RADARES Y OTROS EQUIPOS ELECTRONICOS

Prietocol escribió:

me imagino que algo de eso tiene que ver que el radar parece que esta al revés, que radar occidental hace ese trabajo porq noto que en los barcos mas modernos cada vez hay menos antenas y solo usan un radar

y disculpe la preguntadera pero dependiendo de las condiciones cual es el alcance máximo que podría lograrse con los radares que aprovechan ese efecto ANAPROP

Pues, aunque nunca he leído nada sobre eso, pues suena muy lógico que el feeder o alimentador de microndas este en la parte superior en vez de la tradicioal inferior. Buena observación esa.

Sobre radares Occidentales con esa función, tenemos el CORA Italiano que usaban sus Lupo para asignar objetivos a los Otomat, (era un SPQ-2 con las modificaciones necesarias y ya mencionadas), otros como el SEA Giraffe sueco o el MRR francés, sus fabricantes indican tener cierta capacidad OTH, usando el mismo efecto ducto mediante "formas de onda especializadas", de seguro en forma limitada dadas sus funciones de vigilancia polivalente. Los norteamericanos han mostrado poco interes en ese campo pues disponen de otros medios de exploración OTH (aviones, satelites, etc). en eso los papaupas son los Rusos.

Sobre el alcance, los rusos en su serie Mineral, un poco mas grandes que el Garpun-B indica hasta 250 Km en modo activo y hasta 400 Km en modo de escucha o pasivo.

250km para detectar un barco, osea 200 km mas alla del horizonte

entonces si dices que este radar no tiene que estar dando el giro mecánico si no que se puede enfocar sobre un ducto y escanear parecido a un radar de tiro, eso podría explicar porq los barcos rusos usan 2 de este tipo..

Si son ciertamente espectaculares las cifras, como la chica de tu logo (quien es?),  pero debe recordarse que esto se logra solo si las condiciones climáticas permiten este efecto ducto, lo cual no sucede todo el tiempo.

Un ejemplo de cuando esto puede suceder, es que un dia haya sido muy soleado, para que luego en la tarde refresque un poco, y luego en la noche el calor acumulado en la masa de agua se irradie a la atmósfera, generandose un "sandwich" de una capa fría entre 2 calientes.

Lo de los 2 radares, no lo entiendo bien, pues no he visto dos de ese tipo en un mismo navío.

los confundi con los de navegación se parecen y llevan dos, la chica la vera mejor aqui:

Spoiler:

Esta Sabrina se las trae, debe ser una especie de arma secreta... 

Pero volviendo al tema, aqui esta el enlace con el fabricante de ese radar:
http://www.granit-electron.ru/en/products/complex/3c_25/

Es de notar, y para no confundir, que esa búsqueda sectorial es en azimuth, mientras que en la vertical o inclinación es mucho mas sutil que en un radar 3D, esto es no apuntará por encima de la horizontal mas allá de unos pocos grados. pero con un patrón bastante lineal. Esto a diferencia que la mayoría de los radares de búsqueda de superficie 2D que usan un patrón de su lóbulo principal denominado de cosecante cuadrado, esto es que dirgen la mayor parte de la energía en un plano horizontal, y una fracción de esta a sectores inclinados (hasta 60º) para la búsqueda aérea.



Y para ilustrar sobre radares occidentales OTH por efecto ducto, el montaje CORA en una Lupo:

entonces eres partidario de usar el radar ruso

Prietocol escribió:entonces eres partidario de usar el radar ruso

Pues si se va armar el POVZEE con KH-35 "harponski", pues definitivamente si.

Pues proporciona capacidades que actualmente no posee ninguno de sus sensores para actuar independientemente de medios de alerta temprana, que de todas maneras no poseemos (MPAs)

Saludos,

Parte de una visita virtual al museo del Moffet Field en California, mostrando diferentes sonidos subacuaticos, tal como los escucharía un operador de sonar:

Incluye sonidos ambientales, de animales y de buques y torpedos:



Espero poner algo mas del tema durante el fin de semana.

Lo que se muestra como pantalla, sería el equivalente a un osciloscopio, aparato que sirve para medir dos magnitudes simultaneamente, normalmente en el eje X, el transcurso de tiempo, y en el eje Y un voltaje que en este caso representa la magnitud o volumen del sonido captado por el sonar pasivo. Así que ademas de escuchar el sonido podemos ver una representación visual del mismo, que ayuda al operador a identificar la amenaza.

Jc65 una pregunta, cuando una antena recibe la radiacion de una onda electromagnetica e induce una corriente en la antena, absorbe la onda que pasa por la antena?

Cevarez escribió:Jc65 una pregunta, cuando una antena recibe la radiación de una onda electromagnética e induce una corriente en la antena, absorbe la onda que pasa por la antena?

Saludos Cevarez

Respuesta para salir del paso: Si, una fracción de ella.

Respuesta para Cevarez, a quien creo adivinar las intenciones de la pregunta:

La energía, según la física Newtoneana, ni se crea ni se destruye solo se transforma. Que sucede con la energía en forma de onda electromagnética que llega al área (o volumen) cubierta por una antena. Pues una parte será convertida en electricidad por el efecto de inducción que mencionas, otra parte pasará de largo, otra rebotará, otra interactuará a nivel molecular para convertirse en calor.

Son muchos los factores que determinan que fracción irá a donde, uno de ellos es el tipo de antena, si es digamos un dipolo o una tipo Yagi-Uda, la mayor parte de la energía pasara de largo, si la antena es de tipo de plato parabólico, la mayor parte rebotará.

Que porcentaje efectivamente se transformará en electricidad?, No tengo en este momento una respuesta numérica, Nicola Tesla pensaba que era posible la conducción inalámbrica de electricidad en forma rentable, pero nunca pudo demostrarlo. Así que la fracción debe ser muy pequeña.

Veamos el caso de la antena parabólica: Cualquier onda electromagnética que llegue a ella, y que NO provenga de la dirección de su lóbulo principal, rebotará a cualquier lado menos a su foco, la que llegue al foco será conducida a un elemento el cual es encargado de hacer la transformación (puede ser un dipolo) que por sus características físicas solo convertirá en electricidad la energía de ondas que le sean resonantes, esto es de un estrecho rango de frecuencias, las otras frecuencias serán rechazadas y rebotarán, luego durante todo el proceso habrán pérdidas que terminarán convirtiéndose en calor. Como se ve la fracción que se convertirá en electricidad será muy pequeña en comparación con toda la energía que originalmente llega a la antena, la cual es a su vez es  una fracción minima de la que proviene de una antena emisora a cierta distancia.

Por ese motivo una antena de tipo parabólica resulta ser todo lo contrario a la tecnología stealth, y aumenta el RCS efectivo de por ejemplo un avión que la porte.

Ahora tratando de adivinar la intención de la pregunta: Que tipo de antena podría bajar el RCS de un avión? (o barco o lo que sea), pues una de características omnidireccionales, y con ancho de banda infinito, cosa que obviamente no existe. Lo que si existe son materiales RAM, o absorbentes de la radiación,algunos de los cuales, bajo principios de funcionamiento semejantes a los de las antenas convierten la radiación electromagnética que les llega en calor, en vez de reflejarla.

jc65 escribió:

Cevarez escribió:Jc65 una pregunta, cuando una antena recibe la radiación de una onda electromagnética e induce una corriente en la antena, absorbe la onda que pasa por la antena?

Saludos Cevarez

Respuesta para salir del paso: Si, una fracción de ella.

Respuesta para Cevarez, a quien creo adivinar las intenciones de la pregunta:

La energía, según la física Newtoneana, ni se crea ni se destruye solo se transforma. Que sucede con la energía en forma de onda electromagnética que llega al área (o volumen) cubierta por una antena. Pues una parte será convertida en electricidad por el efecto de inducción que mencionas, otra parte pasará de largo, otra rebotará, otra interactuará a nivel molecular para convertirse en calor.

Son muchos los factores que determinan que fracción irá a donde, uno de ellos es el tipo de antena, si es digamos un dipolo o una tipo Yagi-Uda, la mayor parte de la energía pasara de largo, si la antena es de tipo de plato parabólico, la mayor parte rebotará.

Que porcentaje efectivamente se transformará en electricidad?, No tengo en este momento una respuesta numérica, Nicola Tesla pensaba que era posible la conducción inalámbrica de electricidad en forma rentable, pero nunca pudo demostrarlo. Así que la fracción debe ser muy pequeña.

Veamos el caso de la antena parabólica: Cualquier onda electromagnética que llegue a ella, y que NO provenga de la dirección de su lóbulo principal, rebotará a cualquier lado menos a su foco, la que llegue al foco será conducida a un elemento el cual es encargado de hacer la transformación (puede ser un dipolo) que por sus características físicas solo convertirá en electricidad la energía de ondas que le sean resonantes, esto es de un estrecho rango de frecuencias, las otras frecuencias serán rechazadas y rebotarán, luego durante todo el proceso habrán pérdidas que terminarán convirtiéndose en calor. Como se ve la fracción que se convertirá en electricidad será muy pequeña en comparación con toda la energía que originalmente llega a la antena, la cual es a su vez es  una fracción minima de la que proviene de una antena emisora a cierta distancia.

Por ese motivo una antena de tipo parabólica resulta ser todo lo contrario a la tecnología stealth, y aumenta el RCS efectivo de por ejemplo un avión que la porte.

Ahora tratando de adivinar la intención de la pregunta: Que tipo de antena podría bajar el RCS de un avión? (o barco o lo que sea), pues una de características omnidireccionales, y con ancho de banda infinito, cosa que obviamente no existe. Lo que si existe son materiales RAM, o absorbentes de la radiación,algunos de los cuales, bajo principios de funcionamiento semejantes a los de las antenas convierten la radiación electromagnética que les llega en calor, en vez de reflejarla.

jejejeje ya me tienes medido, amigo jc65 jejejeje

Pos si, se me ha ocurrido algo asi por donde vas. Gracias por la respuesta, me ayudo bastante.

Para ello se recurre a técnicas  de usar capas de pintura que contienen pelotitas de hierro (o algún material similar) de dimensiones muy especificas y con un espacimiento entre ellas tambien muy preciso, de forma que entren en resonancia a la frecuencia de radar que se quiere absorber, de forma que vibran y efectivamente convierten esa energía en calor y no que sea reflejada.

Adiviné la intención?, si no pues de todas formas queda la explicación, y abierto a cualquier otra pregunta o correción.

Ajá, ya me lo imaginaba, es una idea muy interesante. Se dice que los Rusos, usan robots para pintar sus misiles con esa finalidad

Ya que estamos en ese tema, otros materiales RAM, usan otras estrategias, como por ejemplo hacer rebotar internamente las ondas de radar hasta que practicamente desaparecen, al igual que una esponja lo hace con las ondas sonoras. Esto tiene la ventaja de absorber radiaciones en un mayor rango de frecuencias, pero necesariamente son mas gruesos que una capa de pintura como es el primer caso

jc65 escribió:Para ello se recurre a técnicas  de usar capas de pintura que contienen pelotitas de hierro (o algún material similar) de dimensiones muy especificas y con un espacimiento entre ellas tambien muy preciso, de forma que entren en resonancia a la frecuencia de radar que se quiere absorber, de forma que vibran y efectivamente convierten esa energía en calor y no que sea reflejada.

Adiviné la intención?, si no pues de todas formas queda la explicación, y abierto a cualquier otra pregunta o correción.

Si, la adivinaste.

Este metodo lo conocia. De hecho, es el empleado actualmente. Lo malo es lo que tu dices, que trabaja en frecuencias especificas.

A Cevarez, te felicito, pues como siempre traes buenas y originales ideas en el área de tecnología.


Este fin de semana, quería escribir un poco sobre sonares, vistos desde el punto de vista de su principio de funcionamiento, ya coloqué el simulador de sonidos subacuaticos, y ahora una explicación sobre el funcionamiento de los sistemas ondulatorios que ya había mencionado antes:

"Imaginemos, Sr Pipillo, que estamos en Juangriego, o si lo prefiere en Playa El Agua sentados en la orilla del mar, reloj en mano y observamos que las olas rompen en forma extraordinariamente constante, digamos que a razón de 10 olas por minuto; ya tenemos un dato importante de este sistema de olas u ondas: su frecuencia Very Happy . Ahora pedimos a dos amigos que se metan al agua con una cinta métrica y midan la distancia que hay entre las crestas de dos olas consecutivas cheers , y nos dicen hay unos 20 metros, pues ya tenemos otro parámetro importante: su longitud de onda.
Con estos dos valores podemos calcular la velocidad a la que se desplazan las olas en esta playa en particular, v=d/t, pero el tiempo es el inverso de la frecuencia asi que v=dxf (velocidad es igual a la distancia por la frecuencia), en este ejemplo : v=20 mts x 10 olas/min=200 mts/min.

Exactamente pasa lo mismo para las ondas electromagnéticas, pero todo ocurre mas rápido, en particular la velocidad de desplazamiento de las ondas por el aire será constante y de valor 300.000 Km/s (esto es la velocidad de la luz, c), la distancia o longitud de onda la seguiremos midiendo en metros, y la frecuencia será mucho mas alta, y hablamos de miles de ciclos por segundo (KiloHertz), millones de ciclos por segundo (MegaHertz) y hasta miles de millones o Gigahertz (imaginense millones de olas rompiendo en la playa en un segundo)

Para el caso del radar P-18, digamos que esta trabajando en una frecuencia de 150 Mhz, su longitud de onda correspondiente será entonces despejando de la formula dada d=v/f. esto es d=300.000 Km/s / 150 Mhz = 2 mts. Si pudieramos ver las ondas emitidas por la antena del radar observariamos que entre una "cresta" y la siguiente hay 2 mts de distancia.

Sabiendo lo anterior podemos decir que para una frecuencia de 300 Mhz corresponde una longitud de onda de 1 metro, para 3.000 Mhz (o 3 Ghz) corresponde 1 decímetro (10cm) y para 30 Ghz es 1 cm (10 mm). Por eso cuando leemos un catálogo de radares rusos vemos que usan los términos´Métrico, decimétrico, centimétrico o milimétrico para referirse a la banda de frecuencias en que trabaja. Existe una clasificación mas extendida que es mas o menos la siguiente: VHF alrededor de 150 Mhz, UHF de 500 a 900 Mhz, banda L de 900 Mhz a 2 Ghz, banda S de 2 a 4 Ghz, banda C de 4 a 8 Ghz, banda X 8 a 12 Ghz y banda K de 12 a 30 Ghz. Ojo que no es la única clasificación y los límites entre banda y banda pueden variar de acuerdo a quien hable)

Cada banda de frecuencias presenta ventajas y desventajas, por eso hay radares en todas ellas. Esta explicación es válida para olas del mar, sonido, ondas hertzianas, y hasta para la luz. Espero que sea de utildad para el mejor entendimiento de tema."

Como indico en el ejemplo, esto se aplica por igual a ondas sonoras, las cuales podemos considerar que están en un rango de frecuencias de entre 10  y 40.000 Hz, lo cual facilita la construcción de equipos electrónicos para su estudio. Pero a diferencia de la velocidad de desplazamiento extremadamente alta pero también extremadamente constante de las ondas E.M.(300.000 Km/s), las ondas de sonido se desplazan en forma muy lenta, y muy dependiente del medio en que lo haga, dificultando su interpretación.

Así tenemos que en el aire su velocidad de desplazamiento variará entre los 300 y 340 mts/s dependiendo de la temperatura y presión:



Mientras que en el agua esta variará entre 1480 y 1520 mts/s, dependiendo de la temperatura, salinidad, profundidad y otros factores:



Nótese la drástica variación que ocurre entre los 0 y 500 mts de profundidad, precisamente la zona de mas interes para un sonar.

A Cevarez, te felicito, pues como siempre traes buenas y originales ideas en el área de tecnología

.

Muchas gracias compañero. Ojala pueda llevar esas ideas a la realidad.

Como se ve, al variar la velocidad de desplazamiento, no habrá una correspondencia única e inequívoca entre la frecuencia y la longitud de onda, como ocurria con las ondas E.M.

De igual manera el cálculo de distancias se complicará enormemente, con el radar se recurría a lo que se denomina "Formula del Radar", por ejemplo, si emitimos un pulso en un tiempo 0, y el retorno del mismo lo detectamos 1 milisegundo despues, invariablemente el objeto detectado está a 150 Km de distancia. (300.000 Km/s, 150 km de ida y 150 km de retorno), con el sonido este calculo no depende de una constante sino de una serie de variables (temperatura, profundidad, salinidad, etc)

Cevarez escribió:

A Cevarez, te felicito, pues como siempre traes buenas y originales ideas en el área de tecnología

.

Muchas gracias compañero. Ojala pueda llevar esas ideas a la realidad.

Ok, espero que me ayudes con el tema de Sonares.,

prosigo:

Así que el cálculo de distancias, no será tan preciso como con un radar, también el diseño de "arreglos de hidrófonos" tendrá soluciones de compromiso. Por esto cobra importancia el uso de técnicas de triangulación, usando varios sonares para la determinación precisa de la ubicación de objeto sumergido.

Sobre los dispositivos que emiten y reciben, en el radar son antenas, en el sonar se tienen transductores, los cuales cuando actuan como receptores se denominan hidrófonos, sus equivalentes para el sonido en el aire los conocemos todos, las cornetas y los micrófonos.

Una corneta de cono por ejemplo, funciona haciendo pasar electricidad por una espira de cobre enrollada sobre un imán, la espira actúa como electroimán, luego al variar la corriente eléctrica el efecto de atraccion-repulsión genera un movimiento mecanico que el cono transmitirá al aire en forma de onda sonora. Los micrófonos, generalmente son de efecto piezoeléctrico, esto es un cristal de un material especial que al ser sometido a presiones (como las de las ondas sonoras) cambia sus propiedades electricas como resistencia o capacitancia, estas propiedades son medidas y convertidas en pulsos electricos.

Los transductores en un sonar suelen usar un efecto electrostatico, y los hidrofonos el efecto piezoelectrico.

Foto de un transductor de 900 Hz y 2000 W de tipo flexional (actua al flexionarse el metal)


y estos son transductores de tipo piezoelectrico de 3500 Hz y 1000 W:

Ahora, volvamos al simulador del Moffet Field Museum,



si actua en forma pasiva, y se escucha un sonido, pues podré determinar que es una Ballena, o un delfín, o un torpedo, y tal vez basado en el volumen o magnitud del sonido podré decir esta lejos, o muy lejos o cerquitica, pero sin certeza de la distancia real y mucho menos de la dirección.

Entonces que podremos hacer?, Para determinar la dirección, lo primero sería instalar no 1 sino 4 hidrófonos, orientados respectivamente hacia proa, popa, estribor y babor, luego comparo la magnitud del sonido en ellos y usando técnicas de INTERFEROMETRIA en magnitud, se tendrá una idea aproximada de la dirección en que esta la fuente de sonido. Explico con un ejemplo: Si las magnitudes son proa 10, estribor 10, babor 3, popa 3, la dirección aproximada será de 45º entre Proa y estribor.

Para determinar con mas precisión la dirección puedo usar un mayor numero de hidrófonos, hasta el punto de hacer un ARREGLO de ellos, el cual suele tener forma de anillo, y si es para 3D, de esfera.

Si en este arreglo logro ubicar los transductores de forma tal que la distancia entre ellos sea menor que la mitad de la longitud de onda correspondiente al sonido a estudiar, se podrá usar técnicas de INTERFEROMETRÏA de fase, mejorando aun mas la precisión a la hora de determinar la direccion del origen del sonido.

Para determinar la distancia debemos recurrir a una de dos alternativas (o a ambas):

1º  Usar un sonar activo, esto es poder emitir un sonido específico (el famoso PING) con la esperanza que este rebote en el objeto en estudio y retorne a los hidrofonos, al calcular el tiempo transcurrido, y con los datos de temperatura, salinidad, etc. podremos determinar con cierta precisión esa distancia.

2º Usar 2 sonares pasivos, separados entre si por una apreciable distancia y entonces usar el método de triangulación.


Espero por algún comentario o aporte para continuar con los diversos tipos de sonares.

Yo tengo algunas cosas para preguntar o aportar, pero por los momentos, debo organizarlas para participar.

Veo 3 posibles criterios para clasificar los sonares:

1- Por su capacidad de emitir: Activos y Pasivos
2- Por el rango de frecuencias de trabajo: Ultra baja frecuencia, Baja frecuencia, frecuencias medias y frecuencias altas.
3- Por su ubicación o forma de implementación: De casco (quilla o proa), de profundidad variable (desde barcos o helos), de arreglo remolcado (solo cable, o con "pez")