Radar de sol - aviatie

RADAR DE SOL - AVIATIE

Radarul reprezinta un mijloc de navigatie care foloseste o tehnica  radio aparte si anume transmiterea undelor electromagnetice de regula sub forma de impul­suri precum si receptionarea acestora dupa ce au fost reflectate de diferite obiecte din spatiu. El este utilizat la sol, la bordul navelor si avioanelor pentru a localiza in spatiu, adica a determina unele coordonate fata de statia ra­dar, dintre care directia si distanta sunt cele mai importante si mai folosite. Radarul este deci un mijloc de radionavigatie gonioteleme­tric. Sunt unele radaruri care pot determina pe langa directie si distanta si inaltimea de zbor, asa cum sunt cele utilizate in aviatia civila pentru controlul apropierii de precizie (la aterizare). Asemanator radarului si bazat pe a­ceeasi tehnica si principiu este echipamentul pentru masurarea distantei DME si transpon­derul, unde impulsurile receptionate nu sunt oele reflectate, ci impulsuri generate de dispo­zitive speciale.

Utilizare

Inca in anul 1888, savantul Hertz a demon­strat modul de transmitere a energiei electromagnetice in spatiu si faptul ca aceasta energie este capabila sa se reflecte. Daca transmi­terea si receptia undelor electromagnetice intre doua puncte a inceput sa fie practicata sub forma de radiocomunicatii din anul 1922, ideia masurarii timpului scurs intre transmiterea unui semnal radio si receptia aceluiasi semnal reflec­tat de un obiect oarecare a aparut simultan in mai multe tari: Anglia, U.R.S.S., S.U.A. in jurul anului 1925. Experientele soldate cu succes in acea vreme, se margineau insa la determinarea inaltimii ionosferei. Echiparea primei nave comerciale cu un dispozitiv de descoperire si lo­calizare a pozitiei altor nave in conditii lipsite de vizibilitate este atribuita prof. Taylor, in anul 1937. In decurs de doi ani, acest dispozi­tiv -radarul - s-a dezvoltat in asa masura incat din primele zile ale celui de al doilea raz­boi mondial a permis trupelor aliate sa zadar­niceasca actiunile marinei si in special ale sub­marinelor germane. Ulterior radarul a fost fo­losit si pentru supravegherea spatiului aerian in vederea descoperirii de la sol a avioanelor tarilor beligerante, iar la bord sub forma de vizor de bombardament sau aparat de ochire.

Dupa terminarea celui de al doilea razboi mom­dial, radarul a continuat sa se dezvolte rapid pentru a asigura nevoile marinei comerciale, aviatiei civile, a meteorologiei si cosmonau­ticii.

Principii

Prin coordonatele avionului, pe care Ie de­termina radarul de la sol se inteleg elemente­Ie : azimutul,. Distanta si unghiul de inaltare.

Azimutul (a.) reprezinta unghiul in plan ori­zontal masurat intre nordul magnetic si pro­iectia distantei inclinate intre statia radar si avion. EI se masoara de la 0° 360° in sensul acelor de ceasornic. '

Unghiul de inalttare este unghiul masurat in plan vertical intre linia care reprezinta distanta inclinata radar­ avion si proiectia ei pe planul orizontal ( z). Ea foloseste pentru determinarea inaltimii avionu­lui. Distanta inclinata SPI reprezinta distanta masurata direct din punctul de amplasare al radarului spre avion.

Prezentare si explicare a modului de functionare

Pentru a cunoaste modul cum functioneaza un radar, in afara principiilor de baza ale undelor electromagnetice este necesar sa se tina cont de urmatoarele :

a) Energia electromagnetica sub forma un­ delor radio se reflecta de la diferite obiecte diispuse in calea propagarii lor. Aceste obiecte poarta denumirea de tinte.

b) Unele tipuri de antene speciale permit concentrarea energiei electromagnetice intr-un fascicol ingust,  ceea ce asigura o actiune diri­jata, adica trimiterea si primirea energiei elec­tromagnetice in si dinspre directia tintelor.

Principiul de functionare al radarului este urmatorul:

Impulsurile de energie eleetromagnetica se propaga pe directia data de antena, cu o vite­za de aproximativ 300.000 km/sec, ceea ce re­vine la 300 metri intr-o microsecunda. care este o unitate de masura utilizata in teh­nica impulsurilor. Impulsurile sunt radiate unul dupa altul, la anumite intervale de timp, avand intre ele pauze. In timpul pauzelor functioneaza relceptorul radarului, care se cupleaza automat la aceasi antena cu a emitatorului.

Intalnind in calea sa o tinta, adica un obsta­col, o parte din energia electromagnetica este absorbita, in functie de materia din care este facuta tinta, iar o parte este reflectata in toate partile, deci si inspre statia de radar. Cunos­cand durata de timp necesara unui impuls de a parcurge spatiul statia radar-tinta si inapoi spre statia radar, se poate usor determina dis­tanta la care se afla obstacolul.

Zone de lucru

Pentru, aviatia civila: radarul reprezinta in ziua de azi un mijloc fara de care traficul ae­rian, in spelcial in zonele aeroporturilor, ar fi de neconceput. El furnizeaza indicatii sigure, precise sicontinue asupra coordonatelor avioa­nelor si la nevoie asupra vitezei, a identitatii avioanelor, prelcum si a acelor date legate de de­plasarea avionului. Pentru pilotii de la bordul avioanelor, radarul permite in conditii lipsite de vizibilitate sa identifice la sol diferite re­pere importante ca orase, rauri, lacuri, sa de­termine viteza la sol si, deriva avionului, sa descopere si sa ocoleasca zone sau focare ora­joase, periculoase zborului (nori cumulo-nimbi, furtuni, grindina, etc).

Precizie si erori

diferentele dintre distantele oblice indicata pe ecran si distanta reala, pe orizontala, va fi cu atat mai mica cu cat inaltimea de zbor va fi mai mica si distanta pana la reper va fi mai mare. In mod obisnuit distanta pana la reper este de 6-7 ori mai mare decat inaltimea de zbor, ceea ce permite apreciarea ca distanta pe orizontala este egala cu distanta  oblica, deci vom avea o eroare de sub 2%.

Distanta de lucru a radiolocatorului de aterizare este de 15-20 km iar erorile in determinarea locului avionului este de 50 m distanta si 4⁰ in azimut, panta de coborare se determina cu o eroare de cel mult 1⁰.

Factori ce afecteaza raza de actiune - precizia

Raza de actiune este afectata de puterea instalata si emisa la antena, iar precizia instrumentului de pozitia de instalare si eventualele fluctuatii de tensiune de alimentare a radaruului.

De asemenea precizia este afectata in mod frecvent de precipitatiile atmosferice, in special de cele insotite de fenomene orajoase.