RADARES

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RADARES
Carolina Martínez Olmo
Olaia Nehme Rivas
Universidad Carlos III de Madrid
20 de Diciembre de 2007
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1. FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS
2. TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES
3. RADARES: USO Y DATOS TECNICOS
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Carolina Martínez Olmo y Olaia Nehme Rivas
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FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( I )
1. RADAR (RAdio Detection And Ranging)
λ ε (0.1cm, 1m) => f ε (300MHz, 300GHz)
•
Banda:
•
Desarrollo:
Modulador de impulsos
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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
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FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( III )
2. DIAGRAMA - Propagación en espacio libre
Densidad de pot encia incidente sobre el blanco
Densidad de pot encia reflejada sobre la antena
Intensidad de radiación reflejada hacia la Antena
Potencia disponible en recepcion
Potencia recibida por la antena del radar
En unidades Logarítmicas
PR(d) [dBW] = PT[dBW] + GT[dB] + GR[dB] – PL(d)[dB]
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FUNCIONAMIENTO Y EXPLICACIÓN DEL RADAR DE PULSOS ( IV )
3. INFORMACIÓN PROPORCIONADA POR UN RADAR (UTILIDADES)
VELOCIDAD DEL BLANCO:
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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
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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
rUNAMB = Distancia máxima sin ambigüedad
c = Velocidad de la luz
T = Tiempo entre dos pulsos
rBLIND = distancia ciega
c = velocidad de la luz
τ = tiempo que se tarda en transmitir un pulso
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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
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TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES( II )
El radar Doppler (Trafico, deportes…)
TXTE con una frecuencia constante.
Æ 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.
Æ Radar de Tráfico
El radar de frecuencia modulada (FM)
Emite señal continua con frecuencia cambiante uniformemente.
Æ Más exactos que los de impulsos.
Æ Menor alcance.
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TIPOS DE RADARES Y DIFERENTES CLASIFICACIONES( III )
Según el blanco:
2. Sistema secundario de radar
*Se basan en una respuesta del objetivo
Æ Ejemplo: aplicaciones militares.
Identificación amigo-enemigo (IFF)
Radiofaro de respuesta
Æ Ejemplo: En los sistemas de aterrizaje.
Radiofaros que puede incorporar un retardo
para que parezca hallarse a mayor distancia
del interrogador.
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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
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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)
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RADARES: USO Y DATOS TECNICOS ( I )
Nombre de
Frecuencias
la banda
Longitudes
de onda
HF
3-30 MHz
10-100 m
P
< 300 MHz
1 m+
VHF
50-330 MHz 0.9-6 m
UHF
300-1000
MHz
0.3-1 m
L
1-2 GHz
15-30 cm
S
2-4 GHz
7.5-15 cm
C
4-8 GHz
3.75-7.5 cm
X
8-12 GHz
2.5-3.75 cm
Ku
12-18 GHz
1.67-2.5 cm
K
18-27 GHz
1.11-1.67 cm
Ka
27-40 GHz
0.75-1.11 cm
mm
40-300 GHz
7.5 mm - 1
mm
Q
40-60 GHz
V
E
50-75 GHz
60-90 GHz
W
75-110 GHz 2.7 - 4.0 mm
7.5 mm - 5
mm
6.0-4 mm
6.0-3.33 mm
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
Distancias elevadas, control de tráfico en ruta
Vigilancia a distancias intermedias. Control de tráfico
en terminales. Condiciones meteorológicas a largas
distancias
Seguimiento a distancias elevadas. Meteorología
Guía de misiles, meteorología, cartografía de
resolución media. Seguimiento a distancias cortas
Cartografía de alta resolución. Altímetros para
satélites
Absorción del vapor de agua. Se usa para
meteorología, para detectar nubes. También para
control de velocidad de motoristas.
Cartografía de muy alta resolución vigilancia de
aeropuertos. Usado para accionar cámaras para
fotografíar matrículas de coches infractores
Banda milimétrica, se subdivide como sigue. Nota: la
denominación de las bandas no está unánimemente
aceptada.
Comunicaciones militares
Absorbido por la atmósfera
Se usa como sensor para vehículos autónomos
experimentales, meteorología de alta resolución y
tratamiento de imágenes.
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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.
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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.
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