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Radar

Localização de Radares e Lombadas

Conceito

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Radar

O Radar Fixo, é um equipamento eletrônico, computadorizado, que visa monitorar um determinado ponto da rodovia ou toda ela, estabelecendo uma rotina de fiscalização, objetivando através dessas ações a redução das estatísticas de acidentes com vítimas fatais nas rodovias e disciplinando a curto e médio prazo o motorista no que se refere ao controle de velocidade.

Funcionamento

Radar

O Radar Fotográfico Fixo é um equipamento que opera de forma totalmente automática, sem intervenção humana.

O Sistema pode ser instalado em postes, pórticos e semi-pórticos fiscalizando a rodovia 24 por dia.

Módulos de operação que compõem o radar:

O Radar Fotográfico Fixo é um equipamento que opera de forma totalmente automática, sem intervenção humana.

O Sistema pode ser instalado em postes, pórticos e semi-pórticos fiscalizando a rodovia 24 por dia.

Módulos de operação que compõem o radar:

3 sensores (L1,L2 e L3) por faixa de trânsito
1 câmera (C1) por faixa de trânsito
1 Equipamento Medidor

O Radar Fixo contém um sistema infravermelho de captação de imagens, com confirmação adicional do excesso de velocidade do veículo infrator. Ele usa os sensores L1, L2 e L3 para calcular a velocidade do veículo e conta o tempo entre o laço L1 e L2, calculando a primeira velocidade, em seguida usando o laço L2 e L3 para calcular novamente a velocidade.

O equipamento, então, compara as duas velocidades e verifica se estão corretas. Estando corretas as velocidades e, desde que esta esteja acima da velocidade permitida para o local, a câmera captura a imagem do veículo, como vemos na figura. À noite um flash infravermelho ilumina a cena, sem que o motorista seja ofuscado, já que o flash é invisível ao olho humano.

Além da função de registro das infrações, o Sistema armazena informações de contagem volumétrica e classificatória do tráfego, auxiliando o Órgão no planejamento e gestão do trânsito.

Exemplo de imagens capturadas

Radar

Radar

Fonte: www.der.rj.gov.br

Radar

Radar Estático 

PORTABILIDADE

Todo o equipamento está contido em um único gabinete, metálico, resistente, e o seu peso total não ultrapassa a 7 quilos.

ARMAZENAMENTO DE DADOS

O software do equipamento, bem como as fotos e textos gerados durante a operação são armazenados em memória de estado sólido, o que evita problemas comuns nas leituras de discos.

As fotos são produzidas com câmera fotográfica digital de 10 mega pixels, com capacidade de armazenamento de até 4.000 fotos, com resolução de 1.161 x 828.

A introdução dos dados operacionais no equipamento é feita através de um teclado alfanumérico, portátil.

A alimentação elétrica pode ser feita no acendedor de cigarros de um veículo, com bateria de 52 Ah. com autonomia para 36 hs, com bateria de moto, com autonomia de 6 hs., ou opcionalmente, com bateria interna, com autonomia de 4 hs.

Opera sobre tripé ou no interior de um veículo.

CARACTERÍSTICAS TÉCNICAS

Formato da imagem gerada: JPEG.
Tempo de captura de 0,3 segundos.
Intervalo entre fotos: máximo de 1 segundo.
Grau de precisão de leitura: 1,6 km/h.
Detecta veículos em até 481 km/h
Alcance do sensor laser: 1.200 m.

CARACTERÍSTICAS OPERACIONAIS

Visualização de imagens na memória.
Sentido de operação: veículo em aproximação ou afastamento.
Flash anti-ofuscante: alcance de 40 metros.
Coleta dos dados gerados (fotos e textos): USB/Serial
Função de auto teste do medidor de velocidade.
Função de ajuste do equipamento fotográfico.
Tempo de set up: até 4 minutos.

Radar Fixo

 

Princípio de funcionamento

Feixes de luz infravermelho.

Capacidade operacional

Pode monitorar até 8 faixas de transito.

Sistema de armazenamento

Software, dados e fotos são armazenadas em disco rígido.

Coleta dos dados do equipamento

Pode ser feita via rede cabeada ou wireless, via celular, via rádio, ou via ADSL.

Qualidade das fotos

As fotos são geradas por câmeras do tipo Day/Nigth, com lentes auto-iris. No período noturno são produzidas com flash anti-ofuscantes.

Tempo de captura

O tempo de captura da foto de um veículo é de 0,5 segundos.

Auto avaliação do equipamento

A auto avaliação do equipamento é feita pelo sistema “watchdog”, com capacidade de gerar arquivo “log” e prover a retomada de funcionamento.

Garantia de inviolabilidade das fotos

As fotos geradas pelo equipamento são criptografadas, e o acesso a elas é permitido somente a pessoa credenciada, com a utilização de senha.

Integração com sistema de processamento de multas

É fornecido software, adaptado, para permitir integrar as informações geradas pelo radar, com qualquer sistema de processamento de multas.

Avanço do sinal vermelho do semáforo e Parada sobre a faixa de pedestre

 

Fonte: www.tecdet.com.br

Radar

Como funcionam os radares nas ruas e rodovias?

Estamos falando de radares de trânsito, que têm princípios fundamentais de qualquer sistema de radar, ou seja, enviar um sinal e receber de volta. Esta é uma questão um tanto complexa e envolve um conhecimento técnico (principalmente de física).

O que quero mostrar aqui é como funcionam os radares em uma abordagem mais simples, sem muitos cálculos malucos de física ou palavreados técnicos. Lembrando que os radares funcionam dia e noite, em exceção a casos em que estão com problemas ou com regras do tipo leis como Rodízios.

Radar

Muita gente acha que pode burlar os radares no trânsito e acaba sempre acelerando um pouquinho a mais. Resultado… multa depois de alguns dias no seu endereço. O pedal de acelerador é realmente uma tentação para o motorista, principalmente se o carro é um pouco mais potente. Quem já não sentiu vontade de acelerar um pouco à mais ao ver uma pista limpa e vazia pela frente? É comum ver isso, afinal, tentação é tentação. A questão é que os radares servem para reduzir o número de acidentes causados por excesso de velocidade. E os números vêm mostrando isso. Cada vez mais as autoridades de trânsito vêm a necessidade de implementação dos radares eletrônicos e fotográficos para redução do problema.

Obviamente, os radares não resolvem tudo por si, parte do problema é resolvido com propagandas e repetições diárias em propagandas de redução de velocidade. Mas nada disso adianta muito se o condutor do veículo é daqueles que se auto julga um piloto e acha que com ele é tudo diferente. Principalmente quando a pessoa tem “dinheiro sobrando”. O que mais vejo no trânsito, tirando motoristas de empresas particulares que não estão nem aí para os veículos das companias, o que mais podemos notar é condutor com carros importados ou mesmo nacionais, só que mais caros, andando em alta velocidade, não estando nem aí para radares, uma vez que uma multinha à mais, uma multinha à menos não faz diferença no bolso!

Prova disso que estou falando são os noticiários, na maioria dos casos que vejo, os acidentes causados por excesso de velocidade são causados por carros mais caros. Ou seja, motoristas que não estão ligando para multas ou radares. Isso não quer dizer que quem não tem um grande carro, não causa acidente, é apenas uma observação. Também tem pessoas que andam em carros 1.0 de dez anos atrás e acabam sendo detectadas por excesso de velocidade ou causando acidentes, mas acredito que na maioria dos casos, realmente sejam os carros mais potentes, uma vez que são mais tentadores. Se não acredita, faça um test-drive e constate por si mesmo o poder do cramulhão assoprando na sua orelha.

Tipos de radares de trânsito e como funcionam

Radar

Radar Fixo

sem duvida 01 Como funcionam os radares nas ruas e rodovias?

Totalmente automático, ou seja, não precisa de um operador e é instalado na via com três laços detectores distantes 3 metros um do outro. O cálculo é feito com base no tempo que o carro passa de um laço para o outro. Uma faixa tem total independência em relação à outra, ou seja, uma não depende do outra e elas trabalham simultâneamente se necessário. No caso de cruzarem dois veículos em alta velocidade, os dois serão flagrados. Conforme o carro passa, ele calcula a velocidade e aciona a câmera fotográfica, se a mesma estiver acima do que foi configurado préviamente.

Lombada Eletrônica

Radar

Funciona da mesma forma que o radar fixo, mas exibe ao motorista sua velocidade ao cruzar os laços.

Tripé (Conhecido como radar móvel)

Radar

Este sistema é utiliza lasers que são emitidos constantemente na pista e conseguem calcular a velocidade, mas ao contrário dos modelos acima, se passar dois carros ao mesmo tempo, ele não registra a medição.

Radar móvel

Radar

Este último seria o que realmente poderíamos chamar de Radar móvel e ainda, é o único que faz jus ao título de radar, pois usa o efeito doppler, ou seja, lança um onda em direção ao veículo, e calcula a velocidade, com base no tempo que leva para ir e voltar e a distância.

É isso… espero ter conseguido exclarecer um pouco sobre esses “benditos” fabricantes de multas. Não se esqueçam que este é um blog interativo e quanto mais trocamos informações, sugestões e opiniões, mais conseguimos nos interar sobre os assuntos tecnológicos. Aproveite para expor sua opinião, comentar, ou mesmo acrescentar informações.

Fonte: www.strobous.com

Radar

Existem quatro tipos de radares que multam carros nas ruas das grandes cidades, o radar fixo é somente um deles. Seu funcionamento é bastante simples e acontece sem qualquer intervenção humana. São três laços detectores em cada faixa de uma via, distantes 3 metros um do outro. Quando um veículo passa, os laços calculam sua velocidade. Se estiver acima do permitido no local, a câmera fotográfica é acionada. Para não ofuscar o motorista durante a noite, o flash nesse horário é infravermelho. O sistema é independente para cada faixa, ou seja, se dois carros passarem ao mesmo tempo um do lado do outro em um radar, ele consegue diferenciar a velocidade.

Os outros três tipos de radares também funcionam de modo parecido, mas com algumas diferenças. No primeiro, há totens na calçada que mostram a velocidade do veículo para o motorista. Da mesma maneira que o anterior, é um laço detector que calcula a velocidade do carro. No radar estático com tripé (popularmente conhecido como o “radar móvel”), dois feixes de laser perpendiculares à pista calculam a velocidade dos carros que passam. Esse sistema é incapaz de diferenciar dois carros que passem juntos por um feixe. Assim, quando isso acontece, o radar anula a medição, mesmo que um dos veículos esteja em alta velocidade. O último tipo de radar é o único realmente móvel e também o único que é, de fato, um radar, pois usa o efeito doppler para o cálculo da velocidade. Apontado para um veículo, ele lança uma onda magnética que, após atingir o veículo e voltar, mostra a velocidade em que ele estava.

ALEXANDRE NOGUEIRA SÁ

Fonte: revistagalileu.globo.com

Radar

RADAR é uma acrossemia de RADIO DETECTING AND RANGING, ou seja, detecção por telemetria radielétrica, termo este adotado pela primeira vez em 1941, pela marinha americana. Na realidade, é uma técnica que utiliza emissão de sinais modulados em microondas, cuja análise dos pulos refletidos permite a localização, determinação da velocidade como a natureza de objeto móveis ou estacionários(a).

RADAR é uma acrossemia de RADIO DETECTING AND RANGING, ou seja, detecção por telemetria radielétrica, termo este adotado pela primeira vez em 1941, pela marinha americana. Na realidade, é uma técnica que utiliza emissão de sinais modulados em microondas, cuja análise dos pulos refletidos permite a localização, determinação da velocidade como a natureza de objeto móveis ou estacionários(a).

Foi originalmente desenvolvido como um processo para detectar aproximação de aviões de ataque a longas distâncias e, assim, permitir uma defesa ou contra ataque em tempo hábil.


Radar
(a) – O princípio de operação do RADAR

Entretanto, devido ainda possuir as vantagens de medir a distância como a direção do alvo foi, também, largamente empregado no campo da vigilância e aquisição de dados sobre o alvo (b).

Em 1900, Tesla propõe pela primeira vez o conceito atual da reflexão e detecção de ondas sobre um corpo. Em 1904, Christian Hulsmeyer inventa o primeiro aparelho com aplicações práticas para a detecção de objetos a distância. Denominado de TELEMOBILOSCPIO, e fora concebido para evitar colisões entre navios. Consistia de um transmissor por centelha, operando na freqüência de

Radar 
b) – Ilustração da disposição dos sinais ou pulsos emitidos e refletidos na tela do tubo de raios catódicos de um receptor de RADAR

650 MHz, cujas emissões eram feitas por meio de duas antenas parabólicas respectivamente, para emitir como captar o sinal refletido. Assim, quando um objeto estivesse a uma certa distância, o sistema captava o sinal refletido e disparava um alarme sônico. Entretanto, por operar em freqüências de ondas contínuas e, não pulsos, o aparelho não podia determinar a distância do objeto. Para contornar esta dificuldade, a antena foi direcionada para a superfície da água, assim, as ondas refletiam na mesma e, atingiam o objeto cuja distância podia, agora ser calculada conhecendo-se o ângulo de inclinação da antena como a sua altura acima da superfície da água. Apesar da simplicidade e praticidade do TELEMOBILOSCÓPIO, mínimo foi o interesse em sua aplicação. Porém foi somente a parir de 1930 que se intensificam as pesquisas para obtenção de um aparelho operacional para detecção de objetos a longas distâncias. Elas foram feitas simultaneamente em vários países sob diversas denominações como, por exemplo, FUMG, Funkmess

Radar
(c) – O radar ASV consistia de um transmissor-receptor provido com duas antenas tipo YAGI. Este tipo de antena foi desenvolvido em 1921, pelos pesquisadores japoneses H. Yagi e S. Uda da universidade de Tohuku.

Gerät, na Alemanha, DEM ouDetection, Eletromagnetique em França e na Inglaterra, RDF, Radio Direction Finding. Porem, foi na Inglaterra que R. A. Watson-Watt e A.F. Wilkins, fazem a histórica experiência sobre o RADAR demonstrando finalmente a suas grandes possibilidades práticas.

Em 1938, o panorama de guerra já era uma realidade no continente europeu como asiático de forma que os principais países envolvidos na geopolítica da época, a Alemanha, o Japão e a Inglaterra se preparavam militarmente. Na Alemanha os estudos sobre o RADAR começaram em 1933, sob a supervisão do Dr. Rudolph Kuhnold. As suas forças armadas já dispunha dos RADARES tipo FREYA , SEETAK, LICHTENSTEIN e WURZBURG. Este último foi a base para o desenvolvimento dos RADARES japoneses tipo TAKI-6 e TAKI-1.

Radar
(d) – Princípio de operação de um RADAR PPI, mostrando o diagrama polar com os diversos círculos de distância e o pulso ou sinal do objeto detectado

Por outro lado, a Inglaterra através dos estudos de Watson-Watt já possuía grande conhecimento sobre o RADAR que aliado ao avançado estado evolutivo das novas válvulas de alta freqüência, como o KLYSTRON e o MGNETRON DE PULSO lhe dava uma grande vantagem tecnológica. Assim, a partir de 1937, inicia as instalações de uma cadeia de radares costeiros conhecida como: BRITISH HOME CHAIN FOR EARLY WARNING STATIONS. Este notável sistema de RADAR desempenhou papel fundamental durante a guerra, principalmente na batalha da Inglaterra, pois esta linhade defesa eletrônica podia detectar rapidamente os aviões alemães em altitudes de 3000 m,

em distâncias de 180 km, permitindo assim, um contra ataque eficaz. Durante oconflito, os ingleses desenvolveram ainda vários tipos de radares, destinados às mais diversas aplicações tanto de ordem tática como estratégica. Dentre eles tem-se o tipo “Gun Laying”, o “Chain Home Low Flying”, paradetectar aviões voando em baixa altitude, o sistema “IFF” – Indentification Friend or Foe” que podia identificar se a aeronave era de procedência amiga ou inimiga, o famoso RADAR ASV, “Airborne Search For Surface Vessels” (c) que na realidade foi o responsável pela destruição da frota alemã de submarinos. E, finalmente o RADAR PPI ou “Plan Position Indicator” o qual na realidade foi uma inovação do RADAR CHL (d) (e). Como visto, premidos pela guerra que ameaçava o seu território, os ingleses num curto espaço de tempo, que foi o período de 1939-1940, desenvolveram quase que sozinhos, grande parte da tecnologia do RADAR, cujos reflexos são sentidos atualmente (f).

Radar 
(e) – Ilustração de um RADAR tipo PPI em operação


Radar
(f) – Um moderno RADAR PPI.

 

Fonte: www.fazano.pro.br

Radar

Os morcegos, mamíferos voadores cujo sentido da visão é muito atrofiado, se guiam na escuridão da noite com a ajuda de um sistema natural de radar, que lhes permite transpor obstáculos com grande habilidade. Para isso, eles emitem ultra-sons cujo eco, refletido nos objetos, fornece informações precisas sobre as dimensões e distâncias do ambiente que os cerca.
Radar é um dispositivo eletromagnético usado para detectar e localizar objetos a distância e sob condições que impedem o uso de instrumentos ópticos. Ele permite medir com precisão as distâncias a que estão localizados os objetos, suas dimensões, bem como sua velocidade e direção de deslocamento.

Características gerais

O termo radar é formado pelas iniciais da expressão radio detecting and ranging (detecção e localização por meio de ondas de rádio). Um sistema de radar opera transmitindo ondas eletromagnéticas, geralmente na freqüência das microondas, na direção de um objeto, e registrando as ondas por estes refletidas. Embora com pequenas variações, segundo sua finalidade, os equipamentos de radar têm a mesma constituição básica. Um transmissor capaz de produzir microondas é provido de antena direcional para a focalização das ondas na direção desejada; um aparelho receptor utiliza a mesma antena do transmissor.

Cada vez que um sinal é enviado, o transmissor é desligado durante uma fração de segundo, para permitir a percepção dos sinais refletidos pelo objeto. Para essa operação, existe um tipo especial de interruptor, que apaga momentaneamente o transmissor, ligando-o logo em seguida para enviar o sinal seguinte. Esse processo de interrupção repete-se cerca de mil vezes por segundo.

As propriedades das ondas captadas, ou ecos, são amplificadas e analisadas por um processador de sinais. O processador de sinais converte os sinais em informação utilizável por um operador humano ou por um dispositivo controlado pela unidade de radar, como canhões antiaéreos. Geralmente a informação sobre um objeto detectado — por exemplo, distância, direção ou altitude — é mostrada na tela de um tubo de raios catódicos, que fornece uma imagem semelhante a um mapa da área varrida pelo feixe do radar.

Os radares podem distinguir entre um tipo de objeto e outro — como, por exemplo, um pássaro de um avião. Alguns sistemas são até mesmo capazes de distinguir diferentes classes de um mesmo objeto, como um avião comercial de um caça militar. Esse reconhecimento é possibilitado pela medição do tamanho e da velocidade do objeto e pela observação do objeto, em alta resolução, numa ou mais dimensões. Hélices ou motores a jato modificam a onda de radar refletida pela aeronave e podem ajudar no reconhecimento. Além disso, o bater das asas de aves durante o vôo produz uma modulação característica que pode ser usada para detectar a presença do animal e até mesmo para distinguir qual é o tipo de ave.

Tipos de radar

Existem vários tipos de sistemas de radar, diferenciados segundo o método de transmissão de sinais e o uso de propriedades das ondas refletidas. O tipo mais comumente usado é o radar de pulsos, que recebe esse nome porque o transmissor é regulado para enviar descargas ou pulsações eletromagnéticas com um intervalo relativamente longo entre os pulsos. O receptor capta as ondas refletidas pelos objetos mais próximos logo depois da transmissão do pulso, e pelos mais distantes, quase no final do intervalo entre os pulsos. Depois de transcorrido tempo suficiente para a recepção das ondas refletidas pelos objetos mais distantes, o transmissor envia outro pulso eletromagnético, e o ciclo se repete. O intervalo de tempo entre a transmissão de um sinal e a recepção de um eco se deve ao fato de as ondas de rádio viajarem à velocidade extremamente alta — mas finita — da luz (300.000km/s).
Outro tipo muito utilizado de radar é o de onda contínua. Nesse modelo, a antena transmite sinais de rádio continuamente. Como o eco contínuo produzido pelos sinais enviados não pode ser associado a uma parte específica da onda transmitida, não é possível obter informações sobre distância do objeto observado com esse tipo de radar.

O dispositivo pode ser usado, porém, para descobrir, com precisão, a velocidade do objeto, por meio da medição do efeito Doppler — uma deformação da freqüência da onda transmitida, causada pelo movimento do objeto. Um sinal transmitido a uma freqüência específica é enviado por uma antena capaz de transmitir e receber sinais simultaneamente. Quando o sinal transmitido for interrompido por um objeto em movimento, o sinal refletido terá sua freqüência alterada.

Um modelo mais sofisticado de radar é o de freqüência modulada. Nesse dispositivo, marca-se cada porção do sinal de rádio transmitido, de forma a torná-lo reconhecível no momento da recepção. A marcação é feita pela alteração contínua da freqüência da onda transmitida. Quando um eco é captado, sua freqüência difere da freqüência do sinal enviado pelo transmissor no mesmo momento. Se a taxa de mudança de freqüência for conhecida, a diferença de freqüência pode ser interpretada como a distância do radar ao objeto.

Outro tipo de radar é o lidar, ou laser radar, que transmite feixes estreitos de raios laser no lugar das ondas de rádio. O lidar opera em freqüências muito altas, cem mil vezes maiores do que as usadas pelos radares convencionais. A maioria dos sistemas de detecção por ondas de rádio usa freqüências que variam entre alguns megahertz e quarenta gigahertz.

História

O desenvolvimento do radar começou com o trabalho do físico alemão Heinrich Rudolf Hertz. Na década de 1880, Hertz demonstrou que as ondas de rádio se comportam como se fossem ondas de luz, ou seja, podem ser refletidas por objetos, assim como a luz é refletida por um espelho.

O engenheiro alemão Christian Hülsmeyer foi o primeiro a aplicar as descobertas de Hertz. Em 1904, Hülsmeyer patenteou um sistema de navegação que usava os ecos produzidos por ondas de rádio. O aparelho despertou pouco interesse devido a suas grandes limitações. A possibilidade de usar o reflexo de sinais de rádio para detectar objetos só foi considerada depois que o engenheiro italiano Guglielmo Marconi elaborou seus princípios em 1922.

Na década de 1930, vários países, entre eles o Reino Unido, os Estados Unidos, a França, a Alemanha e o Japão, iniciaram pesquisas para produzir sistemas de radar capazes de detectar aviões e navios a grandes distâncias e sob baixas condições de visibilidade. Antes do início da segunda guerra mundial, o Reino Unido já possuía uma rede de estações de radar capaz de perceber a aproximação de aviões inimigos. No final de 1939, uma rede semelhante, chamada Freya, começou a ser implantada na Alemanha. Em poucos anos, os ingleses desenvolveram aparelhos de radar pequenos o bastante para serem instalados em aviões de caça. Ao mesmo tempo, nos Estados Unidos, eram criados equipamentos de radar capazes de controlar o disparo de canhões. Ao longo da segunda guerra mundial, o esforço conjunto de pesquisadores americanos e britânicos produziu equipamentos de radar de microondas de alta potência para uso militar.

Após a década de 1940, o desenvolvimento dos radares prosseguiu com o aperfeiçoamento dos componentes e circuitos, bem como com o uso crescente de dispositivos eletrônicos, como transistores e circuitos integrados. A aplicação de novos métodos de rastreamento e o emprego de computadores de alta velocidade para o processamento dos sinais também contribuíram de forma significativa para a eficiência e a confiabilidade dos equipamentos de radar.

Aplicações

Os avanços tecnológicos deram origem a um vasto campo de novas aplicações para o radar. Na área militar, transmissores de alta potência e receptores de grande sensibilidade possibilitaram a criação de uma rede de radares de alcance extremamente longo para detecção de mísseis balísticos intercontinentais. Nas últimas décadas do século XX, os Estados Unidos e o Canadá operavam em conjunto uma rede de radares conhecida como Spadats (iniciais de space detection and tracking system, que em português quer dizer “sistema de rastreio e detecção espacial”). A rede Spadats detecta e monitora os satélites artificiais postos em órbita ao redor da Terra.
Os radares também apresentam inúmeras aplicações civis. O equipamento tornou-se um importante elemento de segurança para a navegação aérea e marítima. Praticamente todos os grandes aeroportos contam com sistemas de radar de alta precisão para controlar e orientar o movimento de chegada e partida de aviões, de forma a evitar colisões. Com esses sistemas, os controladores de tráfego aéreo podem guiar os pilotos para um pouso seguro, mesmo quando as condições de visibilidade são ruins.
Grande número de embarcações, inclusive lanchas particulares e barcos pesqueiros, são equipados com unidades de radar para navegação costeira. Em muitos portos, sistemas de vigilância por radar foram instalados em terra firme para orientar os navios que se aproximam. O radar também é um instrumento muito útil para pesquisas astronômicas. Ele permite não só efetuar medidas mais exatas das distâncias, em relação aos sistemas ópticos de medição, como também estudar as características das superfícies dos planetas e satélites. Os astrônomos já empregaram radares para mapear a superfície da Lua, de Marte e de Vênus em detalhe.
A meteorologia é outro campo da ciência beneficiado pelo radar. Equipamentos de radar instalados no solo e em aviões ajudam a fazer previsões de tempo a curto prazo. Eles podem localizar e rastrear temporais que se aproximam, a centenas de quilômetros, captando os ecos de sinais de radar produzidos por gotas, cristais de gelo e granizo no interior das nuvens.
A contínua miniaturização dos circuitos e de equipamentos auxiliares permitiu projetar unidades portáteis de radar cada vez menores. Os equipamentos usados pela polícia para detectar veículos em alta velocidade são um exemplo desse tipo de dispositivo. Uma unidade ainda menor foi desenvolvida para ser empregada em bengalas para cegos.

Fonte: www.biomania.com.br

Radar

radar, do inglês Radio Detection And Ranging (Detecção e Telemetria pelo Rádio), é um dispositivo que permite detectar objetos a longas distâncias.

O radar emite ondas eletromagnéticas que são refletidas por objetos distantes. A detecção das ondas refletidas, permite determinar a localização do objeto.

História do Radar

O primeiro Radar foi construído em 1904, por C. Hülsmeyer na Alemanha, naquela época não houve utilidade prática para o dispositivo, de baixa precisão, construção difícil, e sistema de detecção de eco ineficiente.

Em 1934, Pierre David, revisando teoria eletromagnética, encontrou o estudo realizado pelo alemão, iniciou então, experiências para o desenvolvimento de um sistema de detecção por ondas de rádio em alta freqüência, eficiente para a localização de aviões. Simultaneamente, Henri Gutton e Maurice Ponte, conseguiram criar um dispositivo de detecção que funcionou com grande precisão.

Em 1935, foi instalado o primeiro sistema de Radiotelemetria no navio Normandia com o objetivo de localizar e prevenir a aproximação de obstáculos.

No início da Segunda Guerra Mundial, Watson Watt, melhorou e desenvolveu novas tecnologias, utilizando o sistema de telemetria fixa e rotatória.

Em função da melhoria e da exatidão do processamento de sinal e eco por radiofreqüência, foi aprovado um projeto de instalação piloto para detecção de aeronaves inimigas, na costa da Inglaterra. Em função do sucesso alcançado desta estação, foram instaladas muitas outras em todo o País.

Os radares foram muito importantes na previsão de ataques inimigos, pois os ingleses sabiam com precisão a distância, velocidade e direção do ataque, tendo tempo de dar o alarme para a população se proteger, diminuindo imensamente as baixas civis, apesar do bombardeio constante efetuado pelos alemães.

As Potências do Eixo, também estavam a desenvolver sistema similar, porém seu uso era diferente, os radares alemães, eram para aumentar a precisão de tiro, facilitando o direcionamento dos projéteis ao alvo.

Funcionamento do Radar

O radar é composto por uma antena transmissora receptora de sinais para Super Alta Freqüência (SHF), a transmissão é um pulso eletromagnético de alta potência, curto período e feixe muito estreito. Durante a propagação pelo espaço, o feixe se alarga em forma de cone, até atingir ao alvo que está sendo monitorado, sendo então refletido, e, retornando para a antena, que neste momento é receptora de sinais.

Como se sabe a velocidade de propagação do pulso, e pelo tempo de chegada do eco, pode-se facilmente calcular a distância do objeto. É possível também, saber se o alvo está se afastando, ou se aproximando da estação, isto se deve ao Efeito Doppler, isto é, pela defasagem de freqüência entre o sinal emitido e recebido.

Construção física do Radar

O Equipamento de radar é composto de uma antena transceptora, da linha de transmissão, ou guia de onda, de um transmissor de alta potência e alta freqüência, do sistema de recepção, decodificação, processamento e visualização das informações coletadas, além da mesa de interface entre equipamento e operador.

Sistema de Transmissão

O sistema de transmissão é composto por 3 elementos principais: o oscilador, o modulador, e o próprio transmissor. O transmissor fornece radiofreqüência para a antena em forma de pulsos eletromagnéticos modulados de alta potência que são disparados contra a antena parabólica que remete-os unidirecionalmente em direção ao alvo.

Oscilador

A produção do sinal do radar começa no oscilador, que é um dispositivo que gera radiofreqüência num comprimento de onda desejado.

A maioria dos radares usa bandas de freqüências de rádio (MHz- milhões de Hertz até centenas de milhões) ou de microondas (de centenas de milhões até GHz- dezenas de bilhões de Hertz).

O dispositivo precisa produzir uma freqüência estável, pois o radar necessita de precisão para calcular o efeito Doppler.

Modulador

O modulador, pode variar o sinal em amplitude ou freqüência, conforme o caso. Num radar de pulso, o sinal é ligado e desligado rapidamente no oscilador, neste caso, o modulador faz a mistura de um comprimento de onda secundário à freqüência fundamental.

Da estabilidade do sinal gerado no oscilador e da modulação dependerá a qualidade do eco captado após atingir o alvo.

Transmissor

A função do transmissor, é amplificar o sinal gerado no oscilador e misturado no modulador. Dependendo do ganho, um transmissor pode amplificar a potência de 1 Watt para 1 Megawatt.

Os radares em geral, necessitam enviar pulsos de alta potência, que após se propagarem, atingem o alvo e refletem numa espécie de eco. O sinal refletido, bem mais fraco que o emitido, é captado pela antena e amplificado novamente.

Antena

Depois que o transmissor amplifica o sinal no nível desejado, ele envia para a antena, que em alguns radares tem a forma de um prato de metal (Antena Parabólica).

As ondas eletromagnéticas, depois de geradas e amplificadas, são levadas por guias de onda em direção ao foco do disco parabólico. Disparadas contra a parábola, se propagam para o ambiente.

O extremo de saída da guia de onda é localizado no foco da parabólica. Semelhante às ondas luminosas no foco de num espelho parabólico, as ondas de radar se propagam em direção à parábola e por esta são emitidas em unidirecionalmente ao alvo.

Normalmente as antenas são giratórias, para mudar a direção das emissões, permitindo que o radar faça uma varredura na área ao invés de sempre apontar para a mesma direção.

Sistema de Recepção

O receptor do radar detecta e amplifica os ecos produzidos quando as ondas refletem no alvo. Geralmente a antena de transmissão e recepção é a mesma, principalmente nos radares pulsados.

O sistema funciona da seguinte forma:

O pulso gerado é disparado contra a antena que o envia ao espaço. O sinal bate no alvo e retorna em forma de eco. Neste momento é captado pela mesma antena, pois o transmissor está desligado. Pois, se estivesse ligado, devida alta potência, o receptor não receberia o pulso refletido, e sim o pulso emitido.

Para gerenciar a transcepção do radar, é utilizado um dispositivo que comuta o momento de transmissão e recepção. Determinando assim quando a antena está ligada ao transmissor ou ao receptor

O receptor, recebe o sinal fraco provindo do alvo em direção à antena e amplifica-o.

Após a ampliação, o sinal é processado, demodulado, integrado e enviado para para o monitor que é lido pelo operador de radar.

Antena

A antena recebe o eco radielétrico do sinal emitido no momento em que está comutada para recepção. Pelo fato de ser parabólica, reflete a radiofreqüência em direção ao seu foco. O sinal é captado por um dispositivo localizado no ponto focal, este pode ser um dipolo, ou um pré amplificador de baixo ruído numa cavidade ressonante, neste momento, a radiofreqüência se propaga através da linha de transmissão (No caso do pré amplificador estar localizado no foco) ou pela guia de onda em direção a um pré-amplificador localizado distante da antena.

Comutador (ou Duplexador)

O comutador possibilita ao sistema de radar emitir sinais e recebê-los na mesma antena. Em geral, atua como um relê entre a antena e o conjunto transmissor/receptor.

Isso evita que o sinal de grande intensidade vindo do transmissor chegue ao receptor causando sobrecarga, pois o receptor espera por um sinal de retorno de baixa intensidade.

O relê comutador conecta o transmissor à antena somente quando o sinal está sendo transmitido. Entre dois pulsos, o comutador desconecta o transmissor e liga o receptor à antena.

Para o radar de pulso contínuo, o receptor e o transmissor operam ao mesmo tempo. Este sistema não opera com comutador. Neste caso, o receptor através de uma cavidade ressonante separa o sinal por freqüências automaticamente.

Como o receptor precisa interpretar sinais fracos ao mesmo tempo que transmissor está operando, os radares de onda contínua têm duas antenas separadas, uma de transmissão e outra para recepção defasada da primeira.

Receptor

Muitos radares modernos utilizam equipamentos digitais, pois este permite o executar funções mais complicadas. Para usar este tipo de equipamento, o sistema necessita de um conversor analógico-digital para transitar de uma forma a outra. A entrada do sinal analógico pode ser de qualquer valor, de zero a dez milhões, incluindo frações destes valores. Todavia, a informação digital trabalha a valores discretos, em intervalos regulares, como 0 e 1, ou 2, porém nada entre estes. O sistema digital pode requerer uma fração de sinal para arredondar números decimais como 0.66666667, ou 0.667, ou 0.7, ou mesmo 1. Após o sinal analógico ser convertido para sinal discreto, o número será usualmente expresso na forma binária, com uma série de zeros e uns que representam o sinal de entrada. O conversor analógico-digital mede o sinal analógico de entrada muitas vezes por segundo e expressa cada sinal como um número binário. Uma vez que o sinal é digitalizado, o receptor pode executar complexas funções sobre este. Uma das mais importantes funções para o receptor é o filtro Doppler, baseado no efeito do mesmo nome. Ele é usado para diferenciar alvos múltiplos. Seguido do filtro Doppler, o receptor executa outras funções como maximizar a força do sinal de retorno, eliminar o ruído e a interferência do sinal.

Visor

O visor é o resultado final das etapas de conversão do sinal recebido pelo radar em informação útil. Antes, os sistemas de radares usavam apenas modulação em amplitude – o sinal de força, ou amplitude era função da distância da antena. Nestes sistemas, um ponto de sinal forte aparece no lugar da tela que corresponde o alvo distante. Mais usual e mais moderno é o visor de plano de indicação posicional (PPI). O PPI mostra a direção do alvo em relação ao radar (em relação ao norte) com um ângulo de medida de cima do visor, enquanto que a distancia do alvo é representado como a distância até o centro do visor. Em alguns sistemas de radares que usam PPI mostra a real amplitude do sinal, enquanto que outros processam o sinal antes de exibi-lo e mostram alvos em potencial em forma de símbolos. Alguns sistemas simples de radares, para assinalar a presença de um objeto e não sua velocidade ou distância, notificam o controlador com um sinal de áudio, como um beep.

Tipos de Radar

Radar de Pulso Simples

Estes são os de funcionamento mais simples. Um transmissor envia diversos pulsos de rádio, e entre a emissão de dois pulsos o receptor detecta as reflexões do sinal emitido. O radar de pulso simples necessita de precisos contadores em seu alternador para impedir que o transmissor envie algum sinal enquanto o receptor está analisando o sinal de resposta, assim impede também que o receptor faça alguma leitura enquanto o transmissor está operando. Normalmente, a antena desse tipo de radar pode rotacionar, aumentando a área de rastreamento. Esse tipo de radar é eficaz para localizar um alvo, mas deixa a desejar em se tratando de medir sua velocidade.

Radar de pulso Contínuo (CW)

Como o próprio nome diz, estes radares emitem um sinal de rádio contínuo. Esse tipo de radar requer duas antenas distintas, uma para o transmissor e outra para o receptor, para que o sinal emitido não interfira na leitura do sinal de retorno. A emissão de um sinal contínuo permite que esse radar distinga objetos parados de objetos que estão em movimento, através da analise da diferença do sinal de resposta, causada pelo “efeito Doppler”. Este tipo de radar, entretanto, não é bom na detecção da posição exata do alvo.

Radar de Abertura Sintética – SAR

Os radares SAR (Sinthetic Aperture Radar) estão acoplados à uma aeronave ou a um satélite, e tem objetivo de localizar alvos em terra. Eles usam o movimento da aeronave, ou satélite, para “simular” uma antena bem maior do que ela realmente é. A habilidade destes radares diferenciarem dois objetos próximos depende da largura do sinal emitido, que depende do tamanho da antena. Como estas antenas devem ser transportadas por uma aeronave, normalmente estes radares são de antena pequena e sinal largo. Entretanto, o movimento da aeronave permite que o radar faça leituras consecutivas de diversos pontos; o sinal recebido é então processado pelo receptor, fazendo parecer que o sinal vem de uma antena grande, ao invés de uma pequena, permitindo que este tipo de radar tenha uma resolução capaz de distinguir objetos relativamente pequenos, como um carro.

Phased-Array Radar

Enquanto a maioria dos radares utiliza-se de uma única antena que pode rotacionar para mudar a direção do sinal emitido e assim obter uma leitura de uma área maior; este tipo utiliza-se de “diversas” antenas fixas que recebem sinais de diferentes direções, combinando-os como desejado para adquirir uma direção especifica. Estes radares podem “mudar a direção do sinal” eletronicamente, e de uma maneira muito mais rápida que radares convencionais, que o tem de fazer mecanicamente.
Radares secundários

São aqueles que, ao invés de lerem sinais refletidos por objetos, lêem sinais de resposta, emitidos por um mecanismo chamado transponder. Esses mecanismos; que enviam e recebem sinais que podem conter informações codificadas, por exemplo informações do altímetro de uma aeronave, posição, etc; são essenciais para a distinção de uma aeronave inimiga de uma aliada. A utilização deste tipo de mecanismo contorna algumas limitações de radares convencionais, uma vez que ele pode fornecer não só as informações normalmente coletadas via radar (sem apresentar problemas como clutter e jamming), como também dados do computador de bordo da aeronave (como altitude, pressão interna, etc), além de possibilitar a distinção entre aeronaves amigas e inimigas.opi

Emprego dos Radares
Marinha

Na marinha, os radares são utilizados para a navegação, detectando e monitorizando obstáculos ou outros navios que possam oferecer riscos até distâncias de duzentos quilômetros aproximadamente.

No caso de navios de guerra, existem radares para a detecção, aquisição e seguimento de alvos, e também para o controlo de tiro de forma a aumentar a probabilidade de atingir o alvo com os projéteis disparados por peças de artilharia, metralhadoras, e para controlo de lançamento de foguetes, mísseis e torpedos.

Existem os radares de defesa antiaérea com alcance de até duzentos quilômetros para detectar aeronaves inimigas orientando as defesas na sua direção. De igual forma os radares de aviso de superfície realizam a mesma função para alvos de superfície.

Atualmente os navios de guerra possuem sistemas de combate que recolhem a informação obtida por todos os radares instalados a bordo, facilitando a apresentação dessa mesma informação aos operadores e aos decisores, podendo enviar automaticamente a informação para os sistemas de armas.

Nos Porta-aviões, existem radares de controlo de tráfego aéreo, semelhantes aos dos aeroportos para controlar o lançamento e recolha de aeronaves com segurança e em movimento.

Aeronáutica

O emprego de radares na aeronáutica se dá, principalmente,no Controle e Vigilância do Tráfego Aéreo em Rota e em Terminal Aérea. Para o Controle de Tráfego Aéreo em Rota ela emprega radares primários, bi e tridimensionais, instalados em locais que permitam um melhor desempenho, alcance e visualização, daí, serem colocados em cima de montanhas. Na área da Amazônia são instalados nas cercanias dos aeródromos para melhor proteção e apoio.Os radares de Terminal são ,em sua maioria, instalados na área do aeroporto e são bidimensionais, isto é, só fornecem informação de azimute e distância, não informando a altitude. No controle do tráfego aéreo em geral são também instalados juntos com os radares primários, os radares secundários que passam a fornecer para o controle de tráfego aéreo a altitude das aeronaves, caso estas estejam munidas do equipamento *transponder*. Há locais que só dispõem de radares secundários. Hoje seu uso é obrigatório nas terminais de maior movimento de aeronaves. Há também os radares instalados nos aeroportos que controlam o movimento no solo das aeronaves e são instalados em locais onde as condições meteorológicas se tornam adversas, como é o caso de Guarulhos em São Paulo. Nas bases aéreas também são instalados os radares de precisão( PAR)que,levam as aeronaves de um determinado ponto-em torno de 6 milhas náuticas da cabeceira da pista-até o seu ponto de toque na cabeceira da pista. Neste caso, a aeronave é guiada por um controlador militar habilitado em terra que dispõe de informações precisas de sua posição quer em altitude ou em distância. Várias aeronaves civis já se utilizaram destes radares no Brasil devido às condições severas de mau tempo reinante na área.

A defesa aérea e vigilância utiliza radares mais específicos com detecção de alvos até trezentos quilômetros para aviões em grande altitude, e alcance de até trinta quilômetros para aeronaves voando em baixa altitude.

Os radares de direcionamento bélico são utilizados para orientar os mísseis balísticos no momento inicial de arremesso, para depois da decolagem, internamente estes artefatos possuem equipamentos de orientação autônomos para dirigi-los até seu alvo.

Existem também radares de controle de tráfego e vigilância aérea de maior alcance, o sistema não se dá por uma única estação de vigilância e rastreamento, e sim por muitas interligadas e com os sinais processados de forma redundante pela somatória e processamento de todos os dados numa central, no Brasil, o SISCEAB (Sistema de Controle do Espaço Aéreo Brasileiro) possui um sistema que funciona desta forma, onde existem conjuntos de radares com alcance de até 4.000 Quilômetros, que interligados cobrem os 8,5 milhões de km² do território nacional.

As aeronaves de combate possuem radares de interceptação, radares de ataque com pulsos eletromagnéticos de alta definição que permitem o vôo em baixa altitude sem visão direta do solo, além de radares nos mísseis ar-ar e ar-terra, para busca de alvos por sistemas de detecção eletromagnética, pois os sensores de calor são obsoletos e fáceis de ser despistados.

Exército

Na força terrestre, o exército, temos os radares de patrulha aérea, com alcance de até trezentos quilômetros, radares de aquisição de alcance até cem quilômetros, de tiro e perseguição de mísseis terra-ar, antiartilharia, para reconstituição das trajetórias dos projéteis, para localização das peças de artilharia com alcance de até dez quilômetros, e, radares de vigilância terrestre para detectar alvos móveis e regulagem de tiro de alta precisão.

Os radares de pequeno alcance estão sendo desenvolvidos para a guerra moderna, entre eles se destacam os Rasura com alcance de 5 quilômetros usados pela infantaria, o Rapace utilizado nos carros de combate blindados com alcance de até cinco quilômetros, além do Ratac utilizado pelas peças de artilharia para detectar alvos à trinta quilômetros.

Meteorologia

Redes de radares meteorológicos estão espalhadas por uma vasta área em vários países do mundo. Possuem longo alcance e hoje são de suma importância para o monitoramento da atmosfera, facilitando assim atividades como a agricultura, aeronáutica, entre outras. Eles detectam com precisão os movimentos das massas de ar, dando subsídios aos meteorologistas para prevenir desde geadas, vendavais e chuvas de granizo, até tempestades. O vapor d’água não reflete as ondas tão bem quanto gotas de chuva ou cristais de gelo, por isso a detecção de chuva e neve aparece mais forte no radar do que as nuvens. Poeira na atmosfera também reflete as ondas do radar, mas o retorno só é significativo se existir uma concentração de poeira maior do que o usual. Os radares meteorológicos usam o efeito Doppler para determinar a velocidade do vento numa tempestade, e podem detectar se a tempestade é acompanhada de poeira ou de chuva.

Aplicações científicas

Cientistas usam o radar para várias aplicações espaciais. Os EUA, Reino Unido e Canadá, por exemplo, rastreiam objetos em órbitas ao redor da Terra. Isto ajuda os cientistas e engenheiros a vigiar tralhas espaciais (satélites abandonados, partes de foguetes abandonados, etc). Durante viagens espaciais os radares também são utilizados para medir distâncias precisas, como nas missões da Apollo nos anos 60 e 70. A US Magellan sonda espacial mapeou a superfície do planeta Vênus com um radar de 1990 a 1994. Outra importante aplicação espacial é a utilização de uma rede de satélites que emitem sinais de ondas de rádio. O mais conhecido desse tipo de sistema é o GPS que fornece uma navegação de alta precisão para qualquer pessoa que possua um receptor.

Fonte: www.marpescaria.com.br

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