BOLETÍN TÉCNICO Nro. 1

BASE NAVAL ARC “MALAGA”

DEPARTAMENTO DE ARMAS Y ELECTRONICA 2

SECCION ELECTRONICA NAVAL

RADAR

Empírico – Teórico.

Cada operador de Radar conoce su equipo a la hora de operarlo y cada día descubre trucos

para mejorar la detección de contactos. Pero detrás de esta labor que se le puede denominar

empírica, se encuentran los conocimientos Teóricos que le dan la explicación al porque de las

cosas y llevarán a cada operador al éxito total de las Operaciones Navales.

Para obtener de un determinado Radar un rendimiento satisfactorio es indispensable el

conocimiento claro de sus capacidades, limitaciones, así como del efecto producido por los

controles a disposición del operador y las perturbaciones que afectan el alcance.

Los radares de Navegación tienen ciertas características específicas para la detección de

blancos; es necesario que el operador las conozca.

A continuación se mostraran las principales

características del Radar Furuno Modelo

FAR- 2117, equipo que opera en las

Unidades Mayores y algunas Patrulleras de

la Armada Nacional con una breve

explicación de cada una de las

características y factores importantes:

Frecuencia:

Banda X: 9.410 MHz ±30 MHz

Cuanto mayor es la frecuencia de las ondas del radar, mayor será la pérdida de poder. Es por esto que, generalmente, con frecuencias más bajas se tienen mayores alcances de detección.

Potencia:

FAR-2117: 12 KW FAR-2127/2827: 25 KW

El alcance del radar aumenta cuando se aumenta la energía. Al duplicarla el alcance aumenta en un 25 % aproximadamente. De

ahí a que veamos una disminución de alcance a medida que aumenta el número de horas de transmisión.

Polarización:

Horizontal

El campo eléctrico de la señal que emite un

radar es perpendicular a la dirección de

propagación. La dirección de dicho campo

determina la polarización de la onda.

Rotación:

FAR-2117/2127: 24 rpm ó 42 rpm

Cuanto menor es la velocidad de rotación de la antena, mayor es el alcance de detección del radar. Si la velocidad de la antena es mínima podemos tener mayor número de pulsos que incidan en el blanco y así podrán ver en la pantalla con más claridad. Normalmente la

S3MEL JUAN DAVID VELASQUEZ BRAN

velocidad estándar en los radares de navegación es de 24 RPM.

Distancia mínima y discriminación en

distancia:

30* m en la escala de 0,75 MN *Usando un blanco de prueba de 10 m² a 3.5 m por encima de la superficie del mar y con antena a 15 m de altura. Con diferentes condiciones dan

resultados distintos.

Distancia mínima es la menor distancia a la cual un blanco de 10 m² aparece en la imagen separado del punto que representa la posición de la antena, en las escalas de 0,75 ó 1,5 millas. El valor de esta distancia depende principalmente de la longitud de impulso, de la altura de la antena y de la técnica de proceso de la señal. Es una buena práctica usar una escala más corta hasta donde se obtenga una definición y claridad de imagen favorables. Las Resoluciones IMO, exigen que la distancia mínima sea menor de 50 m y 35 m, respectivamente.

Distancia Máxima:

FAR-21X7: 96NM a 120 NM

La distancia de detección máxima del radar, Rmax, varía considerablemente en función de factores tales como la altura de la antena sobre la línea de flotación, la altura del blanco sobre el nivel del mar, el tamaño, forma y naturaleza del blanco y las condiciones atmosféricas. En condiciones atmosféricas normales, la distancia máxima es igual al horizonte del radar o un poco menor. El horizonte del radar es aproximadamente un 6% mayor que el óptico debido a la difracción de la señal de radar. La Rmax viene dada por la siguiente

fórmula:

Rmax = 2,2 x (√h1 + √h2), donde

Rmax: horizonte radar (millas)

h1: altura de antena (m)

h2: altura del blanco (m) Por ejemplo, si la altura de la antena sobre la línea de flotación es de 9 m y la altura del blanco es de 16 m; la distancia máxima es: Rmax = 2,2 x (√9 + √16) = 2,2 x (3 + 4) = 15,4 millas

Debe ser tenido en cuenta que las precipitaciones (que atenúan la señal de radar) reducen la distancia de detección.

DISTANCIA HORIZONTE RADAR

Calcule el Horizonte de su Radar

𝐷 = 1,22 ℎ Pies

DISTANCIA HORIZONTE GEOGRAFICO

DISTANCIA HORIZONTE OPTICO

Precisión en distancia:

1% de la escala en uso o 30 m, la mayor

La resolución en distancia es la habilidad del radar para presentar como ecos separados los de dos blancos en la misma demora y muy cerca uno de otro. Está determinada por la longitud de impulso. En la práctica, impulsos de 0,08 μs proporcionan una discriminación en distancia mejor de 35 m.

Precisión en demora:

±1º

Una de las características más importantes de un radar es la precisión con que puede ser medida la demora de un blanco; esta precisión depende, básicamente, de lo estrecho que sea el haz del radar. Además, como normalmente las demoras se miden con relación a la proa del barco, la precisión del ajuste de la línea de proa en la

S3MEL JUAN DAVID VELASQUEZ BRAN

instalación es muy importante. Para hacer mínimo el error de medida de la demora, elegir la escala adecuada para que el eco del blanco al que se mide la demora aparezca lo más alejado posible del centro de la imagen. A continuación, en el cuadro de

especificaciones técnicas, podemos

observar cómo se marca la diferencia en

ventajas y desventajas de los diferentes

tipos de radiador (antenas), aspecto que

debe ser tenido muy en cuenta.

IDENTIFIQUE SU RADIADOR.

Capacidades de un Haz Horizontal angosto

Desventajas de un Haz Horizontal ancho

El ángulo del lóbulo vertical nos determina la

distancia mínima de alcance, dependiendo

de la altura a la que se encuentre la antena

de Radar.

La longitud de los impulsos y la Frecuencia

de Repetición de pulso son fundamentales

para el alcance mínimo y máximo de un

Radar. En este equipo como en los que

actualmente se encuentran en el mercado,

estos parámetros se varían automáticamente

en el cambio de escalas.

Perturbaciones en el radar.

Los ecos producidos por la reflexión sobre la superficie del mar (el llamado Sea Clutter). Los impulsos chocan contra las olas y estas pueden dificultar la detección de blancos tras ellas; debemos fijarnos si el eco se repite en el mismo lugar y con igual intensidad. Los radares tienen un control anti-clutter pero su uso puede debilitar o eliminar ecos de barcos o boyas.

Zonas de sombra: Ocurren cuando la

antena está a menor altura que los palos o chimeneas y obstaculizan la trayectoria del impulso. Normalmente el sector ciego del palo suele estar a popa, lo cual es de menos riesgo.

Las interferencias de otros Equipos: Cuando hay otro equipo radar próximo suelen verse una serie de espirales de interferencia. Los equipos de radio y algunos

S3MEL JUAN DAVID VELASQUEZ BRAN

aparatos eléctricos en funcionamiento también pueden producir interferencias pero no implican confusión alguna y pueden

eliminarse con la tecla o función IR

Condiciones meteorológicas: Las ondas

de radio que se propagan a través de una

región lluviosa se atenúan como

consecuencia de la absorción de potencia

que se produce en un medio dieléctrico con

pérdidas como es el agua. Adicionalmente,

también se producen pérdidas sobre la onda

transmitida debido a la dispersión por parte

de la energía del haz que provocan las gotas

de lluvia, aunque son menores. Depende de

la intensidad de la precipitación (medida en

mm/h), de manera que cuanto más intensa

es ésta mayor es la atenuación los radares

de banda X sufren una atenuación media-alta

de este tipo.

Atenuación de banda S desde 0.0016 a 0.0073 dB/km Atenuación de banda X en un trayecto desde 0.05 a 0.30 dB/km Las variaciones verticales de la presión,

temperatura y humedad en la atmósfera

terrestre pueden causar la refracción de

la señal del radar.

Por la refracción atmosférica resultante al viajar las ondas de radio frecuencia a través de regiones de aire de diferente densidad, son refractadas ó arqueadas hacia la superficie terrestre, dando como consecuencia mayor distancia de alcance a nivel de dicha superficie, superior a los horizontes geométricos y ópticos, Este horizonte se denomina de radar.

Normalmente el Haz de emisión se propaga en línea visual, pero en ciertas condiciones puede ser desviado hacia arriba o hacia abajo.

Cuando el haz es desviado hacia arriba, a razón de aire frio y mar caliente, los blancos lejanos quedan por debajo de él, con lo que se reduce el alcance máximo del radar.

Cuando en haz es desviado hacia abajo, se detectan blancos por debajo del horizonte, aumentando, por lo tanto, el alcance radar.

Hay condiciones en que el haz se desvía en tal grado hacia abajo que la superficie marina lo refleja hacia arriba donde, a su vez, las capas de aire frío lo devuelven hacia abajo, originándose entonces lo que se llama ducto y que aumenta enormemente el alcance radar. En tales casos los ecos pueden llegar después de varios pulsos de transmisión con lo que las lecturas en pantalla podrían llegar a ser falsas.

S3MEL JUAN DAVID VELASQUEZ BRAN

Teniendo en cuenta las diferentes condiciones de propagación de onda de Radar, cada vez que cambia el entorno o las condiciones de navegación hay que proceder al ajuste del equipo (asignando a las teclas de función: Párrafo 1.34 del Manual de Operación) El procesador del Radar ofrece varias opciones de configuración de imagen, adecuadas para necesidades específicas, que pueden ser asignadas a las teclas de función. Por ejemplo, una de ellas, denominada SHIP en el cuadro PICTURE, es específica para la detección de barcos; seleccionada, inmediatamente el equipo funciona con los ajustes de los controles óptimos para la detección de barcos y blancos similares. Se dispone también de cuatro configuraciones programables por el usuario, denominadas PICTURE1-PICTURE4, para casos no previstos en las opciones preestablecidas. Cada configuración de imagen está definida por una combinación de valores de ajuste de los varios controles del radar, tales como, supresor de interferencias, intensificación, promediado de eco, antiperturbación, longitud de impulso, adecuada a una situación particular

Las configuraciones de imagen preestablecidas son las siguientes:

Nombre Descripción

NEAR (Cerca)

Configuración óptima para la detección a corta distancia, en la escala de 3 Millas o menos, con mar en calma.

NEAR BOUY (Boya cercana)

Configuración óptima para la detección de boyas de navegación, pequeños barcos y otros objetos en la superficie a corta distancia.

ROUGH SEA ( Mar grueso)

Configuración óptima para navegación en condiciones atmosféricas adversas.

HARBOR (Muelle)

Configuración óptima para navegación en área de puerto en la escala de 1,5 Millas o menor.

FAR (LEJOS) Configuración óptima para la detección a larga distancia, en la escala de 6 Millas o mayor.

FAR BOUY (Boya lejana)

Configuración óptima para la detección de boyas de navegación, pequeños barcos y otros objetos en la superficie a larga distancia.

SHIP (Buque) Configuración óptima para la detección de Buques.

COAST (Costa) Para navegación costera usando la escala de 12 Millas o menor

BIBLIOGRAFÍA

Furuno. Manual de Operacion FAR21xx. USA: Furuno.

INOCAR. Guia del oficial navegante. Guayaquil: Armada Ecuador.

R.L.D. (2008). Equipos de Navegacion. Chile.

S3MEL JUAN DAVID VELASQUEZ BRAN