Radar aerotransportado de visión lateral

El radar aerotransportado de visión lateral (SLAR) es un radar de imágenes montado en aeronaves ^{[ 1 ]} o satélites que apunta perpendicularmente a la dirección de vuelo (de ahí su nombre de visión lateral ). ^{[ 2 ]} También es posible un modo oblicuo (no perpendicular). El SLAR puede equiparse con una antena estándar (radar de apertura real) o una antena que utiliza apertura sintética .

La plataforma del radar se mueve en la dirección del eje x. El radar "mira" con el ángulo de visión θ (o ángulo fuera del nadir ). El ángulo α entre el eje x y la línea de visión (LOS) se llama ángulo de cono, y el ángulo φ entre el eje x y la proyección de la línea de visión sobre el plano (x; y) se llama ángulo de acimut. Los ángulos de cono y acimut están relacionados por cos α  =  cos φ  ∙  cos ε . En la superficie terrestre, la onda incide con un ángulo de incidencia (elipsoidal nominal) β con respecto al eje vertical en este punto. (En algunas publicaciones, el ángulo de incidencia se denomina θ _i ). La antena ilumina un área, la llamada huella. También se puede medir la dirección de la onda incidente con respecto al plano horizontal. Este ángulo γ  =  90°  − β se llama ángulo rasante. El ángulo θ = ε + 90° se utiliza para una descripción matemática en un sistema de coordenadas esféricas .     

Para la aproximación de una tierra plana, que es habitual en radares aerotransportados de corto a medio alcance, se puede suponer que el ángulo rasante y el ángulo de depresión son iguales γ  = ε y el ángulo de incidencia es β = 180° – θ . El llamado vector LOS es un vector unitario.     ${\displaystyle {\vec {u}}=(u,v,w)^{t}}$(en las figuras se muestra una flecha roja) que apunta desde la antena hacia un dispersor terrestre. Las variables u, v, w son cosenos directores con respecto a los ejes x, y, z. La variable u es u  =  cos α , donde α es el ángulo azimutal entre la línea de visión y el eje x (dirección de vuelo).

La resolución de alcance (la capacidad de separar los píxeles de la imagen perpendiculares a la dirección de vuelo) de un SLAR depende de la longitud del pulso transmitido. En la superficie terrestre, la resolución de alcance tiene una relación inversa con el ángulo de depresión:

${\displaystyle \delta _ {g}={\frac {\tau c_{0}}{2\cos \gamma }}}$

${\displaystyle \tau }$ = duración del pulso de radar (puede comprimirse en el receptor adaptado)

${\displaystyle c_{0}}$= velocidad de la luz

${\displaystyle \gamma }$ = ángulo de depresión

El ancho del pulso${\displaystyle \tau }$es típicamente 0,4 ... 1  μs, es decir${\displaystyle \delta _{g}}$= 8 ... 200 m. Cuanto menor sea el ancho del pulso${\displaystyle \tau }$el inferior${\displaystyle \delta _{g}}$y la resolución de rango más alta, pero la señal de eco más baja. Esta limitación se puede superar utilizando modulación intrapulso . Utilizando una forma de onda de frecuencia escalonada de ancho de banda B, la resolución de rango es${\displaystyle \delta _{r}=c_{0}/2B}$.

La resolución azimutal (también conocida como resolución transversal) depende del ancho del haz de la antena de radar. Se deriva de la relación entre el tamaño físico de la antena (la apertura real) y la longitud de onda utilizada. Debido a la dispersión del haz, también depende del alcance oblicuo .

${\displaystyle \delta _{Az}={\frac {\rho \lambda }{2L}}={\frac {H\lambda }{L\sin \gamma }}}$

${\displaystyle \lambda }$= longitud de onda

${\displaystyle L}$= longitud de la antena (en la dirección del vuelo)

${\displaystyle \rho }$= rango inclinado

${\displaystyle H}$= altura de la plataforma

Resulta evidente que las antenas SLAR, como antenas de apertura real, no podían construirse con el tamaño suficiente para alcanzar la resolución azimutal deseada. De hecho, el uso de SLAR en el espacio nunca fue viable, ya que las antenas serían demasiado grandes y su lanzamiento, demasiado costoso. El radar de apertura sintética (SLAR) se refiere a un método para mejorar la resolución azimutal (no la resolución de alcance).

• Imágenes de radar

• Tutorial de radar
• "Una mirada de reojo", un artículo de Flight de 1966 sobre SLAR.