Wprowadzenie

Pierwsze historycznie radary pracowały na zasadzie promieniowania ciągłej fali elektromagnetycznej, a odbita od obiektów energia wskazywała ich obecność w przestrzeni (w zastosowaniach wojskowych obiekty często nazywane są celami). Stosowano oddzielne anteny dla emisji i odbioru fal elektromagnetycznych. Najczęściej jednak każdemu, kto chociaż trochę interesuje się techniką, współczesny radar kojarzy się z urządzeniem wysyłającym krótkie, silne impulsy energii fal elektromagnetycznych w określonym kierunku, a następnie odbierającym bardzo słabe impulsy odbite od obiektów. Skojarzenie to jest jak najbardziej uzasadnione, ponieważ w radiolokacji taka metoda działania urządzeń znalazła najszersze zastosowanie.

Metoda ta nie jest jedyną. Ze względu na sposób uzyskiwania sygnałów od obiektów, można sformułować cztery następujące metody radiolokacji:

Metoda aktywna z pasywną odpowiedzią

aktywna z pasywną odpowiedzią

W metodzie tej źródłem energii „oświetlającej” cel jest nadajnik radaru. Odbiornik radaru odbiera sygnały odbite (echa), które są podstawą określania współrzędnych przestrzennych tych celów przez urządzenie wyjściowe. Najczęściej urządzeniem wyjściowym jest wskaźnik optyczny, jeszcze niedawno operator radaru podejmował decyzję o obecności celu oraz określał jego współrzędne, obecnie tzw. „czynnik ludzki” (brzydkie określenie) często jest zwolniony z wykonywania tych czynności, np. układy automatycznego śledzenia celów przekazują dane radiolokacyjne bezpośrednio do komputera, który pełni dwie funkcje - urządzenia wyjściowego i operatora.

Metoda aktywna z pasywną odpowiedzią, ze względu na swą uniwersalność, znalazła najwięcej zastosowań, ponieważ proces wykrywania obiektów jest zależny jedynie od ich zdolności do odbijania fal.

Metoda aktywna z aktywną odpowiedzią

aktywna z aktywną odpowiedzią

Metoda ta różni się od poprzedniej tzw. retranslacją sygnału przez umieszczone na pokładzie statku powietrznego urządzenie odzewowe. Urządzenie takie składa się z odbiornika służącego do odbioru i wzmacniania „zapytujących” sygnałów radaru oraz nadajnika wytwarzającego synchroniczne sygnały odpowiedzi. Taki układ umożliwia nie tylko wykrywanie celów i pomiar ich współrzędnych w przestrzeni, ale także ich identyfikację i dwukierunkowe przekazywanie dodatkowych informacji.

Przy zastosowaniu tej metody wielkość sygnału odbieranego przez stację zapytującą uwarunkowana jest mocą nadajnika urządzenia odzewowego i nie zależy od właściwości odbijających celu. Dzięki temu możliwe jest wykrywanie małych statków powietrznych znajdujących się w dużych odległościach od radaru zapytującego.

Moc sygnału zapytującego może być też o wiele mniejsza, ponieważ sygnał zapytania – odpowiednik sygnału sondującego – odbywa drogę tylko w jedną stronę i jego zadaniem jest pobudzić urządzenie odzewowe do działania.

Zróżnicowanie częstotliwości sygnału zapytania i sygnału odpowiedzi pozwala wyeliminować echa od niepożądanych obiektów, np. powierzchni ziemi i opadów atmosferycznych.

Zastosowanie opisywanej metody ogranicza się jedynie do radiolokacji obiektów posiadających odpowiednie urządzenia odzewowe.

Metoda aktywna z aktywną odpowiedzią jest stosowana w następujących przypadkach:

Metoda półaktywna

półaktywna (bistatyczna)

Oświetlanie celów oraz ich wykrywanie realizowane jest z różnych punktów. Stanowiska nadawcze i odbiorcze urządzenia radiolokacyjnego oddalone są od siebie niekiedy o kilkadziesiąt kilometrów, są to dwie części jednego urządzenia, z których jedna przeznaczona jest do oświetlania celów, a druga do odbioru odbitych przez nie sygnałów. Urządzenia takie noszą nazwę radarów bistatycznych, a w przypadku wyposażenia ich w dwa lub więcej nadajników – multistatycznych.

Podstawowymi zaletami tych radarów w zastosowaniach wojskowych jest ich większa odporność na zniszczenie jako całości przez nieprzyjaciela oraz większe prawdopodobieństwo wykrywania samolotów „stealth” (tzw. niewidzialnych dla radarów, np. F-117). Wadą natomiast jest większe skomplikowanie konstrukcji.

Metoda półaktywna znalazła zastosowanie w systemach kierowania pocisków, które w danym wypadku wyposaża się jedynie w odbiorniki sygnałów kierujących.

Metoda pasywna

pasywna

Metoda ta polega na odbiorze własnego, naturalnego lub sztucznego promieniowania obiektów. Promieniowaniem tym może być promieniowanie termiczne, np. gorący strumień gazów wylotowych z silnika odrzutowego oraz emisja fal elektromagnetycznych przez urządzenia radioelektroniczne znajdujące się na pokładach wykrywanych celów.

Metoda pasywna stosowana jest w systemach samonaprowadzania pocisków rakietowych na cele promieniujące energię elektromagnetyczną i w systemach radiopelengacji, tj. dla określania kierunku do obiektów wyposażonych w nadajniki radiowe.

Podstawową zaletą urządzeń radiolokacji pasywnej jest ich niewykrywalność, ponieważ nie emitują one fal elektromagnetycznych i w czasie pracy nie zdradzają swojej obecności.