Radar 3DRadar 3D menyediakan jangkauan dan arah radar dalam tiga dimensi. Selain jangkauan, radar dua dimensi yang lebih umum hanya menyediakan azimuth untuk arah, sedangkan radar 3D juga menyediakan elevasi. Aplikasinya meliputi pemantauan cuaca, pertahanan udara, dan pengawasan. Informasi yang disediakan oleh radar 3D telah lama dibutuhkan, terutama untuk pertahanan udara dan intersepsi. Pencegat harus diberi tahu ketinggian yang harus dicapai sebelum melakukan intersepsi. Sebelum munculnya radar 3D unit tunggal, hal ini dicapai dengan radar pencari terpisah (yang memberikan jangkauan dan azimuth) dan radar pencari ketinggian terpisah yang dapat memeriksa target untuk menentukan ketinggian. Radar-radar ini memiliki kemampuan pencarian yang terbatas, sehingga diarahkan ke azimuth tertentu yang pertama kali ditemukan oleh radar pencari utama. Radar 2D  Radar pengawasan udara mencakup area seluas tertentu di sekitar radar, dan harus mendengarkan sinyal gema. Pola antenanya disesuaikan untuk tugas tertentu. Umumnya, antena membentuk pola antena kipas berputar atau pola antena kosekan kuadrat. Bentuk pemindaian volume ini kemudian disebut radar 2D. Radar semacam ini hanya dapat mengukur dua koordinat untuk menentukan posisi target. Radar ini hanya dapat mendeteksi dua pesawat terbang yang tumpang tindih sebagai target tunggal (tetapi kemudian lebih besar). Untuk koordinat ketiga, informasi ketinggian (baik sudut elevasi maupun yang dihitung dari ketinggian), harus mengoperasikan 2 radar secara bersamaan pada awal teknologi radar (sekitar Perang Dunia II dan periode pascaperang). Salah satu radar berfungsi sebagai radar pengawasan dan perangkat radar kedua kemudian dikhususkan sebagai apa yang disebut pencari ketinggian. Kedua jenis radar, radar pencari, dan pencari ketinggian, hanya dapat mengukur dua koordinat. Dalam kedua kasus tersebut, radar ini merupakan peralatan radar 2D. Dalam penggunaan radar militer, faktor biaya memainkan peran yang kurang penting. Namun, radar dalam kendali lalu lintas udara seharusnya tidak terlalu mahal. Oleh karena itu, hanya radar 2D yang digunakan untuk pengawasan udara di sini. Informasi ketinggian kemudian disediakan oleh radar sekunder. Radar 3DJika pengukuran ketiga koordinat ruang dilakukan dalam sistem radar, maka sistem ini disebut Radar 3D. Bentuk khusus radar 3D adalah radar cuaca yang menggunakan sinar pensil yang sangat sempit. Setelah setiap rotasi pemindaian, elevasi antena diubah untuk pemeriksaan selanjutnya. Skenario ini akan diulang pada banyak sudut untuk memindai seluruh volume udara di sekitar radar dalam jangkauan maksimum. Untuk satu siklus lengkap dengan rotasi dan kemiringan antena ke segala arah, dibutuhkan waktu hingga 15 menit. Pendekatan waktu ini tidak cocok untuk radar pengawasan udara karena pesawat yang sangat cepat dapat menempuh jarak yang sangat jauh dalam waktu yang sangat singkat. Sebuah pesawat dengan kecepatan supersonik menempuh jarak hampir 300 km selama interval ini! Pada radar 3D untuk pengawasan udara, upaya teknis yang signifikan awalnya diperlukan. Radar 3D harus memiliki beberapa kanal penerima yang beroperasi secara paralel, dan antena radar harus menyebarkan berbagai pola antena selama waktu penerimaan. Contoh radar semacam itu adalah Radar Daya Menengah (MPR), yang sudah tidak beroperasi lagi saat ini. Antena parabolanya yang sangat besar memiliki 36 corong umpan dan mengonfigurasi total 12 berkas antena sempit berbeda yang sejajar satu di atas yang lain, masing-masing pada sudut elevasi yang berbeda. Akibatnya, sinyal gema diproses berdasarkan kanal penerima mana yang diaktifkan dan arah yang ditunjukkan oleh berkasnya. Prosesor radar menginterpolasi sudut elevasi akurat dari sinyal gema yang diterima dari informasi ini. Ketinggian target dihitung menggunakan sudut elevasi ini dan jarak yang terukur. Daya pulsa yang sangat tinggi harus ditransmisikan secara simultan ke-12 arah selama fase transmisi. Akibatnya, kedua penguat daya pemancar dirancang untuk memanfaatkan klystron berdaya tinggi berdenyut untuk menghasilkan daya pulsa hingga 20 megawatt. Perangkat radar 3D lama dengan susunan fase planar atau linear tidak mentransmisikan secara simultan ke semua arah yang diamati. Sebaliknya, hal ini terjadi secara berurutan seiring waktu. Antena ini hanya dapat memindai dalam sudut putar yang terbatas. Ada dua kemungkinan: antena berputar secara azimuth saat memindai sudut elevasi secara elektronik, atau empat antena planar didistribusikan secara statis di sekitar pembawa, masing-masing hanya mencakup seperempat bagian belahan bumi. Kedua variasi ini memungkinkan cakupan menyeluruh di sekitar lokasi radar. Dalam pengaturan ini, radar mentransmisikan ke arah tertentu dan kemudian menunggu sinyal gema dari arah tersebut. Antena berputar memiliki kelemahan yang signifikan. Karena setiap sudut elevasi dipindai secara berurutan, antena tidak dapat berputar terlalu cepat untuk menghindari celah dalam pengintaian dalam waktu yang terbatas. Sebaliknya, versi yang menggunakan antena statis diuntungkan oleh penjadwalan waktu, yang memungkinkan empat radar memindai ruang secara bersamaan. Keempat ujung depan radar ini merupakan bagian dari sistem pemrosesan dan tampilan data radar yang umum. Akibatnya, sistem radar dapat beroperasi lebih fleksibel dan berfungsi sebagai radar multifungsi. Dengan demikian, radar modern selalu multifungsi. Dengan memanfaatkan keunggulan beamforming digital dan kemungkinan pemrosesan digital paralel dari semua saluran penerima, masalah pengaturan waktu ini sepenuhnya teratasi. Namun, seluruh area yang dipindai kemudian harus disinari dengan daya pulsa selama waktu transmisi, seperti pada MPR pada saat itu. Dengan satu "Antena Crow's-Nest" yang sangat spesifik, yang dipatenkan oleh Fraunhofer Institute for High-Frequency Physics and Radar Techniques (FHR), seluruh belahan di sekitar lokasi radar dapat dikontrol secara bersamaan. Lihat pula
Referensi
|
