Sistemas de Radiolocalización y Telemetría

March 19, 2018 | Author: pao1504 | Category: Wireless, Telecommunications Engineering, Electronics, Physics, Science


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República Bolivariana De VenezuelaMinisterio Del Poder Popular Para La Defensa Universidad Nacional Experimental Politécnica De La Fuerza Armada Bolivariana U.N.E.F.A Núcleo Sucre- Sede Cumaná Sistemas de Radiolocalización y Telemetría Profesor: Daniel Vásquez Integrantes: Benítez, Clairielys Guevara, Johnrique Morillo, María P. C.I:23.806.649 C.I:27.080.329 C.I: 24.658.078 VIII Semestre, Sección 02 Ingeniería de Telecomunicaciones Cumaná, septiembre de 2015. consiste en un sistema electrónico que contiene una antena giratoria que emite un haz de ondas electromagnéticas de ultra alta frecuencia (UHF) y que cuando chocan con un objeto. así como su velocidad y la dirección de desplazamiento. estas son reflejadas y al captarlas la misma antena del sistema. Por consiguiente permite detectar objetos y determinar la distancia a la que se encuentran proyectando sobre ellos ondas de radio que son reflejadas por el objeto y que al ser recibidas de nuevo por la antena del radar permiten calcular la distancia a la que se encuentra el objeto. direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves. sino que fijaban su posición en el espacio. en función del tiempo que tardó en ir y volver la señal de radio. El uso de ondas electromagnéticas permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones (luz visible. vehículos motorizados. A partir de este "eco" se puede extraer gran cantidad de información. . entre otras). son procesadas para aparecer en forma de impulsos luminosos en la pantalla del controlador de tránsito aéreo. sonido. barcos. Fue utilizado por las fuerzas aliadas durante la II Guerra Mundial para designar diversos equipos de detección y para fijar posiciones. es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias. No sólo indicaban la presencia y distancia de un objeto remoto.Sistema de Radar La palabra Radar proviene del acrónimo de las palabras inglesas “Radio Detection and Ranging” (detección y medición de distancias por radio). formaciones meteorológicas y el propio terreno. altitudes. El principio de funcionamiento del radar. su tamaño y su forma. denominado objetivo. “La RCS es una característica propia del blanco radar y depende tanto de los parámetros de la onda iluminante. “La RCS puede definirse como una comparación entre la potencia del campo reflejado por un blanco que se dirige al radar. frecuencia y dirección de incidencia. Un RCS mayor indica que un objeto es más fácil de detectar. por supuesto un parámetro fundamental. muy prioritario durante el diseño de cualquier maquinaria militar con tecnología furtiva. entre otros. Es una medida de cuán detectable es un objeto mediante radar. De forma más precisa. La medida del campo electromagnético dispersado a una distancia determinada se conoce como Sección Transversal de Radar (Radar Cross-Section). no sólo en aplicaciones relacionadas con aviones y misiles balísticos. 2005). 1991).Corte Transversal de Radar (CTR o RCS) Cuando las ondas electromagnéticas interactúan sobre un blanco son dispersadas en todas las direcciones. El CTR o RCS es. es decir. constitución y materiales del propio blanco” (Casals. también helicópteros. Todos los archivos sobre el CTR o RCS de la aviación militar actual son información altamente clasificada. dado su gran interés táctico. barcos. con la potencia del campo reflejado que tendría una esfera perfectamente lisa de área de 1 m2” (Díaz. como de la forma. . la densidad de potencia observada en el receptor (en el radar) coincidiría con la de dicho objeto. abreviadamente RCS. el CTR o RCS de un objeto es el área hipotética requerida para interceptar la densidad de potencia transmitida al objeto tal. que si la potencia total transmitida fuese re-radiada isotrópicamente (por igual en todas direcciones). superficies redondeadas que garantizan reflejar efectivamente alguna señal a la fuente. una escala de potencia logarítmica es a menudo más usada con el valor de referencia de σref = 1 m2 (Knott. superficies anguladas de forma que eviten reflejar las señales a las torres de radar). Por ejemplo. para comparar la detectabilidad de aviones de muy distinto tipo. no todos los mecanismos de dispersión de RCS se relacionan con el tamaño. según informes de los propios pilotos. Una conclusión clara de dichos análisis es que la detección tardía o inexistente del avión agresor ha sido uno de los factores más recurrentes en las bajas aéreas sufridas. Tuley. El Corte Transversal de Radar se puede usar. entre otros). superficies suaves. un avión furtivo o “invisible” (que incorpora tecnologías para reducir la visibilidad al radar) tendrá características diseñadas para tener un bajo CTR o RCS (como pintura absorbente. una detectabilidad baja se ha ido convirtiendo en las últimas décadas en una característica muy deseable para incrementar las probabilidades de éxito de aeronaves destinadas a internarse en entornos aéreos hostiles. Valores típicos de RCS pueden estar en el intervalo de 10-5 m2 para insectos a 106 m2 para grandes buques.Las unidades para la RCS son m 2. esto no se refiere necesariamente al tamaño físico de un blanco. Por eso. gran cantidad de bultos como los motores y antenas. &Shaeffer. Si bien es cierto que grandes blancos tienen una RCS mayor. por tanto. 2004): . Debido a que los valores de RCS son dinámicos y en ocasiones muy bajos para expresarlos en m2. al contrario que un avión comercial que tendrá un CTR/RCS alto (material metálico sin camuflar. Ser capaz de "ver" al otro antes de ser visto es una ventaja enorme. entonces la RCS puede ser expresada así: Donde E0 es la fuerza del campo eléctrico de la onda incidente que incide sobre el blanco y Es es la fuerza del campo eléctrico de la onda dispersada al radar. una relación entre la densidad de potencia dispersada respecto a la densidad de potencia incidente. en el desarrollo de éste trabajo.La RCS es por lo tanto y fundamentalmente. La expresión asume que un blanco extrae energía de una onda incidente y luego la irradia uniformemente en todas las direcciones. Para el caso biestático así como para el caso de retro dispersión. donde R es típicamente tomado como el rango que existe desde el radar al blanco. El proceso de límite de la ecuación no siempre es un requerimiento absoluto. . la dependencia de la RCS sobre la distancia R y la necesidad del límite. el campo dispersado Es decae inversamente con la distancia R. 2008). el término R2 en el numerador de la ecuación. y en esa distancia. la definición asume esto. En la medición y análisis. las distancias transmisor-objeto y receptor-objeto serán tenidas en cuenta para obtener resultados más exactos y ubicaciones aproximadas. el transmisor y el receptor del radar se encuentran generalmente ubicados en campos lejanos al objetivo. Sin embargo. usualmente desaparece (Skolnik. se entiende que la distancia R se mide desde el blanco hasta el receptor. Esta suposición permite calcular la densidad de potencia dispersada sobre una superficie. La potencia o intensidad de una onda electromagnética (EM) es proporcional al cuadrado del campo eléctrico o magnético. Consecuentemente. es cancelado por un R2 implícito en el denominador. Aunque la gran mayoría de los blancos no dispersan la energía uniformemente en todas las direcciones. Entonces. Según la posición relativa entre transmisor y receptor o el número de antenas:  Radar monoestático JP (jump ping): Transmisor y receptor comparten la misma antena.  Radar secundario: El blanco es activo. Es el funcionamiento habitual.  Radar multiestático: Combina la información recibida por varias antenas. básicamente los aviones. Una antena transmite y otra recibe.). y dispone de un transpondedor que recibe la señal de interrogación del radar y codifica la respuesta. que responde. Una sola antena transmite y recibe. dependiendo solamente de la RCS del mismo. El radar interroga al blanco.  Radar biestático: Transmisor y receptor están físicamente separados. se incluye el identificador amigo-enemigo. etc. en unos mismos o diferentes emplazamientos. En el caso de vehículos militares. que puede estar modulado o no. Funciona con independencia del blanco.Tipos de radar Según el tipo de blanco:  Radar primario: El blanco es pasivo y se limita a reflejar la onda incidente. se transmite periódicamente un pulso. Según el tipo de señal utilizada o la forma de onda:  Radar pulsado o de onda pulsada: La señal transmitida es un tren de pulsos periódico. que modula en amplitud a la portadora de radiofrecuencia. Si aparecen ecos de pulsos anteriores al último . normalmente con una serie de datos (altura del avión. Según la finalidad:  Radar de búsqueda: Explora todo el espacio. El radar de la policía suele ser de onda continua y detecta velocidades gracias al efecto Doppler.  Radar de alta resolución: La celda de resolución es menor que las dimensiones del objeto. o un sector de él.  Radar de onda continúa con modulación (CW-FM. Según la resolución:  Radar convencional: La celda de resolución es mayor que las dimensiones del objeto.  Radar de onda continua (CW): El transmisor emite una onda electromagnética de forma ininterrumpida. Su área de búsqueda. de modo que aparecerán trazas de blancos inexistentes. la exploración puede ser mecánica. RADAR PRIMARIO DE VIGILANCIA (PSR) Es un radar destinado al reconocimiento de aeronaves volando en las proximidades de los aeropuertos y a lo largo de las rutas aéreas. gira a una . se interpretarán como pertenecientes a este último. electrónica o una mezcla de ambas. clasificándose en Radares 2D y Radares 3D. también llamado barrido de la antena abarca los 360 grados de azimut y su antena.  Radar de vigilancia: Exploran continuamente la zona de cobertura. mostrando todos los blancos que aparecen. CW-PM): Se le añade a la señal de modulación de fase o frecuencia con objeto de determinar cuándo se transmitió la señal correspondiente a un eco (permite estimar distancias). únicamente proporciona información de dirección y distancia.transmitido. Por ejemplo el radar de guía de misiles. señales de radio codificadas en forma repetitiva llamadas interrogaciones. es una tecnología aeroespacial basada en radar que permite a una aeronave volar a muy bajo nivel manteniendo automáticamente una altitud relativamente constante sobre el nivel del terreno. proporcionándole al controlador de tránsito aéreo información en 2 niveles: de previsión y de alarma en un radio de 80 millas náuticas en los principales aeropuertos. la diferencia básica entre el radar secundario y el radar primario consiste en que el radar secundario emite respuestas activas. Es capaz de seguir el movimiento de un blanco. mientras que el radar primario simplemente el reflejo de la ráfaga recibida. . Estos sistemas también son capaces de detectar la lluvia en 6 niveles de intensidad. que van desde sus formaciones iníciales hasta las precipitaciones más intensas. esta respuesta es emitida por un equipo instalado en la aeronave llamado Respondedor o Transpondedor. El código en pantalla que acompaña al blanco (aeronave).velocidad seleccionada de entre 6 y 15 RPM. En definitiva. y que permite identificarla y conocer su altitud. A veces se llama volar abrazando la tierra o abrazando el terreno. o TFR por sus siglas en inglés (Terrain-Following Radar). aparece cuando esta emite una señal de respuesta al recibir la señal de interrogación que ha enviado el equipo en tierra. También se puede aplicar el término “vuelo adaptado al perfil del terreno”. RADAR SECUNDARIO DE VIGILANCIA (SSR) Este sistema funciona emitiendo a través de su antena giratoria. El radar de seguimiento del terreno.  Radar de seguimiento: Usados en aplicaciones militares. radar policial de velocidad y en radiología. Este radar no proporciona información sobre la posición del objeto. Estas pistolas radar pueden ser manuales o montadas en un vehículo. tenis. Radares Meteorológicos Doppler . que normalmente no utilizan radares de seguimiento el terreno.pero este es más común usarlo en relación a vuelos a baja cota de helicópteros militares. como también para velocidades de pelotas en fútbol. Emplea el principio del efecto Doppler aplicado a haces de radar para medir la velocidad de objetos a los que se apunta. la señal de microonda enviada por el haz direccional en la antena de radar se refleja hacia el radar y se comparan las frecuencias. control del tráfico aéreo. Radar control de tráfico Doppler Un radar Doppler es aquel radar que usa el efecto Doppler (Aumento o disminución de la frecuencia de una onda sonora cuando la fuente que la produce y la persona que la capta se alejan la una de la otra o se aproximan la una a la otra ) en los ecos de retorno de blancos para medir su velocidad radial. especialmente camiones y automóviles con el propósito de regular el tránsito. Para ser más específico. arriba o abajo desde la señal original. sondeo de satélites. en la dirección del haz. corredores y otros objetos móviles en deportes. Un radar de control de velocidad es una unidad de radar Doppler usada para detectar la velocidad de objetos. beisbol. La mayoría de las pistolas radar operan con luz IR (infrarroja) también usa luz pulsada. permitiendo mediciones directas y altamente seguras de componentes de velocidades de blancos. Los radares Doppler se usan en defensa aérea. Su sistema de localización se basa en emitir trenes de pulsos a una frecuencia determinada y utilizar el efecto Doppler para determinar la velocidad transversal relativa de los objetos. lluvias. la detección de fenómenos meteorológicos y el seguimiento de aeronaves. Radar de impulsos Doppler El radar Doppler pulsado es un sistema de radar capaz no sólo de medir el rumbo. el control del tráfico aéreo. entre otras. como la navegación. Dentro de las principales aplicaciones esta: . para alertar sobre los mismos. Este tipo de radares presentan ambigüedad en la medida de distancias por lo que no son muy útiles para labores de localización. distancia y altitud de un objeto. sino también de detectar su velocidad. Los recientes radares meteorológicos procesan velocidades de precipitaciones por la técnica del radar de impulsos Doppler. de tal modo que el término radar Doppler es frecuentemente usado equivocadamente por el neófito para significar radar meteorológico. hoy se utiliza ampliamente para fines pacíficos.. con instrumentos de medición en tiempo real dentro de áreas relativamente pequeñas. granizadas. Estos eventos se caracterizan por afectar áreas pequeñas pero con importantes daños y se desarrollan y evolucionan muy rápidamente por lo que debe contarse.Los radares meteorológicos son los únicos equipos capaces de seguir y predecir el comportamiento de eventos meteorológicos significativos como fuertes tormentas. Aplicaciones del sistema de radar Aunque en sus orígenes fue un instrumento bélico. Esto es un diferente y ligeramente tratamiento de los datos Doppler que ha sido publicitado mucho en EE. UU. al tope de sus intensidades. tornados.  Identificación de áreas para prospección mineral.  Cartografía. pliegues y foliaciones).  Determinación de grandes clases de bosques.  Levantamiento altimétrico (interferometría).  Identificación. mapeo y fiscalización de cultivos agrícolas.  Litotipos.  Levantamiento planimétrico (escalas 1:20. geomorfología (relieve y suelos) e hidrografía para investigación de recursos minerales.Geología  Análisis de estructuras geológicas (fracturas.  Estimativa de biomasa.  Evaluación del potencial de los recursos hídricos superficiales y subterráneos. .  Elaboración de cartografía referente a deforestación.000). fallas. Agricultura  Planeamiento y monitoreo agrícola.  Identificación de la acción de determinadas enfermedades. Hielo y nieve  Mapeo/clasificación de hielo.  Identificación de áreas de corte selectivo.  Determinación relativa de la humedad de los suelos.  Eficiencia de sistemas de irrigación.000 a 1:50. Bosques  Gerencia y planeamiento de bosques. erosión. entre otros. dirección de flujo. deposición de residuos. Uso de la Tierra  Planeamiento del uso de la tierra. Medio Ambiente  Planeamiento y monitoreo ambiental.  Identificación y análisis de la degradación causadas por mineralizaciones.  Polución marina causada por derrames de petroleo.  Identificación. entre otros. frentes de viento.  Detección de barcos – pesca ilegal. Monitoreo del deshielo-inundaciones. deslizamientos.  Espectro de ondas para modelos numéricos de previsión. permeabilidad. acción antrópica. evaluación y los procesos físicos monitoreo del de recursos hídricos y de medio ambiente (intemperismo.  Identificación.  Mapeo de la topografía submarina (condiciones específicas).  Interpretación de parámetros hidrológicos: transmisividad.  Detección de la humedad del suelo. entre otros). . corrientes.  Apoyo para el establecimiento de rutas marítimas. Oceanografía  Monitoreo del estado del mar. análisis y monitoreo de riesgos ambientales. Hidrología  Gerencia y planeamiento de los recursos hídricos. planeamiento. monitoreo (detección de cambios).  Clasificación del uso de la tierra. radares de satélites para la observación de la Tierra. radares de navegación. granizo.  Aeronáuticas: Control del tráfico aéreo.  Salinización de suelos. radar anti-colisión. entre otras. radares de misiles autodirectivos. .  Meteorológicas: Detección de precipitaciones (lluvia.  Patrones de irrigación/déficit hídrico. entre otras). guía de aproximación al aeropuerto. radares de asistencia de frenado de urgencia (ACC.  Científicas: En satélites para la observación de la Tierra.  Circulación y seguridad en ruta: Control de velocidad de automóviles. Otras Aplicaciones  Militares: Radares de detección terrestre. nieve. Adaptive Cruise Control).  Marítimas: Radar de navegación. Clasificación de suelos.  Inventario. radares de artillería. para ver el nivel de los océanos. gob. Disponible en: https://es.blogspot. Consultado el 08 de septiembre de 2015.com/ Corte Trasversal de radar [página web en línea].asp Radar.seneam. Consultado el 04 de septiembre de 2015. Información generada por: Dirección General Adjunta Técnica. aplicaciones [Documento en línea].Bibliografía Sistema Radar [Documento en línea].mx/ids/radar. Disponible en: http://www.wikipedia.org/wiki/Secci%C3%B3n_radar_equivalente . Clasificación de los sistemas de radar. Disponible en: http://radaresblog. Consultado el 04 de septiembre de 2015.
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