Radar aerotransportado de visión lateral

Definición de ángulos en el plano vertical de SLAR

Geometría de un SLAR

Radar SLAR en el Salón Aeronáutico ILA de Berlín

El radar aerotransportado de visión lateral ( SLAR ) es un radar de imágenes montado en una aeronave o satélite que apunta perpendicularmente a la dirección de vuelo (de ahí el nombre de radar de visión lateral ). ^[1] También es posible un modo bizco (no perpendicular). El SLAR puede equiparse con una antena estándar (radar de apertura real) o una antena que utilice apertura sintética .

La plataforma del radar se mueve en la dirección del eje x. El radar "mira" con el ángulo de observación θ (o el llamado ángulo fuera del nadir ). El ángulo α entre el eje x y la línea de visión (LOS) se llama ángulo de cono, el ángulo φ entre el eje x y la proyección de la línea de visión al plano (x; y) se llama ángulo de acimut. El ángulo de cono y acimut están relacionados por cos α  = cos φ  ∙ cos ε . En la superficie de la Tierra, la onda llega en el ángulo de incidencia (elipsoidal nominal) β con respecto al eje vertical en este punto. (En algunas publicaciones, el ángulo de incidencia se denomina θ _i .) La antena ilumina un área, la llamada huella. La dirección de la onda entrante en relación con el plano horizontal también se puede medir. Este ángulo γ  = 90° −  β se llama ángulo rasante. El ángulo θ  =  ε  + 90° se utiliza para una descripción matemática en un sistema de coordenadas esféricas.

Para la aproximación de una tierra plana – lo cual es usual para radares aerotransportados de corto a medio alcance – el ángulo rasante y el ángulo de depresión pueden ser asumidos como iguales γ  =  ε y el ángulo incidente es β  = 180° –  θ . El llamado vector LOS es un vector unitario (en las figuras mostrado como una flecha roja) que apunta desde la antena a un dispersor terrestre. Las variables u, v, w son cosenos direccionales con respecto a los ejes x; y; z. La variable u es u  = cos α con α como el ángulo acimutal entre la línea de visión y el eje x (dirección de vuelo). ${\displaystyle {\vec {u}}=(u,v,w)^{t}}$

Resolución de rango (a lo largo de la pista)

La resolución de alcance (la capacidad de separar los píxeles de la imagen perpendicularmente a la dirección de vuelo) de un SLAR depende de la longitud del pulso transmitido. En la superficie de la Tierra, la resolución de alcance tiene una relación inversa con el ángulo de depresión:

${\displaystyle \delta _{g}={\frac {\tau c_{0}}{2\cos \gamma }}}$

${\displaystyle \tau }$ = duración del pulso de radar (puede estar comprimido en el receptor adaptado)

${\displaystyle c_{0}}$= velocidad de la luz

${\displaystyle \gamma }$ = ángulo de depresión

El ancho de pulso es típicamente de 0,4...1 μs, es decir, = 8...200 m. Cuanto más corto sea el ancho de pulso, menor y mayor será la resolución de rango, pero menor será la señal de eco. Esta limitación se puede superar utilizando modulación intrapulso . Utilizando una forma de onda de frecuencia escalonada de ancho de banda B, la resolución de rango es . ${\displaystyle \tau }$ ${\displaystyle \delta _{g}}$ ${\displaystyle \tau }$ ${\displaystyle \delta _{g}}$ ${\displaystyle \delta _{r}=c_{0}/2B}$

Resolución azimutal (a lo largo de la trayectoria)

La resolución azimutal (más conocida como resolución de rango cruzado) depende del ancho del haz de la antena del radar. Se obtiene a partir de la relación entre el tamaño físico de la antena (la apertura real) y la longitud de onda utilizada. La dispersión del haz también depende del rango oblicuo.

${\displaystyle \delta _{Az}={\frac {\rho \lambda }{2L}}={\frac {H\lambda }{L\sin \gamma }}}$

${\displaystyle \lambda }$= longitud de onda

${\displaystyle L}$= longitud de la antena (en dirección de vuelo)

${\displaystyle \rho }$= rango de inclinación

${\displaystyle H}$= altura de la plataforma

Es evidente que las antenas SLAR con una apertura real no podían construirse con el tamaño suficiente para lograr la resolución acimutal deseada. De hecho, nunca fue posible utilizar SLAR en el espacio porque las antenas serían demasiado grandes y su lanzamiento al espacio demasiado costoso. El radar de apertura sintética se refiere a un método para mejorar la resolución acimutal (no la resolución de alcance).

Véase también

• Imágenes de radar

Notas y referencias

1. "Mosaicos de radar aerotransportado de observación lateral (SLAR) | Archivo a largo plazo". lta.cr.usgs.gov . Consultado el 25 de febrero de 2018 .

Enlaces externos

• Tutorial de radar
• "Una mirada de soslayo", artículo de Flight de 1966 sobre SLAR