Perchè ogni imbarcazione dovrebbe essere equipaggiata con un‘antenna radar

Perchè ogni imbarcazione dovrebbe essere equipaggiata con un‘antenna radar

I sistemi radar sono ancora considerati una delle tecnologie più sicure per evitare le collisioni a bordo. Soprattutto di notte, in condizioni di scarsa visibilità o nebbia, è il metodo più affidabile per evitare collisioni con altre barche o oggetti non segnalati sulla carta nautica, come per esempio una boa.

Come funziona un sistema radar?

Come funziona un sistema radar?

La parola Radar deriva dall’inglese "Radio Direction Finding and Ranging" e descrive la determinazione della posizione e della distanza attraverso l'emissione e la riflessione delle onde radio. Queste onde elettromagnetiche corte, dette anche onde d'impulso, vengono emesse dalla tua antenna radar a bordo. Se questi impulsi emessi rimbalzano contro altre imbarcazioni, boe, un impianto portuale circostante o simili, vengono riflessi e ricevuti di nuovo dalla tua antenna radar. Il tuo impianto radar collegato o il tuo display multifunzione con capacità radar valuta le informazioni trasmesse, crea una rappresentazione di un possibile ostacolo o oggetto, calcola la tua distanza da questo e ne determina anche la direzione. La rotazione continua dell'antenna radar assicura che gli impulsi siano inviati in modo uniforme in tutte le direzioni e che venga monitorato non solo un lato della barca. I moderni sistemi radar come quelli offerti da SVB sono indicati come radar a luce diurna o radar a scansione a griglia / raster e non necessitano della tradizionale traccia di deviazione/raggio di scrittura. Il sistema radar converte i dati ricevuti in coordinate e visualizza i singoli impulsi ricevuti sotto forma di griglia di facile lettura anche alla luce del giorno.

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Qual è il vantaggio di un‘antenna radar? - Radar vs. AIS

Grazie a un sistema radar a bordo è possibile vedere TUTTE le barche e gli ostacoli presenti nell‘ambiente circostante. Attraverso l‘utilizzo dell'AIS, si vedono solo imbarcazioni o ostacoli che inviano i loro dati AIS specifici tramite un transponder perchè l‘uso dell‘AIS è obbligatorio nella navigazione commerciale, ma non nella navigazione da diporto. Quindi, se hai già un ricevitore AIS o un transponder AIS installato a bordo e ti stai chiedendo se ha senso acquistare comunque un sistema radar, la risposta è sicuramente sì! Questo è l'unico modo per ridurre il rischio di una possibile collisione in caso di nebbia, buio o forti piogge.

Che cos‘è un dispositivo radar a impulsi?

I radar si differenziano per il modo in cui il segnale ad alta frequenza viene generato ed elaborato. Un dispositivo radar ad impulsi, detto anche radar ad impulsi, rappresenta il classico tipo di radar. Funziona con un magnetron, cioè un tubo elettronico che fornisce un'alta frequenza con una potenza elevata (oltre 2000 W). Occorre che raggiunga la temperatura prima del funzionamento, ciò è possibile attraverso il riscaldamento elettrico. A seconda delle dimensioni del radar sono necessari alcuni minuti. I radar a impulsi emettono brevi impulsi di pochi decimi di microsecondo ad alta potenza. Gli impulsi brevi migliorano la risoluzione a distanza, ma indeboliscono l'eco. Di conseguenza è necessaria un‘elevata potenza di trasmissione di diversi chilowatt. Durante la trasmissione e poco dopo, il ricevitore non è in grado di valutare gli echi. Ciò significa che non è possibile utilizzare l‘aria intorno all'antenna e viene chiamata zona morta. A seconda della tecnologia e del raggio impostato, questa zona può essere di diversi metri o addirittura di diverse miglia. La tecnologia dei radar a impulsi si è continuamente evoluta nel corso degli anni e oggi esistono in commercio radar molto più moderni con evidenti vantaggi.

Che cos‘è un radar a compressione d‘impulso?

A differenza del radar a impulsi, il radar a compressione d'impulso raggiunge la risoluzione a lungo raggio non per la brevità degli impulsi, ma per una frequenza in continuo cambiamento del segnale trasmesso, permettendo al ricevitore di determinare all'interno di un eco, dal quale parte del segnale trasmesso si origina. Impulsi di lunghezze diverse vengono inviati uno dopo l'altro, impulsi brevi con bassa potenza per distanze ravvicinate e impulsi più lunghi con maggiore potenza per distanze più lunghe. Per ottenere un'eco affidabile, i radar a compressione d'impulso richiedono una potenza di trasmissione notevolmente inferiore rispetto ai radar ad impulsi (20-40 watt). Il segnale viene codificato per allungare l‘impulso trasmesso e poi il ricevitore comprime l‘onda ricevuta in eco. Questo processo è chiamato compressione d'impulso. Le interferenze, come la pioggia o gli echi di marea, vengono automaticamente ridotti da questi radar e la sensibilità del ricevitore aumenta.

Cos'è un radar a banda larga e quali sono i vantaggi della tecnologia radar a banda larga?

Un radar a banda larga funziona con la tecnologia FMCW (Frequency Modulated Continuous Wave) ed è quindi chiamato anche radar ad onda continua. I sistemi a banda larga non mostrano quasi nessuna deformazione e distorsione radiale. Di conseguenza, gli obiettivi a distanza ravvicinata sono visualizzati in modo particolarmente chiaro e privo di interferenze, ma anche quelli a distanza maggiore possono essere facilmente identificati. Le antenne radar a banda larga della nuova generazione sono in grado di visualizzare gli oggetti a una distanza di 32 nm in modo chiaro e distinto. Un radar a banda larga non necessita di una fase di riscaldamento ed è immediatamente pronto per l'uso, ad esempio in caso di nebbia improvvisa. L'esposizione alle radiazioni di un radar a banda larga è significativamente più bassa, non è necessario considerare una zona cieca per la protezione della salute. Le moderne antenne radar a banda larga possono visualizzare fronti di pioggia, tempeste e altri fronti meteorologici e distinguerli da altri segnali. L'unico svantaggio della tecnologia radar a banda larga: i cosiddetti radar response beacon (RACON), i segnali SART e gli RTE non possono essere identificati e

Cos‘è un radar Doppler?

I radar Doppler, chiamati anche radar a compressione di impulsi Doppler, rappresentano la più recente tecnologia radar. I radar Doppler hanno una risoluzione significativamente più alta, una radiazione più bassa, sono più leggeri e più efficienti dei vecchi radar analogici a magnetrone. Anche a distanza ravvicinata offrono un migliore rilevamento, ad esempio, di boe o kayak. Non richiedono una fase di riscaldamento, sono immediatamente pronti per l'uso e hanno una portata fino a 48 miglia nautiche. I radar Doppler sono in grado di rilevare le minime variazioni di ritardo dell'eco utilizzando il Motion Detection. I ritardi di eco più brevi identificano i bersagli in avvicinamento e i ritardi più lunghi individuano i bersagli lontani. Inoltre, i bersagli mobili possono essere distinti dai bersagli fissi. Un display con codifica a colori (obiettivi in avvicinamento rosso, obiettivi in movimento verde) aiuta ad interpretare più rapidamente i dati radar. La funzione MARPA (Mini Automatic Radar Plotting Aid) rileva le altre imbarcazioni, compresa la loro velocità e rilevamento, e calcola il prossimo punto di avvicinamento (CPA - Closest Point of Approach) e il tempo di avvicinamento più vicino (TCPA - Time to Closes Point of Approach). L'allarme di pericolo fa scattare un allarme sonoro non appena un bersaglio tracciato entra nella zona di pericolo preimpostata. La tecnologia Doppler deve essere pienamente supportata dal tuo display multifunzione. Il collegamento in rete tra produttori non è generalmente possibile con le antenne radar. Per utilizzare il display MARPA si consiglia una bussola esterna collegata all'unità radar e al display multifunzione tramite NMEA 2000.

Cosa bisogna considerare quando si interpretano gli echi radar?

La lettura e l'interpretazione della visualizzazione dell’ambiente circostante e degli ostacoli di un radar richiede una certa pratica. È importante prestare attenzione ad alcuni punti.

1 La dimensione degli oggetti visualizzati

Le dimensioni degli oggetti visualizzati non sono necessariamente proporzionali alle loro dimensioni reali. Oltre alla dimensione degli oggetti, o all'area che essi forniscono agli impulsi, la dimensione visualizzata dipende dal materiale di cui è fatto il target. Il metallo riflette molto bene, il legno meno. La forma, il posizionamento e l'altezza dell'oggetto determinano anche la dimensione visualizzata sullo schermo radar. Il bersaglio perfetto è verticale rispetto alla superficie dell'acqua, è rettangolare e non ha curve, è in metallo altamente conduttivo, ha un'ampia superficie ed è alla stessa altezza dell'antenna radar.

2 Movimento relativo

Nell'interpretazione dell'immagine radar, è importante notare che la propria antenna radar costituisce il centro del display. Il movimento della propria barca è incluso nei movimenti degli echi mostrati. Ciò significa che, ad esempio, si muovono anche oggetti fissi come una boa o sezioni di terra.

3 Espansione radiale degli impulsi radar

Se gli oggetti nella stessa area sono molto vicini l'uno all'altro, le antenne radar magnetron spesso li rilevano come un unico grande oggetto. Affinché due oggetti vengano rilevati e visualizzati separatamente, devono essere distanti tra loro più di un'ampiezza dell’impulso (metà della durata effettiva dell'impulso dall'antenna all'oggetto e viceversa). Per garantire una chiara definizione del bersaglio anche a distanza ravvicinata, si dovrebbe ridurre l'ampiezza dell'impulso dell'antenna radar. Questo influenzerà anche il raggio delle miglia nautiche. Questo problema non esiste più con le antenne radar delle tecnologie più recenti, con la banda larga, la compressione degli impulsi e la tecnologia Doppler, in quanto sono generalmente più ad alta risoluzione a distanza ravvicinata rispetto ai vecchi dispositivi magnetron. Inoltre, il display può essere ulteriormente migliorato sul display multifunzione utilizzando filtri appropriati.

Si raccomanda vivamente di leggere attentamente le istruzioni per l'uso dell'antenna e del monitor prima di utilizzare il nuovo sistema radar sull'acqua. Familiarizza con le caratteristiche del tuo sistema e testalo in porto se necessario. Ogni volta che installi un nuovo sistema radar, assicurati di controllare prima il corretto rilevamento!

Quali disturbi ed errori possono verificarsi con le unità radar?

1 Lacune di ricezione e perdite

Le onde di un'antenna radar si muovono alla velocità della luce. Il tempo tra la trasmissione e la ricezione degli impulsi è generalmente così breve che l'antenna radar nel frattempo si muove solo minimamente. Tuttavia, durante il breve "passaggio" dalla trasmissione alla ricezione, possono esserci delle lacune nella ricezione e possono verificarsi delle perdite, soprattutto se l'oggetto da raggiungere è a grande distanza e le onde devono quindi percorrere una distanza maggiore. A questo scopo, i sistemi radar dei marchi Garmin, Raymarine, Simrad, B&G e Furuno hanno funzioni che permettono di passare ad ulteriori distanze. Il sistema invia poi automaticamente impulsi estesi per mantenere al minimo le perdite.

2 Falsi echi

Un eco errato si verifica quando gli impulsi inviati dall'antenna radar incontrano, per esempio, pioggia battente o le onde. Gli echi dei fronti di tempesta e delle piogge abbondanti sono costituiti da molti piccoli impulsi che cambiano costantemente di dimensione, intensità e portanza. Questi echi sono di solito visualizzati sul display radar come aree grandi e puntiformi. Grazie a questo effetto, i fronti della tempesta possono essere rilevati in anticipo. Le funzioni di filtro sul display multifunzione possono filtrare di conseguenza gli echi di disturbo.

3 Impulsi di interferenza

Un diverso tipo di interferenza e un'errata visualizzazione possono verificarsi se più imbarcazioni con un'installazione radar a bordo operano all'interno della stessa area. Questi impulsi di interferenza vengono visualizzati sul tuo radar come punti a spirale al centro dello schermo. La maggior parte dei produttori di apparecchi radar offre impostazioni di soppressione delle interferenze che possono ridurre e filtrare gli echi di disturbo sul display radar.

Come posso evitare le collisioni in mare e adottare misure evasive?

Se un'eco continua ad avvicinarsi al centro del tuo schermo - cioè a te - dovresti letteralmente "drizzare le orecchie", stare in guardia e, se necessario, prendere contromisure e agire in modo evasivo. Una manovra evasiva dovrebbe normalmente essere effettuata a dritta (vedi Regola 19 del Regolamento Internazionale per la prevenzione delle collisioni in mare).

Che cos‘è un overlay radar?

Per identificare i segnali radar non chiari, rilevare gli oggetti in avvicinamento in tempo ed evitare collisioni, si consiglia di confrontare l'immagine radar a bordo con altri display come AIS, GPS e la carta nautica elettronica. Una sovrapposizione radar (overlay) si riferisce alla sovrapposizione, ad esempio, di immagini radar e carte nautiche elettroniche con lo stesso orientamento.

Si consiglia di utilizzare un sensore bussola esterno per garantire una copertura radar omogenea sul display multifunzione. Alcuni autopiloti hanno un sensore già installato.

Il punto di montaggio ottimale per le antenne radar

Le antenne radar dovrebbero essere montate il più in alto possibile a bordo, migliorando così la loro portata. Anche con le antenne radar più vecchie è importante un'installazione alta, in modo che l'area del ponte della tua imbarcazione cada nella zona cieca dell'antenna, al di fuori dell'angolo di apertura (verticale) del fascio principale. Questo perché le radiazioni delle antenne radar a impulsi possono essere dannose se sono in stretto e regolare contatto. Più alta è l'antenna montata, più si estende la zona cieca. Se l'antenna radar è montata troppo alta, tuttavia, gli impulsi colpiscono la superficie dell'acqua con un ritardo corrispondente e il raggio si riduce. Con le nuove tecnologie radar come la banda larga o la compressione degli impulsi, l'esposizione alle radiazioni è paragonabile a quella di un telefono cellulare e gli echi vengono visualizzati a distanza ravvicinata a partire da soli 10 m. Pertanto, la zona morta non è più importante.

Sulle barche a vela le antenne radar Random rotonde sono di solito montate sull'albero, il che consente di risparmiare spazio oltre ai vantaggi già menzionati. A questo scopo vengono offerti diversi supporti per l'albero. Particolarmente consigliata è l'installazione all’albero con un supporto per montante cardanico. Questo supporto è autolivellante, in modo da garantire che l'antenna radar rimanga sempre in posizione orizzontale anche in caso di forte moto ondoso. Questo aumenta le prestazioni dell'antenna.

Come si cabla un'antenna radar a bordo?

Le unità radar sono di solito collegate direttamente al plotter tramite la loro interfaccia Ethernet o RayNet. Alcune antenne radar richiedono un cavo di alimentazione in aggiunta al cavo dati. I dati radar non possono essere trasmessi attraverso il protocollo NMEA. Un'altra alternativa è quella di scegliere un'antenna radar con WiFi, in questo caso non è necessario alcun cablaggio al plotter. Se possibile, si consiglia di scegliere un'antenna radar cablata, poiché il segnale WiFi potrebbe essere disturbato da una tempesta o da altre influenze esterne.