Radar

See artikkel räägib raadiolokatsiooni süsteemist; ansambli kohta vaata artiklit Radar (ansambel); Politsei-ja Piirivalveameti ajakirja kohta vaata artiklit Radar (ajakiri); telesaate kohta vaata artiklit Radar (saade).

---

Radar (varem ka RADAR; inglise keeles radio detection and ranging, 'raadiojälgimine ja kauguse määramine') on õhuruumi raadioseireseadeldis ehk raadiolokaator, mis toimib elektromagnetkiirguse, siin raadiolainete levimise põhimõttel ruumis. Raadiolokaatorit kasutatakse ruumis või veepinnal asuvate objektide avastamiseks ning nende kauguse, kõrguse, kiiruse ja liikumise suuna määramiseks.

ARPA radar Kwajaleini atollil

Radareid kasutatakse ka lindude rände uurimiseks, need võimaldavad jälgimistegevust ka öösel. Kaasaegsed lindude jälgimise radarid (vasakul horisontaal- ja paremal vertikaalradar) võimaldavad koguda teavet lindude rändeaktiivsuse, selle fenoloogia, lennukõrguse ja seoste kohta keskkonnatingimustega. Radarseirega on leidnud kinnitust asjaolu, et lindude öine ränne on aktiivseim pilvitu tähistaevaga ning on selgunud ka, et ligikaudu pool kogu rändest leiab aset öötundidel. Pildil olevate radaritega seiratakse lindude rännet Tartu Ülikooli Eesti Mereinstituudi välibaasis Kihnus, Eesti Energia AS tellimusel, et välja selgitada lindude rännet vähem segavaid merealasid tuuleenergeetika arendamiseks

Eristatakse kolme liiki radareid:

• primaarradarid, raadiosignaal saadetakse tavaliselt pöörleva suundantenni abil eetrisse. Raadioimpulss peegeldub objektilt tagasi radari vastuvõtuantenni. Signaali saatjast objektini ja tagasi vastuvõtjani jõudmise aja järgi arvutatakse objekti kaugus.
• sekundaarradari abil leitakse ka kaugemaid objekte. Lennuki pardal olev transponder reageerib radari suhteliselt nõrgale impulsile ning vastus edastatakse juba lennuki raadiosaatja tugevama signaaliga, milles sisalduvad vajalikud lennuandmed (tunnus, kiirus, kõrgus ja muu vajalik) lennuliikluse juhile.
• passiivradariga võetakse vastu teiste raadiokiirgusallikate signaale ja peegeldusi. Leiab kasutamist sõjalistel eesmärkidel.

Radari saatja pöörlevast suundantennist kiirguvad kitsasse ruuminurka elektromagnetlaine impulsid. Elektromagnetilise laine dielektrilise ja magnetilise läbitavuse erinevuse tõttu keskkonnas on ka peegeldused sealt erineva tugevusega. Peegeldunud raadiolaine võetakse vastu enamasti sama radari vastuvõtuantenniga. Peegeldunud raadiolainete energia moodustab tavaliselt 10⁻¹⁹ kuni 10⁻³ saatja kiirgusenergiast.

Radar töötab impulssrežiimis võimsusega kuni mitukümmend MW. Objekti leidmiseks muudetakse antenni suunda, radari ekraanilt jälgitav peegeldunud impulsi hilistus on võrdeline objekti kaldkaugusega (1 mikrosekund vastab 150 m). Ekraanidena kasutatakse tavaliselt elektronkiiretorusid (tänapäeval LCD või muud ekraanid), mille ekraanile on kantud kaugusringid ja äärele asimuudiskaala. Objekti asimuut määratakse suunal, mil objektilt peegeldunud signaal on maksimaalne.

Üheaegselt impulsi kiirgumisega hakkab indikaatori ekraani keskmest radiaalselt liikuma elektronkiire tekitatud helendav täpp; selle heledus on võrdeline saabuva impulsi tugevusega ning kaugus keskpunktist võrdeline ajaga, mis impulsil kulub objektini ja tagasi jõudmiseks. Antenni pöörlemise tõttu kiirgub iga impulss eelmisega võrreldes väikese nurga all ja sama nurga võrra pöördub ka kiir indikaatori ekraanil. Nii saadakse ekraanil erisuguse heledusega täpid. Doppleri efekti põhjustatud peegeldunud signaali sageduse muutus võimaldab määrata objekti radiaalsuunalist kiirust ja välistada seisvate objektide kujutisi. Raadiolained peegelduvad seda tugevamalt, mida suurem on objekt või mida parem on vastuvõtuantenn.

Sarnane süsteem on lidar (Light Detection And Ranging) elektromagnetkiirguse valguskiirguse (optilistel) sagedustel, milles kasutatakse lasereid. Laseri lainepikkus on raadiolainest tublisti väiksem. Lainepikkuse ja optilise süsteemi apertuuri suhe rubiinlaserist väljuva valguskiire jaoks on märksa väiksem kui sama suhe raadiolainete ja näiteks 100-meetrise diameetriga radarpeegli korral – laserikiirega on objekti asukoha täpne kindlaksmääramine radari ees suur eelisega. Paraku muudavad atmosfääris olev niiskus (pilvisus, udu) ja suits laserkiire kasutamise hajumise tõttu sageli vähe tõhusaks.

Ajalugu

2. aprillil 1935 patenteeris Šoti füüsik Sir Robert Watson-Watt radari tööpõhimõtte (radio detection and ranging). Esimesed radarid ehitati Robert Watson-Watti juhtimisel Suurbritannia saare idarannikule, mis olid mõeldud õhuruumi kaitseks ja võimaldasid avastada lennukeid juba 75 miili kauguselt.

Teise maailmasõja ajal olid radarid tugeva kaitsesüsteemi tähtsaks osaks Saksa Luftwaffe pommituslennukite rünnakute vastu. Sõja lõpus kasutati ka mobiilseid lennukitele paigutatud radareid, mis tegi lõpu Saksa allveelaevade laiutamisele Atlandi ookeani vetes.

Radari arengu tähtsaks teetähiseks saab pidada magnetroni leiutamist Birminghami ülikoolis 1940. aasta algul. Magnetron võimaldas inglastel kasutada oma radarites palju kõrgemat raadiosagedust kui sakslastel suurtes kohmakate antennidega radarites. Magnetron on kõigi hilisemate radari arenduste tuumikseadeldis.

Valik radari- ehk raadiolokatsioonisüsteeme

• SAGE radarivõrgustik, Ameerika Ühendriikides
• Ülemiste lennujuhtimisseire radarisüsteem
• Balti riikide ühises õhuseiresüsteem BALTNET
• Eesti õhuruumi operatiivkontrollkeskuse (ingliskeelne termin ASOC – Air Sovereignty Operation Center) kolmedimensiooniline kaugmaaradarisüsteem Lockheed Martin TPS-117; Kellaveres ja Thales-Raytheon Systems Company S.A.S.i keskmaa radarisüsteem Ground Master 403 Muhus ja Kaug-Eestis. Radarisüsteemid on võimelised õhusõidukeid avastama kuni 470 kilomeetri kauguselt ja kuni 30 kilomeetri kõrguselt;

Beriev A-50

• PRP-1 Kopac (Presny Radiotechnicky Patrac), Tšehhoslovakkia radarisüsteem,
• KRTP-81 Ramona/KRTP-81М, Ramona-М, Tšehhoslovakkia radarisüsteem, (NATO koodnimi Soft Ball);
• KRTP-86 Tamara, Tšehhoslovakkia radarisüsteem, tsiviilkäibes kasutatav variant nimega Flora;
• KRTP-91, Tšehhoslovakkia radarisüsteem
• Vera-Е;
• Õhuseirelennuk, millel on radarisüsteem, mis tavaliselt on paigutatud pöörleva taldrikuna lennuki kere peale. Radarid võimaldavad seiret maapinnast kuni stratosfäärini, madalal lendavad hävitajad avastatakse üle 300 km kauguselt. Nt. Beriev A-50 - NATO koodnimi Mainstay, Boeing E-3 Sentry.

Vaata ka

• Christian Hülsmeyer
• Raadiolokatsioon
• Eesti Õhuvägede Kellavere radarikeskus, Lääne-Virumaal, Kellaveres, mille radar võimaldab näha liikuvat objekti 450 km raadiuses ja 30 km kõrgusele ning määrata selle kõrguse, kauguse ja suuna.
• NSV Liidu relvajõudude Irbe raadiolokaator Lätis Ventspilsi ja Irbene sõjaväelinnaku lähedal. Kosmoseluurepunktis asusid NSV Liidu Relvajõudude Kindralstaabi Luure Peavalitsuse 6. Valitsuse (s/o 51429) ja NSV Liidu Riikliku Julgeoleku Komitee signaalluurele alluvad sõjaväeosad (s/o 93364). 649. üksik kosmilise ruumi raadiokiirguse luurepunkt (649-го отдельныи пункт разведки радиоизлучений космического пространства) moodustati 1967. aastal, objektile ehitati kolm paraboolantenni ning seda teenindava personali ja perekonnaliikmete (20 000 inimest) majutamiseks 2 elumaja, algkool, lasteaed, kasarmud, staabihoone, võõrastemaja ja klubi. Luurepunktis asusid 3 statsionaarset vastuvõtukompleksi ja 1 mobiilne vastuvõtukompleks.
  • 1. tingnimi Uraan paraboolantenni diameeter 8 m (valmis 1969. aastal ja asus 5-korruselise tehnilise korpuse ehitise kohal);
  • 2. tingnimi Saturn (diameetriga 16 m, asus tehnilisest tsoonist vasakul);
  • 3. tingnimi Jupiter (diameeter 32 m, kõrgus 49 m, ehitati 1971. aastal, asus tehnilistest tsoonist lõunasuunas). Saturni ja Jupiteri keskused olid omavahel ühendatud maa-aluse käiguga, milles olid ka neid ühendavad side- ja toitekaablid.
  • 4. 1986. aastal lisandus kompleksi ka mobiilne keskus nr 4, mis tänu arenenud tehnilistele võimalustele ei vajanud enam nii suurt signaalide vastuvõtuantenni. Luurepunkt suleti 1. oktoobril 1994 pärast Venemaa vägede lõplikku väljaviimist Läti territooriumilt.
• Skrunda radarikeskus
• Venemaa Föderatsiooni Suursaarel asub 2007. aastal loodud eelhoiatussüsteemide keskus, mis asub 55 kilomeetri kaugusel Eestist ja Soomest 40 kilomeetri kaugusel. Radari- ja elektroonilise luure keskuses on nii õhuruumiseireradarid, millega saab jälgida ka NATO lennukite tegevust, kui ka mereseireradarid ja signaalluurevahendid, millega saab pealt kuulata ka Eesti ja Soome telefonsidet ja mobiiltelefonivõrke, samuti vahelt haarata tehiskaaslase Inmarsat 4 F-2 sidevahetust.
• Venemaa Föderatsiooni Kaliningradi oblastis asuv radarijaam Voronež-DM
• Radari ristlõige
• Radari peegelduvus
• Interferomeetriline tehisavaradar
• Georadar
• SAR-Tehisavaradar
• Sekundaarradar
• Radari teoreetilise maksimumi vahemiku arvutamise valem