Navegación III (RADAR).

El Radar





Sistema de radiocomunicaciones basado en la comparación entre señales de referencia y señales radioeléctricas reflejadas o retransmitidas desde la posición a determinar.
El radar emite ondas electromagnéticas con dirección de 360° a su redonda, provocando un barrido de manera directa ,así choca con el objeto y regresa con un angulo de incidencia dependiendo la forma, material y tamaño del blanco; al captar el eco por la antena del radar nos proporciona datos indispensables para una navegación más segura como distancias, altitudes, tiempo, direcciones y velocidades de objetos estáticos o dinámicos y el barrido de imágenes de puntos blanco(objetivos), barcos, faros, balizas(reflector de radar), boyas(reflector de radar) y todo lo que es costa como islas.



NOTA: No se debe confiar al existir blancos que no son detectados por diferentes factores por lo cuál verificar o corroborar la visual es vital.

En el medio marítimo: 
  •  EVITA O PREVIENE abordajes, encayamientos, colisiones, etc.
  • SIRVE para tomar distancias, marcaciones, etc.


El uso del radar es para situaciones de navegación como visibilidad reducida, recalada(Boya blanca con rojo,indica aguas segura y su clave morse es A), zonas de trafico, esquemas de separación de trafico, canales de navegación, navegación costera, entrada o salida a puerto, estrechos,etc.

NOTA: El oficial de guardia debe verificar la bitácora en la cual debe supervisar los equipos eléctricos en uso o desuso, como el radar(la visual,tipo de radar,alcance y su configuración), como también va de la mano del reglamento de abordaje.


Radar:

  1. Radio detection and ranging .(radio de detención y distancia)
  2. Detecta objeto a determinada distancia.
  3. Ayuda a la navegación.
  4. Usado en buques mercantes a partir de 1944. (segunda guerra mundial)
  5. Usado en las propiedades en las propiedades electromagnéticas (banda x y banda s).



                           Datos que proporciona el radar:

  1. Resolución de la cinemática naval. (ploteo de blancos, en que tiempo alcanza un barco a otro, es decir, datos entre dos embarcaciones)
  2. De navegación costera para la situación del buque. (reglamento de abordaje)
  3. De entradas a puertos , simplificando la recalada.
  4. Distancia a un blanco y su demora.
  5. De ayuda en visibilidad reducida. ( Niebla, blanco y visual, evita abordajes y se debe hacer una constante vision en el horizonte).
  

                            Funcionamiento del radar

  1. ¿como transmite un radar? Determinando el alcance y las marcaciones de los objetivos moviles y estacionarios , es decir, la energia de la frecuencia del radio se transmiten como un haz por la antena y los reflejos de objetos en la trayectoria del haz son recibidos y procesados por el sistema y aproximadamente exhibido al usuario.
  2. ¿cual es la funcion de la antena? transmision y recepcion de señales, es decir, formar un haz estrecho de energia electromagnetica en el plano horizontal (azimut), de un grado o dos grados de ancho , y un haz relativamente ancho en elevacion (aproximadamente).
  3. ¿como recibe la señal el radar? Una vez recogida por la antena , el receptor la amplifica y la convierte en una tension fluctuante. Si existe reflexion desde el objetivo tiene un alto nivel de voltaje y si en esta hay ausencia de la misma existira nivel de baja tension.
  4. ¿como se despliega la informacion en el PPI? Tiene nave propia en el centro con objetivos que se muestran en la pantalla como puntos de brillo en el rango de objetivo y marcaciones.
  5. ¿cuales son los blancos que se pueden detectar en la pantalla del radar? Barcos mayores a 500 toneladas , la costa , balizas y boyas ( reflectores de radar).
  6. ¿cuales son los ecos falsos que se pueden detectar en la pantalla del radar? oleaje y lluvia.

 Elementos que un radar debe presentar en una embarcación    

  •  Antena:   
  1. Libre de rotación. ( 7 mts)
  2. Serie de ondas hasta que encuentre un objetivo.( afecta al compás magnético)
  3. El eco llega y refleja. 
  4. Eco débil.
  5. Amplifica.
  6. Manda a pantalla de radar.
  •  Consola del radar.(abordo)
  • Procesador o modulador.
  • Pantalla o panel (PPI).
  • La cantidad de radares abordo dependerá del tipo de barco.


Medición de la distancia:

distancia a la que se encuentra el objetivo o el blanco. La velocidad de la propagacion de la onda y el tiempo de recorrido son necarios para su calculo. para calcular la distancia se pueden utilizar los anillos variables que son movibles de manera independiente por lo regular uno verde y uno rojo , se tangentea con el blanco para obtener la distancia

Formula:
d=c/2*t= 3/10

Frecuencia del radar:

Nos refleja las características que tiene la onda para transmitir información. la frecuencia es el numero de oscilaciones.

Pantala del radar (PPI):

se puede deshabilitar momentáneamente la linea de aproamiento ( rumbo o dirección del barco), por que puede existir un eco sobre ella.

Escalas del radar:
  • 0.25→cerca del muelle , recalada (mayor detalle , proximidades de embarcación)   I R V
  • 0.75                                                                                                                              I A I
  • 1.5                                                                                                                                I D S
  • 3                                                                                                                                   I I   I
  • 6 →Esquema de separación de trafico                                                                        I O V
  • 12→Esquema de separación de trafico                                                                       I      I
  • 24                                                                                                                                 I D L
  • 48                                                                                                                                 I E  I 
  • 96                                                                                                                                 I     D
  •                                                                                                                                             A
  •                                                                                                                                             D


Todo va a depender del tipo de navegacion que se este efectuando ya sea oceanica o costera.


NOTA:

las plataformas no aparecen en el radar por el tipo de estructura y algunas embarcaciones pequeñas que no tienen reflectores

Características del radar:


     Banda x


  • Frecuencia de 9 Ghz
  • Longitud de onda de 3cm
  • Mejor discriminación de blancos
  • Navegación costera y recaladas

     Banda S:

  • Navegación oceánica
  • frecuencia de 3Ghz
  • longitud de onda de 3 cm 
  • menor interferencia por oleaje
  • menor interferencia en precipitación , mejor detención de blancos
  • mayor horizonte
  • Navegación de altura
NOTA:
Todas las horas de servicio de un radar se anotan en la bitácora.

 Principio del radar:

  • detención del radar: A base de pulsaciones que se transmiten durante un barrido aéreo , para producir una respuesta detectable chocando con objetos durante este.
  • Alcance: Distancia máxima a la que puede llegar el pulso; proporcional a la altura de la antena.
  • Ancho de haz: Angulo con el cual se proyecta el pulso a traves de la antena 
  • Amplificación del radar: Este ocurre cuando el eco regresa , llega debil entonces el aparato amplifica la señal.



 Interpretación del radar

Propiedades de reflexión:

  • Dependiendo del tamaño el eco sera el tamaño del objetivo
  • Dependiendo de la forma del objetivo sera la reflexión de los ecos.
Características de propagación de la onda:






  •  Alcance visible del radar:
Es la distancia total que recorre la onda.

  • Difracción de la onda:
la refracción de la onda es porque viaja en linea recta, la distancia al horizonte depende de la potencia de salida y de la altura del escaner.
. 
  • Difracción de la onda
Es el fenómeno en el que no se refracta toda la onda, experimentando flexión, esta causa de igual manera iluminación en la región atrás del blanco.

  • Super- Refracción
Se produce cuando una capa de aire caliente se superpone a una superficie mas fria del mar, esto normalmente ocurre en los trópicos; el haz del radar se refracta mas de lo normal causando un aumento considerable de los rangos de detección, hasta un 25 %


  • Sub- Refracción
Cuando una capa de aire frió se superpone a la superficie de mas mas caliente, esto normalmente ocurre en las latitudes altas; el haz del radar se refracta en menos de lo normal causando la disminución en el rango de detección.

 Elementos que modifican la detección del radar

 Sectores ciegos:

  • Principalmente al castillo
  • Aumenta distancia mínima de detención
  • Obstrucciones como chimeneas , mástiles , o arte de arrastre en el camino del escaner , pueden causar sombra o sectores ciegos en la pantalla.
Altura de la antena:
A mayor altura mayor distancia mínima de detención , los puntos ciegos se deben por la altura, debe estar libre de la estructura del buque.

Haz ancho y Haz estrecho:
A mayor anchura del haz menor sera la distancia mínima de detención.







Horizonte del radar:
  • Variaciones en el horizonte 
  • Presión atmosférica
  • Temperatura de 15 c y gradiente de 2 grados centigrados
  • Humedad relativa del 60 %






Elementos de la configuración del radar:

Clutter:
la principal contribución  final al rendimiento del radar es la visibilidad de blancos buscados como buque , pequeñas embarcaciones , rocas y boyas , en presencia de reflexiones no deseadas de la precipitación  y el oleaje.

Gain control:
Es el procesador dentro del radar , el cual recibe e ilustra la información del radar. En dirección x recibe la información en unidades de tiempo que es equivalente al rango y en "Y" de cualquier rango , muestra las reflexiones de la costa y precipitación.

Rain control:
Es bueno para remover extensiones pero frecuentes retornos particularmente de precipitaciones.


Sea control:
Varia de acuerdo a la curva SCT. Encontrando baras y marcaciones de navegación.

Turning control:
La confiabilidad de ser automático es extremadamente buena y puede ser lefton . Cuando asistimos compartiendo y en operaciones de rescate (SARTS). Se pueden apreciar puntos oscuros.


ECOS FALSOS:

Ecos indirectos:
  • Causados cuando la onda del radar saliente es reflejada desde un objeto cercano al escaner como un mástil.
  • El eco falso aparecerá de forma intermitente en la pantalla en el rango correcto.
  • El verdadero objetivo también aparecerá en la pantalla en el rango correcto y el tumbo.

Ecos secundarios:
  • Causados por los reflejos de los lóbulos laterales del haz del radar.
  • El verdadero objetivo siempre sera el eco mas fuerte en el centro del patrón.
  • Pueden ser eliminados mediante la reducción de la ganancia ,  o mediante el control del ruido del mar.
Ecos múltiples
  • Se producen cuando un fuerte eco llega de vuelta a su barco y rebota en el .
  • Pueden ser eliminados mediante la reducción de la ganancia.


Interferencia:
Las transmisiones del radar de otra embarcación en la localidad en una frecuencia similar.se pueden controlar con los pulsos.

Modos de orientación de la pantalla del radar.

Movimiento relativo:
Cuando la trayectoria de los blancos o ecos es la resultante entre el movimiento verdadero de nuestro buque y el de los ecos de pantalla.







Ventajas del movimiento relativo:
Presentación ideal para realizar cinemática naval.

Movimiento verdadero:
  • Los barcos que están navegando se moverán según su rumbo y velocidad verdaderos.
  • El centro del barrido own ship se desplazara por la pantalla.
  • Es apropiado para navegación por canales o cerca de la costa.
  • Desventaja: No se aprecia el riesgo de colisión con la misma facilidad que con el movimiento relativo.


                                                                         Elaborado por: Ayala Sangabriel Rogelio 
                                                                                                     Figueroa Gonzales Jesus Alberto
                                                                                                     Saldaña Mozo 



                                                                                                                           










                                                                                                                           








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