Radar

(Antenna radar)

A bordo delle navi civili esistono due tipologie di radar: RADAR in banda X e RADAR in banda S. I due tipi di radar si differenziano rispetto alla frequenza di lavoro e dalla lunghezza d’onda. Il radar in banda X ha una frequenza di lavoro che va da 9200 Mhz alle 9500 Mhz e una lunghezza d’onda di circa 3 cm. Il radar in banda S, invece, lavora con frequenze che variano da 2900 Mhz a 3100 Mhz e una lunghezza d’onda di circa 10 cm. Le antenne tra un banda S e un banda X sono differenti: dai 4 ai 6 pollici per i banda X e maggiori o uguali a 12 pollici per i banda S.

Il principio di funzionamento di un radar è molto semplice nella sua praticità ma abbastanza complesso nella sua parte teorica. Infatti esso parte da un’antenna che ruota rispetto al proprio asse verticale. Mentre essa all'istante t0 e quando si trova ad un angolo α, partirà un’onda elettromagnetica; l’onda si propaga nello spazio perdendo parte dell’energia di partenza; In caso ci sia un target, l’onda colpisce l’oggetto e una parte viene assorbita mentre un’altra parte di onde rimbalza sull'oggetto e ritorna all’antenna di partenza che nel frattempo è in fase di ricezione.

Nel sistema RADAR sono presenti due blocchi principali: il BLOCCO TRASMETTITORE e il BLOCCO RICETTORE.

Inoltre i componenti principali del sistema diversi e sono spiegati di seguito.

DUPLEXER

I primi sistemi radar erano composti da due antenne distinte, una per la trasmissione e una per la ricezione. Oggi invece un’unica antenna funge sia da trasmettitore che da ricezione. Questo è dovuto al DUPLEXER. Esso è una sorta di interruttore che commuta le fasi di trasmissione e di ricezione per evitare di "abbagliare" il sistema in fase di trasmissione il circuito di ricezione.

GENERATORE DI IMPULSI

Esso è il cuore del trasmettitore. Esso crea gli impulsi necessari;

PILOTA DI CADENZA

Esso è il “cronometro” che gestisce il Sistema. Esso ordina il momento di trasmissione e il momento di ricezione;

MAGNETRON

Il magnetron è un tubo a vuoto che converte l’energia elettrica in energia a microonde.

L’antenna radar ha una forma rettangolare con base molto più larga rispetto all’altezza. Esso ruota attorno al proprio asse verticale con una velocità che varia dai 20 ai 30 giri/minuto. Dall’antenna fuoriesce un lobo e sarà inversamente proporzionale alle dimensioni dell’antenna.

Sempre parlando delle differenze tra banda S e banda X bisogna parlare della portata che varia in base alla frequenza:

BANDA X

• Maggior risoluzione per la scoperta di target a breve distanza;

• Minor portata della BANDA S

BANDA S

• Maggior portata del BANDA X e quindi utile per la determinazione di target a lunga distanza;

• Minor potere di risoluzione;

• Il BANDA S è utile in caso di mare mosso e pioggia

Il RADAR, nonostante sia in continuo sviluppo, presenta errori e disturbi (clutter). Generalmente i disturbi sono legati ai fattori meteo in particolare pioggia e mare mosso. Per limitare questi disturbi ci sono diversi metodi come: passaggio dal banda X al banda S, aumentare la scala, diminuire la frequenza. Inoltre esistono due speciali filtri per la limitazione di questi clutter: SCAN TO SCAN e SWEEP TO SWEEP

Oltre ai disturbi del radar, esso è soggetto a degli errori che hanno diversa origine e che sullo schermo radar vengono visualizzati in modi differenti. Questi sono determinati da due fattori: parametri tecnici del radar e struttura della nave.

Nelle cause degli errori dovute ai parametri tecnici della nave troviamo:

• Potere risolutore in azimut;

• Potere risolutore in distanza;

• Echi di seconda traccia;

• Echi di trascinamento

I diversi tipi di errori dovuti alla struttura della nave, invece, si differenziano tra:

• Settori ciechi (per far fronte a questo errore, sulle navi possono essere montate più antenne che se sincronizzate possono coprire tutti i settori ciechi della nave. Esempio: Lo spazio sottostante la prua);

• Echi indiretti;

• Echi multipli

FUNZIONI DEL RADAR

Di seguito saranno elencate e spiegate alcune delle principali funzioni radar:

1) OWN SHIP

In genere nella parte superiore della schermata radar, a lato, è presente una finestra dove vengono visualizzati i dati della nostra nave (Nave Propria). Sono visualizzate diverse informazioni: SPD o LOG, GPS, HDG, LAT e LONG;

2) CURSOR POSITION

E’ riportato il “comportamento” del cursore rispetto alla nostra posizione. Sono visualizzate le voci: DIST (distanza in miglia rispetto alla nostra posizione) ; BRG (Rilevamento del cursore rispetto alla nostra posizione. Può essere polare o vero e lo si può settare con il tasto REL o TRU) ; LAT e LONG (Coordinate del cursore);

3) SCALA DEL RADAR

E’ possibile cambiare la scala di visualizzazione dello schermo radar mediante una barra apposita. Tanto maggiore sarà la scala tanto minore sarà l’area visibile dallo schermo.

4) TIPI DI MOTO

Può essere modificata la modalità di visualizzazione del moto sullo schermo. Esso può essere impostato in TRUE MOTION e RELATIVE MOTION. Il primo fa in modo che la posizione della Nave Propria si muoverà sulla schermo, mentre nella seconda l’immagine radar si muoverà in modo relativo rispetto alla Nave Propria;

5) MODALITÀ’ DI PRESENTAZIONE

La situazione radar può essere modificata. Esistono diverse modalità: HEAD UP TRUE, HEAD UP RELATIVE, NORTH UP e COURSE UP;

6) OFF CENTER

Questa funzione da la possibilità all’operatore di spostare il centro dello schermo. La massima posizione dell’ OC è pari a 2/3 dello schermo.

7) EBL e VRM

L’EBL e il VRM sono due delle più semplici ma tra le più utili funzioni del radar. Infatti l’EBL è una linea di rilevamento che ha origine dalla posizione della nostra nave (OS). Il rilevamento può essere vero o polare in base alle impostazioni. Il VRM, invece, è un cerchio di ugual distanza che ha centro nella posizione dell’OS. Queste due funzioni vengono utilizzate in diversi casi: per rilevare punti cospicui, target etc

GPS

Chiamato anche carta elettronica, serve a dare la posizione, la velocità e la distanza da un waypont.

I dati che possiamo subito avere sono: le coordinate, l’elevazione della nave rispetto alla superficie dell’acqua, la velocità, la rotta effettiva, la rotta da seguire, l’orario e la data.

Abbiamo la carta nautica della zona dove stiamo navigando la posizione in tempo reale e aggiornata costantemente della nave, che si chiama punto nave, ed è un punto stimato probabile, cioè la nave è in quel punto ma essendo in movimento ci può essere uno scarto, un errore perché potrebbero esserci venti e correnti che spostano la nave.

Altri dati forniti sono il “TTG” (da “time to go”, “tempo per andare”) è il tempo per arrivare al wpt, “ETA” (da “estimated time of arrival”, ”tempo stimato d’arrivo”) è l’ora prevista per la quale si raggiunge il wpt.

L'echosound (o ecoscandaglio)

Questo è lo strumento che ci permette di visualizzare il fondale con la sua profondità ed eventuali ostacoli come secche e relitti, necessario per la navigazione sotto costa e/o vicino a secche.