تعتبر الرادارات (Radar) أدوات حاسمة في مجال الاكتشاف والمراقبة، وتستخدم لاكتشاف الأهداف المعادية في البيئات المختلفة، سواء كانت جوية أو بحرية أو برية. تعتمد آلية عمل الرادارات على مفهوم الاستشعار عن بُعد باستخدام الأمواج الكهرومغناطيسية.
تتألف الرادارات من عدة مكونات أساسية، وهي كالتالي:
1. مولد الإشارة (Transmitter): يقوم بتوليد إشارة كهرومغناطيسية عالية التردد وعالية الطاقة. يتم تضخيم هذه الإشارة وإرسالها بواسطة هوائي الرادار.
2. هوائي الرادار (Radar Antenna): يستخدم لتوجيه الإشارة التي تم توليدها من المولد باتجاه الفضاء الذي يتم استكشافه. يعمل الهوائي على تحويل الطاقة الكهرومغناطيسية إلى طاقة موجات الرادار.
3. مستقبل الرادار (Radar Receiver): يستقبل الموجات التي تعود من الأهداف المحتملة ويقوم بتحويلها إلى إشارات كهربائية قابلة للمعالجة.
4. نظام المعالجة (Signal Processor): يقوم بتحليل الإشارات الواردة من المستقبل ومعالجتها لاستخراج المعلومات المفيدة، مثل موقع الهدف وسرعته واتجاهه.
آلية عمل الرادارات:
1. إرسال الإشارة: يبدأ الرادار بإرسال إشارة كهرومغناطيسية عالية التردد وعالية الطاقة باستخدام المولد. تختلف ترددات الإشارات المرسلة باختلاف التطبيقات والبيئات. عندما تصطدم الإشارة بالأهداف المحتملة، يحدث تباين في الإشارة.
2. انعكاس الإشارة: عندما تصطدم الإشارة بالهدف، يتم انعكاس جزء من الإشارة باتجاه الرادار. يعود جزء من الإشارة المرسلة إلى الرادار بعد أن تصطدم بالهدف. تتأثر شدة الإشارة المرتدة بالخصائص الكهرومغناطيسية للهدف وحجمه وشكله، وكذلك بزاوية ميل الهدف مقارنة باتجاه الرادار.
3. استقبال الإشارة: يستقبل المستقبل الإشارة المرتدة ويحولها إلى إشارات كهربائية قابلة للمعالجة. يتم تضخيم هذه الإشارات وإرسالها إلى نظام المعالجة للتحليل.
4. تحليل الإشارة: في نظام المعالجة، يتم تحليل الإشارات الواردة من المستقبل ومعالجتها لاستخراج المعلومات المفيدة. يتم استخدام تقنيات متقدمة لتحديد موقع الهدف وتحديد سرعته واتجاهه. يتم استخدام العديد من الخوارزميات والتقنيات لتحليل الإشارات وفصلها عن الضوضاء وتحديد الأهداف المعادية.
5. عرض البيانات: بعد تحليل الإشارات واستخراج المعلومات المفيدة، يتم عرض هذه البيانات على واجهة المشغل. يتم عرض المعلومات بشكل مرئي للمشغل، مثل الهدف المكتشف وموقعه وسرعته واتجاهه.
أنواع الرادارات
قد تختلف تفاصيل آلية عمل الرادارات بين التطبيقات المختلفة والأنواع المختلفة من الرادارات. على سبيل المثال، هناك رادارات ثنائية الأبعاد ورادارات ثلاثية الأبعاد، وهناك تقنيات متقدمة مثل الرادارات ذات الفتحة الصناعية (Synthetic Aperture Radar) التي تستخدم في التصوير الجوي والاستشعار عن بُعد.
باختصار، تعتمد آلية عمل الرادارات على إرسال إشارات كهرومغناطيسية عالية التردد واستقبال الإشارات المرتدة من الأهداف المحتملة. تحليل هذه الإشارات يسمح للرادار بتحديد موقع الأهداف ومعلومات أخرى مفيدة. تقنيات الرادار تعتبر حاسمة في مجالات مثل الدفاع، والملاحة الجوية، والمراقبة الجوية، والتنبؤ بالطقس، والبحث والإنقاذ، وغيرها من التطبيقات التي تتطلب الاكتشاف والمراقبة عن بُعد.



