Il reperimento e l'inseguimento
di un pallone per mezzo di RADAR risponde ad esigenze molto diverse.
a) misura dei venti
Prima dell'uso dei mezzi di localizzazione come Omega, LORAN o
GPS, il mezzo generalmente utilizzato per seguire l'evolversi
di un pallone nel cielo e dedurre la direzione e la velocità
dei venti in quota è stato il RADAR. In funzione della
distanza e della direzione del pallone si può ricavare,
con il calcolo, il diagramma dei venti. Precedentemente, gli spostamenti
del pallone erano misurati per mezzo di radiogoniometria con l'aiuto
di radioteodoliti. Il radar è ancora utilizzato, ai nostri
giorni, con le radiosonde che emettono su 1680 MHz oppure dalle
sonde come la RS90A. Gli artiglieri francesi in campagna utilizzano
ancora le stazioni SIROCCO (Station Intégrée Radar
d'Observation Continue des COurants aérologiques) dotate
di un radar di inseguimento di pallone-sonda; i dati raccolti
con la misura dei venti e trasmessi dalla radiosonda (P, T e U)
completano gli elementi di tiro.
b) sicurezza aerea
Sebbene la probabilità di collisione tra un aereo e un
pallone stratosferico sia estremamente bassa e i rischi che ne
deriverebbero siano molto limitati, i palloni-sonda, al di là
di una certa massa, devono essere muniti di un riflettore radar.
Viene utilizzato il riflettore a forma di triedro/ottaedro. Viene
sistemato tra il paracadute e la gondola (foto a lato)
c) calibrazione di radar
La posizione di una radiosonda localizzata con DGPS (GPS differenziale)
può essere conosciuta con grande precisione. Questa misura
può permettere la verifica del funzionamento di un radar
adibito alla sorveglianza del cielo.
Ruolo del riflettore
Per un RADAR, un pallone e la sua piccola gondola sono molto poco
visibili, le onde riflesse da una radiosonda sono di debolissima
intensità. Inoltre, l'ampiezza del segnale riflesso può
variare secondo l'orientamento della gondola. Esistono anche svariati
tipi di riflettori il cui scopo è generalmente di riflettere
la maggior parte dell'energia ricevuta (caso del riflettore a
forma di ottaedro) o, al contrario, una piccolissima parte di
questa energia ma in modo molto preciso (caso del riflettore
sferico).
Il riflettore ottaedrico
Il suo principio è noto da molto tempo sotto forma di un
triplice specchio che ha la particolarità di riflettere
la luce esattamente nella direzione di provenienza. I tre specchi
sono disposti ad angolo retto come le tre facce di un cubo che
condividono lo stesso vertice. Il raggio luminoso incidente il
primo specchio sarà riflesso sul secondo, poi sul terzo
e ripartirà in direzione della sorgente. Raggruppando otto
dispositivi simili si ottiene un riflettore che, qualunque sia
la precisione della sua orientazione e la direzione del raggio
luminoso, rinvierà quest'ultimo verso la sorgente con un
minimo di perdite. Come per uno specchio piano, la potenza del
raggio riflesso sarà proporzionale alla superficie riflettente,
salvo le perdite.
Sulle figure qui sotto si comprende come un diedro (fig. di sinistra)
rifletta un raggio incidente. Sul triedro della figura centrale
il raggio incidente si rifletterà tre volte (due volte
in un caso particolare) prima di ritornare esattamente verso la
sorgente.
La figura di destra mostra un riflettore radar utilizzato sui
palloni-sonda. E' smontabile, molto leggero ma un po' fragile
durante i recuperi negli alberi. Si immagina che, qualunque sia
la direzione nello spazio da cui proviene il segnale del radar,
esso incontrerà uno degli otto triedri.
La "Superficie Equivalente Radar" (SER) di un tale riflettore
è dell'ordine di 7m²
Due facce riflettenti
Tre facce riflettenti
24 facce riflettenti
Il riflettore sferico
Come il triedro che rinvia integralmente l'energia ricevuta (o
quasi, poiché c'è sempre un po' di perdita e di
diffusione), il riflettore sferico riflette tutta l'energia che
riceve. La differenza è che la rinvia in (quasi) tutte
le direzioni e solo una parte molto piccola viene riflessa verso
la sorgente, cioè al radar stesso. La percentuale d'energia
di ritorno è nota, cosa che permette, in funzione della
distanza, di verificare la sensibilità del radar, oltre
la sua precisione in direzione e in distanza.
Le BEM "Monge" (Bâtiment d'Essais et de Mesures=BEM=nave
di prove e misure, n.d.t.) effettua di tanto in tanto dei radiosondaggi
con riflettori sferici.
Una piccolissima parte di energia viene riflessa in direzione
del RADAR
Il reperimento e l'inseguimento
di un pallone per mezzo di RADAR risponde ad esigenze molto diverse.
