Sistemas comunes de radar

Los sistemas de radar han evolucionado significativamente en cómo se componen, las señales que utilizan, la información que pueden capturar y cómo esta información se puede utilizar en diferentes aplicaciones.

El radar es ampliamente utilizado en campos militares y civiles, incluyendo:

Vigilancia (identificación de amenazas, detección de movimiento o espoleta de proximidad)

Detección y Seguimiento (identificación y seguimiento de objetivos o rescate marítimo)

Navegación (evitar colisiones de automóviles o control de tráfico aéreo)

Imágenes de alta resolución (Mapeo del terreno o guía de aterrizaje)

Seguimiento del tiempo (advertencias de tormenta o perfiles de viento)

Algunos sistemas de radar comunes con varios tipos de señal se enumeran a continuación:

Radar de onda continua (Doppler):Un Sistema de radar de onda continua transmite una señal de onda continua a una frecuencia constante. La señal recibida tiene un desplazamiento Doppler que se puede utilizar para determinar la velocidad del objetivo. Este Sistema de radar se utiliza a menudo para el monitoreo del tráfico.

Radar FMCW:Un Sistema de radar FMCW modula la frecuencia de la señal CW para producir una referencia de temporización. Con esta información, además de la velocidad, es posible medir el alcance. Una ventaja significativa de los radares de onda continua es que proporcionan resultados continuos (en comparación con los sistemas de radar de pulso). Estos sistemas de radar se utilizan a menudo para la medición precisa de la altitud de las aeronaves durante el aterrizaje.

Radar de pulso:Un Sistema de radar de pulso básico (no coherente) que determina el alcance y la dirección de un objetivo midiendo la diferencia de tiempo entre los pulsos transmitidos y recibidos. Dado que la fase es aleatoria entre pulsos, el sistema no es coherente. La vigilancia aérea de largo alcance es una aplicación común para estos sistemas de radar.

Radar de pulso Doppler:Este es un sistema de radar coherente en el que se puede obtener información distinta del alcance y la dirección del objetivo, la velocidad del objetivo, basándose en el cambio de fase entre los pulsos recibidos. Por lo general, se utilizan altas tasas de repetición de pulso (PRR), lo que hace que las mediciones de velocidad radial sean más precisas, pero la precisión del rango es menor. Los sistemas de radar de pulso Doppler detectan objetivos en movimiento al tiempo que suprimen el desorden estático, lo cual es de gran importancia para las aplicaciones de monitoreo del clima.

Indicación de objetivo móvil (MTI) Radar:El radar MTI también utiliza la frecuencia Doppler para distinguir los objetivos en movimiento de los objetivos estacionarios y el desorden. Su forma de onda es una serie de pulsos PRR bajos, evitando así la ambigüedad del rango, pero sacrificando la precisión de la velocidad. Estos tipos de sistemas de radar se utilizan a menudo en aplicaciones de búsqueda y vigilancia de aeronaves en tierra.

Radar de compresión de pulso:Las señales de ancho de pulso corto proporcionan una mejor resolución de alcance, pero tienen un alcance limitado. Las señales de ancho de pulso largo contienen más energía, proporcionando un rango de detección más largo, pero sacrificando la resolución del rango. La compresión de pulso combina las ventajas relacionadas con la potencia de los anchos de pulso largos con las ventajas de resolución de los anchos de pulso cortos. Modulando la frecuencia (e.g., modulación de frecuencia lineal) o fase (e.g., utilizando códigos de Barker) de la señal transmitida, los pulsos largos se pueden comprimir en el receptor por una cantidad igual a la inversa del ancho de banda de la señal modulada; muchos sistemas de monitorización Meteorológica han tendido a utilizar radares de compresión por pulsos.

Radar monoestático:En un radar monoestático, el transmisor y el receptor comparten la misma antena mediante multiplexación en el dominio del tiempo.

Radar bistático:Un Sistema de radar donde las antenas de transmisión y recepción están separadas (generalmente a una gran distancia o ángulo de desplazamiento) se denomina sistema de radar biestático. Los sistemas de radar bistático se utilizan a menudo para detectar objetivos furtivos, donde la tecnología sigilosa evita intencionalmente reflejar las señales de radar en la dirección del transmisor.

Radar de matriz en fase:Un Sistema de radar puede usar una matriz de antenas, que pueden contener 1.000 o 10.000 antenas. Controlando con precisión la fase y la amplitud de cada elemento de antena, se puede formar el patrón de haz global de la matriz. Estas antenas de matriz en fase son una alternativa a las antenas escaneadas mecánicamente, que generalmente son más pesadas y más propensas a fallar.

Además, una falla de un solo punto del motor hará que el sistema mecánico falle, mientras que una falla de uno o más elementos de una antena de matriz en fase no hará que todo el sistema de radar falle. Hay dos tipos básicos de sistemas de radar de matriz escaneada electrónicamente (ESA): ESA pasiva (PESA) y ESA activa (AESA)

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