ما هو الرادار - (تعريف - اختراعه - استخداماته - كيف يعمل)

حقوق الصورة

ما هو الرادار (تعريف) ؟

كلمة "رادار" هي إختصار مأخوذ من كلمة (RAdio Detection And Ranging). و هو يشير إلى (أسلوب إستخدام موجات الراديو للكشف عن وجود أشياء في الغلاف الجوي).

متى تم إختراع الرادار ؟ و فيما يُستخدم ؟

تم اختراع الرادار قبل وقت قصير من الحرب العالمية الثانية. و كان الغرض الأساسي منه هو الكشف عن وجود طائرات في الجو. أما اليوم، يتم استخدام الرادار لمجموعة واسعة من التطبيقات، و لكنه يُستخدم بشكل أساسي للكشف عن هطول الأمطار و الظواهر المناخية الأخرى.

(نيكسراد NEXRAD) هي إختصار لـ كلمة (رادار الجيل التالي - NEXt generation RADar ) و هو يشير إلى شبكة من مواقع رادار (دوبلر) المثبتة بواسطة (الإدارة الوطنية لعلوم المحيطات و الغلاف الجوي).

تم تصميم هذه الشبكة خصيصاً لتوفير التغطية الرادارية الكاملة للأحداث التي تحدث في الأرصاد الجوية في الولايات المتحدة. و تلك الشبكة الواسعة من محطات الرادار (نيكسراد) توفر تغطية كاملة تقريباً للولايات المتحدة القارية، و ألاسكا، و هاواي.

مدى كل رادار (نيكسراد) هو 124 ميلاً بحرياً.

كيف يعمل الرادار ؟

يعمل الرادار على عدة مراحل بالترتيب :

 1  إكتشاف الهدف :

- الرادار يصدر نبضات كهرومغناطيسية مُركزَّة بواسطة هوائي (إريال)، ثم تنتقل هذه النبضات عبر الغلاف الجوي (إنظر الشكل A).



- الإجسام الموجودة في مسار النبضات الكهرومغناطيسية، تُسمى بـ "الأهداف" أو "ألاصداء"، و عندما تصطدم هذه الأجسام بالنبضات الكهرومغناطيسية فإن النبضات ستتبعثر معظمها، و لكن سوف ينعكس بعضها إلى الوراء في إتجاه الرادار (الشكل B).



- هوائي الاستقبال (إريال الإستقبال) في العادة يكون هو نفسه إريال الإرسال و يقوم بـ جمع الأشعة العائدة بشكل مُتناثر و يدخلها في جهاز "مُتَلقِّي - Receiver".

- النبضات الكهرومغناطيسية المواجِهة للهدف تكون متناثرة في جميع الاتجاهات. و كلما كان الهدف أكبر، كلما كانت الأشارة أقوى ( إنظر الشكل C ).



- و أيضاً، كلما كانت الأهداف الموجودة أكثر ، كلما كانت الإشارة العائدة أقوى، (الشكل D).



- يقيس الرادار الإشارة العائدة، و هي تسمى "الإنعكاسية".

- و يرتبط حجم " الإنعكاسية " بـ عدد و حجم الأهداف التي واجهتها.


 2  موقع الهدف :

الرادار يحتاج إلى 3 معلومات لتحديد موقع الهدف :

 أ  "زاوية السمت"، و هي زاوية شعاع الرادار المتعلقة بـ الشمال.



 ب  "زاوية الارتفاع" و هي زاوية شعاع الرادار المتعلقة بـ الأرض.



 ج  المسافة من الرادار إلى الهدف.



يتم تحديد المسافة عن طريق قياس الوقت الذي تستغرقه النبضات الكهرومغناطيسية للتحرك ذهاباً و عودة من الرادار إلى الهدف.


 3  سرعة الهدف :

رادارات (دوبلر)، مثل رادارات (نيكسراد)، فهي تستطيع أيضاً قياس "السرعة الشعاعية"، المُكوَّنة من سرعة الهدف بإتجاه أو عكس إتجاه الرادار.