed antennepatroon. Deze fase van het zoeken naar een doel wordt doel zoeken genoemd. Zodra het doel is opgepikt, wordt overgeschakeld op een smaller antennepatroon om het doel op te pikken. Zodra het doel door het smalle antennepatroon is opgepikt, schakelt de radar over op de doelbegeleiding-modus. De radar volgt nu alle manoeuvres van het doelwit en de wapensystemen zijn op het doelwit afgesteld. (Meerdere begeleidingsmethoden zijn hier mogelijk.) Deze drie opeenvolgende werkingsfasen worden vaak modi genoemd en zijn dezelfde (of tenminste gelijksoortige) als de doelbehandelingsvolgorde van de meeste vuurleidingradars.

Track-while-scan is een methode om de functies doel zoeken en doel volgen te combineren. De radar kan meerdere doelen tegelijk volgen. Deze methode wordt gebruikt in luchtverkeersleidingsradarsystemen die gebruik maken van gelijktijdige informatie van secundaire radar. (Hun meer gedetailleerde functies worden toegelicht in het hoofdstuk Radarsignaalverwerking). Bewakingsradars voor luchtverdediging kunnen niet vertrouwen op deze secundaire radarinformatie. Deze radars speuren een sector af naar doelen en telkens wanneer de radar een doel detecteert, berekent hij het doelbereik, de snelheid, de zijwaartse hoek en de elevatiehoek. Na een aantal opeenvolgende cycli kan de radar een nauwkeurig doelpad samenstellen.

Dit nauwkeurige doelpad kan dan worden gebruikt om (in het geval van civiele luchtveiligheid) een veilige koers zonder gevaar voor botsing te berekenen, of (in het geval van een militaire toepassing) het exacte trefpunt met de nodige voorsprong voor luchtverdediging.