www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Urządzenia radiolokacyjne

Klasyfikacja systemów radarowych (1)

W zależności od składu i jakości informacji, które mają być pozyskane, radar musi posiadać pewne cechy i technologie. Jeden z rodzajów klasyfikacji radarów według tych atrybutów przedstawiono na rysunku 1.

Radary
Klasyczny radar
impulsowy
radar z
wizualizacją
radar bez wizualizacji
Radary
Radar pierwotny
Radar wtórny
Radar impulsowy
Radar z falami ciągłymi
modulowany
wewnątrzimpulsowo
Klasyczny radar
impulsowy
modulowany
niemodulowany
radar z wizualizacją
radar bez wizualizacji
Radary
Klasyczny radar
impulsowy
radar z wizualizacją
radar bez wizualizacji

Rysunek 1: Klasyfikacja radarów (Obraz interaktywny)

Radary z / bez wizualizacji

Rysunek 2: Radar z obrazem i radar bez obrazu

Rysunek 2: Radar z obrazem i radar bez obrazu

Radary można podzielić na dwie kategorie: radary wykorzystujące określoną technologię obrazowania oraz radary bez technologii obrazowania.

W radarach z wizualizacją na podstawie odbieranych informacji budowany jest model sytuacji w obszarze pokrycia, z reguły w postaci obrazu przypominającego mapę geograficzną. Klasycznymi przykładami radarów tego typu są radary meteorologiczne i wojskowe radary nadzorujące przestrzeń powietrzną.

W radarach bez wizualizacji wynik pomiaru prezentowany jest tylko w postaci wartości liczbowych. Przykładami takich radarów są niektóre wysokościomierze i prędkościomierze radarowe. Przykładem radaru wtórnego bez wizualizacji są immobilizery w niektórych nowoczesnych samochodach osobowych.

Radar pierwotny

Radary pierwotne emitują w przestrzeń kosmiczną sygnały o wysokiej częstotliwości, które, jeśli w ich zasięgu znajdują się cele, są do nich odbijane. W przeciwieństwie do radarów wtórnych, radary pierwotne odbierają własne sygnały emitowane przez siebie jako echo. Dlatego też radiolokacja pierwotna nazywana jest również radiolokacją pasywną. Odebrane sygnały echa są przetwarzane w celu uzyskania informacji o celu (celach).

Radar wtórny

Radar wtórny wymaga, aby samolot był wyposażony w aktywny transponder (transponder = transmitting responder). Dlatego radar wtórny nazywany jest również radarem aktywnego reagowania. Urządzenie na pokładzie samolotu odbiera zakodowany sygnał z transpondera radaru. W transponderze odebrany sygnał jest dekodowany i generowana jest aktywna odpowiedź, która jest następnie również kodowana i wysyłana z powrotem do radaru wtórnego. Czas opóźnienia odebranego sygnału transpondera jest wykorzystywany do pomiaru zasięgu do celu w taki sam sposób jak w radarach głównych. Sygnał ten zawiera jednak znacznie więcej informacji niż podstawowe sygnały radarowe. W tym przypadku mogą być przekazywane na przykład informacje o wysokości, narodowości lub problemach technicznych na pokładzie (wadliwie działająca łączność itp.).

Radar impulsowy

Radary impulsowe emitują przerywany (włączony/wyłączony) sygnał o dużej mocy na bardzo wysokiej częstotliwości, zwany sygnałem sondującym. Po tym następuje długa przerwa, podczas której można odbierać echa, zanim zostanie wyemitowany kolejny sygnał sondujący. Odległość do celu jest określana na podstawie czasu opóźnienia odebranego echa w stosunku do czasu sygnału sondującego. Współrzędne kątowe celu oraz, w razie potrzeby, jego wysokość, mogą być określone na podstawie położenia anteny podczas odbioru sygnału echa oraz na podstawie czasu opóźnienia sygnału echa.

Radar z falą ciągłą

Radar z falą ciągłą (Continuous wave radar, CW-radar) promieniuje bez przerwy. Sygnał echa jest odbierany i przetwarzany jednocześnie i w sposób ciągły. Odbiornik nie musi znajdować się w tym samym miejscu co nadajnik. Każdy nadajnik o dużej mocy może być użyty jako nadajnik radarowy, o ile zdalny odbiornik odbiera i porównuje czasy odbioru sygnałów bezpośrednich i odbitych od celu. Dokładne współrzędne obiektu powietrznego mogą być obliczone poprzez przetwarzanie sygnałów odbieranych z trzech różnych stacji telewizyjnych (patrz radar pasywny).

Ciągły niemodulowany radar

Sygnał emitowany przez taki radar ma stałą amplitudę i częstotliwość. Urządzenia te służą do pomiaru prędkości obiektu i opierają się na efekcie Dopplera. W tym przypadku nie można zmierzyć zasięgu. Są one wykorzystywane np. jako mierniki prędkości używane przez policję.

Radar o ciągłej modulacji częstotliwości

Źródła anglojęzyczne używają skrótu FMCW-Radar (Frequency Modulated Continuous Wave radar) dla nazwania takich radarów. Wykorzystują one sygnały o stałej amplitudzie, modulowane częstotliwościowo lub z przesunięciem fazowym. Umożliwia to wykorzystanie metod opartych na czasie opóźnienia do określenia zasięgu. Zasięg (lub wysokość) może być określony przez przesunięcie częstotliwości odbieranego sygnału lub przez czas opóźnienia danego kodu fazowego. Zaletą takich radarów jest to, że pomiary wykonywane są bez przerw w odbiorze, a więc wynik pomiaru jest zawsze dostępny.

Radar z modulacją wewnątrzimpulsową

Radary takie emitują impulsowe sygnały sondujące o mniejszej mocy impulsu, ale dłuższym czasie trwania. Sygnały sondujące są modulowane (podobnie jak sygnały radarowe FMCW) w celu wykorzystania technologii kompresji impulsów do określenia zasięgu celu nawet w czasie trwania emitowanego sygnału.

Radar bistatyczny (wielopozycyjny)

Radar bistatyczny składa się z dwóch lub więcej stanowisk nadawczych i odbiorczych, które są od siebie oddzielone (na znaczną odległość).