Radar: Detección y Medición por Ondas de Radio

Radar: Sistema de detección y medida de distancias por ondas de radio.

Funcionamiento

Una antena transmisora direccional emite la energía generada en un oscilador. Una parte de dicha energía transmitida choca con el blanco y regresa a la antena receptora. La receptora recoge parte de esta energía y la conduce al receptor.

Partes del Radar

• Antena: Transmite y recibe. Las de navegación giran 360º, son direccionables.
• Unidad de disparo o sincronizador: Regula el funcionamiento de todo el equipo.
• Unidad TX/RX: Desconecta el receptor mientras transmite.
• Transmisor: Genera los impulsos.
• Receptor: Amplifica estas señales y las pasa a la unidad indicadora.

Bandas de Trabajo

• S: de 2900 a 3100 MHz (Equivale a la F militar)
• X: de 9300 a 9500 MHz (Equivale a la I militar)

Características de la Frecuencia

Su propagación es en línea recta, son fáciles de concentrar en un haz, su energía se amortigua rápidamente.

Alcance del Radar

El alcance máximo de un radar depende de: la potencia del emisor, la sensibilidad del receptor, la altura de la antena y las condiciones de propagación. Considerar alcance máximo y mínimo.

Discriminación del Radar

Capacidad de presentar separados en distancia (25 metros) y demora (1º) 2 objetos próximos.

Factores que Afectan la Detección de un Blanco

• Propiedades reflectantes del blanco: Aspecto, Tamaño, Forma, Textura de la superficie, Naturaleza.
• Factores meteorológicos: Olas, Precipitaciones, Nieblas.

Ecos Falsos

• Lóbulos laterales: Blancos grandes y próximos al barco pueden producir falsos ecos debido a la radiación de los lóbulos laterales.
• Radiación: Ocupan toda la pantalla o un sector de ella, generalmente debido a contactos defectuosos en el sistema de rotación de la antena.
• Arcos de sombra: Estructuras que se interponen en la propagación.
• Ecos indirectos: Impulsos del radar reflejados en determinadas estructuras a bordo.
• Ecos múltiples: Cuando otro barco se encuentra cercano y a rumbo parecido o inverso, entra en aparición en la pantalla de una serie de ecos alejados a distancia doble, triple.
• Interferencia de otros radares: Ecos en forma de curvas o espirales de puntos, que salen de su centro y cambian de aspecto a cada revolución de la antena.

El radar conectado a la giroscópica proporciona demoras verdaderas. En la pantalla, las Demoras o Marcaciones se obtienen por medios electrónicos (EBL1 y EBL2).

Medir Demora y Distancia

EBL/2 demora VRM o anillo móvil: distancia.

Cómo se Toma la Medida

• Demora visual y distancia radar: Se tomarán simultáneamente al mismo punto.
• Distancia radar: Situación por dos distancias, procurar que los puntos formen 90º.
• Distancia y demora radar: Se tomarán simultáneamente al mismo punto, demoras radar y líneas de seguridad.

Presentación en Pantalla

• Tipos:
  • Relativo: Los ecos de otros buques se mueven en la pantalla.
  • Absoluto: El propio es un móvil más.
• Tipos de presentación:
  • Movimiento: Relativo Proa Arriba (siempre en el centro de la pantalla).
  • Relativo Rumbo Arriba (la línea representa nuestro rumbo).
  • Relativo Norte Arriba (la línea de proa representa nuestro rumbo).
  • Verdadero Rumbo Arriba (la línea de proa señala siempre arriba).
  • Verdadero Norte Arriba (el buque se desplaza por la pantalla).

ARPA = + de punteo automático facilita detención seguimiento Automát., CPA, TCPA, Velocidad, Rumbo, Simulación maniobras, Relativos, Absolutos, Alertas, Efecto corrientes, Entradas de sistemas de navegación.

GPS: Sistema de Posicionamiento Global

Geoide: Superficie nivel perpendicular en todos sus puntos a la dirección de la gravedad.

Filosofía: Desde una estación de tierra se puede predecir la órbita del satélite. También se determina la posición de un punto de la tierra si la órbita del satélite se conoce.

Sistema de referencia: WGS-84.

GPS: Sistema de navegación por satélite que proporciona continuamente y todo el tiempo información tridimensional (posición, velocidad, tiempo).

Se basa en: Medida simultánea de la distancia entre el receptor y al menos 4 satélites.

Segmentos del GPS

• Espaciales: Formado por 24 satélites.
• Control: Incluyen estaciones próximas al ecuador, 1 estación de control, 3 estaciones de carga que transmiten datos a los satélites, 5 estaciones monitoras que controlan el estado de posición.
• Usuarios: Formados por los receptores GPS (sintonizan, decodifican, miden retardo, presentan información).

Medida del Tiempo y GPS

Las estaciones de control disponen de relojes atómicos extremadamente estables. La estación de control principal está conectada a relojes atómicos, tiempo oficial del sistema, comparación continua con UTC, desviaciones de los relojes de los satélites calculadas por el segmento de control, correcciones de tiempo inyectadas para (redifusión) corrección de tiempo del receptor.

Estructura de la Señal GPS

Identificación del satélite, la posición del satélite en el momento de la emisión de esa señal, medir distancia satélite/receptor.

El satélite transmite: L1: código C/A, P y SMS navegación. L2: código P y SMS navegación.

Estructura señal GPS: Código C/A, Código P, SMS Nav. Resumen: soy el satélite, mi posición es, este SMS fue enviado a la hora Z.

Servicios que Proporciona

SPS (Standard Positioning Service) y PPS (Precise Positioning Service)…

Métodos para Denegar Precisión

SA: Disponibilidad Selectiva introduce errores y Anti-Spoofing (anti-imitación) transforman el código P en Y para impedir la imitación.

Tipos de Receptores GPS

• Según la forma de medir el tiempo que tarda en llegar la señal al receptor GPS: Receptores que miden el tiempo sobre código C/A y P (multicanal), receptores que no usan medida del código.
• Con relación al tipo de seguimiento: Seguimiento continuo de al menos 4 satélites, canales conmutados.
• Según la frecuencia de la portadora: De frecuencia única, doble, receptor típico civil barato.

Errores del GPS

• Sistemáticos: Errores orbitales, reloj del satélite, receptor y del medio de propagación.
• Accidental o aleatorios: Ruidos electrónicos, error multipaso, error aleatorio de observación.

Fundamento de DGPS (Differential GPS)

Los errores producidos en el sistema afectan por igual a receptores situados próximos.

Sistema WAAS (Wide Area Augmentation System)

Similar al DGPS, las señales son enviadas desde satélites geoestacionarios por medio de ondas HF directamente al receptor GPS. Esto elimina la necesidad de receptor y antena separadas. Está pensado para cobertura en USA, México y Canadá.

GLONASS (Global Navigation Satellite System)

Es similar al GPS, tiene 2 señales estándar y de precisión y es administrado por los rusos. Su precisión es de 57 a 70 metros.

Pseudodistancia

Medición del tiempo de propagación aparente desde el satélite a la antena del receptor, expresado como distancia.