Introduction to Radar Systems – Lecture 2 – Radar Equation; Part 2

Summary

Cette vidéo explore les principes fondamentaux des systèmes radar, en mettant l'accent sur l'équation radar, les types de radars civils et les pertes inhérentes à leur fonctionnement. Elle examine en détail des radars utilisés pour la surveillance aéroportuaire, le contrôle du trafic aérien et la météorologie. L'importance de l'intégration cohérente et les défis liés aux pertes dans les chaînes de transmission, la dégradation du signal et les facteurs environnementaux sont également abordés. L'accent est mis sur la maintenance périodique nécessaire pour garantir une performance optimale des radars sur le terrain.

Takeaways

• 😀 Le radar recherche fonctionne en fonction de la puissance moyenne, de la taille de l'antenne, de la distance cible et des pertes du système radar.
• 😀 La portée du radar est très sensible à la puissance d'émission et à la taille de l'antenne, avec une relation forte avec la distance (R^4).
• 😀 Doublier la portée d'un radar nécessite d'augmenter la puissance de 12 dB ou de multiplier la taille de l'antenne par 16.
• 😀 Les radars civils sont utilisés dans diverses applications telles que la surveillance aéroportuaire, la détection météorologique et la surveillance des itinéraires aériens.
• 😀 Les radars de surveillance aéroportuaire (ASR) fonctionnent avec une faible puissance et des antennes plus petites pour surveiller les avions dans un rayon de 50 à 60 kilomètres.
• 😀 Les radars de surveillance des conditions météorologiques, comme le radar Next Rad, sont capables de mesurer la vitesse Doppler des cibles et la réflectivité radar pour prédire les conditions météorologiques.
• 😀 Les radars à bande S sont utilisés pour mesurer la précipitation et fournir des informations sur les conditions météorologiques à travers le pays.
• 😀 Le radar Doppler terminal est conçu pour détecter les phénomènes météorologiques dangereux près des aéroports, tels que les micro-burst causés par des cisaillements de vent.
• 😀 Le radar fonctionne en tenant compte des pertes dans la chaîne de transmission et de réception, notamment les pertes dans les guides d'ondes, les radômes et les joints rotatifs.
• 😀 Les pertes dans les radars incluent également la dégradation de la performance au fil du temps, en raison de facteurs comme l'humidité, les filtres mal réglés et la dégradation des tubes de transmission.

Q & A

Quels sont les principaux types de radars utilisés dans les systèmes de surveillance aéroportuaire ?

Les radars utilisés dans les systèmes de surveillance aéroportuaire comprennent principalement les radars à balayage mécanique et les radars à balayage électronique. Ces radars sont utilisés pour suivre les avions dans la zone de l'aéroport, avec une portée de détection de 50 à 60 miles.

Comment la taille de l'antenne et la puissance moyenne affectent-elles la portée d'un radar ?

Il existe un compromis dans la conception des radars : augmenter la portée du radar de manière significative nécessite d'augmenter la taille de l'antenne ou la puissance moyenne, ou d'améliorer la sensibilité du radar. Cela est dû au fait que la portée est fonction de la puissance, de l'antenne et de la sensibilité.

Quels types de pertes peuvent affecter un radar en raison de l'environnement ?

Les radars peuvent souffrir de pertes environnementales comme l'atténuation atmosphérique, particulièrement à haute fréquence, ainsi que de pertes dues à l'humidité dans les guides d'ondes ou à la dégradation des composants de maintenance. Cela affecte la performance du radar, nécessitant une maintenance périodique.

Quel est l'impact de la maintenance sur les performances du radar ?

La maintenance périodique peut aider à restaurer la performance du radar, mais entre les périodes de maintenance, des problèmes comme la dégradation des composants (tels que les tubes de transmission ou les guides d'ondes) peuvent entraîner des pertes de performance et affecter la fiabilité du radar.

Quels sont les défis rencontrés lors de l'intégration incohérente des impulsions radar ?

L'intégration incohérente des impulsions radar est souvent moins efficace que l'intégration cohérente. Cela peut entraîner des pertes dans la précision de la détection et affecter l'efficacité du système de radar, car l'intégration incohérente ne maximise pas l'utilisation des informations présentes dans les impulsions.

Pourquoi la figure du bruit du récepteur d'un radar peut-elle se dégrader avec le temps ?

La figure du bruit du récepteur peut se dégrader en raison de l'usure des composants internes du radar, comme les tubes à vide ou les autres éléments électroniques. Cette dégradation peut entraîner une baisse de la qualité des signaux reçus et une réduction de la capacité à détecter des objets distants ou faibles.

Qu'est-ce qu'un radar Doppler terminal et à quoi sert-il ?

Le radar Doppler terminal est utilisé principalement pour détecter des phénomènes météorologiques dangereux, comme les microbursts, près des aéroports. Ces radars aident à prévenir les risques pour les avions lors de l'atterrissage en détectant des anomalies dans les conditions atmosphériques.

Quels sont les principaux défis liés à l'atténuation des signaux radar à haute fréquence ?

À haute fréquence, l'atténuation des signaux radar peut être significative en raison de l'absorption de l'énergie par l'atmosphère, en particulier par l'eau. Cela peut réduire la portée effective du radar et rendre difficile la détection des cibles à longue distance.

Quelle est la perte typique que les ingénieurs prévoient dans la conception des radars ?

Les ingénieurs prévoient généralement une perte de 3 dB dans la conception des radars pour tenir compte de la dégradation des performances au fil du temps, due à des facteurs tels que l'usure des composants et l'environnement de fonctionnement.

Comment les radars météo comme NextRad contribuent à la surveillance des conditions climatiques ?

Les radars météorologiques comme NextRad sont utilisés pour surveiller une large gamme de phénomènes météorologiques sur de grandes distances, permettant de détecter des tempêtes, des tornades et d'autres conditions climatiques extrêmes, en fournissant des informations cruciales pour la gestion de la sécurité publique.