Cosa Misura il Radar: Portata, Velocità, Angolo e Firma
RADAR (Radio Detection and Ranging) misura quattro parametri bersaglio primari trasmettendo impulsi elettromagnetici (o CW/FMCW) e analizzando l'eco.
Misurazioni Principali
| Parametro | Base Fisica | Formula / Principio |
|---|---|---|
| Portata (Distanza) | Tempo di volo | R = c × τ / 2 (τ = tempo andata-ritorno) |
| Velocità Radiale | Spostamento Doppler | fd = 2vrf0/c → vr = fdλ/2 |
| Angolo (Azimut/Elevazione) | Direzione fascio / Monopulse / Interferometria di fase | Picco del pattern antenna o rapporto Δ/Σ |
| Sezione d'urto (RCS) | Ampiezza eco | σ = (4πR⁴ × Pr) / (PtG²λ²) |
Misurazioni Derivate / Avanzate
- Altitudine: Portata × sin(elevazione) — richiede radar 3D o altimetro.
- Classificazione bersaglio: Micro-Doppler (modulazione rotore/jet), fluttuazione RCS (modelli Swerling), polarimetria (HH, HV, VV).
- Tracciamento: Filtro di Kalman su misurazioni sequenziali → stime posizione, velocità, accelerazione.
Tipi di Radar per Missione
- Pulse Doppler: Meteo (NEXRAD), caccia aeroportato (APG-68), autovelox polizia.
- FMCW: Automotive (77 GHz), altimetri, marino.
- Phased Array: Aegis SPY-1, Patriot, stazioni base 5G (beamforming).
- SAR / ISAR: Immagini satellitare/aeroportate (Sentinel-1, UAVSAR).
- Radar Passivo: Usa illuminatori di opportunità (FM, DVB-T, LTE).
Metriche di Prestazione Chiave
- Risoluzione di portata = c / (2 × larghezza di banda)
- Risoluzione di velocità = λ / (2 × CPI)
- Risoluzione angolare ≈ λ / apertura
- Portata massima non ambigua = c / (2 × PRF)
- Velocità massima non ambigua = λ × PRF / 4
Il radar è l'unico sensore che fornisce movimento 3D preciso, a lungo raggio, giorno/notte, tutte le condizioni meteo — essenziale per aviazione, difesa, autonomia automobilistica e previsione meteorologica.