A continuación se hará un sustancioso informe sobre el radar meteorológico con el fin de dar a conocer de la forma mas breve posible, sus componentes, funcionamíento, ubicación, utilidad, entre otras, comenzando antes por dejar claras ciertas normas de seguridad, requisitos y advertencias que son indispensables a la hora de efectuar cualquier trabajo en el radar; de igual forma, también encontraremos diagramas que ilustren de forma mas sencilla todo lo que en breve veremos junto con bibliografías de todos los datos e imágenes recopiladas a continuación.
RADAR METEOROLÓGICO DE ABORDO
REQUISITOS DE SEGURIDAD AL TRABAJAR CON RADAR
- NIVEL MÁXIMO PERMISIBLE DE EXPOSICIÓN (MPEL)
Para no sobrepasar la norma norteamericana de limite de radiación (una densidad de potencia de 10 mW/cm2), el personal deberá hallarse, mientras el radar transmite señal a la antena, a una distancia no inferior a la indicada en la figura: esta distancia es llamada radio limite de nivel máximo permitido de exposición y ha sido calculada tomando en cuenta:
- La antena del sistema, usada en modo no giratorio (en el ángulo máximo del patrón de radiación)
- La potencia de salida nominal del transmisor
Al utilizarse el radar en modo de rastreo, la densidad de potencia en el limite de MPEL es considerablemente inferior. Cuando el radar transmite a la carga fantasma, el radio de MPEL cae a practicamente cero.
ADVERTENCIA GENERAL
Este instrumento genera radiación de microondas. No opere el instrumento hasta haber leído detenidamente y comprendido cabalmente las instrucciones de seguridad correspondientes.
El uso inadecuado de este instrumento, o la exposición a la radiación, pueden causar severas lesiones.
Guarde distancia de las antenas radiantes. Al colocarse frente a una antena, no se acerque mas allá de la distancia de seguridad (radio de MPEL).
No exponga sus ojos, o parte alguna de su cuerpo, a una guia de onda no terminada.
El uso del radar de abordo puede causar interferencia electromagnética que afectara la operación de equipos electrónicos ubicados en las cercanías del transmisor como pueden ser los teléfonos inalámbricos, celulares, radios, etc.
ADVERTENCIAS RELACIONADAS CON LA OPERACIÓN DEL RADAR
Dado que la distribución de las tormentas no es estacionaria, la imagen en la pantalla cambia constantemente; por ello, al sobrevolarse zonas de clima turbulento, se recomienda realizar observaciones continuamente.
No opere el radar durante operaciones de carga de combustible, o cerca de camiones o contenedores que transporten o almacenen materiales combustibles o explosivos.
No se acerque mas allá del radio de MPEL en el área barrida por la antena durante la operación del sistema.
PRECAUCIÓN RELACIONADA CON LA OPERACIÓN DEL RADAR
Las pruebas en las que la antena del radar irradia energía no deben ser ejecutadas si la antena apunta a objetos metálicos próximo tales como los muros del hangar, las puertas o equipos situados en el interior del mismo, etc.
Use el modo de prueba o seleccione OFF en el selector de función del indicador siempre que corresponda.
TEORÍA BÁSICA DEL RADAR
HISTORIA DEL RADAR
El radar es uno de los inventos mas importantes del siglo XX. Desde sus primeras aplicaciones, en el año 1922, el radar se ha combertido en un instrumento esencial para la seguridad en la navegacion marítima y aérea, y en control de trafico en puertos y aeropuertos.
La palabra radar proviene de sus siglas en ingles: Radio Detection And Ranging a lo que se sugiere la siguiente definición: "radar es el uso de radio para determinar la ubicación de objetos en el espacio en relación a un punto conocido".
El radar utiliza ondas de radio, no ondas de luz. Por ello, es posible usar el radar con igual efectividad de día y de noche. El radar es efectivo en una muy amplia gama de condiciones meteorológicas. El radar es como un ojo avizor que permite detectar objetos en la proximidad de quien lo usa, sea de día o de noche, llueva o neve, en tierra, en el aire y en alta mar. El radar no solo detecta el objeto, además permite calcular la distancia a la que este se halla del sistema.
APLICACIONES DEL RADAR
El radar es usado en aplicaciones militares para advertir sobre la aproximacion de aviones o misiles enemigos, par detectar la presencia de buques en el mar, o para informar acerca de movimientos de tropas en tierra.
El radar es usado en meteorología para predecir el estado del tiempo. Para aterrizar en condiciones adversas los aviones usan, entre otros sistemas, radares.
COMO SE USA EL RADAR
Los sistemas de radar modernos pueden ser divididos en dos grupos principales: radar primario y radar secundario.
En el radar primario, el receptor de radar capta una señal reflejada directamente del objetivo.
En el radar secundario, el receptor del radar detecta una señal transmitida desde un transmisor ubicado en el objetivo. El transmisor es activado por la señal ingresante y envía una señal de retorno a la estación transmisora. El radar primario es usado para detectar misiles enemigos, aviones, buques de guerra, tanques, etc.
El radar secundario es utilizado por buques y aviones para determinar sus posiciones actuales en relación a un mapa. También se lo usa para localizar e identificar aeronaves dentro de espacios aéreos.
FUNCIONES BASICAS DEL RADAR WX
Los radares meteorologicos son utilizados en todo tipo de aeronaves: desde pequeños hasta aviones de pasajeros y carga de gran porte. El objetivo del radar meteorologico es detectar, localizar y mostrar a los pilotos, mediante un esqyuema de colorres de facil interpretacion, un mapa representativo del clima en la ruta de vuelo, en particular tormentas electricas y lluvias torrencuales.
Esta informacion permite tomar con antelacion decisiones de navegacion, para evitar tomar contacto con tormentas. Un tipico sistema de radar consta de un sensor de radar que incluye un arreglo de antgenas estabilizado y un indicador de color en el panel de instrumentos.
La estabilizacion del arreglo de antenas es lograda
utilizando un microprocesador que genera las corrreciones necesarias en timepo real. El indicador utiliza tecnicas digitales de visualizacion, lograndose una lectura de alto contraste en un monitor de cuatro colores, que refleja la situacion meteorologica.
El indicador muestra cuatro intensidades de lluvia en un mapa a cuatro colores: verde, amarillo, rojo y magneta (fucsia).
Imagen 14-86 del capitulo 14 pagina 45 del libro A&P TECHNICIAN AIRFRAME HANDBOOK
FUNDAMENTOS DE LA OPERACION DEL RADAR METEOROLOGICO
La operacion del sistema de radar meteorologico se basa en la emision de pulsos de radar de muy breve duracion y elevada intensidad. Dichos pulsos son reflejados por los objetos que se hallan dentro del alcance del sistema. Parte de la energia irradiada toma contacto con objetos que reflejan estos pulsos; los pulsos reflejados regresan al avion siguiendo el mismo camino que los pulsos emitidos. Al ser captados por la antena receptora y decodificados en el receptor, se los convierte en señales de rango y marcacion. Estas señales son visualizadas en la pantalla del radar omo puntos luminosos de distintos colores.
El rango maximo del sitema depende de distintos factores. Los mas importantes son: ganancia y ancho de haz de la antena, potencia de transmision, ancho de pulso, frecuencia de repeticion de pulsos, figura de ruido del receptor y ancho de banda. Las perdidas en el radome pueden reducir el rango maximo.
El radar meteorológico opera generando pulsos de energía de muy alta frecuencia con un rango de entre 9 000 y 10 000 megahertz. Estos pulsos son transmitidos con un pico de poder usualmente de 5 a 10 kilowatts. Debido a su muy alta frecuencia, estos pulsos son cargados a una antena a través de un canal de ondas de tal forma que a través de un alambre conductor y desde la antena sean emitidos al espacio en un haz cuidadosamente perfilado formado por el reflector.
Estos pulsos de energía viajan hasta que el impacto con un objeto solido o algún tipo de nube lo detiene haciéndolo rebotar de tal forma que la misma antena de donde fueron emitidos, los reciba. Estos pulsos regresan con un nivel de poder extremadamente bajo, por lo que requieren de una amplificación antes de ser enviados al indicador.
PRINCIPIOS DE DETECCION METEOROLOGICA
Las formaciones nubosas menos densas no generan un eco discernible; por consiguiente, no son mostradas en la pantalla. El radar "penetra" dichas nubes para rastrear el rango situado mas alla de las mismas. Los circuitos de video-color permiten determinar la densidad relativa de las zonas donde se detectan precipitaciones pluviales. Ello permite a los pilotos observar las zonas tormentosas en el trayecto de vuelo y distinguir corredores de relativa calma, menos afectados por las tormentas.
el circuito de video interpreta las reflexiones mas potentes, provenientes de zonas de maor densidad pluvial y las muestra en pantalla como zonas de color magneta. Alrededor de estas zonas se veran, normalmente, zonas o bordes de color rojo que representan areas de menor densidad. En orden de densidad decreciente, las zonas rojas estaran rodeadas de zonas amarillas y estas a su vez, de zonas verdes; esta ultimas representan la menor densidad que es posible detectar por medio del radar.
PRINCIPIOS DE MAPEADO DEL TERRENO
El mapeado de terreno realizado con el sistema de radar meteorologico provee una vista en planta de los rasgos salientes del terreno: ciudades, costas, montañas, islas, puentes, etc. Dichos rasgos son mostrados en el indicador , en rango y en marcacion relativa al rumbo del avion, aun de noche o en condiciones de visibilidad severamente reducida.
El mapa mostrado en pantalla es similar a las cartas de pilotaje utilizadas comunmente, por consiguiente,es de muy facil lectura para el piloto.
Las cuidades sulen proveer la maxima intensidad de pulsos reflejados y son mostrados en color rojo. El campo abierto y los mares y rios reflejan los pulsos con menor intensidad, por lo que son mostrados en color amarillo y verde. Los espejos de agua calma pueden no aparecer en pantalla, mientras que un mar encrespado es visto en color verde. En el modo de mapeado (MAP) no se utiliza el color magneta.
Para seleccionar el modo de mapeado de terreno, utilice el interruptor MAP en el indicador. Cuando el sistema se halle en dicho modo, la palabra MAP aparecera en la esquina inferior izquierda de la pantalla. El control manual de ganancia del indicador es habilitado en dicho modo.
El sistema de radar meteorologico modifica el ancho de los pulsos y la tasa de repeticion de los mismos automaticamente en funcion del rango, con el fin de proveer resolucion optima en cada rango seleccionado. Esta caracteristica es especialmente util para ejecucion de mapeado a baja altura.
INDICADOR COLOR DE RADAR
El indicador color del radar provee visualizacion en cuatro colores (verde, amarillo, rojo y magneta) de los mapas meteorologicos o de terreno rastreados por el radar. Las marcas de rango generadas internamente aparecen como circulos (o arcos) concentricos azules equidisantes y ayudan a determinar el rango de los objetos en pantalla. La visualizacion de video es asistida por tecnicas digitales avanzadas, que permiten la generacion continua de imagenes claras y actualizadas. El indicador almacena un elevado volumen de informacion de video, dado que la pantalla sigue en tiempo real al barrido de la antena. La pantalla es actualizada a una tasa de 60 rastreos por segundo.
Un cursor amarillo de seguimiento puede ser desplazado a izquierda o a derecha por el operador, mdeiante un control a tal efecto. Este cursor permite determinar la marcacion de los objetos en pantalla. El cursor se mueve lentamente a unos 15º por segundo mientras uno de los botones de seguimiento (TRACK) es oprimido y se detiene al liberar dicho boton. Los grados, tomados con relacion al rumbo del avion, seran indicados en la esquina superior izquierda de la pantalla. Unos 10 a 15 segundos despues de soltar el boton, el cursor y los numeros desapareceran de la pantalla.
El modo del indicador es seleccionado por medio de una serie de botones. El modo de prueba (TST) no puede ser seleccionado por botones, sino por el selector de funcion. Si el sistema se halla en operacion normal, al llevar el selector de funcion a la posicion TST comenzara a ejecutarse una prueba predeterminada. Durante la prueba, el transmisor no se ha lla operacional.
PROCEDIMIENTOS OPERATIVOS
GENERAL
Las distintas funciones pueden ser seleccionadas y/o ejecutadas por el operador usando los controles de la pantalla.
OPERACION DEL CONTROL DE GANANCIA (GAIN)
En los modos Wx, WxA y TEST, la ganancia es prefijada para obtener una gama de colores calibrada para niveles predeterminados de amplitud de tormenta. En modo MAP, el ajuste del control de ganancia (GAIN), es una funcion de operador, de gran importancia para obtener una imagen definitiva bajo condiciones topograficas variables.
OPERACION DEL CONTROL TILT
Este control es importante, el uso equivocado de este control puede causar que una tormenta importante no sea detectada.
OPERACION DE LOS BOTONES
En el indicador se usan dos tipos de controles a boton. Botones de accion momentanea, que cesan de operar al ser liberados. Botones de accion permanente (balancean entre estados: al oprimirlos se activa el interruptor, al oprimir nuevamente se lo desactiva).
CLASIFICACION DE LOS BOTONES SEGUN SUS FUNCIONES
PROCEDIMIENTO DE ENCENDIDO
Verifique que el selector de funcion esta en posicion de apagado (OFF).
Verifique que no hay personas ni objetos dentro de los limites MPEL de seguridad.
Lleve el selector de funcion a la posicion TST. Tras unos siete u ocho segundos, aparecera una imagen de prueba en la pantalla del indicador.
Imagen 14-86 del capitulo 14 pagina 45 del libro A&P TECHNICIAN AIRFRAME HANDBOOK
BIBLIOGRAFIA.
A&P TECHNICIAN AIRFRAME TEXTBOOK CAPITULO 14 Pag. 42-45 DE LA JEPPESEN SANDERSON TRAINING PRODUCTS
