Vad är radar?

Radar är en förkortad term för radiodetektering och avstånd. Det är instrument som upptäcker omgivande föremål genom att sända RF-energi och ta emot små energireflektioner från dessa föremål. Eftersom radar använder mikrovågor som anses vara korta våglängder betyder det att noggrannheten är mycket hög. Den reflekterade energin indikerar riktningen och avståndet från radarn till objektet.

Radarer fungerar på en "siktlinje", vilket betyder att det inte ska finnas några hinder runt radarn. Att ha föremål som master och andra antenner framför radarn kommer att resultera i att signalen träffar dessa föremål och reflekteras tillbaka, ger falska mål och skapar "skuggzoner", som i huvudsak är svarta fläckar på radarskärmen.

Installationen av en radar är något som måste övervägas noggrant, och det finns några punkter som bör beaktas och följas när du installerar en:

1. Radarn bör monteras ovanför och ur vägen för besättningen. Radarstrålar är fokuserad energi som kan vara skadlig för människor, även om modärn radar har markant mindre stråling än tidigre.
2. Det bör inte finnas några hinder för radarn på kritiska områden.
3. Om mer än en radar finns, kräver de vertikal separation. Radarerna ska vara fria från varandras vertikala strålbredd. (Minst 45 cm vertikalt avstånd)
4. Installations- och monteringsplatsen ska kunna bära 6x antennens vikt.
5. Den rekommenderade installationen bör vara 8 fot över däck och inte högre än 30 fot över vattnet, så att mål på nära håll inte förbises.

Mikrovågorna som sänds från en radar färdas i en nästan rak linje, och när denna våg träffar ett föremål reflekteras den tillbaka till sin ursprungliga position. Denna princip är konstant genom alla radar, där den reflekterade vågen är det som används för att bestämma vissa mätningar. Radarns "hjärnor" använder denna information för att ge användaren en exakt visning av mål.

Objektets avstånd från fartyget beräknas av den tid det tar för den reflekterade vågen att studsa tillbaka till radarn. Ju längre tid det tar för den reflekterade vågen att återvända, desto längre bort är föremålet. Avståndet bestäms med hjälp av följande beräkning:

D = ½ * (c*T) or D = (c*T) / 2

D = Avstånd mellan radar och objekt
c = Ljushastighet
T = Tid mellan sändning av våg och mottagning av reflekterad våg

Eftersom tiden (T) är för en fullständig tripp av mikrovågorna, måste den delas med två, för att bestämma avståndet mellan radarn och objektet annars skulle du sluta med det dubbla avståndet, vilket resulterar i ogiltiga målvisningar som kan utsätta dig och andra båtar i fara.

Det finns två typer av radar, "Dome" och "Open Array". Dome-radarer har vanligtvis en större strålbredd jämfört med Open Arrays. Vanligtvis (även om detta inte alltid är fallet) finns kupolradarer på mindre, icke-kommersiella fartyg och fritidsbåtar. De väger mindre, är billigare och använder mindre ström beroende på radarns styrka.

Open Array Radars finns ofta på militära, kommersiella och långdistanstrålarfartyg som är fågelsökare. Vanligtvis är Open Array-radarer mer kraftfulla, vilket gör att mål på längre avstånd kan identifieras. Den smalare strålvinkeln ger också bättre särskiljning och mål där flera objekt är i närheten av varandra. Kostnaden och vikten är dock ett motargument till dessa.

Radar definieras i 2 band, S-band och X-band. Dessa två band har olika frekvenser, och därför är de båda fördelaktiga, beroende på scenariot.

S-band har en 2-4GHz bandbredd och längre våglängder än X-band. På grund av den längre våglängden och lägre frekvensen dämpas de mindre, vilket innebär att de kan upptäcka mål på längre avstånd än X-band. Intressant nog reflekteras S-bandsvågor inte bra av vatten, vilket gör dem utmärkta för marin navigering.

X-band arbetar på en 8-12GHz bandbredd, som har en mycket kortare våglängd än S-bandet. Tack vare den kortare våglängden blir vågorna rakare och reflekterar bättre. Ju kortare vågen är, desto mer exakt är radarantennen. Även om detta är fördelaktigt, betyder det att de är begränsade i räckvidd jämfört med S-band. På grund av detta används de ofta tillsammans, vilket ger fartyget den bästa täckningen för långdistansmål, samtidigt som de ger noggrannhet på nära håll.

Radarer kan ha en variation i detekteringsräckvidd beroende på strålvinkeln och effekt etc... men det finns en nyckelfaktor som alltid kommer att avgöra hur långt en radar kan detektera; Installationshöjd.

Vågor från radarn kan påverkas av diffraktion, vilket gör att de kröker sig något längs jordens yta. Denna effekt tillåter radar att "se" förbi det mänskliga ögats siktlinje. Generellt tillåter diffraktionen att radarn går ungefär 5 % längre än siktlinjen. Även om vi bara kan se upp till jordens synliga horisont, kan radarn identifiera objekt och mål förbi detta. Beräkningen för detta är:

D = (√A1 + √A2) * 2.2

D = Radars siktavstånd
A1 = Höjd på radarinstallation
A2 = Höjden på objektets reflekterande våg

Genom att öka höjden på antenninstallationen ökar du i sin tur radarns siktavstånd. Att ändra höjden på objektet som reflekterar vågen skulle naturligtvis också öka siktlinjen... men du kan inte öka höjden på en klippyta.