Radar Basics

Základní principy radaru

Elektronický základní princip radarových zařízení funguje podobně jako ozvěna zvukové vlny, kterou lze pozorovat v akustice. Pokud je v místě vzniku měřena doba od začátku vysílání vysokofrekvenčního impulzu do příchodu odrazu, lze na základě známé rychlosti šíření vypočítat vzdálenost mezi místem vzniku a překážkou.

Pokud jsou vlny silně směrově vázané, lze určit i směr, ve kterém se objekt nachází. Pomocí hodnot vzdálenosti a směru se jednoznačně určí poloha objektu vzhledem k výchozímu bodu.

Zařízení, která určují polohu pomocí elektromagnetických vln, se nazývají RADAR. Zkratka RADAR vznikla z anglického:

RAdio (Aim)° (Aim) Detecting And Ranging

což by se do češtiny dalo přeložit jako „Rádiové rozpoznávání a zaměřování“.

Toto umělé slovo oficiálně zavedli kolem listopadu 1940 korvetní kapitáni amerického námořnictva Samuel M. Tucker a F. R. Furth. V roce 1943 byl konsensuálně přijat spojeneckými silami za 2. světové války a později byl přijat i mezinárodně.[1]

Tento termín označuje elektronická zařízení, která dokáží detekovat existenci objektů odrážejících elektromagnetické vlny a měřit jejich vzdálenost, směr a často i výšku, směr a rychlost. Vzhledem k tomu, že elektromagnetické vlny se šíří i ve tmě a mohou téměř nerušeně pronikat mlhou nebo mraky, může radarové zařízení určit polohu letadel, lodí nebo prostě překážek, i když jsou tyto objekty pro lidské oko neviditelné kvůli příliš velké vzdálenosti, špatnému počasí nebo tmě.

Moderní radary obvykle dokáží z echového signálu cíle získat mnohem více informací. Výpočet vzdálenosti na základě měření doby letu je však nejdůležitější vlastností radarového zařízení.

Základní struktura radarové jednotky

Následující obrázek velmi zjednodušeně ukazuje princip radarové jednotky. Radarová jednotka vyzařuje vysokofrekvenční energii na letadlo, která se od něj odráží a je opět přijímána radarovou jednotkou. Elektromagnetická energie přijatá anténou se nazývá echo signál. Vysokofrekvenční energie je generována výkonným vysílačem a opět přijímána vysoce citlivým přijímačem.

Obrázek 2: Blokové schéma primárního radaru (interaktivní obrázek)

Obrázek 2: Blokové schéma primárního radaru

Obrázek 2: Blokové schéma primárního radaru (interaktivní obrázek)

Princip fungování

Výkonný vysílač generuje vysokofrekvenční oscilace. Radarová anténa vyzařuje pulzy výkonu vysílače a přijímá signály ozvěny v době mezi pulzy vysílače. Vysoce citlivý přijímač převádí vysokofrekvenční echo signály na videosignál a odděluje požadované echo signály od nežádoucích rušivých signálů. Na obrazovce radaru (zde: indikátor kruhového obzoru, (PPI-scope) se zobrazují videoimpulzy generované z echových signálů.

Odraz od letadla je rozptýlený, tj. odráží se v mnoha různých směrech. Signál echa odražený ve směru radaru se často označuje anglickým termínem backscatter (zpětný rozptyl).

Radarové signály lze zobrazit na celoplošném displeji nebo na jiných novějších zobrazovacích systémech. Na kruhovém displeji se zobrazuje rotující vektor vycházející z montážního bodu radaru, který udává aktuální polohu antény, a tím i směr k cíli.

)° V době druhé světové války bylo přidáno slovo „Aim“ (letový cíl). Později však byl opět vypuštěn, protože RADAR se netýká pouze vzdušných cílů.