radar biestático

Algunos sistemas de radar pueden tener antenas de transmisión y recepción separadas, pero si el ángulo entre el transmisor, el objetivo y el receptor (el ángulo biestático ) es cercano a cero, se consideran monoestáticos o pseudomonoestáticos . Por ejemplo, algunos sistemas de radar HF de muy largo alcance pueden tener un transmisor y un receptor separados por varias decenas de kilómetros para lograr aislamiento eléctrico, pero como el alcance esperado del objetivo es del orden de 1000 a 3500  km, no se consideran verdaderamente biestáticos y se denominan pseudomonoestáticos.

En algunas configuraciones, los radares biestáticos pueden diseñarse para operar en una configuración tipo valla, detectando objetivos que pasan entre el transmisor y el receptor, con un ángulo biestático cercano a los 180 grados. Este es un caso especial de radar biestático, conocido como radar de dispersión frontal , debido al mecanismo por el cual la energía transmitida se dispersa por el objetivo. En la dispersión frontal , la dispersión puede modelarse utilizando el principio de Babinet y es una posible contramedida contra aeronaves furtivas , ya que la sección transversal de radar (RCS) está determinada únicamente por la silueta de la aeronave vista por el transmisor, y no se ve afectada por recubrimientos o formas furtivas. La RCS en este modo se calcula como σ = 4πA²/λ², donde A es el área de la silueta y λ es la longitud de onda del radar. Sin embargo, el objetivo puede variar de un lugar a otro y el seguimiento es muy difícil en los radares de dispersión frontal, ya que el contenido de información en las mediciones de alcance, rumbo y Doppler se vuelve muy bajo (todos estos parámetros tienden a cero, independientemente de la ubicación del objetivo en la valla).

Un sistema de radar multiestático es aquel que consta de al menos tres componentes; por ejemplo, un receptor y dos transmisores, dos receptores y un transmisor, o varios receptores y varios transmisores. Es una generalización del sistema de radar biestático, en el que uno o más receptores procesan las señales de uno o más transmisores ubicados en diferentes puntos geográficos.

Un radar biestático o multiestático que aprovecha transmisores no radar de oportunidad se denomina sistema de localización coherente pasivo o radar encubierto pasivo .

Cualquier radar que no emita pulsos electromagnéticos activos se conoce como radar pasivo. El radar de localización coherente pasiva (PCL, por sus siglas en inglés) es un tipo especial de radar pasivo que aprovecha los transmisores disponibles, especialmente las señales comerciales del entorno.

El ángulo biestático es el ángulo subtendido entre el transmisor, el objetivo y el receptor en un radar biestático. Cuando es exactamente cero, el radar es monoestático ; cuando es cercano a cero, es pseudomonoestático; y cuando se aproxima a 180 grados, es un radar de dispersión frontal. En otros casos, el radar se describe simplemente como un radar biestático. El ángulo biestático es un factor importante para determinar la sección transversal de radar del objetivo. ^{[ 5 ] [ 6 ] [ 7 ]}

El alcance biestático se refiere a la medición básica del alcance realizada por un sistema de radar o sonar con transmisor y receptor separados. El receptor mide la diferencia de tiempo entre la llegada de la señal del transmisor directamente y la llegada reflejada por el objetivo. Esto define una elipse de alcance biestático constante, denominada isorrango, sobre la cual se encuentra el objetivo, con focos centrados en el transmisor y el receptor. Si el objetivo se encuentra a un alcance R _rx del receptor y a un alcance R _tx del transmisor, y el receptor y el transmisor están separados por una distancia L , entonces el alcance biestático es R _rx + R _tx - L. El movimiento del objetivo provoca una variación en la tasa de cambio del alcance biestático, lo que resulta en un desplazamiento Doppler biestático . ^{[ 8 ] [ 9 ] [ 10 ]}

En términos generales, los puntos de alcance biestático constante dibujan un elipsoide con las posiciones del transmisor y el receptor como puntos focales. Las isorecuencias biestáticas se encuentran donde el terreno corta el elipsoide. Cuando el terreno es plano, esta intersección forma una elipse. Cabe señalar que, salvo cuando las dos plataformas tienen la misma altitud, estas elipses no están centradas en el punto especular. ^{[ 11 ]}

El desplazamiento Doppler biestático es un ejemplo específico del efecto Doppler que se observa en un sistema de radar o sonar con transmisor y receptor separados. El desplazamiento Doppler se debe a la componente del movimiento del objeto en la dirección del transmisor, más la componente del movimiento del objeto en la dirección del receptor. De forma equivalente, puede considerarse proporcional a la tasa de cambio de alcance biestático . ^{[ 12 ]}

En un radar biestático con longitud de onda λ , donde la distancia entre el transmisor y el objetivo es R _tx y la distancia entre el receptor y el objetivo es R _rx , el desplazamiento de frecuencia Doppler biestático recibido se calcula como:

${\displaystyle f=-{\frac {1}{\lambda }}{\frac {d}{dt}}(R_{tx}+R_{rx})}$

Tenga en cuenta que los objetos que se mueven a lo largo de la línea que conecta el transmisor y el receptor siempre tendrán  un desplazamiento Doppler de 0 Hz, al igual que los objetos que se mueven alrededor de una elipse de rango biestático constante.