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Radares: Como funcionam os radares e quais as suas principais áreas de aplicação 1

Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto

Radares

O funcionamento dos radares e as suas principais

áreas de aplicação

Projeto FEUP 2014/2015 – Mestrado Integrado em Engenharia Eletrotécnica e de

Computadores:

Professor Armando Sousa Professor José Nuno Fidalgo

Equipa 1MIEEC01_3:

Supervisor: Mário Jorge Leitão Monitor: Manuel Silva

Estudantes & Autores:

Ana L. Macedo [email protected] Guilherme Castro [email protected]

Daniel Silva [email protected] Paulo Almeida [email protected]

Diogo Machado [email protected] Rafael Claro [email protected]

mailto:[email protected]





Resumo

Neste relatório, desenvolvido no âmbito da UC “Projeto FEUP”, abordam-se dois

grandes temas: o funcionamento dos radares e as suas principais áreas de aplicação.

Na primeira parte, faz-se uma análise intensiva do funcionamento dos diferentes tipos

de radares, utilizados nos dias de hoje, partindo dos conceitos mais simples, procurando

descrever, detalhadamente, as capacidades dos diferentes tipos, as suas limitações e

os requisitos necessários ao seu funcionamento. Numa segunda parte, procura-se

identificar o papel dos radares no nosso dia-a-dia, mostrando exemplos das suas

aplicações, previamente explicados, e novamente, informando sobre as limitações e

alternativas existentes, para cada fim.

Em suma, procuramos clarificar o funcionamento dos radares e mostrar onde estão

presentes, demonstrando a sua utilidade no nosso quotidiano.

Palavras-Chave

radares, reflexão, radiação eletromagnética, radiofrequência, sensores, antena,

recetor, emissor, alvo, impulso, dispersão, efeito Doppler, frequência, sinal, onda

contínua, onda alternada, radares primários, radares secundários, transponder,

transceptor,


Agradecimentos

O desenvolvimento deste relatório teve o auxílio de várias pessoas, às quais

deixamos o nosso agradecimento.

Em primeiro lugar, agradecemos ao nosso supervisor, o professor Mário Jorge

Leitão, pelas explicações cuidadas que sempre deu, e pela disponibilidade em tirar

dúvidas, sendo que, de outra forma, teria sido bastante complicado terminarmos este

trabalho. Agradecemos ainda o seu interesse pela matéria, que foi verdadeiramente

inspirador.

Agradecemos também ao nosso monitor, Manuel Silva, pelo apoio prestado, por nos

manter a par dos prazos e nos ter aconselhado da melhor forma, tendo-se mostrado

presente sempre que necessário.

Igualmente, agradecemos à Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto,

por ter colocado à nossa disposição ferramentas indispensáveis à realização deste

trabalho, como o Drive, as impressoras e o acesso à internet.


Índice

Lista de acrónimos/siglas ....................................................................................... 6

Glossário ................................................................................................................ 7

1. Introdução .......................................................................................................... 8

2. Contextualização Histórica ................................................................................. 9

2.1 Etimologia ..................................................................................................... 9

2.2 A Descoberta ................................................................................................ 9

3. Princípios e Conceitos Chave ........................................................................... 11

3.1 Sinal de Radar ............................................................................................ 11

3.2 Iluminação ................................................................................................... 11

3.3 Reflexão ...................................................................................................... 12

3.4 Equação do radar ........................................................................................ 12

3.5 Efeito Doppler ............................................................................................. 13

4. Processamento do sinal ................................................................................... 14

4.1 Determinação da Distância ......................................................................... 14

4.1.1 Tempo de propagação .......................................................................... 14

4.1.2 Modulação em Frequência ................................................................... 14

4.2 Determinação da Velocidade ...................................................................... 15

4.2.1 Variação da posição ............................................................................. 15

4.2.1 Efeito Doppler ....................................................................................... 15

5. Tipos de Radar ................................................................................................. 15

5.1 Radares primários ....................................................................................... 15

5.1.1 Radar de impulsos ................................................................................ 15

5.1.2 Radar de onda contínua não modulada (CW) ....................................... 16

5.1.3 Radar de onda contínua modulada (FM-CW) ....................................... 16

5.1.4 Radar de impulsos com efeito Doppler ................................................. 16

5.1.5 Radar de Abertura Sintética (SAR) ....................................................... 16

5.2 Radares secundários .................................................................................. 17

6. Aplicações do Radar......................................................................................... 18

6.1 Controlo Rodoviário de Velocidade ............................................................. 18

6.2 Radionavegação Marítima .......................................................................... 18

6.3 Radionavegação aérea ............................................................................... 19


6.4 Deteção Remota ......................................................................................... 20

6.5 Radares Meteorológicos ............................................................................. 21

7. Conclusões ....................................................................................................... 22

Referências bibliográficas ..................................................................................... 23


Lista de acrónimos/siglas

RADAR – Radio Detection and Ranging

FEUP – Faculdade de Engenharia da Universidade do Porto;

UP – Universidade do Porto;

UC – Unidade Curricular

NRL – Naval Research Laboratory

SAR – Synthetic Aperture Radar

CW – Continuous Wave

SINCRO – Sistema Nacional de Controlo de Velocidade

CSF – Compagnie Générale de Télégraphie Sans Fil


Glossário

CW - Continuous Wave (Onda Contínua): Trata-se de um tipo de radar que emite

continuamente, tendo geralmente duas antenas, uma emissora e outra recetora.

Transponder - (abreviação de Transmitter-responder) é um dispositivo de

comunicação eletrónico complementar cujo objetivo é receber, amplificar e retransmitir

um sinal numa frequência diferente.

Transcetor - reunião de um emissor e de um recetor no mesmo móvel.

Efeito Doppler - variação da frequência de uma onda causada pela variação da

distância entre o emissor e o recetor.


1. Introdução

Este relatório tem como objetivo informar sobre as caraterísticas dos radares e as

suas aplicações. Este tema foi-nos proposto no âmbito da UC Projeto FEUP.

Num mundo onde os radares são tão comuns, e se misturam com as nossas vidas

de uma forma quase indetetável, entender a forma como estes funcionam e onde são

utilizados é algo verdadeiramente importante, a fim de compreendermos melhor o que

nos rodeia.

Ainda que sejam algo tão comum, os radares têm capacidades que se julgavam ser

impossíveis há bem poucos séculos, como a determinação da distância de um alvo, por

exemplo. São, por isso, objeto de grande fascínio e estudo por muitos entusiastas e

cientistas.


2. Contextualização Histórica

Neste capítulo apresenta-se a origem da palavra RADAR e explica-se brevemente

o aparecimento desta tecnologia.

2.1 Etimologia

O termo RADAR foi criado pela Marinha dos EUA em 1940, como acrónimo de RAdio

Detection And Ranging. A palavra foi introduzida em várias línguas desde então, sendo hoje

uma palavra comum em muitas destas, tendo perdido todas as maiúsculas.

2.2 A Descoberta

Há registos de que, em 1886, o físico alemão Heinrich Hertz mostrou que as ondas de

rádio podiam ser refletidas por objetos sólidos. Em 1897, Alexander Popov, reconhecido hoje

como o pai do rádio, enquanto testava um equipamento de comunicação entre dois navios,

reparou no facto de que um terceiro navio a passar, entre os dois navios em comunicação,

causava interferência. Para além disso, Popov tomou nota de que este fenómeno poderia

ser utilizado para detetar objetos, mas não voltou a explorar o tema.

O alemão Christian Hülsmeyer foi o primeiro a utilizar ondas de rádio para detetar

objetos. Em 1904, demonstrou a possibilidade de detetar um navio em condições de

nevoeiro cerrado, ainda que não fosse capaz de determinar a distância deste ao

transmissor/recetor.

Em 1922, dois investigadores, que trabalhavam para a Marinha dos EUA, colocaram um

transmissor e um recetor em dois lados opostos de um rio e descobriram que a passagem

de um navio pelo feixe causava uma interrupção no sinal. Foi elaborado um relatório onde

se sugeria que isto poderia ser utilizado para detetar a presença de navios em fracas

condições de visibilidade, mas a Marinha não continuou os trabalhos naquele momento. Oito

anos depois, Lawrence A. Hyland, no Naval Research Laboratory (NRL), observou efeitos

semelhantes, desta vez provocados pela passagem de um avião. Isto levou à criação de

uma patente, bem como a uma proposta para mais investigação no NRL.

Como se pode verificar, o nascimento desta tecnologia deu-se aproximadamente ao

mesmo tempo em sítios diferentes, devido ao secretismo com que se levavam a cabo todas

as investigações, nos tempos que antecederam a Segunda Guerra Mundial.

Em 1934, em França, o Compagnie Générale de Télégraphie Sans Fil (CSF), começou

a desenvolver um aparelho de rádio capaz de detetar obstáculos. Durante o mesmo período,

as Forças Armadas Russas, em colaboração com o Leningrad Electrophysical Institute,

produziram um aparelho experimental, o RAPID, capaz de detetar aviões num raio de 3 km.

Ainda nesse ano, o NRL desenvolveu o primeiro radar, baseado num sistema de


impulsos.

A evolução dos radares dá-se de forma acelerada neste período, e, em 1939, no

despoletar da Segunda Guerra Mundial, prova-se de extrema importância, dando grande

vantagem aos seus utilizadores, sendo que a vitória da Royal Air Force na Batalha da Grã-

Bretanha se deu principalmente graças a um sistema de radar desenvolvido e eficaz.

Foi a guerra que potenciou novos desenvolvimentos nos sistemas de radar,

principalmente, tendo levado a radares com melhor alcance, melhor resolução e maior

portabilidade.


3. Princípios e Conceitos Chave

Neste capítulo apresentam-se alguns conceitos chave relativos ao funcionamento

dos radares que são fundamentais à compreensão da informação apresentada

posteriormente.

3.1 Sinal de Radar

Um sistema de radar tem um transmissor que emite ondas de rádio, chamadas sinais

de radar, em direções específicas. Quando estes sinais entram em contacto com um

objeto, são geralmente refletidos ou dispersados em várias direções.

É o facto de os meios que os sinais de rádio atravessam absorverem pouco esses

sinais que permite que os radares detetem objetos a longas distâncias — distâncias que

causariam demasiada atenuação a radiações com outros comprimentos de onda, tais

como a visível, infravermelha ou luz ultravioleta. Fenómenos como o nevoeiro ou a

chuva, que bloqueiam a luz visível, são geralmente transparentes às ondas de rádio.

Certas frequências de rádio são absorvidas ou dispersadas pelo vapor de água ou pela

chuva, e são por isso evitadas, exceto quando a deteção destas condições é desejada.

3.2 Iluminação

O radar deteta os reflexos da radiação que emite, ou seja, não se serve de outras fontes,

como o Sol ou a Lua, nem de radiação infravermelha emitida pelos próprios corpos, devido

ao calor. Este processo de emitir ondas de rádio em direção a um objeto chama-se

Iluminação, ainda que estas ondas sejam invisíveis ao olho humano.


3.3 Reflexão

Se as ondas eletromagnéticas que atravessam um dado meio encontrarem outro meio,

com propriedades diferentes do meio de propagação, as ondas serão refletidas ou

dispersadas pelo segundo meio. Isto significa que, por exemplo, um avião ou um barco,

refletem bem as ondas de rádio, o que os torna facilmente detetáveis por um radar. Existem

materiais que absorvem as ondas de rádio, que são utilizados em veículos militares, para

reduzir a deteção. Esta técnica equivale à de pintar algo de preto para ser difícil ver esse

objeto durante a noite.

3.4 Equação do radar

Provavelmente das equações mais relevantes neste âmbito, a equação abaixo permite

determinar a potência recebida pela antena, Pr:

𝑃𝑟 =𝑃𝑡𝐺𝑡𝐴𝑟𝜎𝐹

4

(4𝜋)2𝑅𝑡2𝑅𝑇

2 (1)

onde:

Pt potência do transmissor Gt ganho da antena transmissora At abertura efetiva da antena recetora

𝜎 coeficiente de dispersão do alvo (Scattering coefficient em inglês)

F Fator da propagação do padrão Rt distância do transmissor ao alvo RT distância do alvo ao recetor

A abertura efetiva da antena recetora, At, também pode ser expressa por 𝐺𝑟𝜆

2

4𝜋, onde:

𝜆= comprimento da onda transmitida

Gr = ganho da antena recetora

Geralmente, a antena transmissora e a antena recetora são a mesma, pelo que a

distância alvo-transmissor e recetor-alvo é a mesma, o que permite uma simplificação na

expressão, deixando-a da seguinte forma:


4

(4𝜋)2𝑅4 (2)

É possível observar que a potência recebida diminui à quarta potência da distância, pelo

que a potência recebida de alvos distantes é relativamente reduzida. O fator de propagação

está relacionado com a propagação multipercurso, o fenómeno que se dá quando diferentes

feixes de radiação atingem o mesmo alvo por caminhos diferentes. Deve considerar-se igual

a 1 quando a propagação se dá no vazio e sem interferências. Em situações de vida real,

deve considerar-se o efeito de perda em espaço livre, que está relacionado com a densidade

do meio no qual a onda se propaga.


3.5 Efeito Doppler

O Efeito Doppler é um fenómeno da

física que consiste no facto de as ondas

emitidas e/ou refletidas por um objeto em

movimento sofrerem uma variação na sua

frequência relativamente a quem as

recebe, dependendo se está cada vez

mais perto ou cada vez mais longe do

emissor (variação da posição =

velocidade). O fenómeno foi teorizado por

Johann Christian Andreas Doppler em

1842 e foi comprovado experimentalmente em 1845.

Fig. 1 - Efeito Multipercurso

Fig. 2 - Demostração da variação da frequência das ondas emitidas por um corpo que se desloca da direita para a esquerda


4. Processamento do sinal

Neste capítulo procura-se explicar as formas mais comuns de determinar as duas

principais informações que o radar permite averiguar: a distância do alvo ao radar e a

velocidade do alvo.

4.1 Determinação da Distância

4.1.1 Tempo de propagação

Uma das formas de determinar a distância é analisando o tempo de propagação:

transmitir um impulso curto e determinar o tempo que ele demora a voltar. Este impulso, de

muito alta potência, é focado numa direção específica, graças à diretividade da antena, e

propaga-se nessa direção à velocidade da luz. Se nessa direção houver um obstáculo, por

exemplo, um avião, então parte da energia é refletida de volta para a antena. Medindo o

intervalo de tempo que a radiação demorou a ir e voltar, é possível determinar a distância,

em linha reta, do obstáculo ao radar (Slant Range). É possível determinar a distância, então,

utilizando a seguinte fórmula:

𝑅 =𝑐∗𝑡

2 (3)

onde:

c = velocidade da luz no meio de propagação

t = tempo de propagação (ida e volta)

Este método de determinar a distância de um alvo ao radar não funciona se o alvo

estiver demasiado perto do radar, naquela a que se chama a zona cega do radar. Isto

acontece porque o recetor do radar tem de estar desligado durante o envio do impulso

(caso contrário, ficaria provavelmente danificado devido à potência do impulso

transmitido pelo transmissor).

4.1.2 Modulação em Frequência

Outra forma de determinar a distância é modulando a frequência da radiação emitida.

Comparar a frequência é um método bastante mais preciso do que a medição do tempo de

propagação, mesmo com dispositivos mais antigos. Medindo a frequência do sinal recebido

e a frequência original, a diferença pode ser facilmente determinada, e dessa forma, a

distância.


4.2 Determinação da Velocidade

4.2.1 Variação da posição

A velocidade é a variação da distância em função do tempo. Assim, é possível

determinar a velocidade de um objeto em movimento, tomando nota das várias posições que

toma. Um sistema de radar com memória pode fazer isto facilmente. Hoje, existem radares

que utilizam computadores para obter resultados mais precisos. É de notar que a utilização

deste processo requer um intervalo de tempo de aquisição de dados para conseguir

determinar a velocidade.

4.2.1 Efeito Doppler

Outra forma de determinar a velocidade é tirando partido do efeito Doppler. Se a

radiação for emitida sempre com a mesma frequência, é possível tirar partido deste efeito

para determinar a velocidade do objeto refletor, que é o alvo. No entanto, esta metodologia

só permite determinar a velocidade relativa desse objeto, e só a componente da velocidade

que está na linha da propagação da radiação. A determinação da velocidade na componente

perpendicular à linha de vista não é exequível com recurso ao efeito Doppler: só se pode

determinar atendendo à variação do azimute do objeto.

5. Tipos de Radar

Este capítulo apresenta uma lista dos tipos de radares mais comuns. É de salientar

que é necessário perceber bem os conceitos referidos no capítulo 3 para compreender

a informação que se segue.

5.1 Radares primários

Entendem-se por radares primários todos os radares que não utilizam outros

radares, auxiliares, no seu funcionamento, ou seja, que são independentes.

5.1.1 Radar de impulsos

O mais básico de todos os radares, o radar de impulsos é um sistema que emite

impulsos curtos e de alta potência (τ ≈ 0,1 … 1 µs) e posteriormente escuta os ecos

provocados pela reflexão nos alvos. Entre os impulsos, há pausas muito grandes (Τ >>

τ), que são chamadas tempo de escuta (tipicamente Τ ≈ 1 ms). A distância dos alvos é

determinada recorrendo a técnicas de análise do tempo de propagação. Este tipo de

radares é principalmente utilizado em distâncias muito grandes radar-alvo.


5.1.2 Radar de onda contínua não modulada (CW)

Um radar que transmite continuamente uma frequência não modulada (i.e.

constante) consegue medir a velocidade de um alvo recorrendo ao efeito Doppler. No

entanto, não consegue determinar a distância do alvo.

5.1.3 Radar de onda contínua modulada (FM-CW)

Um radar FM-CW (Frequency-Modulated

Continuous Wave) é um tipo de radar especial que

transmite continuamente uma frequência modulada,

que segue geralmente um padrão dente de serra. Em

contraste com o radar anterior (CW), este radar, por ser

capaz de modular a frequência emitida, consegue

determinar a distância do alvo ao radar.

5.1.4 Radar de impulsos com efeito Doppler

Um radar de impulsos com Efeito Doppler é um sistema de radar que determina a

distância de um alvo recorrendo a técnicas da análise do tempo de propagação do

impulso e que determina a velocidade desse mesmo alvo recorrendo à variação da

frequência causada pelo efeito Doppler. Este tipo de radar combina as funcionalidades

dos radares de impulso e dos radares de onda contínua.

Curiosamente, estes radares conseguem detetar a distância e a velocidade,

utilizando somente a variação da frequência, uma vez que os dois fatores afetam esta

variação de formas distintas.

5.1.5 Radar de Abertura Sintética (SAR)

Radar de abertura sintética, em inglês Synthetic-aperture radar (SAR), é um tipo de

radar que é utilizado para criar imagens de objetos, tais como de superfícies. Estas

imagens podem ser representações bidimensionais ou tridimensionais do objeto. O SAR

é montado geralmente em aviões ou em satélites artificiais.

Existem outros tipos de radares, mais sofisticados, que não abordaremos devido à

sua extrema complexidade.

Fig. 3 - Frequência modulada em dente de serra.


5.2 Radares secundários

Um radar secundário tem um funcionamento mais orientado à comunicação do que

propriamente à deteção. O transmissor emite uma mensagem e, se um objeto

cooperante receber a mensagem, responde com uma outra mensagem, da sua autoria,

muitas vezes contendo informação sobre a sua posição, e/ou outras informações

relevantes. Este método permite selecionar o alvo (só responde o alvo desejado).

Como se tratam de dois transmissores, a equação do radar muda:


4

(4𝜋)2𝑅2 (4)

Como a distância a percorrer é metade (o impulso não tem de ir e voltar, só ir, uma

vez que tanto o radar como o alvo são capazes de o gerar), a potência recebida diminui

à segunda potência da distância, e não à quarta potência, como nos radares primários.


6. Aplicações do Radar

Neste capítulo expõem-se as principais aplicações dos radares na atualidade.

6.1 Controlo Rodoviário de Velocidade

O radar de velocidade é um cinemómetro que tem como método de medição o Efeito

Doppler.

Quando estes radares detetam um veículo em excesso de velocidade, é acionado um

dispositivo que regista a matrícula do veículo para fins de identificação. O uso dos radares

que utilizam Efeito Doppler é óbvia, uma vez que estes são os únicos radares capazes de

detetar a velocidade de um objeto em movimento de forma precisa.

O SINCRO (Sistema Nacional de Controlo de Velocidade) é uma estrutura física e

tecnológica que controla o serviço de fiscalização automática da velocidade de veículos

rodoviários em Portugal.

Este sistema tem como objetivo manter a segurança nas estradas portuguesas,

diminuindo o número de acidentes rodoviários, a fim de colocar Portugal nos dez países da

UE com menor taxa de sinistralidade rodoviária.

6.2 Radionavegação Marítima

Ao juntar aos navios e embarcações marítimas radares, os navegadores conseguem

obter informações sobre a posição exata de obstáculos e mesmo de outras

embarcações que se encontrem tanto acima do nível das águas como abaixo. Também

se pode cartografar uma área de uma forma exata e clara desta forma. Tais mapas,

reproduzidos somente por radares, são usados para definir a trajetória que melhor se

adequa ao navio, de forma a não atingir uma rocha, elevação do fundo do mar, ilha, etc.

No entanto, para um engenheiro projetar um destes radares é necessário um grande

estudo e trabalho, pois existem muitas interferências que à partida poderiam passar

despercebidas. O próprio navio, sendo ele construído de metal, em contato com a água

salgada, cria uma grande barreira eletromagnética. Por outro lado, todas as antenas e a

variedade de aparelhos usados pelos barcos também ajudam à má propagação das

ondas.

Assim, os radares têm uma grande importância na navegação tanto para a

segurança como para a exploração marítima.


6.3 Radionavegação aérea

Radar e transponder radar são

transcetores que emitem um sinal e

recebem o reflexo desse sinal, sendo que

o impulso é enviado e recebido na mesma

direção.

O tempo que o sinal demora a voltar

ao recetor, depois de ter sido enviado,

permite calcular a distância a que este se

encontra do alvo.

No Controlo de tráfego aéreo existem

dois tipos de radares, o primário e o

secundário.

O radar primário deteta alvos de qualquer tipo. Para executar essa função, tem um

emissor de ondas de rádio de elevada frequência e um recetor da mesma frequência,

esses radares fornecem informações relativas ao azimute e à distância da aeronave.

Possuem uma antena que roda para que seja possível vigiar todas as direções. As

posições dos objetos detetados são apresentadas num ecrã, onde o radar ocupa a

posição central.

Os aviões conseguem assim detetar tempestades e outros perigos, permitindo

alterar a sua rota de maneira a evitar áreas

turbulentas ou de risco para a segurança do

voo.

Os objetos metálicos refletem bem os

sinais do radar e são facilmente detetados.

O Radar secundário só é capaz de detetar

sinais de aeronaves equipadas com

transponder radar. Esse equipamento permite

à aeronave emitir um sinal de resposta às

interrogações recebidas, sendo assim, o sinal

chega com mais intensidade às antenas

recetoras no solo do que sinais refletidos. Este

sinal contém informações relativas à aeronave,

como a sua identificação e altitude.

Fig. 5 - Imagem representativa de um ecrã de um radar

Fig. 4 - Radar


6.4 Deteção Remota

A deteção remota é um meio com a intenção de obter informações acerca dos

objetos, recolhendo e analisando dados provenientes de objetos que se encontram a

longas distâncias. Para isso, os radares, via satélite, fazem uso de múltiplas frequências

da radiação eletromagnética, refletidas pela superfície terrestre, para descodificar

imagens.

Normalmente, estes sensores

encontram-se em órbita com a Terra.

Assim, consoante o ângulo de incidência

entre o radar e uma determinada área da

superfície terrestre, conseguem capturar

várias imagens de diferentes perspetivas

(dificultadas sobretudo pela rugosidade).

São maioritariamente utilizados para

observar o processo evolutivo da Terra,

elaborar cartas geográficas e controlar

anomalias na crosta terrestre.

Fig. 6 – Imagem obtida com um Radar de Abertura Sintética.


6.5 Radares Meteorológicos

Atualmente, os radares meteorológicos são extremamente úteis no quotidiano da

população, pelo simples facto de poderem prever o local exato onde as precipitações

irão ocorrer. É de notar, também, a capacidade

que têm para especificar o tipo de partículas

que são geradas, desde gotículas de água, a

neve e granizo.

Relativamente ao seu funcionamento, os

radares meteorológicos emitem para a

atmosfera impulsos de energia

eletromagnética e recebem os ecos destes.

Como as ondas, que se cruzam com as

partículas da atmosfera, são de tal forma

refletidas aleatoriamente, a quantidade de

energia que é recebida, nas placas dos

radares, é sempre inferior à emitida, sendo por isso que se consideram “ecos”.

No que diz respeito às características das ondas emitidas, salienta-se o facto de

serem de alta frequência, terem uma forte potência e comprimentos de onda entre os 5

e 10 cm, destacando, também, o facto de serem emitidas alternadamente, em intervalos

muito breves (microssegundos).

Clarificando o processo que envolve a localização das precipitações, os radares

meteorológicos servem-se de diversos fatores para calcularem as suas coordenadas, tal

como:

A orientação do feixe que foi refletido;

O ângulo que o feixe forma com a horizontal;

O tempo entre a emissão e a receção desses mesmos impulsos;

Fig. 7 - Radar Meteorológico


7. Conclusões

As aplicações dos radares são vastas e estão tão mergulhadas no nosso mundo

que muitas vezes nem damos conta da existência destes aparelhos, que, apesar da

complexidade que apresentam, e da variedade de formas como podem ser construídos

e como podem operar, são bastante banais. As suas aplicações estão maioritariamente

associadas à navegação e à meteorologia, e apesar de a existência destes ter sido

fomentada pela guerra, não é essa a principal finalidade para a qual estes trabalham

hoje.

Durante o desenvolvimento deste trabalho, ficámos a conhecer a forma como

funcionam os radares. Na nossa aprendizagem, destacaram-se principalmente alguns

dos seguintes tópicos: princípio de funcionamento, aplicações meteorológicas, Efeito

Doppler, significado de modulação em frequência.

Agora, somos capazes de reconhecer a importância que os radares têm nas

suas diferentes aplicações. Comummente, associam-se apenas ao controlo rodoviário

da velocidade. É inegável a utilidade destes instrumentos no combate à sinistralidade

nas estradas. Não obstante, existem outras aplicações para este tipo de instrumento.

Destas, destacam-se a navegação aérea e a navegação marítima que, sem este

instrumento, não seriam seguras nem fiáveis.

Hoje em dia, os radares assumem uma grande importância na área da

meteorologia, na medida em que, graças a estes, é possível prever catástrofes naturais

e reduzir o impacto destas na sociedade.

Dado o facto de a ciência estar em constante evolução e desenvolvimento,

haverão, presumivelmente, novas tipologias de radares no futuro: mais precisos, com

maior alcance e menos falíveis, a fim de providenciar à humanidade mais segurança e

conforto.


Referências bibliográficas

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de 2015, disponível em:

https://books.google.pt/books?id=HaS91phGuRQC&pg=PA141&dq=sanskrit+navgati

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2. “Primary and Secondary Radar”, acedido a 15 de outubro de 2015, disponível em:

http://www.airwaysmuseum.com/Surveillance.htm

3. ”The GlobMaritime Network - Radar Navigation Concept”, acedido a 30 de Setembro

de 2015, disponível em: http://www.globmaritime.com/martech/marine-

navigation/general-concepts/7231-radar-navigation-concept

4. TETLEY, Laurie, CALCUTT, David,; “Electronic Navigation Systems” (Abril 2001, 3ª

edição)

5. “ExplainThatStuff! - Radar”, acedido a 30 de Setembro de 2015, disponível em:

http://www.explainthatstuff.com/radar.html

6. “Navegação Aérea”, acedido a 4 de outubro de 2015, disponível em:

http://cft.fis.uc.pt/alex/students/NAVslides.pdf

7. “Radar pages”, acedido a 8 de Outubro de 2015, disponível em:

http://www.radarpages.co.uk/index.htm

8. “Privateline.com: Telephone History”, acedido a 12 de Outubro de 2015, disponível

em: http://www.privateline.com/TelephoneHistory3/radarhistorybuderi.html

9. “Radar”, acedido a 3 de Outubro de 2015, disponível em: http://www.radarworld.org/

10. “Navegação Aérea”, acedido a 15 de outubro de 2015, disponível em:

http://www.newtonbraga.org.br/arquivos/apostilas/Navegacao%20Aerea.pdf

11. “Synthetic Aperture Radar (SAR): Principles and Applications”, acedido a 12 de

outubro de 2015, disponível em: https://earth.esa.int/documents/10174/642943/6-

LTC2013-SAR-Moreira.pdf

https://books.google.pt/books?id=HaS91phGuRQC&pg=PA141&dq=sanskrit+navgati&hl=en&sa=X&ei=HnF0UorSGu6gjAK86IGIDQ&redir_esc=y#v=onepage&q=sanskrit%20navgati&f=false



http://www.airwaysmuseum.com/Surveillance.htm

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http://www.newtonbraga.org.br/arquivos/apostilas/Navegacao%20Aerea.pdf

https://earth.esa.int/documents/10174/642943/6-LTC2013-SAR-Moreira.pdf

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