13 Miguens_14_2 Interpretação da Imagem Radar
Navegação Radar - Interpretação da Imagem Radar
A interpretação da imagem radar nem sempre é fácil e requer experiência, especialmente em condições meteorológicas desfavoráveis.
Fatores que Produzem Erros na Interpretação
Poder de discriminação e marcação
Poder de discriminação e distância
Setores de sombra
Ecos múltiplos
Ecos falsos
Ecos laterais
Os dois primeiros fatores foram abordados na sessão 14.1.
Áreas e Setores de Sombra Radar
Ocorrem quando um navio grande obscurece um alvo menor posicionado atrás, ou quando um alvo além do horizonte radar é obscurecido pela curvatura da Terra. Obstáculos no próprio navio, como uma chaminé, também podem causar obstrução, resultando em arcos ou setores cegos.
Quando a chaminé reflete os ecos para a antena do radar, a antena ainda está emitindo energia de radiofrequência e, portanto, não detecta a chaminé. Qualquer superfície metálica que se interponha na trajetória da energia irradiada reduz a intensidade do campo e, consequentemente, a distância de detecção na marcação correspondente.
Diagramas de Cobertura Horizontal
Mostram as distâncias de detecção nas várias marcações relativas do navio onde o radar está instalado. O diagrama de radiação horizontal de uma antena não obstruída (alfa) é diferente do diagrama de uma antena com obstrução no setor de ré (bravo).
Ecos Múltiplos
Causados por reflexões múltiplas de pulsos entre o navio e um alvo próximo, geralmente outro navio. O eco múltiplo é um pique falso que aparece na tela do radar na mesma marcação que o alvo real, mas em uma distância múltipla da correta.
A antena emite um pulso que reflete no alvo, reflete no costado do navio, volta para o alvo e retorna para a antena. A tela marca dois alvos na mesma marcação, mas com a distância múltipla (eco duplo ou triplo).
Calibragem do Radar
Ecos múltiplos podem ser usados para verificar a calibragem do radar. Se o radar estiver calibrado corretamente, a distância ao segundo eco será o dobro da distância ao alvo real. Qualquer erro de calibragem pode ser detectado pela medida da distância do primeiro eco ao segundo.
Definindo as distâncias:
d: distância da antena do radar até o alvo e de volta.
d_2: distância da antena, refletindo no alvo, no costado do navio, voltando para o alvo e para a antena.
As equações são:
d = \frac{1}{2} \cdot t \cdot c + EC
d_2 = t \cdot c
Onde:
t é o tempo.
c é a velocidade da luz.
EC é o erro de calibragem.
A distância do alvo real até o eco duplo é d_2 - d:
d_2 - d = t \cdot c - (\frac{1}{2} \cdot t \cdot c + EC) = \frac{1}{2} \cdot t \cdot c
Subtraindo as equações, o erro de calibragem se cancela.
Eco Falso (Eco Indireto)
É um pique falso que aparece no PPI (Plane Position Indicator). Ocorre quando a energia refletida pelo alvo reflete-se novamente em uma parte da estrutura do navio antes de retornar para a antena. Aparece na mesma distância que o eco verdadeiro, mas na marcação da superfície refletora intermediária.
Exemplo
A antena emite um pulso para o objeto, que volta para a antena. A antena gira e o pulso reflete na chaminé, vai até o alvo, volta para a chaminé e volta para a antena, formando o eco falso.
Outro tipo de eco falso pode ser causado pela reflexão da energia irradiada de um navio para outro antes de retornar à antena do radar.
A montagem da antena do radar em uma plataforma imediatamente à frente do mastro pode causar ecos falsos, especialmente com navios navegando em coluna.
Ecos Laterais
São um tipo de eco falso causados pelos lóbulos laterais (ou secundários) do feixe radar. A antena irradia, além do lóbulo principal, lóbulos laterais indesejáveis. Se a energia desses lóbulos laterais é refletida por um alvo, aparecerão ecos laterais na tela do radar.
Como o campo energético dos lóbulos secundários é fraco, eles afetam apenas os alvos próximos. O eco lateral tem a aparência de um arco de círculo. Se o alvo estiver muito próximo, pode formar um semicírculo ou um círculo completo, com raio igual à distância do alvo.
Minimizando Efeitos
Para minimizar o efeito de ecos laterais, diminui-se o ganho ou aumenta-se o controle STC (Sensitivity Time Control).
Alvos Terrestres
A largura do feixe radar e o comprimento dos pulsos transmitidos causam distorções na imagem radar, resultando em falsas linhas de costa e outras deformações. Superfícies verticais são melhores refletoras. A superfície do mar só retorna ecos com vagas.
Dunas de Areia
Dunas cobertas com vegetação produzem um sinal forte, levando o operador a considerá-las como a linha da costa. Um exame cuidadoso da carta náutica é essencial.
Dunas de areia podem produzir ecos fortes devido à combinação da superfície vertical da duna com a superfície horizontal da praia, formando uma espécie de diedro refletor de radar.
Alvos no Mar
Navios geralmente fornecem bons ecos, especialmente quando vistos de través. As distâncias de detecção variam:
Barcos de madeira: 0,5 a 4 milhas
Baleeiras: até 2 milhas
Traineiras: 6 a 9 milhas
Navios pequenos: 6 a 10 milhas
Navios de 10000 toneladas: 10 a 16 milhas
Navios de 50000 toneladas: 16 a 20 milhas
Recomenda-se o uso de refletor radar, especialmente em embarcações pequenas.
Boias
Boias geralmente produzem arcos fracos, especialmente as de forma abaulada ou cônica, que refletem a energia para cima, longe da antena do radar.
Boias pequenas: 0,5 a 1 milha
Boias maiores: 2 a 4 milhas
Boias com refletor radar: até 6 a 8 milhas
Fenômenos Meteorológicos
Nuvens
Nuvens podem ser detectadas, especialmente cúmulos nimbos, e aparecem como ilhas com contornos definidos. Se a nuvem não contém chuva, dificilmente será detectada.
Chuva
A intensidade dos ecos da chuva pode mascarar ecos de terra e de alvos no mar, além de diminuir o alcance radar. O operador deve ajustar os controles de ganho e FTC (Fast Time Constant) para diminuir o clutter da chuva. A banda X é mais influenciada pela chuva do que a banda S.
Granizo
Granizo é menos prejudicial que a chuva, causando menor atenuação e clutter. O operador deve ajustar os controles do radar da mesma maneira que para chuva.
Serração e Smog
Nevoeiro reduz a visibilidade para 1 km ou menos, enquanto neblina permite ver um pouco mais. Nevoeiro pesado (visibilidade de 100 metros ou menos) reduz o alcance radar para 60\% do normal. Radares de banda X podem detectar bancos de nevoeiro pesado de grande densidade.
Smog é a névoa seca comum em grandes cidades, diminuindo o alcance radar devido à absorção de energia pelas partículas em suspensão.
Em qualquer tipo de precipitação, o radar de banda S é menos afetado que o de banda X.
Vento
A direção do vento pode ser inferida indiretamente, pois o vento influencia o estado do mar, gerando vagas. O clutter do mar é mais pronunciado a barlavento do que a sotavento.
Tempestades Tropicais
Tempestades tropicais produzem ecos bem definidos no radar.
Auxílios à Navegação no Radar
Podem ser ativos (emitem sinal) ou passivos (refletem sinal).
Refletor Radar
É o único auxílio passivo, composto por superfícies refletoras planas formando ângulos retos entre si (diedro ou triedro refletor).
Racon (Radar Beacon)
É um auxílio ativo que, quando excitado por um radar de navegação, retorna um sinal distinto que aparece na tela do radar, possibilitando a identificação positiva do alvo, bem como a leitura precisa de marcação e distância radar. Possui agilidade de frequência e dualidade de banda (responde em banda X e S). Geralmente transmite um sinal Morse.
Usos do Racon
Aterragem
Navegação a curta distância
Alinhamento
Marcações de pontes
Novos perigos (cascos soçobrados)
Identificação de linha de costa
Marcação de estruturas ao largo (plataformas de petróleo)
Ramarc (Radar Marker)
É um auxílio ativo que transmite continuamente ou a intervalos (mais comum) sem a necessidade de ser excitado pelo radar do navio. O sinal forte pode dar origem a ecos falsos, que podem ser atenuados com o FTC. Sinal aparece como uma linha radial tracejada ou pontilhada, indicando apenas a marcação.
Radar Target Enhancer (RTE)
É um auxílio ativo que recebe o pulso do radar e retransmite como eco reforçado, podendo ser utilizado em boias ou pequenas embarcações (especialmente de fibra de vidro ou madeira).