Radar , što je kratica za RAdio Detection And Ranging , sustav je detekcije koji koristi radio valove za određivanje dometa, kuta ili brzine objekata. Može pronaći objekte poput zrakoplova, brodova, svemirskih letjelica, navođenih projektila, motornih vozila, vremenskih formacija i terena. Radarski sustav šalje radio signal u obliku vala; ovaj val zatim udara u objekt i odbija se natrag, omogućujući radarskom sustavu da izračuna udaljenost objekta na temelju vremena potrebnog da se signal vrati.
Koncept radara postoji od 19. stoljeća kada je Heinrich Hertz pokazao da se radiovalovi mogu reflektirati od metalnih predmeta. Međutim, radar kakvog danas poznajemo razvijen je 1930-ih i 1940-ih, prvenstveno za vojnu uporabu tijekom Drugog svjetskog rata. Od tada se razvio u ključni alat za navigaciju u vojnim i civilnim sferama.
Da biste razumjeli kako rade radarski sustavi, bitno je razumjeti osnove elektromagnetskih valova. Kada radar odašilje signal, emitira elektromagnetske valove koji putuju kroz zrak brzinom svjetlosti, što je približno \(3.00 \times 10^8\) metara u sekundi. Jednadžba za izračunavanje udaljenosti ( \(D\) ) do objekta kada je poznato vrijeme ( \(T\) ) koje je potrebno da se radarski signal vrati daje se na sljedeći način:
\(D = \frac{c \times T}{2}\)gdje je \(c\) brzina svjetlosti. Dijeljenje s 2 je neophodno jer signal putuje do objekta i natrag, pokrivajući dvostruko veću udaljenost.
Postoji nekoliko vrsta radarskih sustava, a svaki je dizajniran za posebne svrhe:
Radar je neizostavan u navigaciji brodova i zrakoplova. Pomaže u izbjegavanju sudara, kretanju po lošem vremenu i provođenju operacija potrage i spašavanja.
Dopplerov efekt, nazvan po austrijskom fizičaru Christianu Doppleru, promjena je frekvencije ili valne duljine vala u odnosu na promatrača koji se kreće u odnosu na izvor vala. U radarskoj tehnologiji Dopplerov efekt koristi se za mjerenje brzine detektiranih objekata. Doppler radar može odrediti brzinu pokretnog objekta promatrajući promjenu frekvencije vraćenog radarskog signala. Ovo je osobito korisno u vremenskoj prognozi za mjerenje brzine i smjera vjetra.
Unatoč svojoj učinkovitosti, radarski sustavi imaju ograničenja:
Kako bi se prevladala ova ograničenja, radarska tehnologija je doživjela značajan napredak:
Dok navigacija ostaje primarna primjena radarskih sustava, njihova se upotreba proteže na različita područja:
Radarska tehnologija igra ključnu ulogu u modernim navigacijskim sustavima za civilne i vojne svrhe. Emitiranjem radio valova i analizom odjeka, radarski sustavi mogu otkriti i pratiti objekte na velikim udaljenostima. Unatoč ograničenjima, stalni napredak radarske tehnologije nastavlja poboljšavati njegovu točnost, razlučivost i pouzdanost. Kao svestrani alat, primjene radara sežu od osiguravanja sigurnog pomorskog i zračnog putovanja do poboljšanja vremenske prognoze i doprinosa istraživanju svemira. Razumijevanje principa iza radara i njegovih raznolikih primjena omogućuje nam da cijenimo njegov utjecaj na sigurnost, znanstvena istraživanja i svakodnevne operacije u različitim sektorima.
