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Radar.

Acronimo di Radio Detection and Ranging (Rivelazione e localizzazione mediante radioonde). • Elettr. - Sistema elettronico atto a rivelare, per mezzo di ecoradio, la presenza di bersagli distanti e di misurarne la distanza, le posizioni angolari e la velocità. ║ Nave r.: nave militare attrezzata con speciali apparecchiature r. destinate a raccogliere e trasmettere rilevamenti. ║ Carte r.: carte nautiche idrografiche che riportano i profili costieri come si vedono sugli schermi dei r. panoramici. ║ Uomini r.: denominazione corrente dei controllori di volo. • Encicl. - Il primo brevetto di un radiolocalizzatore a distanza si deve a C. Hülsmeyer (1904): il funzionamento dell'apparecchio si basava sull'emissione da parte di un ricetrasmettitore direzionale a scintilla di un segnale che veniva riflesso da un bersaglio e, tornando al ricevitore, azionava un campanello. Negli anni Venti, in seguito al perfezionamento della tecnologia radio e agli studi sulla ionosfera, emerse l'idea di valersi di metodi basati sulla riflessione di radioonde per la radiolocalizzazione di oggetti anche a grandi distanze. Nel 1935 il fisico inglese R.A. Watson-Watt riuscì a realizzare un radiolocalizzatore a impulsi, che venne immediatamente impiegato nel primo sistema di difesa antiaerea delle coste britanniche. Fu durante la seconda guerra mondiale che il r. (da poco definito così nei Paesi anglosassoni, mentre in Italia era ancora chiamato radiotelemetro) subì un notevole sviluppo, soprattutto grazie all'impiego del magnetron (V.) a cavità risonante. I maggiori Paesi impiegarono quindi sistemi r. per la difesa antiaerea, sulle navi da guerra, per la radiolocalizzazione di navi e di aerei, per la direzione automatica del tiro delle artiglierie navali e contraeree e, installati a bordo di aerei, per l'inseguimento e l'intercettazione degli apparecchi e dei sommergibili nemici. Sulla base dell'esperienza bellica si svilupparono poi importanti applicazioni alla navigazione marittima e aerea, specialmente per il controllo del sempre più intenso traffico nelle aerovie e nelle zone aeroportuali. Dagli anni Cinquanta l'utilizzo del r. venne esteso a molteplici impieghi in campo civile e, grazie ai miglioramenti tecnologici conseguenti allo sviluppo dell'informatica, dei microprocessori e dei sistemi di elaborazione, il r. viene attualmente impiegato nella navigazione aerea e marittima (per il controllo della velocità e dei rilievi altimetrici), in meteorologia e nelle osservazioni astronomiche. ║ Elementi costitutivi del r. e suo funzionamento: un r. è schematicamente costituito da un'antenna, un trasmettitore, un ricevitore e un indicatore dei segnali. L'antenna tipica è a riflettore parabolico, orientabile, con un'apertura che può raggiungere anche qualche decina di metri; questo tipo di antenna è particolarmente usata in astronomia, oltre che per scopi civili e militari. Nella navigazione marittima sono, invece, diffuse antenne a striscia di paraboloide, utili per la localizzazione sul piano orizzontale, mentre nella rilevazione di aeromobili vengono utilizzate antenne cilindriche a profilo parabolico e antenne a cosecante quadrata, caratterizzate da una risoluzione ad ampio ventaglio verticale. Il trasmettitore è schematicamente costituito da un oscillatore (magnetron) a radiofrequenza alimentato a impulsi da un circuito modulatore. In genere si tende a utilizzare un oscillatore piezoelettrico e una serie di moltiplicatori e amplificatori (klystron) di frequenza per ottenere maggiore stabilità. I ricevitori sono sempre a supereterodina e dotati di un amplificatore a media frequenza (30-400 MHz). Gli indicatori sono speciali oscillografi a raggi catodici, con tubi generalmente a grande schermo (13-40 cm) e fosforo a lunga persistenza (circa 10 sec). I segnali rilevati dal ricevitore sono applicati con diverse modalità a uno dei tre assi oscillografici, mentre a un altro degli assi sono applicati segnali costituiti da una tensione periodica a denti di sega, avente la stessa frequenza degli impulsi. L'asse oscillografico cui è applicata tale tensione costituisce l'asse dei tempi (o asse distanziometrico), in quanto il pennello elettronico del tubo lo percorre con velocità costante e quindi segmenti di esso possono essere direttamente confrontati con intervalli di tempo. L'immagine ottenuta sullo schermo (presentazione) viene definita distanziometrica, se i segnali del ricevitore vengono costantemente posti in relazione all'asse delle distanze, oppure panoramica o topografica o PPI (Plane Position Indication), se gli oggetti a portata del r. appaiono sullo schermo dell'indicatore come apparirebbero in una carta topografica, in proiezione centrale con il centro di proiezione nell'antenna del r. Il funzionamento del r. si basa sul principio che, irradiando verso l'oggetto ricercato (bersaglio o target) un fascio di radioonde ottenuto mediante l'antenna direttiva orientabile, si ricevono le onde riflesse dall'oggetto (echi r.). Conoscendo quindi la direzione nella quale si trova il bersaglio (data dall'orientamento dell'antenna), il ritardo d'eco Δt (cioè l'intervallo di tempo intercorrente fra l'emissione di un radioimpulso esplorante e la ricezione dell'eco) e la velocità c alla quale viaggiano le onde elettromagnetiche nel vuoto, è possibile calcolare la distanza del bersaglio che è data da cΔt/2. Definita (essenzialmente in base alla potenza del fascio esplorante) la massima distanza Rmax (o portata) alla quale ci si aspetta di rivelare determinati bersagli, la frequenza di ripetizione fr (o cadenza) alla quale gli impulsi vanno trasmessi è pari a c/(2Rmax). Il funzionamento del r. viene tuttavia ostacolato da diversi rumori che si intromettono nella rilevazione del segnale. Tra questi disturbi i più comuni sono gli echi spuri (clutter) di origine ambientale o atmosferica, il fenomeno della scintillazione (fluttuazione dell'ampiezza dell'eco, della direzione di propagazione, della frequenza Doppler, dovuta a minime variazioni nell'assetto del bersaglio), i jammer (disturbi elettronici generati appositamente), i rumori radio di origine cosmica e i cosiddetti angeli (rumori accidentali causati, ad esempio, da stormi migratori di uccelli, da auto in moto, da flottiglie di barche). Per ovviare a queste interferenze si utilizzano filtri opportunamente progettati e adattati all'ambiente in cui il r. deve operare ed elaboratori in grado di analizzare i segnali sulla base di programmi preordinati.