NAVEGACION III "RADAR"

NAVEGACION III "RADAR"

V Semestre Cubierta  grupo "A" 

Integrantes de el equipo:

Avila Hernandez Alfonso
Espinosa Guerrero  Ruben
Torrez Cruz Jorge Ignacio

¿Que es un radar?

El Radar es un sistema electrónico que permite detectar objetos y determinar la distancia a 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, en función del tiempo que tardó en ir y volver la señal de radio.

La palabra radar corresponde a las iniciales de "radio detection and ranging", y fue utilizado por las fuerzas aliadas durante la IIª Guerra Mundial para designar diversos equipos de detección y para fijar posiciones. No sólo indicaban la presencia y distancia de un objeto remoto, denominado objetivo, sino que fijaban su posición en el espacio, su tamaño y su forma, así como su velocidad y la dirección de desplazamiento.

¿Como funciona un radar?

Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraer gran cantidad de información.

Efecto Doppler 

llamado así por el físico austriaco Christian Andreas Doppler, es el cambio de frecuencia aparente de una onda producida por el movimiento relativo de la fuente respecto a su observador.

¿En que situación se hace el uso de radar? 

• En casa de visibilidad reducida 
• Recaladas
• Zona de Trafico
• Navegacion Costera
• Canales de navegacion  
• Esquemas de separacion de trafico 
• Entrada o salida de puerto 

Datos que proporciona

 El radar marino nos permite ver todo lo que le rodea a través de la oscuridad, la niebla o las condiciones meteorológicas tempestuosas y es sin duda el mejor sistema para evitar colisiones en el mar.

ZONAS DE TRAFICO

Diseño de radares

Un radar consta de los siguientes bloques lógicos:

1.-Un transmisor que genera las señales de radio por medio de un oscilador controlado por un modulador.

2.-Un receptor en el que los ecos recibidos se llevan a una frecuencia intermedia con un mezclador. No debe añadir ruido adicional.

3.-Un duplexor que permite usar la antena para transmitir o recibir.

4.-Hardware de control y de procesado de señal.

5.-Interfaz de usuario.

Alcance de Radar

Como las ondas electromagnéticas se propagan a la velocidad de la luz, la detección del objeto es instantánea. Eso sí, el alcance del radar depende de la potencia de salida, de la frecuencia de los impulsos, de la altura a la que está colocada la antena y de las condiciones meteorológicas.

Ancho de haz

Es un parámetro de radiación, ligado al diagrama de radiación. Se puede definir el ancho de haz a -3dB, que es el intervalo angular en el que la densidad de potencia radiada es igual a la mitad de la potencia máxima (en la dirección principal de radiación). También se puede definir el ancho de haz entre ceros, que es el intervalo angular del haz principal del diagrama de radiación, entre los dos ceros adyacentes al máximo.

Interpretar la imagen del Radar

Se forma gracias al eco de las ondas emitidas y recibidas por la antena. Hace falta un poco de práctica para conseguir sacar el máximo partido de lo que vemos en la pantalla. Lo mejor es navegar en una zona bien conocida y con buen tiempo e intentar orientarse en la imagen del radar

Refracción:   

  Refracción del haz de radar en condiciones atmosféricas estándar.

Subrefracción:

 cuando el haz de radar se refracta (desvía) menos de lo que sería el caso en condiciones atmosféricas estándar.  En estas condiciones, es más probable que el haz de radar pase por encima de un área de interés y que salga más rápidamente por la parte superior de una zona de precipitación.

Super-refraccion:                                                                                                    

Cuando el haz se refracta más de lo normal, hablamos de «superrefracción». En algunos casos, el efecto de superrefracción puede ser tan severo que los pulsos radar alcancen el suelo o queden «atrapados» en lo que se conoce como «canalización». Superrefracción: cuando el haz de radar se refracta (desvía) más de lo que sería el caso en condiciones atmosféricas normales.

Clutter

El término clutter hace referencia a todos aquellos ecos (señales de RF) recibidos por el radar que son, por definición, no deseados. Pueden estar causados por objetos del entorno, el mar, precipitaciones(lluvia, nieve o granizo), tormentas de arena, animales (especialmente pájaros), turbulencias atmosféricas y otros efectos atmosféricos como reflexiones ionosféricas y estelas de meteoritos. También puede haber clutter debido a objetos fabricados por el hombre, sin intención de engañar al radar (edificios) o con ella ("chaffs").

El método CFAR (Constant False-Alarm Rate) es otra técnica basada en el hecho de que los ecos debidos al clutter son mucho más numerosos que los ecos producidos por objetivos de interés. Este método permite mantener un valor constante de la probabilidad de falsa alarma haciendo un promediado adaptativo del nivel real de ruido y ajustando automáticamente la ganancia del receptor. Si bien esto no ayuda cuando el blanco está rodeado por clutter muy fuerte, puede permitir identificar objetivos más o menos claros. 

Jamming

Se conoce como jamming a aquellas señales externas al sistema radar emitidas en las frecuencias de funcionamiento del mismo y que por tanto enmascaran los objetivos de interés. Puede ser intencionado para funcionar como contramedida electrónica o fortuito (por ejemplo, fuerzas amigas cuyos sistemas de comunicaciones usan la misma banda). El jamming está considerado como una fuente activa de interferencias, ya que está originado fuera del sistema radar y en general se trata de señales sin relación alguna con este.

Ecos falso

Cuando encendemos el radar en nuestro barco vamos a observar detalladamente la costa y los barcos que están en la zona, pero hay veces que la pantalla aparecen unos ecos falsos que en una situación determinada nos puede llevar a engaño y hacer maniobras erróneas que pongan en peligro nuestro barco.

Es decir los ECOS FALSOS.

Hemos dicho que son cuando aparecen ecos en la pantalla del radar sin que haya blancos que los produzca.

Puede deberse a dos cosas diferentes:

Debido a los lóbulos de radiación lateral.- Las antenas además del haz principal, radian energía en forma de lóbulos laterales que, al reflejarse en blanco cercanos pueden dar lugar a ecos que aparecen en la pantalla a la misma distancia a que lo hacen los verdaderos. También aparecen cuando los blancos están muy próximos o son muy grandes. En algunas ocasiones, los falsos ecos debidos lóbulos laterales aparecen como arcos alrededor del origen del barrido.

Ecos falsos debido a reflexiones múltiples en la estructura del barco

La mejor manera de evitar estos falsos ecos.

Subiendo la antena por encima de las estructuras susceptibles de producirlos.

Otro método es pintando la parte de la estructura productora de los falsos ecos con una pintura anti-reflejante o absorbente a base de carbón coloidal.

Estos falsos ecos podríamos atenuarlos especialmente los producidos por los lóbulos laterales por medio del ajuste del STC, ya que la energía radiada por los lóbulos es muy pequeña en comparación con el haz principal.

Que es un movimiento relativo?

El movimiento relativo es la posición fija del buque en la pantalla, esta usualmente es el centro, pero tenemos forma de desplazar el buque a otra  parte de la pantalla, donde volverá  a quedar fijo

Para entender mejor la definición de movimiento relativo es necesario comprender y conocer que es un movimiento verdadero, por lo tanto daremos una pequeña definición de lo que es un movimiento verdadero.

Movimiento Verdadero

Todos los ecos representados en la pantalla disponen de un movimiento igual ala velocidad de nuestro barco y en dirección contraria. Por ello la presentación que se hace es de movimiento relativo respecto al del centro de la pantalla. Si al centro de la pantalla (nuestra posición) aplicamos el movimiento de nuestro barco obtenemos movimiento real.

EJEMPLO DE LOS TIPOS DE

 MOVIMIENTO

•Si nosotros navegamos hacia el Norte a 8 nudos y estamos pasando al través de una pequeña isla, el radar ve, y nos muestra en la pantalla  que la isla pasa navegando a 8 nudos en sentido inverso al nuestro. Este sería un Movimiento Relativo.

•En cambio, si al pasar navegando al través de la isla, en la pantalla la vemos quieta mientras que nuestro buque se desplaza junto a ella. Esto permite la rápida apreciación del movimiento verdadero de los ecos. Esto seria  un Movimiento Real.