www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Vymezení pojmů:

Kvazioptické vidění

Obrázek 1: velmi nízko letící cíle se mohou nepozorovaně přiblížit pod obzor

Kvazioptické vidění

Elektromagnetické vlny se chovají téměř jako světelné paprsky, a proto je lze vypočítat podle optických zákonů. To není překvapivé, protože světlo je také považováno za elektromagnetické vlnění. Jediným rozdílem je frekvence, která je u světla mnohem vyšší než u elektromagnetických vln v radarovém rozsahu.

Kvazioptické zobrazení je poněkud širší než optické zobrazení, a to kvůli výraznější difrakci při nižších frekvencích. Radarový horizont je tedy níže než optický horizont. Překážky na cestě tam mají také jiný účinek. Několik stromů má fatální vliv na optický pohled, zatímco elektromagnetické vlny mohou touto překážkou proniknout.

Vyvýšené místo pozorovatele je v optice stejně účinné jako vyvýšená anténa pro elektromagnetické vlny, protože zakřivení zemského povrchu způsobuje, že ploché objekty velmi rychle mizí za horizontem.

Schéma na obrázku 1 znázorňuje viditelnost nízko letících letadel, která je omezena zakřivením Země.

Obrázek 2: Dva pravoúhlé trojúhelníky pomáhají vypočítat kvazioptickou viditelnost.

Odvození výpočtu dosahu v závislosti na výšce antény a výšce cíle se provádí podle jednoduchých trigonometrických pravidel, která jsou znázorněna na obrázku 2. Maximální rozsah vyplývá z dílů R1 a R2, které jsou vypočteny podle Pythagorova zákona:

(1)

Čtverec výšky antény v tomto výrazu je v porovnání s ostatními členy velmi malý a lze jej jednoduše vynechat, takže aproximace je následující

(2)

pozůstatky. Výsledná chyba je obvykle menší než 1 %. Stejný postup lze provést i v druhém trojúhelníku pro vzdálenost R2 a výšku cíle:

(3)

Z obou dílčích vzdáleností lze určit maximální dosah s ohledem na radarový horizont.

(4)

Ekvivalentní poloměr Země req zohledňuje standardní refrakci a je roven 4/3 skutečného středního poloměru Země 6 371 km. Tento kořenový výraz před závorkou lze sečíst do konstantního koeficientu, přičemž se zohlední i různé měrné jednotky (Rmax v kilometrech, výšky a req v metrech).

(5)

Kvazioptická viditelnost má zvláštní význam pro námořní radary, protože jejich montážní výška je značně omezena stožárem. To platí zejména pro menší jachty, kde by měl být povinný navigační radar namontován co nejvýše.

Předpokládejte, že navigační radar na válečné lodi je ve výšce 20 m nad hladinou moře. Malá rybářská loď dosahuje svou nástavbou výšky 5 m. V jaké vzdálenosti by byla rybářská loď na radaru viditelná?

(6)

Nyní znovu vypočítejte pomocí úplné rovnice (bez tohoto přibližného vynechání členu):

(7)

V porovnání s výše uvedeným výsledkem je zde rozdíl pouze 50 m, což lze zanedbat, protože oba výsledky závisí na refrakci proudu, která byla předpokládána pouze jako standardní veličina.