Noções básicas de radar

Medição de distância

O radar transmite um pulso de rádio curto com potência de pulso muito alta. Esse pulso é focado em uma direção apenas pela diretividade da antena e se propaga nessa direção dada na velocidade da luz.

Se nesta direção um obstáculo, um avião, então uma parte da energia do pulso é espalhada em todas as direções. Uma porção muito pequena também é refletida de volta ao radar. A antena do radar recebe essa energia e o radar avalia a informação contida.

A distância que podemos medir com um simples osciloscópio. No osciloscópio se move de forma síncrona com o pulso transmitido um ponto luminoso deixando um rastro. A deflexão começa com o pulso do transmissor. O local luminescente se move para ser dimensionado no osciloscópio com a onda de rádio. Neste momento, em que a antena recebe o pulso de eco, esse pulso também é mostrado no osciloscópio. A distância entre os dois pulsos mostrados no osciloscópio é uma medida da distância da aeronave.

Uma vez que a propagação de ondas de rádio acontece a velocidade constante (a velocidade da luz  c₀), esta distância é determinada a partir do tempo de execução do sinal transmitido de alta frequência. O alcance real de um alvo do radar é conhecido como alcance inclinado. O alcance inclinado é a distância da linha de visão entre o radar e o objeto iluminado. Enquanto o alcance do solo é a distância horizontal entre o emissor e seu alvo e seu cálculo requer conhecimento da elevação do alvo. Como as ondas viajam para um alvo e vice-versa, o tempo de ida e volta está se dividindo em dois para obter o tempo que a onda levou para alcançar o alvo. Portanto, a seguinte fórmula surge para o intervalo inclinado:

(1)

• c₀ = Velocidade da Luz = 3·10^8 m/_s
• t = tempo [s]
• R = Antena de alcance inclinado - objetivo [m]

As distâncias são expressas em quilômetros ou milhas náuticas (1 NM = 1,852 km).

Derivação da equação

Intervalo é a distância do local do radar até o alvo medido ao longo da linha de visão.

(2)

(3)

O fator dois na equação vem da observação de que o pulso do radar deve viajar para o alvo e voltar antes da detecção, ou o dobro do alcance.

(4)

Onde c₀= 3·10^{8 m}/_s, é a velocidade da luz na qual todas as ondas eletromagnéticas se propagam.

Se o respectivo tempo de execução t for conhecido, então a distância R entre um alvo e o conjunto de radares pode ser calculada usando esta equação.