| Radar
|
 Radar
(aproximadamente 40 m de diametro)
gira de modo a observar
actividades no
horizonte
.
|
| Descricao
|
|
O
radar
, do ingles
ra
dio
d
etection
a
nd
r
anging
(Deteccao e
Distanciometria
por
Radio
), e um dispositivo que permite detectar objetos distantes e inferir suas distancias a
antena direcional
transceptora do radio.
Ondas eletromagneticas
sao emitidas pela antena de forma direcional e refletidas por objetos distantes. De maneira mais simples, a deteccao das ondas refletidas e o calculo do tempo entre transmissao e recepcao permitem determinar a localizacao do objeto.
Em radares mais sofisticados, outras propriedades das ondas eletromagneticas sao aproveitadas de forma a se melhorar a precisao de informacoes inerentes, ou a fim de se obterem demais informacoes concernentes aos alvos, a exemplo, suas velocidades.
Area de cobertura do sistema de radar britanico, em 1940, durante a
Batalha da Gra-Bretanha
.
Instalacao de radar "
Chain Home"
O radar tem suas raizes em uma serie de pesquisas iniciais. Em 1887, Heinrich Hertz realizou experimentos de laboratorio que comprovaram a existencia das ondas de radio e sua capacidade de serem refletidas. Esses experimentos foram realizados para testar a proposta de Maxwell de que havia diversas formas de radiacao eletromagnetica, das quais a luz era uma delas. Hertz e outros fisicos subsequentes mostraram que essas ondas tem natureza semelhante a luz visivel, pois tambem podem ser refletidas, refratadas e polarizadas. Ele descobriu que poderia interromper o efeito dessas ondas colocando uma placa de metal entre os espacos vazios e que uma placa posicionada ao lado do obstaculo refletiria as ondas. Para realizar as medidas descritas, Hertz criou um dispositivo que gerava uma onda de descarga de capacitor em uma vela de ignicao, produzindo um arco. Essa energia foi transmitida atraves de uma antena e, atraves de outra antena, foi possivel medir a quantidade de energia transferida. Infelizmente, Hertz nao viveu para ver os frutos de seu trabalho, pois faleceu em 1894 aos 37 anos. No entanto, um dos seus meritos foi ter descoberto o conceito de "antena" para gerar ondas eletromagneticas.
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1
]
[
2
]
Em 1895, Alexander Popov, um instrutor de fisica na escola da Marinha Imperial Russa em Kronstadt , desenvolveu um aparelho usando um tubo coerente para detectar raios distantes. No ano seguinte, ele adicionou um transmissor centelhador. Em 1897, ao testar este equipamento para comunicacao entre dois navios no mar Baltico, ele notou uma interferencia causada pela passagem de um terceiro navio. Em seu relatorio, Popov escreveu que esse fenomeno poderia ser usado para detectar objetos, mas nao fez mais nada com essa observacao.
No ano de 1902, Kennelly e Heaviside propuseram a ideia de que a camada superior da atmosfera era ionizada, o que significa que continha um grande numero de particulas carregadas eletricamente. Essa teoria explicaria a transmissao de sinais de radio alem do horizonte, como foi testado por Marconi em 1901, atraves da reflexao desses sinais na camada ionizada. Posteriormente, em 1924, Appleton e Barnett da Inglaterra comprovaram a existencia dessa camada atraves da reflexao de ondas de radio. A diferenca de frequencia entre os dois sinais poderia ser interpretada como uma diferenca de tempo e, utilizando a velocidade conhecida das ondas de radio, a altura da camada de reflexao poderia ser calculada. Em 1925, Breit e Tuve da Carnegie Institution em Washington melhoraram esse metodo enviando pulsos de energia de radio ao ceu e medindo o tempo necessario para que os sinais refletidos retornassem a terra. Esse metodo revelou que a ionosfera, como era conhecida, era composta por diversas camadas com niveis variados de ionizacao, dependendo da hora do dia e da estacao. Essas informacoes sao atualmente utilizadas para selecionar o comprimento de onda mais adequado para a comunicacao por ondas curtas
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2
]
.
O primeiro radar foi construido em
1904
, por Christian Hulsmeyer na
Alemanha
, naquela epoca nao houve utilidade pratica para o dispositivo, de baixa precisao, construcao dificil, e sistema de deteccao de
eco
ineficiente.
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3
]
Em 1922, A. Hoyt Taylor e L. C. Young do U.S. Naval Research Laboratory em Anacostia observaram que a transmissao de ondas de radio de 5 m era afetada pelos movimentos de navios no rio Anacostia proximo. Eles sugeriram que tais variacoes nos sinais poderiam ser usadas para detectar os movimentos de navios. Em 1930, o Dr. Taylor conseguiu projetar equipamentos para detectar o movimento de aeronaves com ondas refletidas de 5 m. As descobertas de Taylor foram comunicadas ao Secretario de Guerra em 1932 e permitiram a aplicacao de armas antiaereas do Exercito. O trabalho secreto continuou nos Signal Corps Laboratories, e em 1934, uma fonte de 0,5 W de ondas de 10 cm foi usada para confirmar o trabalho de Taylor. Foi nessa epoca que o Diretor dos Laboratorios Signal Corps, Major Blair, propos um esquema para projetar uma sequencia interrompida de trens de oscilacoes contra o alvo e tentar detectar os ecos durante os intersticios entre as projecoes, que foi a primeira proposta nos EUA para um radar de onda pulsada.
Em 1935, foi instalado o primeiro sistema de
Radiotelemetria
no navio Normandie com o objetivo de localizar e prevenir a aproximacao de obstaculos.
Em 1936, o Signal Corps comecou a trabalhar no SCR 268, o primeiro radar antiaereo do Exercito dos EUA, que operava em um comprimento de onda de 3 m, posteriormente reduzido para 1,5 m. A Marinha projetou radares para uso a bordo operados a 50 cm e posteriormente 20 cm, com comprimentos de onda mais curtos melhorando a precisao da operacao de localizacao de direcao. Na Inglaterra, Sir Robert Watson-Watt do National Physical Laboratories tambem trabalhou independentemente nas mesmas linhas e conseguiu rastrear aeronaves em 1935. A Gra-Bretanha comecou a trabalhar no radar de "alerta precoce" usando ondas pulsadas de 12 m. A primeira estacao "Chain Home" foi instalada ao longo do estuario do Tamisa em 1937, e quando a Alemanha ocupou a Tchecoslovaquia em novembro de 1938, essas estacoes e outras foram colocadas em vigilancia continua e assim permaneceram durante a duracao da guerra que se seguiu.No inicio da
Segunda Guerra Mundial
(1939),
Watson-Watt
, melhorou e desenvolveu novas tecnologias, utilizando o sistema de telemetria fixa e rotatoria (
ver:
Tecnologia durante a Segunda Guerra Mundial
). Em 1940, os radares terrestres britanicos foram usados para controlar 700 cacas britanicos defendendo-se contra 2.000 invasores. Os radares foram muito importantes na previsao de
ataques
inimigos, pois os ingleses sabiam com precisao a distancia, velocidade e direcao do ataque, tendo tempo de dar o alarme para a populacao se proteger, diminuindo imensamente as baixas civis, apesar do bombardeio constante efetuado pelos alemaes (
ver:
Chain Home
).
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4
]
[
5
]
As
Potencias do Eixo
, tambem estavam a desenvolver sistema similar, porem seu uso era diferente, os radares alemaes, eram para aumentar a precisao de
tiro
, facilitando o direcionamento dos
projeteis
ao
alvo
.
Durante a Segunda Guerra Mundial, o radar tornou-se uma ferramenta vital para as operacoes militares em todo o mundo. O desenvolvimento do radar permitiu que os militares detectassem aeronaves inimigas e misseis, bem como monitorassem as condicoes climaticas e o movimento de tropas terrestres.
Em meados da decada de 1940, o desenvolvimento de sistemas de radar na Inglaterra e nos Estados Unidos ocorreu de forma independente. Em setembro de 1940, uma missao tecnica inglesa visitou os Estados Unidos com o objetivo de trocar informacoes sobre o desenvolvimento de sistemas de radar nos dois paises. Os britanicos perceberam os beneficios de operar com melhor resolucao angular obtida em frequencias de micro-ondas, especialmente em areas navais e a bordo de aeronaves. Eles sugeriram aos americanos a criacao de um radar de micro-ondas para uso a bordo de aeronaves e para controle de dispositivos antiaereos. A missao apresentou aos americanos a valvula de potencia magnetron, desenvolvida pelos fisicos John Randall e Henry Boot, fornecendo informacoes tecnicas para que os americanos pudessem fabrica-la.
O magnetron operava com um comprimento de onda de 10 cm e uma potencia de saida de 1 KW, e tinha um ganho 100 vezes maior do que outros dispositivos de micro-ondas existentes. O desenvolvimento do magnetron foi uma das contribuicoes mais significativas para a evolucao do radar.
[
1
]
Alem dos desenvolvimentos feitos pelos Estados Unidos e Inglaterra, o radar tambem foi desenvolvido independentemente por outros paises, como Alemanha, Franca, Russia, Italia e Japao, no final da decada de 1930. Todos esses paises efetuaram experimentos com radares de onda continua (CW) de interferencia de ondas, e embora Franca e Japao os tenham tornado operacionais, mostraram-se de uso limitado. Todos esses paises eventualmente progrediram para a forma pulsada de radar devido as vantagens inerentes do sistema.
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6
]
Durante a guerra, reconheceu-se que operar com frequencias mais altas era vantajoso, mas nenhum radar foi desenvolvido com frequencias superiores a 600 MHZ, exceto pelos Estados Unidos e Inglaterra. O radar foi desenvolvido simultaneamente e independentemente em varios paises, principalmente durante a Segunda Guerra Mundial. Nao e possivel apontar um unico individuo como seu criador; o radar tem varios colaboradores em comum. Ele foi criado nao apenas devido ao momento favoravel da tecnologia de radiocomunicacao, mas tambem a maturacao da aviacao no mesmo periodo e ao reconhecimento da ameaca militar que ela representava e da necessidade de se defender dela.
Radar Doppler
.
Um radar e composto por uma
antena
transmissora
/
receptora
de sinais para Super Alta Frequencia (
SHF
), a transmissao e um
pulso eletromagnetico
de alta
potencia
, curto
periodo
e
feixe
muito estreito. Durante a
propagacao
pelo
espaco
, o feixe se alarga em forma de
cone
, ate atingir ao alvo que esta sendo
monitorado
, sendo entao refletido, e, retornando para a antena, que neste momento e receptora de sinais.
Como se sabe a
velocidade
de propagacao do pulso, e pelo
tempo
de chegada do
eco
, pode-se facilmente calcular a distancia do objeto.
E possivel tambem, saber se o alvo esta se afastando, ou se aproximando da estacao, isto se deve ao
Efeito Doppler
, isto e, pela
defasagem
de
frequencia
entre o sinal emitido e recebido.
[
7
]
O equipamento de radar e composto de uma
antena
transceptora, da
linha de transmissao
, ou
guia de onda
, de um transmissor de alta
potencia
e alta
frequencia
, do sistema de recepcao,
decodificacao
, processamento e visualizacao das informacoes coletadas, alem da mesa de
interface
entre equipamento e operador.
O sistema de transmissao e composto por 3 elementos principais: o
oscilador
, o
modulador
, e o proprio
transmissor
. O transmissor fornece radiofrequencia para a
antena
em forma de pulsos eletromagneticos modulados de alta potencia que sao disparados contra a antena parabolica que remete-os unidirecionalmente em direcao ao alvo.
A producao do sinal do radar comeca no oscilador, que e um dispositivo que gera
radiofrequencia
num
comprimento de onda
desejado.
A maioria dos radares usa bandas de frequencias de
radio
(MHz- milhoes de Hertz ate centenas de milhoes) ou de
micro-ondas
(GHz- dezenas de bilhoes de Hertz).
O dispositivo precisa produzir uma
frequencia
estavel, pois o radar necessita de precisao para calcular o
efeito Doppler
.
O
modulador
, pode variar o sinal em
amplitude
ou
frequencia
, conforme o caso. Num radar de
pulso
, o sinal e ligado e desligado rapidamente no oscilador, neste caso, o modulador faz a
mistura
de um comprimento de onda secundario a frequencia fundamental.
Da estabilidade do sinal gerado no oscilador e da modulacao dependera a qualidade do
eco
captado apos atingir o alvo.
A funcao do transmissor e amplificar o sinal gerado no oscilador e misturado no modulador. Dependendo do
ganho
, um transmissor pode amplificar a
potencia
de 1 Watt para 1 Megawatt.
Os radares, em geral, necessitam enviar
pulsos de alta potencia
, que apos se
propagarem
, atingem o alvo e
refletem
numa especie de
eco
. O sinal refletido, bem mais fraco que o emitido, e captado pela antena e amplificado novamente.
Radar civil maritimo de antena rotativa.
Depois que o transmissor amplifica o sinal no nivel desejado, ele envia para a
antena
, que em alguns radares tem a forma de um prato de metal (
Antena parabolica
).
As
ondas eletromagneticas
, depois de geradas e amplificadas, sao levadas por
guias de onda
em direcao ao
foco
do disco parabolico. Disparadas contra a parabola, se propagam para o ambiente.
O extremo de saida da
guia de onda
e localizado no foco da parabolica. Semelhante as
ondas luminosas
no foco de num
espelho parabolico
, as
ondas
de radar se propagam em direcao a parabola e por esta sao emitidas em unidirecionalmente ao alvo.
Normalmente as antenas sao giratorias, para mudar a direcao das emissoes, permitindo que o radar faca uma
varredura
na area ao inves de sempre apontar para a mesma direcao.
O receptor do radar detecta e amplifica os ecos produzidos quando as ondas refletem no alvo. Geralmente a antena de transmissao e recepcao e a mesma, principalmente nos radares pulsados.
O sistema funciona da seguinte forma:
- O pulso gerado e disparado contra a antena que o envia ao espaco. O sinal
bate
no alvo e retorna em forma de eco. Neste momento e captado pela mesma antena, pois o transmissor esta desligado. Pois, se estivesse ligado, devida alta potencia, o receptor nao receberia o pulso refletido, e sim o pulso emitido.
Para gerenciar a transcepcao do radar, e utilizado um dispositivo que comuta o momento de transmissao e recepcao. Determinando assim quando a antena esta ligada ao transmissor ou ao receptor.
O receptor, recebe o sinal fraco provindo do alvo em direcao a antena e amplifica-o.
Apos a ampliacao, o sinal e processado, demodulado, integrado e enviado para o monitor que e lido pelo operador de radar.
A antena recebe o eco radioeletrico do sinal emitido no momento em que esta comutada para recepcao. Pelo fato de ser parabolica, reflete a radiofrequencia em direcao ao seu foco. O sinal e captado por um dispositivo localizado no ponto focal, este pode ser um dipolo, ou um pre amplificador de baixo ruido numa cavidade ressonante, neste momento, a radiofrequencia se propaga atraves da linha de transmissao (No caso do pre amplificador estar localizado no foco) ou pela guia de onda em direcao a um pre-amplificador localizado distante da antena.
O comutador (ou duplexador) possibilita ao sistema de radar emitir sinais e recebe-los na mesma antena. Em geral, atua como um rele entre a antena e o conjunto transmissor/receptor.
Isso evita que o sinal de grande intensidade vindo do transmissor chegue ao receptor causando sobrecarga, pois o receptor espera por um sinal de retorno de baixa intensidade.
O rele comutador conecta o transmissor a antena somente quando o sinal esta sendo transmitido. Entre dois pulsos, o comutador desconecta o transmissor e liga o receptor a antena.
Para o radar de pulso continuo, o receptor e o transmissor operam ao mesmo tempo. Este sistema nao opera com comutador. Neste caso, o receptor atraves de uma cavidade ressonante separa o sinal por frequencias automaticamente.
Como o receptor precisa interpretar sinais fracos ao mesmo tempo que transmissor esta operando, os radares de onda continua tem duas antenas separadas, uma de transmissao e outra para recepcao desfasada da primeira.
Muitos radares modernos utilizam equipamentos digitais, pois este permite o executar funcoes mais complicadas. Para usar este tipo de equipamento, o sistema necessita de um conversor analogico-digital para transitar de uma forma a outra.
A entrada do sinal analogico pode ser de qualquer valor, de zero a dez milhoes, incluindo fracoes destes valores. Todavia, a informacao digital trabalha a valores discretos, em intervalos regulares, como 0 e 1, ou 2, porem nada entre estes. O sistema digital pode requerer uma fracao de sinal para arredondar numeros decimais como 0,66666667, ou 0,667, ou 0,7, ou mesmo 1. Apos o sinal analogico ser convertido para sinal discreto, o numero sera usualmente expresso na forma binaria, com uma serie de zeros e uns que representam o sinal de entrada. O conversor analogico-digital mede o sinal analogico de entrada muitas vezes por segundo e expressa cada sinal como um numero binario.
Uma vez que o sinal e digitalizado, o receptor pode executar complexas funcoes sobre este. Uma das mais importantes funcoes para o receptor e o filtro Doppler, baseado no efeito do mesmo nome. Ele e usado para diferenciar alvos multiplos. Seguido do filtro Doppler, o receptor executa outras funcoes como maximizar a forca do sinal de retorno, eliminar o ruido e a interferencia do sinal.
O visor e o resultado final das etapas de conversao do sinal recebido pelo radar em informacao util. Antes, os sistemas de radares usavam apenas modulacao em amplitude ? o sinal de forca, ou amplitude era funcao da distancia da antena. Nestes sistemas, um ponto de sinal forte aparece no lugar da tela que corresponde o alvo distante. Mais usual e mais moderno e o visor de plano de indicacao posicional (PPI). O PPI mostra a direcao do alvo em relacao ao radar (em relacao ao norte) com um angulo de medida de cima do visor, enquanto que a distancia do alvo e representado como a distancia ate o centro do visor. Em alguns sistemas de radares que usam PPI mostra a real amplitude do sinal, enquanto que outros processam o sinal antes de exibi-lo e mostram alvos em potencial em forma de simbolos.
Alguns sistemas simples de radares, para assinalar a presenca de um objeto e nao sua velocidade ou distancia, notificam o controlador com um sinal de audio, como um
beep
.
Estes sao os de funcionamento mais simples. Um transmissor envia diversos pulsos de radio, e entre a emissao de dois pulsos o receptor detecta as reflexoes do sinal emitido. O radar de pulso simples necessita de precisos contadores em seu alternador para impedir que o transmissor envie algum sinal enquanto o receptor esta analisando o sinal de resposta, assim impede tambem que o receptor faca alguma leitura enquanto o transmissor esta operando. Normalmente, a antena desse tipo de radar pode rotacionar, aumentando a area de rastreamento. Esse tipo de radar e eficaz para localizar um alvo, mas deixa a desejar em se tratando de medir sua velocidade.
Como o proprio nome diz, estes radares emitem um sinal de radio continuo. Esse tipo de radar requer duas antenas distintas, uma para o transmissor e outra para o receptor, para que o sinal emitido nao interfira na leitura do sinal de retorno. A emissao de um sinal continuo permite que esse radar distinga objetos parados de objetos que estao em movimento, atraves da analise da diferenca do sinal de resposta, causada pelo “efeito
Doppler
”. Este tipo de radar, entretanto, nao e bom na deteccao da posicao exata do alvo.
Os radares SAR (
Synthetic Aperture Radar
) estao acoplados a uma aeronave ou a um satelite, e tem objetivo de localizar alvos em terra. Eles usam o movimento da aeronave, ou satelite, para “simular” uma antena bem maior do que ela realmente e. A habilidade destes radares diferenciarem dois objetos proximos depende da largura do sinal emitido, que depende do tamanho da antena. Como estas antenas devem ser transportadas por uma aeronave, normalmente estes radares sao de antena pequena e sinal largo. Entretanto, o movimento da aeronave permite que o radar faca leituras consecutivas de diversos pontos; o sinal recebido e entao processado pelo receptor, fazendo parecer que o sinal vem de uma antena grande, ao inves de uma pequena, permitindo que este tipo de radar tenha uma resolucao capaz de distinguir objetos relativamente pequenos, como um automovel.
Enquanto a maioria dos radares utiliza-se de uma unica antena que pode rotacionar para mudar a direcao do sinal emitido e assim obter uma leitura de uma area maior; este tipo utiliza-se de “diversas” antenas fixas que recebem sinais de diferentes direcoes, combinando-os como desejado para adquirir uma direcao especifica. Estes radares podem “mudar a direcao do sinal” eletronicamente, e de uma maneira muito mais rapida que radares convencionais, que o tem de fazer mecanicamente.
Sao aqueles que, em vez de lerem sinais refletidos por objetos, leem sinais de resposta, emitidos por dispositivos chamados
transponders
instalados nos veiculos, aeronaves ou embarcacoes. Esses dispositivos respondem a sinais chamados interrogadores emitidos pelo transmissor do radar secundario, enviando sinais em resposta que podem conter informacoes codificadas, como por exemplo identificacao e altitude da aeronave, posicao, etc; sao essenciais para o controle efetivo do trafego aereo, alem de possibilitar a distincao de uma aeronave inimiga de uma aliada em seu emprego militar. A utilizacao deste tipo de dispositivo contorna algumas limitacoes de radares convencionais como baixa refletividade e falta de posicionamento vertical.
Submarino
USS Sailfish
(EUA, 1956) equipado com radar.
Contratorpedeiro
italiano
Andrea Doria
e seu radar esferico
EMPAR
.
Na
marinha
, os radares sao utilizados para a
navegacao
, detectando e monitorando obstaculos ou outros navios que possam oferecer riscos ate distancias de 200 km, aproximadamente.
No caso de navios de
guerra
, existem radares para a deteccao, aquisicao e seguimento de alvos, e tambem para o controlo de
tiro
de forma a aumentar a probabilidade de atingir o alvo com os
projeteis
disparados por
pecas de artilharia
,
metralhadoras
, e para controlo de lancamento de
foguetes
,
misseis
e
torpedos
.
Existem os radares de
defesa anti-aerea
com alcance de ate 200 km para detectar
aeronaves
inimigas orientando as defesas na sua direcao. De igual forma os radares de aviso de superficie realizam a mesma funcao para alvos de superficie.
Actualmente os navios de guerra possuem sistemas de combate que recolhem a informacao obtida por todos os radares instalados a bordo, facilitando a apresentacao dessa mesma informacao aos operadores e aos decisores, podendo enviar automaticamente a informacao para os sistemas de armas.
Nos
Porta-avioes
, existem radares de
controle de trafego aereo
, semelhantes aos dos
aeroportos
para controlar o lancamento e recolha de aeronaves com seguranca e em movimento.
O emprego de radares na
aeronautica
se da, principalmente, no Controle e Vigilancia do Trafego Aereo em Rota e em Terminal Aerea. Para o Controle de Trafego Aereo em Rota ela emprega radares primarios, bi e tridimensionais, instalados em locais que permitam um melhor desempenho, alcance e visualizacao, dai, serem colocados em cima de montanhas. Na area da Amazonia sao instalados nas proximidades dos aerodromos para melhor protecao e apoio. Os radares de Terminal sao, em sua maioria, instalados na area do aeroporto e sao bidimensionais, isto e, so fornecem informacao de azimute e distancia, nao informando a altitude. No controle do trafego aereo em geral sao tambem instalados juntos com os radares primarios, os radares secundarios que passam a fornecer para o controle de trafego aereo a altitude das aeronaves, caso estas estejam munidas do equipamento *transponder*. Ha locais que so dispoem de radares secundarios. Hoje seu uso e obrigatorio nas terminais de maior movimento de aeronaves. Ha tambem os radares instalados nos aeroportos que controlam o movimento no solo das aeronaves e sao instalados em locais onde as condicoes meteorologicas se tornam adversas, como e o caso de Guarulhos em Sao Paulo. Nas bases aereas tambem sao instalados os radares de precisao (PAR), que levam as aeronaves de um determinado ponto -em torno de 6 milhas nauticas da cabeceira da pista- ate o seu ponto de toque na cabeceira da pista. Neste caso, a aeronave e guiada por um controlador militar habilitado em terra que dispoe de informacoes precisas de sua posicao quer em altitude ou em distancia. Varias aeronaves civis ja se utilizaram destes radares no Brasil devido as condicoes severas de mau tempo reinante na area.
Messerschmitt Me 262
equipado com o radar
Netuno
para atuar como
caca noturno
.
Boeing E-3 Sentry
da
RAF
com um radar (
Sistema Aereo de Alerta e Controle
) instalado em seu topo.
A defesa aerea e
vigilancia
utiliza radares mais especificos com deteccao de alvos ate 300 km para avioes em grande
altitude
, e
alcance
de ate 30 km para aeronaves voando em baixa altitude.
Os radares de direcionamento
belico
sao utilizados para orientar os
misseis balisticos
no momento inicial de arremesso, para depois da decolagem, internamente estes
artefatos
possuem equipamentos de orientacao
autonomos
para dirigi-los ate seu alvo.
Existem tambem radares de controle de
trafego
e
vigilancia
aerea de maior alcance, o sistema nao se da por uma unica
estacao
de vigilancia e
rastreamento
, e sim por muitas interligadas e com os sinais processados de forma redundante pela somatoria e processamento de todos os dados numa central, no
Brasil
, o
SISCEAB (Sistema de Controle do Espaco Aereo Brasileiro)
possui um sistema que funciona desta forma, onde existem conjuntos de radares com alcance de ate 4 000 km, que interligados cobrem os 8,5 milhoes de km² do territorio nacional.
As
aeronaves
de
combate
possuem radares de
interceptacao
, radares de ataque com pulsos eletromagneticos de alta definicao que permitem o voo em baixa altitude sem visao direta do solo, alem de radares nos misseis ar-ar e ar-terra, para busca de alvos por sistemas de deteccao eletromagnetica, pois os sensores de calor sao obsoletos e faceis de ser despistados.
Existe tambem o radar meteorologico usados nos avioes, esse por sua vez tem a funcao de detectar no ar nuvens e ate mesmo granizo, fazendo assim com o que os pilotos detectem essas formacoes e facam os desvios necessarios em voo evitando assim uma possivel entrada inadvertida em tempestades ou nuvens perigosas que podem gerar grande turbulencia em voo. As informacoes sao mostradas em uma tela na cabine de comando para os pilotos como manchas no formato da nuvem e atraves de cores mostrando a intensidade dessas nuvens. Formacoes de nuvens comuns e mais leves sao vistas como manchas verdes e formacoes mais densas e perigosas sao mostradas como manchas vermelhas. O alcance desses radares e ajustavel, variando de 20 a 100 milhas nauticas nos radares mais modernos.
Na forca terrestre, o
exercito
, temos os radares de
Patrulha aerea
, com alcance de ate 300 km, radares de aquisicao de alcance ate 100 km, de tiro e perseguicao de misseis terra-ar, anti-artilharia, para reconstituicao das trajetorias dos projeteis, para localizacao das pecas de artilharia com alcance de ate 10 km, e, radares de vigilancia terrestre para detectar alvos moveis e regulagem de tiro de alta precisao.
Os radares de pequeno alcance estao sendo desenvolvidos para a
guerra
moderna, entre eles se destacam os Rasura com alcance de 5 km usados pela infantaria, o Rapace utilizado nos carros de combate blindados com alcance de ate 5 km, alem do Ratac utilizado pelas pecas de artilharia para detectar alvos a 30 km.
Redes de
radares meteorologicos
estao espalhadas por uma vasta area em varios paises do mundo. Possuem longo alcance e hoje sao de suma importancia para o monitoramento da atmosfera, facilitando assim atividades como a agricultura, aeronautica, entre outras. Eles detectam com precisao os movimentos das massas de ar, dando subsidios aos meteorologistas para prevenir desde geadas, vendavais e chuvas de granizo, ate tempestades. O
vapor de agua
praticamente nao espalha as micro-ondas incidentes. Ja as gotas de chuva, cristais de gelo, granizo etc espalham de forma muito eficaz as micro-ondas, por isso a deteccao de chuva e neve e possivel com o radar meteorologico. Gotas de nuvem que sao muito menores que as gotas de chuva nao sao detectas em micro-ondas centimetricos, mas e possivel a deteccao da superficie da nuvem com radares operando em micro-ondas milimetricas. Poeira na atmosfera tambem reflete as ondas do radar, mas o retorno so e significativo se existir uma concentracao de poeira e aerossol maior do que o usual, como emitidas por incendio florestal ou por uma chamine industrial. Os radares meteorologicos usam o
efeito Doppler
para determinar a velocidade radial do vento numa tempestade, e podem detectar se a tempestade e acompanhada de circulacoes e escoamentos convergentes associados aos tornados e ventanias descendentes de tempestades chamadas micro-explosoes (downbursts).
Cientistas usam o radar para varias aplicacoes espaciais. Os Estados Unidos, Reino Unido e Canada, por exemplo, rastreiam objetos em orbitas ao redor da Terra. Isto ajuda os cientistas e engenheiros a vigiar lixo espacial (satelites abandonados, partes de foguetes abandonados, etc). Durante viagens espaciais os radares tambem sao utilizados para medir distancias precisas, como nas missoes da Apollo nas decadas de 1960 e 1970. A sonda espacial US Magellan mapeou a superficie do planeta Venus com um radar de 1990 a 1994.
Autoridades em diversos paises fazem uso da tecnologia dos radares para controlar a velocidade dos veiculos nas vias publicas. Para esta finalidade existem basicamente dois tipos de radares.
O primeiro e mais utilizado e o
radar fixo
, onde na via sao instalados tres sensores tambem chamados de lacos detectores,formando um campo magnetico. Estes sensores sao ligados a um computador e a uma
camera
que geralmente ficam alocados em um poste na lateral a pista. Quando o veiculo passa pelo primeiro sensor, o campo magnetico e interrompido ate que o mesmo passe pelo segundo sensor, entao o sistema automaticamente calcula a velocidade de acordo com este tempo de interrupcao utilizando o
efeito Doppler
.
[
8
]
Se a velocidade do veiculo for superior a permitida entao uma imagem e capturada pela camera e armazenada no computador, de maneira a servir como prova da infracao. Durante a noite, as cameras funcionam com um sistema
infravermelho
o qual permite uma boa visualizacao da placa e do veiculo mesmo com pouca luminosidade, sem que o infrator perceba que foi multado.
- Como o medidor de velocidade faz para distinguir qual veiculo excedeu a velocidade se muitos passam ao mesmo tempo sobre a via?
Os medidores de veiculos automotores baseiam-se na medicao do tempo de passagem de um veiculo entre dois sensores instalados sob o asfalto. Como a distancia entre esses sensores e fixa e conhecida, se medirmos o tempo de passagem de um determinado veiculo sobre esses sensores, teremos a velocidade. Cada conjunto de sensores de uma faixa a identifica no sistema de processamento do medidor de velocidade de veiculos automotores, ou seja, esta associado a uma determinada faixa na via. Portanto, o sistema de medicao, reconhece a faixa onde a velocidade limite da via foi ultrapassada e assim, o veiculo infrator. O sistema fotografico ou de registro de imagem, sempre e acionado quando em alguma faixa a velocidade limite e ultrapassada.
No
Brasil
, o item 5.18 do Regulamento Tecnico Metrologico aprovado pela Portaria
Inmetro
nº 115/98 estabelece que quando dois ou mais veiculos com velocidades distintas entrarem na area de medicao, o medidor de velocidade nao devera fornecer resultado de medida.
[
8
]
Radar movel
GL Mk. III
usado na II Guerra Mundial.
O segundo tipo de radar utilizado no transito e o
movel
, que pode funcionar de duas formas: a primeira e um modelo italiano que utiliza dois feixes de
laser
e em funcao do tempo de interrupcao dos feixes o computador dispara a camera, caso a velocidade medida for superior a permitida,e a segunda e um modelo holandes que emite uma micro-onda obliqua em um angulo de 20 graus em relacao a pista; o computador entao calcula o tempo que a onda leva para fazer o percurso, e quando e interrompida calcula a velocidade do veiculo da mesma forma que os outros radares.
Os dois modelos utilizam uma maquina fotografica comum e filmes coloridos de 35 mm e 36 poses identicos ao que usamos no dia-a-dia.
Os radares moveis sao capazes de monitorar ate tres faixas de transito ao mesmo tempo ,entretanto,nao conseguem registrar a imagem de mais de um veiculo passando pelo angulo de fiscalizacao no momento do disparo e durante a noite a camera utiliza um flash para que a imagem do infrator seja capturada.
A
ecolocalizacao
, tambem chamada de “biossonar”, e uma capacidade natural, encontrada em
golfinhos
e
morcegos
, de utilizacao de emissao de ondas
ultrassons
para
locomocao
e captura de
presas
.
A partir do estudo da mesma, os seres humanos desenvolveram a “ecolocalizacao artificial”, com o advento do radar,
sonar
e aparelhos de
ultrassonografia
. Na realidade, nenhuma dessas “imitacoes humanas” se compara a qualidade e perfeicao da ecolocalizacao animal.
Referencias
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