Søk i artikler

Hvordan klarer en radar å skille et objekt fra landskapet rundt?

Hvordan vet en radar at det er for eksempel en stridsvogn den ser og ikke bare et fjell eller en stor stein? Og hvorfor forandrer lyden av en bil seg i det bilen passerer? Dette er to ting av samme sak.

En radar benytter seg av noe som heter dopplereffekten. Før vi går noe videre på teorien bak en radar må vi forklare dopplereffekten.

Dopplereffekten

Dopplereffekten er oppkalt etter den østeriske fysikeren Christan Doppler. Det er teorien om den tilsynelatende endringen i frekvens eller bølgelengde av en bølge som registreres av en observatør som beveger seg relativt til bølgens kilde. På norsk, om kilden til en bølge beveger seg i forhold til deg, vil du oppleve dopplereffekten. En god illustrering av dette er om man står ved siden av en vei og hører en bil komme. Idet bilen passerer vil lyden bli mye mørkere. Det er enda enklere å høre med en bil med sirener.

Eksempellyd 1: Doppler ambulanse

Eksempellyd 2: Doppler racerbil

Hør hvordan lyden blir mye mørkere i det bilen passerer. Så hva skjer egentlig? Jo, i det bilen beveger seg mot deg, sender den ut lydbølger. Men fordi den kjører samme retning som lydbølgene som treffer øret ditt, blir hver lydbølge sendt ut med kortere mellomrom enn om bilen hadde stått stille. Litt vanskelig å forklare, men prøv å skjønn det slik at når en lydbølge er sendt ut fortsetter man i samme retning og sender neste. Idet lydbølge nummer to blir sendt har man beveget seg litt og den vil komme ut nærmere lydbølge en enn om man hadde stått stille. Likedan er det idet bilen passerer deg og kjører vekk fra deg. Hver lydbølge vil bli sendt ut lengre fra hverandre enn det ellers ville gjort. Vi får dermed en forandring i frekvens. Frekvens, når man snakker om lyd er hvor lys eller mørk lyden er. Høy frekvens er lyse lyder og lav frekvens er mørke lyder. Som eksempelet viser. Bilen kommer mot deg. Lyden er lys, bilen kjører fra deg, lyden er mørk. Altså imot deg har den høyere frekvens og ifra deg har den lavere frekvens enn den ville gjort om den sto stille.

Her ser man dopplereffekten illustrert. For hver nye lydbølge bilen sender ut, har den forflyttet seg noe. Dette gjør at lyden foran bilen har en høyere frekvens enn lyden bak bilen. Lyden foran er dermed lysere enn lyden bak.

Tilbake til radar

Så hva har denne dopplereffekten å gjøre med en radar? Svaret er: alt. Det en radar gjør er å sende ut en elektromagnetisk puls. Altså en puls med radiobølger. Disse bølgene har en viss frekvens. Den sender en puls som en stråle mot et bestemt sted. Så mottar den muligens et ekko. Det den da vet er at strålen har truffet noe. Men dette kan være et tre eller et fjell eller hva som helst. Dette blir på en bakkeradar "ignorert", eller ofte tegnet som et bakgrunnsbilde. Mottar den derimot et ekko som har en annen frekvens enn det signalet den sende ut, vet den at den har truffet noe som beveger seg, da signalet har fått en dopplereffekt. Dette vil da radaren merke seg. Retningen den sende strålen og tiden det tok før ekkoet kom tilbake forteller akkurat hvor og hvor langt unna denne bevegelsen er.

Alt etter hvor kraftig ekkoet er og hvor konstant bevegelsen er osv, osv, regner radaren ut hva som er et virkelig ekko og ikke bare et tre som blåser i vinden. Hvor kresen radaren er på ekkoer kan som regel stilles inn av operatøren.

For radar til luftrom og til dels radar til vann, er saken litt enklere. I lufta får man kun et ekko om det er noe der (og det er som regel et fly eller lignende), og det samme gjelder på vannet. Her har man riktig nok bølger å tenke på, men det er ikke alt for vanskelig å filtrere ut.

En radar kan dermed ikke se deg om du står stille, eller ikke beveger deg i forhold til radarbølgene. (90 grader på strålen), da den ikke vil motta noe ekko med forandret frekvens og vil se på deg som landskap.

En dyktig radaroperatør kan høre på ekkoet og dermed høre en signatur av hva det er han ser. Det er slik man identifiserer objekter sett av en radar. Radar er forresten opprinnelig en forkortelse. Det står for Radio Detection and Ranging.

Lik oss på Facebook