Radar Grondbeginselen

Radiële snelheid

De beweging van een voorwerp met een bepaalde snelheid wordt gekenmerkt door zijn richting, zodat deze (de beweging) kan worden beschreven door een snelheidsvector. In relatie tot de waarnemingsrichting van het doelwit kan de snelheidsvector van het doelwit worden ontleed in twee componenten:

• Een vector die langs de gezichtslijn van het doel is gericht en de radiële snelheid van het doel wordt genoemd (kan zowel in de richting van het waarnemingspunt als in de tegenovergestelde richting zijn gericht);
• Een vector loodrecht op de vizierlijn van het doel, de tangentiële snelheid of tangentiële component van de vector van de doelsnelheid genoemd.

De diagonaal van een rechthoek die deze twee vectoren als zijden heeft en dus hun som weergeeft, is de totale doelsnelheidsvector of kortweg de doelsnelheidsvector. De lengte van de vector van de doelsnelheid is gelijk aan de snelheid van het doelwit (hoe langer de vector, hoe sneller het doelwit beweegt), en de richting ervan valt samen met de bewegingsrichting (heading) van het doelwit.

Alles wat de radar op een bepaald tijdstip „ziet“ is een deel van de snelheidsvector van het doel dat wijst langs een straal die van de antenne naar het doel is getrokken. In het algemeen komt deze component niet overeen met de werkelijke koers van het doel, maar beschrijft alleen dat deel ervan dat naar de radar toe of ervan weg is (afhankelijk van de vraag of het doel nadert of zich verwijdert).

De radiële snelheid van het doelwit is de component van de totale snelheidsvector van het doelwit die naar de radar toe of van de radar af is gericht.

Loodrecht op de radiële snelheidsvector staat de tangentiële snelheidsvector. De grootte van deze vector beïnvloedt de werking van het antennebesturingssysteem in de volgradar.

Wanneer een vliegtuig in een rechte lijn langs een radar vliegt, d.w.z. met een constante koers, is er een punt in zijn baan waarop de radiale snelheid nul zal zijn. In dit geval zal de tangentiële component samenvallen met de totale snelheidsvector van het doelwit. Het is bekend dat het Doppler-effect alleen optreedt wanneer de radiale snelheid van het doelwit niet gelijk is aan nul. Op het moment dat het vliegtuig zich op dit punt bevindt, kan zijn snelheid dus niet door de radar worden gemeten en kan het dus niet worden onderscheiden van de passieve interferentie die door een stilstaand voorwerp wordt opgewekt.

Wanneer het vliegtuig zich na het passeren van het punt in kwestie in een rechte lijn blijft voortbewegen, keert de radiale snelheid haar richting om en zal van de radar worden weggeleid. Dit veroorzaakt ook een dopplereffect en de frequentie van het gereflecteerde signaal zal verschillen van de draaggolffrequentie van het sondesignaal met een hoeveelheid die evenredig is met de radiale snelheid. Het enige verschil is dat wanneer de radiale snelheid naar de radar is gericht (doel nadert), de frequentie van het echosignaal toeneemt met de Doppler-component, terwijl wanneer de radiale snelheid van de radar af is gericht (doel verwijdert zich), de frequentie van het echosignaal met dezelfde hoeveelheid afneemt.

Indien het doelwit zich in een cirkel met een constante straal rond de radarpositie beweegt, zal zijn radiale snelheid op alle punten van het traject nul zijn. In dit geval treedt het Doppler-effect niet op en is de Doppler-frequentie nul. Het echosignaal van een dergelijk doel wordt door het selectiefilter voor bewegende doelen onderdrukt als passieve ruis en verschijnt niet op het radarbeeldscherm.