Desorden (radar)


Clutter [1] [2] es un término utilizado para los ecos no deseados en los sistemas electrónicos, particularmente en referencia a los radares . Dichos ecos generalmente provienen de la tierra, el mar, la lluvia, los animales/insectos, la paja y las turbulencias atmosféricas , y pueden causar serios problemas de rendimiento con los sistemas de radar.

Lo que una persona considera desorden, otra puede considerarlo un objetivo. Sin embargo, los objetivos generalmente se refieren a dispersores puntuales y los ecos parásitos a dispersores extendidos (que cubren muchas celdas de rango, ángulo y Doppler). El desorden puede llenar un volumen (como la lluvia) o estar confinado a una superficie (como la tierra). En principio, todo lo que se requiere para estimar el retorno del radar (retrodispersión) de una región de ecos parásitos es conocer el volumen o la superficie iluminada y el eco por unidad de volumen, η, o por unidad de superficie, σ° (el coeficiente de retrodispersión ).

Además de cualquier posible desorden, siempre habrá ruido. La señal total que compite con el retorno objetivo es, por lo tanto, ecos parásitos más ruido. En la práctica, a menudo no hay desorden o el desorden domina y el ruido puede ignorarse. En el primer caso se dice que el radar es Noise Limited, en el segundo es Clutter Limited.

La lluvia, el granizo, la nieve y la paja son ejemplos de desorden de volumen. Por ejemplo, supongamos que un objetivo en el aire, a distancia , se encuentra dentro de una tormenta. ¿Cuál es el efecto sobre la detectabilidad del objetivo?

Primero encuentre la magnitud del retorno del desorden. Suponga que el desorden llena la celda que contiene el objetivo, que los dispersores son estadísticamente independientes y que los dispersores están distribuidos uniformemente a través del volumen. El volumen de ecos parásitos iluminado por un pulso se puede calcular a partir de los anchos del haz y la duración del pulso, Figura 1. Si c es la velocidad de la luz y es la duración del pulso transmitido, entonces el pulso que regresa de un objetivo es equivalente a un pulso físico . extensión de c , como lo es el retorno de cualquier elemento individual del desorden. Los anchos de haz de azimut y elevación, en un rango , son y respectivamente si se supone que la celda iluminada tiene una sección transversal elíptica.

Se supone que el desorden es un gran número de dispersores independientes que llenan uniformemente la celda que contiene el objetivo. El retorno de los ecos parásitos del volumen se calcula como para la ecuación normal del radar, pero la sección transversal del radar se sustituye por el producto del coeficiente de retrodispersión del volumen, , y el volumen de la celda de los ecos parásitos como se dedujo anteriormente. El retorno del desorden es entonces


Diferentes artefactos de radar que abarrotan la pantalla del radar
Figura 1. Ilustración de Rain Cell iluminada
Figura 2. Ilustración de iluminación de ecos parásitos de superficie de ángulo alto y bajo