horizonte de radar

El horizonte de radar es un área crítica para el rendimiento de los sistemas de detección de aeronaves , definido por la distancia a la que el haz de radar se eleva lo suficiente sobre la superficie terrestre para detectar un objetivo al nivel más bajo posible. Está asociado con la región de rendimiento de baja elevación , y su geometría depende del terreno, la altura del radar y el procesamiento de la señal. Este concepto se relaciona con las nociones de sombra de radar , zona de interferencia y zona despejada .

Los objetos aéreos pueden aprovechar la zona de sombra del radar y la zona de interferencia para evitar la detección por radar mediante una técnica denominada navegación a baja altitud . ^{[ 1 ]}

Sin tener en cuenta la refracción a través de la atmósfera, el horizonte del radar sería la distancia geométrica.${\displaystyle D_{h}}$desde el radar hasta el horizonte teniendo en cuenta únicamente la altura${\displaystyle H}$del radar sobre el nivel del mar y el radio de la Tierra${\displaystyle R_{e}}$(aproximadamente 6,4 × 10³ ^km  ):

${\displaystyle D_{h}={\sqrt {2\times H\times R_{e}+H^{2}}}}$

Cuando H es pequeño en comparación con${\displaystyle R_{e}}$Esto se puede aproximar mediante:

${\displaystyle D_{h}={\sqrt {2\times H\times R_{e}}}}$

[El porcentaje de error, que aumenta aproximadamente en proporción a la altura , es inferior al 1% cuando H es inferior a 250  km.]

Con este cálculo, el horizonte para un radar a una altitud de 1 milla (1,6 km) es de 89 millas (143 km) . El horizonte del radar con una altura de antena de 75 pies (23 m) sobre el océano es de 10 millas (16 km) . Sin embargo, dado que la presión y el contenido de vapor de agua de la atmósfera varían con la altura, la trayectoria utilizada por el haz del radar se refracta por el cambio de densidad. Con una atmósfera estándar, las ondas electromagnéticas generalmente se desvían o refractan hacia abajo. Esto reduce la zona de sombra , pero causa errores en la medición de distancia y altura. En la práctica, para encontrar    ${\displaystyle D_{h}}$, se debe utilizar un valor de 8,5·10³ ^km  para el radio efectivo de la Tierra.${\displaystyle R_{e}}$(4/3 de ella), en lugar de la real. ^{[ 2 ]}

Entonces la ecuación queda así:

${\displaystyle D_{h}={\sqrt {2\times H\times \left({\frac {4R_{e}}{3}}\right)}}}$

Y para los mismos ejemplos  : el horizonte del radar para el radar a una altitud de 1 milla (1,6 km) será de 102 millas (164 km) y el que esté a 75 pies (23 m) será de 12 millas (19 km) .    

Además, las capas con una tendencia inversa de temperatura o humedad provocan la conducción atmosférica , que desvía el haz hacia abajo o incluso atrapa las ondas de radio, impidiendo que se propaguen verticalmente. Este fenómeno se produce en dos circunstancias:

• Una fina capa estable de humedad elevada
• Inversión de temperatura estable

La influencia del efecto conducto se intensifica a medida que disminuye la frecuencia. Por debajo de 3 MHz , todo el volumen de aire actúa como una guía de ondas que rellena la zona de sombra del radar y también reduce la sensibilidad del radar por encima de la zona de conducto. El efecto conducto rellena la zona de sombra, extiende la distancia de la zona de interferencia y puede generar reflexiones para radares de baja PRF que se encuentran fuera del alcance instrumentado . 

Se han desarrollado varios sistemas de radar que permiten la detección de objetivos en la zona de sombra. Estos sistemas se conocen colectivamente como radares de largo alcance . Generalmente se utilizan tres tipos de sistemas: el más común utiliza la ionosfera como reflector y emite la señal hacia el cielo para luego captar las débiles señales que regresan; otros utilizan una configuración biestática con antenas distantes que buscan objetos que pasan entre ellas; y un pequeño número de sistemas utiliza "ondas rastreras" que se propagan hacia la zona de sombra.

• Propagación en línea de visión
• Casco abajo