Biografia Radar
right|thumbnail|250px|Antenna radar a lunga portata può ruotare per controllare qualsiasi settore nell'intero orizzonte.
Radar è l'acronimo della frase inglese radio detection and ranging, e come dice il nome è un sistema che usa le onde radio per rilevare la distanza, la posizione e la velocità di oggetti: storicamente la prima applicazione (e a tutt'oggi la più importante) è il rilevamento di posizione, rotta e velocità di aerei e navi. Nel tempo il principio fondamentale è stato applicato anche al telerilevamento, e sono stati costruiti radar meteorologici in grado di rilevare con precisione non solo pioggia, grandine e altre precipitazioni, ma perfino direzione e forza dei venti. Altra applicazione è il monitoraggio della velocità di veicoli su strada.
Il componente fondamentale di ogni radar è una base dei tempi, un dispositivo simile a un orologio che permette di misurare intervalli di tempo in modo molto preciso. A determinati intervalli regolari, un trasmettitore radio emette un impulso molto breve di energia radio, che viene trasmessa nello spazio tramite una antenna fortemente direzionale. Subito dopo l'emissione la stessa antenna viene collegata a un ricevitore sensibilissimo, che resta in ascolto dell'eco riflessa. Il tempo di commutazione dell'antenna determina la distanza minima a cui il radar può rilevare oggetti, mentre gli intervalli di emissione del trasmettitore determinano, insieme all'equazione del radar (vedi oltre), la distanza massima a cui un determinato modello di radar può rilevare oggetti.
I dati combinati dell'orientamento dell'antenna all'atto dell'emissione dell'impulso e del tempo di eco del segnale forniscono la posizione di un oggetto nel campo di rilevamento del radar; la differenza fra due rilevamenti successivi (o lo spostamento doppler in un singolo rilevamento, nei modelli più recenti) determinano velocità e direzione del moto dell'oggetto rilevato. Sullo stesso principio applicato in modo diverso (antenna che si muove verticalmente) si basano i radar di scoperta aerea, mentre i radar per sistemi di guida missili sono quasi sempre radar doppler in grado di discriminare, dallo spostamento di frequenza dell'eco, i bersagli in movimento dal terreno.
Nell'aviazione di oggi gli aerei sono dotati di transponder, cioè di un sistema radio che "sente" l'impulso radio in arrivo ed emette un brevissimo impulso che contiene, codificati, una sigla caratteristica dell'aereo assegnata dal controllore del traffico aereo. Questa sigla viene poi visualizzata sullo schermo radar dei controllori di volo.
dove
Nel caso più comune, dove trasmettitore e ricevitore sono nello stesso punto, Rt = Rr e quindi Rt² Rr² può essere sostituito da R4, dove R è la distanza dall'apparato radar all'oggetto.
La formula mostra come la potenza dell'onda riflessa diminuisce con la quarta potenza della distanza, quindi l'entità del segnale ricevuto è veramente esigua.
La maggior parte dei paesi ha dei regolamenti che stabiliscono quali segmenti di ciascuna banda sono utilizzabili e per quali usi.
Gli altri utenti dello spettro di frequenze radio, come la trasmissione e le contromisure elettroniche (ECM), hanno invece sostituito le designazioni provenienti dagli ambienti militari con propri sistemi.
Radar è l'acronimo della frase inglese radio detection and ranging, e come dice il nome è un sistema che usa le onde radio per rilevare la distanza, la posizione e la velocità di oggetti: storicamente la prima applicazione (e a tutt'oggi la più importante) è il rilevamento di posizione, rotta e velocità di aerei e navi. Nel tempo il principio fondamentale è stato applicato anche al telerilevamento, e sono stati costruiti radar meteorologici in grado di rilevare con precisione non solo pioggia, grandine e altre precipitazioni, ma perfino direzione e forza dei venti. Altra applicazione è il monitoraggio della velocità di veicoli su strada.
Il componente fondamentale di ogni radar è una base dei tempi, un dispositivo simile a un orologio che permette di misurare intervalli di tempo in modo molto preciso. A determinati intervalli regolari, un trasmettitore radio emette un impulso molto breve di energia radio, che viene trasmessa nello spazio tramite una antenna fortemente direzionale. Subito dopo l'emissione la stessa antenna viene collegata a un ricevitore sensibilissimo, che resta in ascolto dell'eco riflessa. Il tempo di commutazione dell'antenna determina la distanza minima a cui il radar può rilevare oggetti, mentre gli intervalli di emissione del trasmettitore determinano, insieme all'equazione del radar (vedi oltre), la distanza massima a cui un determinato modello di radar può rilevare oggetti.
I dati combinati dell'orientamento dell'antenna all'atto dell'emissione dell'impulso e del tempo di eco del segnale forniscono la posizione di un oggetto nel campo di rilevamento del radar; la differenza fra due rilevamenti successivi (o lo spostamento doppler in un singolo rilevamento, nei modelli più recenti) determinano velocità e direzione del moto dell'oggetto rilevato. Sullo stesso principio applicato in modo diverso (antenna che si muove verticalmente) si basano i radar di scoperta aerea, mentre i radar per sistemi di guida missili sono quasi sempre radar doppler in grado di discriminare, dallo spostamento di frequenza dell'eco, i bersagli in movimento dal terreno.
Nell'aviazione di oggi gli aerei sono dotati di transponder, cioè di un sistema radio che "sente" l'impulso radio in arrivo ed emette un brevissimo impulso che contiene, codificati, una sigla caratteristica dell'aereo assegnata dal controllore del traffico aereo. Questa sigla viene poi visualizzata sullo schermo radar dei controllori di volo.
Equazione del radar
Nel caso di bersaglio singolo, la quantità di potenza Pr che ritorna all'antenna ricevente è data dall'equazione del radar:dove
- Pt = potenza del trasmettitore,
- Gt = guadagno dell'antenna del trasmettitore,
- Ar = superficie dell'antenna del ricevitore,
- = superficie equivalente dell'oggetto,
- Rt = distanza dal trasmettitore all'oggetto,
- Rr = distanza dall'oggetto al ricevitore.
Nel caso più comune, dove trasmettitore e ricevitore sono nello stesso punto, Rt = Rr e quindi Rt² Rr² può essere sostituito da R4, dove R è la distanza dall'apparato radar all'oggetto.
La formula mostra come la potenza dell'onda riflessa diminuisce con la quarta potenza della distanza, quindi l'entità del segnale ricevuto è veramente esigua.
Frequenze operative
I nomi delle bande delle frequenze operative hanno avuto origine in alcuni casi da nomi in codice in uso durante la Seconda Guerra Mondiale e sono ancora in uso sia negli ambienti civili sia in quelli militari in tutto il mondo. Sono stati adottati negli Stati Uniti dall'IEEE, e in ambito internazionale dall'ITU.La maggior parte dei paesi ha dei regolamenti che stabiliscono quali segmenti di ciascuna banda sono utilizzabili e per quali usi.
Gli altri utenti dello spettro di frequenze radio, come la trasmissione e le contromisure elettroniche (ECM), hanno invece sostituito le designazioni provenienti dagli ambienti militari con propri sistemi.
Contromisure elettroniche
In campo militare è diventato ormai fondamentale eludere, accecare o comunque ingannare i radar nemici e impedire che il nemico faccia lo stesso. La prima tecnica impiegata, storicamente, fu l'emissione di "false eco" da parte del veicolo attaccante, cioè emettere impulsi radio della stessa frequenza e fase ma anticipati, in modo da far sembrare il veicolo più grande e vicino di quanto non fosse; una evoluzione di questa tecnica permetteva di far apparire falsi bersagli multipli sugli schermi radar, allineati lungo la radiale. I radar militari di oggi non sono più vulnerabili a tecniche "ingenue" come questa, perché adottano un sistema di marcatura di impulso che rende impossibile trasmetterne uno valido prima della sua effettiva ricezione.Fonte: http://it.wikipedia.org/wiki/Radar
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