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Transcripción

1 RADARES Carolina Martínez Olmo Olaia Nehme Rivas Universidad Carlos III de Madrid 1. FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS 2. TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES 3. RADARES: USO Y DATOS TECNICOS 1

2 FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( I ) 1. RADAR (RAdio Detection And Ranging) Banda: λε(0.1cm, 1m) => f ε (300MHz, 300GHz) Desarrollo: Modulador de impulsos FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( II ) 1. RADAR (RAdio Detection And Ranging) _ continuación Esquema del Radar: TRANSMISOR + ANTENA + RECEPTOR Funcionamiento del Radar ECUACIÓN DEL RADAR 2

3 FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( III ) 2. DIAGRAMA - Propagación en espacio libre Densidad de potencia incidente sobre el blanco Intensidad de radiación reflejada hacia la Antena Densidad de potencia reflejada sobre la antena Potencia disponible en recepcion Potencia recibida por la antena del radar En unidades Logarítmicas P R (d) [dbw] = P T [dbw] + G T [db] + G R [db] PL(d)[dB] FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( IV ) 3. INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR UN RADAR (UTILIDADES) VELOCIDAD DEL BLANCO: 3

4 FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( V ) 3. INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR UN RADAR (UTILIDADES TIEMPO DE TRÁNSITO Y DISTANCIA AL BLANCO: MEDIDA DEL RETARDO DE PROPAGACION IDA Y VUELTA Se tendrá una magnitud proporcional a la distancia a la cual se halla el objeto reflectante r = distancia estimada c = velocidad de la luz t = tiempo de tránsito FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( VI ) 3. INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR UN RADAR (UTILIDADES TIEMPO DE TRÁNSITO Y DISTANCIA AL BLANCO: MEDIDA DEL RETARDO DE PROPAGACION IDA Y VUELTA r UNAMB = Distancia máxima sin ambigüedad c = Velocidad de la luz T = Tiempo entre dos pulsos r BLIND = distancia ciega c = velocidad de la luz τ = tiempo que se tarda en transmitir un pulso 4

5 TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES( I ) Según el blanco: 1. Sistema primario de radar El radar de sistema de impulsos *Emite un impulso de energía El radar de onda continua *Emite una señal continua, en vez de impulsos *Problema de acoplamiento TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES( II ) El radar Doppler (Trafico, deportes ) TXTE con una frecuencia constante. Ejemplo: objetivo con una velocidad de 179 km/h frecuencia de un radar de 10-cm (3.000 MHz) altera la frecuencia exactamente en 1 khz. Radar de Tráfico El radar de frecuencia modulada (FM) Emite señal continua con frecuencia cambiante uniformemente. Más exactos que los de impulsos. Menor alcance. 5

6 TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES( III ) Según el blanco: 2. Sistema secundario de radar *Se basan en una respuesta del objetivo Ejemplo: aplicaciones militares. Identificación amigo-enemigo (IFF) Radiofaro de respuesta Ejemplo: En los sistemas de aterrizaje. Radiofaros que puede incorporar un retardo para que parezca hallarse a mayor distancia del interrogador. TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES( IV ) De acuerdo con el tamaño de la Antena: 1. Real Aperture Radar (RAR) * Misiones de baja altitud y longitudes de onda baja * Ventaja: diseño simple y procesamiento de los datos. * Desventaja: pobre resolución para el rango cercano 2. Synthetic Aperture Radar (SAR) * imágenes de alta resolución. * apertura sintética o antena virtual 6

7 TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES( V ) Según su finalidad Radar de seguimiento Radar de búsqueda Según el número de antenas Monoestático Biestático Multiestático Según la forma de onda Radar de onda continua (CW) Radar de onda continua con modulación (CW-FM, CW-PM) Nombre de la banda RADARES: USO Y DATOS TECNICOS ( I ) Frecuencias Longitudes de onda HF 3-30 MHz m P < 300 MHz 1 m+ VHF UHF MHz m MHz m Observaciones Radares de vigilancia costera, vigilancia OTH (overthe-horizon) 'P' de "previo", aplicado de forma retrospectiva a los sistemas radar primitivos Vigilancia a distancias muy elevadas, penetración en el terreno Vigilancia a distancias muy elevadas (ej: detección de misiles), penetración en el terreno y a través de la vegetación L 1-2 GHz cm Distancias elevadas, control de tráfico en ruta S 2-4 GHz cm Vigilancia a distancias intermedias. Control de tráfico en terminales. Condiciones meteorológicas a largas distancias C 4-8 GHz cm Seguimiento a distancias elevadas. Meteorología X 8-12 GHz cm Guía de misiles, meteorología, cartografía de resolución media. Seguimiento a distancias cortas Cartografía de alta resolución. Altímetros para Ku GHz cm satélites K GHz Absorción del vapor de agua. Se usa para cm meteorología, para detectar nubes. También para control de velocidad de motoristas. Ka GHz Cartografía de muy alta resolución vigilancia de cm aeropuertos. Usado para accionar cámaras para fotografíar matrículas de coches infractores mm GHz 7.5 mm - 1 mm Banda milimétrica, se subdivide como sigue. Nota: la denominación de las bandas no está unánimemente aceptada. Q GHz 7.5 mm - 5 mm Comunicaciones militares V GHz mm Absorbido por la atmósfera E GHz mm Se usa como sensor para vehículos autónomos W GHz mm experimentales, meteorología de alta resolución y tratamiento de imágenes. 7

8 RADARES: USO Y DATOS TECNICOS ( II ) Geología -Análisis de estructuras geológicas, hidrografía e investigación de recursos minerales. Agricultura Cartografía Bosques - Determinación de grandes clases de bosques. - Identificación de la acción de determinadas enfermedades, corte selectivo, deforestación Hielo y nieve -Mapeo y clasificación de hielo, monitoreo del deshielo (inundaciones). Hidrología - Gerencia y planeamiento de los recursos hídricos. RADARES: USO Y DATOS TECNICOS ( III) Medio Ambiente - Identificación, evaluación y monitoreo de recursos hídricos y de los procesos físicos del medio ambiente (intemperismo, erosión, deslizamientos, etc.). - Identificación y análisis de la y riesgos ambientales. Oceanografía - Monitoreo del estado del mar, corrientes, frentes de viento, topografía submarina,polución - Detección de barcos y pesca ilegal y apoyo para el establecimiento de rutas marítimas. Uso de la Tierra -Planeamiento del uso de la tierra,clasificación de suelos Radares Meteorológicos Doppler - Equipos capaces de seguir y predecir el comportamiento de eventos meteorológicos significativos como fuertes tormentas. - costo de un radar doppler se ha reducido en más de 5 veces. 8