Podstawy radiolokacji

Radary wielofunkcyjne (MFR MultiFunction Radar) zawsze posiadają aktywne anteny typu phased array i umożliwiają nowoczesnym systemom uzbrojenia reagowanie na zmasowane ataki powietrzne pociskami lub rakietami o bardzo małych efektywnych obszarach odbicia w środowisku o znacznej sile zagłuszania. Takie radary wielofunkcyjne muszą być wyposażone w dużą liczbę kanałów kierowania ogniem, umożliwiających jednoczesną eskortę zarówno pocisków przeciwnika, jak i broniących się, a także rozbudowane komendy kursowe dla pocisków obronnych.

Aktywna i mechanicznie nieruchoma antena fazowana składa się z płaskich paneli z układem elementów promieniujących zasilanych przez dużą liczbę małych wzmacniaczy mocy wykonanych z materiału półprzewodnikowego (GaAs), emitujących zmienny impuls transmisyjny i umożliwiających uzyskanie szczegółowego obrazu radarowego. Typowy układ antenowy może składać się z ponad 2 000 pojedynczych promienników, a jeśli nie stosuje się mechanicznego obracania anteny, cztery takie układy antenowe są rozmieszczone w odległości 90° od siebie, aby zapewnić pełny panoramiczny widok.

Radar śledzący wiele celów

Radar śledzący wiele celów (MTTR) posiada następujące cechy:

radarowego nadzoru o szerokim zasięgu;
dane radarowe z szybką sekwencją danych dla nisko lecących celów;
dane radarowe o wysokiej rozdzielczości (do wykrywania liczby statków powietrznych w układzie celów);
automatyczne wyznaczanie wszystkich trzech współrzędnych przestrzennych;
jednoczesne śledzenie dużej liczby celów;
interfejsy do transmisji danych do innych systemów.

Radar kontroli ruchu lotniczego

Radary kontroli ruchu lotniczego są wykorzystywane zarówno do celów wojskowych, jak i cywilnych. Oprócz stacjonarnych urządzeń na lotniskach, na pokładzie nowoczesnych samolotów znajduje się zazwyczaj wielofunkcyjny radar, który dostarcza informacji o pogodzie, umożliwia unikanie kolizji oraz realizuje zadania nawigacyjne.

Radar Kontroli Obszaru

Radary Kontroli Obszaru (ARSR – Air Route Surveillance Radar lub radary „En Route“) pracują głównie w paśmie L do zasięgu około 450 km. Monitorują oni ruch lotniczy poza specjalnymi strefami lotniska.

Radar Kontroli Zbliżania

Radary Kontroli Zbliżania (ASR) są potrzebne kontrolerom ruchu lotniczego do śledzenia wszystkich ruchów lotniczych wokół lotniska i zapewnienia, że stale rosnący ruch lotniczy jest obsługiwany w bezpieczny, uporządkowany i szybki sposób. Zazwyczaj ASR pracują w paśmie S w zasięgu do 120 km.

Radar precyzyjnego podejścia

Radar precyzyjnego podejścia (PAR) prowadzi samolot zbliżający się do lotniska bezpiecznie do lądowania nawet w warunkach słabej widoczności. Radar jest wykorzystywany do wykrywania i towarzyszenia statkom powietrznym w fazie końcowego podejścia i lądowania. Odchylenia od idealnej linii podejścia są przekazywane pilotowi drogą radiową w postaci komend akustycznych lub do autopilota w postaci impulsów sterujących.

Radar Obserwacji Powierzchni Lotniska

We mgle lub przy słabej widoczności, Radar Obserwacji Powierzchni Lotniska (ASDE) pokazują załodze wieży całe lotnisko na ekranie. Dzięki ekstremalnie krótkim impulsom transmisyjnym w zakresie nanosekund i bardzo wysokiej częstotliwości transmisji (pasmo od X do K) radary te mogą mierzyć nawet najkrótsze odległości z bardzo wysoką rozdzielczością.

Radar pogodowy

Radary meteorologiczne krótkiego i dalekiego zasięgu są radarami pierwotnymi z obrotowym systemem antenowym.

Zasadniczo radar pogodowy jest bardzo ważny dla kontroli ruchu lotniczego. Istnieją jednak również urządzenia, które zostały opracowane specjalnie na potrzeby kontroli ruchu lotniczego.

Radary obrony powietrznej

Radary obrony powietrznej lokalizują cele na dużych odległościach i mierzą ich pozycję, kurs i prędkość. Maksymalny zasięg tych radarów może więc wynosić 450 km (a często więcej!) przy pełnej widoczności 360°.

Zdjęcie: TAFLIR Szwajcarskich Sił PowietrznychZdjęcie: TAFLIR Szwajcarskich Sił Powietrznych

Radary rozpoznania obrony powietrznej

Powietrzne radary rozpoznawcze są wykorzystywane w systemach wczesnego ostrzegania do lokalizowania zbliżających się na dużą odległość samolotów i pocisków wroga. Tylko dzięki odpowiednio wczesnemu zaalarmowaniu obrony przeciwlotniczej można skutecznie odeprzeć atak. Rozpoznanie przestrzeni powietrznej danego kraju jest zazwyczaj zapewniane przez system połączonych w sieć stacjonarnych radarów rozległych.

Zdjęcie: AN/FPS 117 z Lockheed Martins

Radary rozpoznania pola walki

Zadaniem radaru rozpoznania pola walki jest nie tylko lokalizowanie pocisków, ale także pojazdów i osób znajdujących się w bezpośrednim sąsiedztwie walczących wojsk.

Zdjęcie: BOR-A 550

Radar rozpoznania artyleryjskiego

Radar rozpoznania artyleryjskiego wykrywa trajektorię balistyczną pocisków przeciwnika i wykorzystuje ją do określenia pozycji strzelającego działa, aby umożliwić skuteczny kontratak ze strony artylerii towarzyszącej.

Zdjęcie: COBRA (COunter-Battery RAdar)

Radar do kierowania samolotem przechwytującym

Inną funkcją radaru do kierowania samolotem przechwytującym jest naprowadzanie myśliwca przechwytującego na wrogi samolot. Aby sprawdzić nieznany statek powietrzny, statek przechwytujący jest prowadzony do niego za pomocą komend głosowych lub transmisji danych. W samolocie znajduje się również radar do wyszukiwania celów, wykrywania wrogich samolotów i naprowadzania broni. Wymaga to, aby radar posiadał również właściwości radaru śledzącego cele.

Zdjęcie: Radar nosowy ECR 90 w Eurofighterze EF 2000

Radar kierowania ogniem

Rapier może być używany do zwalczania celów powietrznych na średnich wysokościach w dzień i w nocy, a także przy złej pogodzie. Zasięg detekcji radaru wynosi około 11,5 km. Pocisk może atakować cele o maksymalnym zasięgu 6,8 km i na wysokości do 3000 metrów nad ziemią.

Zdjęcie: Rapier

Radary rozpoznania pola walki

Radary wojskowe mają zwykle mniejszy zasięg i są wysoce wyspecjalizowane do konkretnych zadań. Na okrętach wojennych mnogość wyspecjalizowanych anten radarowych jest coraz częściej zastępowana przez radar wielofunkcyjny.

Zdjęcie: Radar wielofunkcyjny „Variant“ Marynarki Wojennej

Radar naprowadzania pocisków

Kompleks rakietowy „Patriot“ jest mobilnym systemem obrony przeciwlotniczej armii niemieckiej. System ten został opracowany w połowie lat 60-tych do obrony przed pociskami rakietowymi i skrzydłowymi, a obecnie jest wykorzystywany również przeciwko pociskom balistycznym krótkiego zasięgu.

Inne zastosowania cywilne

Urządzenia radarowe są stosowane wszędzie tam, gdzie pomiary (lub lokalizacje) muszą być koniecznie wykonywane z pewnej odległości. Dlatego też szeroki zakres zastosowań rozwinął się również w sektorze cywilnym.

Radar do kontroli ruchu drogowego

Te radary z falą ciągłą są naprawdę specjalistyczne. Wykorzystują one częstotliwość Dopplera do pomiaru prędkości i pracują z bardzo wysokimi częstotliwościami transmisji w paśmie K.

Zdjęcie: Radar nadzoru ruchu drogowego „Traffipax Speedophot“

Radary nawigacyjne

Radary nawigacyjne dostarczają kapitanowi informacji o pozycji statku w wąskim kanale nawet przy bardzo słabej widoczności (typowa angielska mgła).

Urządzenia radarowe w pojazdach silnikowych

Ten radar skierowany do przodu, montowany w samochodach osobowych klasy luksusowej, rejestruje sytuację na drodze w odległości do 150 metrów, utrzymuje odpowiednią odległość od poprzedzającego pojazdu i w razie potrzeby inicjuje hamowanie awaryjne.

Radar penetrujący grunt

Radar penetrujący grunt (GPR) jest geofizyczną metodą badawczą służącą do badania powierzchni ziemi z bardzo wysoką rozdzielczością.

Zdjęcie: radar penetrujący grunt w akcji

Badanie materiałów

Bardzo specjalistyczny radar może być użyty do kontroli materiału pod kątem wad materiałowych lub specjalnych pojemników na agresywne ciecze pod kątem stopnia ich napełnienia.