Radar

Radar é um sistema de detecção de objetos, usando ondas de rádio para determinar o intervalo, altitude, direção e velocidade de tais objetos. Esses objetos podem ser aeronaves, navios, naves espaciais, mísseis teleguiados, automóveis, formações meteorológicas e geológicas. A antena transmite pulsos de ondas de rádio, ou microondas, que "ricocheteiam" em qualquer objeto que atingem. A energia resultante desse ricochete retorna para a antena, que geralmente está localizado no mesmo local que o transmissor.

Foto: David Monniaux / Wikimedia

Esse sistema foi secretamente desenvolvido por vários países antes e durante a Segunda Guerra Mundial. O termo "RADAR" foi foi cunhado em 1940 pela Marinha dos Estados Unidos, como uma sigla para "RAdio Detection And Ranging". Logo, o termo entrou em vários idiomas, tornando-se um substantivo comum.

Hoje, o uso do radar é bastante diversificado, incluindo o controle de tráfego aéreo, a astronomia, sistemas de defesa aérea, sistemas anti-mísseis, radares marítimos para localizar pontos de referência e outros navios, sistemas anticolisão das aeronaves, sistemas de vigilância do mar, vigilância espacial, sistemas de monitoramento e controle de rodovias, entre outros usos militares. Além dessas tarefas, o radar também pode ser usado para monitoramento metereólogo de precipitação pluviométrica. Sistemas de radar de alta tecnologia são associados com o processamento de sinal digital, sendo capaz de extrair a informação útil a partir de níveis de ruído muito elevados. Outros sistemas semelhantes ao radar fazer uso de outras partes do espectro electromagnético. Um exemplo é "lidar", que utiliza a luz visível de lasers em vez das ondas de rádio.

A origem do sistema de rádio data de 1886, quando o físico alemão Heinrich Hertz mostrou que as ondas de rádio poderiam ser refletidas em suficientemente sólidos. Em 1895, Alexander Popov, um professor de física da Marinha Imperial Russa, em Kronstadt, desenvolveu um aparelho com um tubo coesor para a detecção de relâmpagos à distância. No ano seguinte, ele acrescentou um transmissor de centelha. Em 1897, ao testar este equipamento para comunicação entre dois navios no Mar Báltico, notou uma certa interferência causada pela presença de um terceiro navio. Em seu relatório, Popov escreveu que este fenômeno pode ser usado para a detecção de objetos, apesar dele não ter realizado um estudo mais profundo sobre esse fenômeno em especial.

O inventor alemão Christian Hülsmeyer foi o primeiro a usar ondas de rádio para detectar a presença de objetos metálicos à distância. Em 1904, ele demonstrou a viabilidade de detectar um navio, mesmo numa densa névoa, apesar de não conseguir saber sua distância. Ele obteve uma patente para o seu dispositivo de detecção em Abril de 1904, e mais tarde uma patente de uma técnica relacionada relacionada, para calcular a distância dos navios. Ele também requisitou uma patente britânica em 23 de setembro de 1904, para um sistema completo que ele chamou de telemobiloscópio.

Em 1922 A. Hoyt Taylor e C. Leo Young, pesquisadores que trabalhavam na Marinha dos EUA, colocaram um transmissor e um receptor em margens opostas do rio Potomac, e descobriram que um navio que passasse através do feixe causava a oscilação do sinal recebido. Taylor apresentou um relatório sugerindo que esta propriedade poderia ser utilizada para detectar a presença de navios em situações de baixa visibilidade, mas a Marinha não deu prosseguimento aos experimentos naquele momento. Oito anos depois, Lawrence A. Hyland, funcionário do Laboratório de Pesquisa Naval, observando semelhantes efeitos de oscilação nas ondas de rádio, entrou com um pedido de patente, bem como uma proposta de trabalho no Laboratório de Pesquisa da Marinha, junto com Taylor e Young, para pesquisarem o que chamavam de sinas eco-rádio de alvos móveis

Antes da Segunda Guerra Mundial, pesquisadores na França, Alemanha, Itália, Japão, Holanda, União Soviética, Reino Unido e Estados Unidos, de forma independente e em total segredo, desenvolveram as tecnologias que levariam à versão atual do rádio. A Austrália, o Canadá, a Nova Zelândia e a África do Sul também realizaram alguns desenvolvimentos na tecnologia do rádio durante a guerra, mas numa escala menor. Durante o mesmo período, o engenheiro militar soviético Oschepkov, em colaboração com Instituto Eletrofísico de Leningrado , produziu um dispositivo experimental, capaz de detectar um avião dentro de um raio de 3km de distância do receptor.

Os britânicos foram os primeiros a explorar plenamente o radar como um sistema de defesa contra ataque de aeronaves. Principalmente estimulados pelo temor de que os alemães estivessem de fato desenvolvendo o famoso Raio da Morte. Após estudos, eles concluíram que detectar o Raio da Morte seria impraticável, mas que a detecção de aeronaves parecia altamente viável. A equipe de Robert Watson Watt demonstrou a seus superiores as capacidades de um protótipo funcional, patenteando o dispositivo em seguida, que, posteriormente, serviriam como a base da rede de proteção por rádio da Grã-Bretanha. A guerra precipitou a pesquisa para encontrar a melhor forma de uso do rádio, além de melhorar a sua portabilidade e lhe dar mais recursos, incluindo sistemas de navegação complementares usado pela Pathfinder da Força Aérea Real.

Um sistema de radar é formado por um transmissor que emite ondas de rádio, ou sinais de radar, em direções predeterminadas. Quando estes entram em contato com um objeto, são refletidas ou espalhadas em várias direções. Os sinais de radar são especialmente bem refletido por materiais de condutividade eléctrica, como a maioria dos metais, pela água do mar e por terra molhada. Os sinais de radar que são refletidos de volta para o transmissor são as ondas que de fato fazem o trabalho do radar. Se o objeto está em movimento na sua direção ou longe do transmissor, há uma ligeira alteração equivalente da frequência das ondas de rádio, causada pelo efeito Doppler.

Os receptores de radar ficam, geralmente, no mesmo local do transmissor. Os sinais de radar capturados pelo receptor são, obviamente, muito fracos, sendo necessário o uso de amplificadores eletrônicos. Métodos mais sofisticados de processamento de sinal também são utilizados a fim de recuperar os sinais de radar que sofrem interferência.

Fontes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Radar
http://en.wikipedia.org/wiki/History_of_radar
http://www.vectorsite.net/ttwiz.html
http://www.doramusic.com/Radar.htm
Foto: http://commons.wikimedia.org/wiki/File:Heathrow_Airport_radar_tower_P1180333.jpg

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