EMS Leeromgeving · Inhoud · Hoofdstuk 5 · §5.11 · English version

§5.11 Pulse doppler radar en Moving Target Indicator

Open §5.11 in de academy

Simpel gezegd

Boven land is de echo van de grond vaak veel sterker dan die van een vliegtuig. De radar kijkt daarom naar wat beweegt (de dopplershift) en gooit echo's die stilstaan weg.

In de praktijk

Zo kan een jachtvliegtuig een laagvliegend doel tegen de grond zien (look-down). De keerzijde: wat stilhangt of dwars vliegt, valt in hetzelfde filter. Een helikopter die laag en bijna stil achter dekking hangt, is voor zo'n radar lastig te vinden — al kunnen de draaiende rotorbladen hem toch verraden.

Het grootste probleem van een pulse radar boven land is clutter: de echo van het aardoppervlak kan miljoenen keren sterker zijn dan die van een laagvliegend vliegtuig. De oplossing zit in het dopplereffect (§ 5.4): clutter staat stil, doelen bewegen. Twee verwante technieken benutten dat:

Moving Target Indicator (MTI)

Een MTI-radar vergelijkt de fase van de echo's van opeenvolgende pulsen. Een stilstaand object levert telkens exact dezelfde fase: trek twee opeenvolgende echo's van elkaar af en er blijft niets over. Een bewegend doel verandert tussen de pulsen van afstand, dus van fase: het verschil is níét nul en het doel blijft staan. Zo wordt stilstaande clutter "weggevaagd".

MTI heeft één beruchte zwakte: blinde snelheden. Beweegt een doel tussen twee pulsen precies een geheel aantal halve golflengtes, dan is de fase weer exact gelijk en wordt het doel weggefilterd alsof het stilstond:

vblind = n × (λ × PRF) / 2    (n = 1, 2, 3, …) voorbeeld: λ = 10 cm, PRF = 1.000 Hz → blinde snelheden bij 50, 100, 150 … m/s

De remedie is staggered PRI (§ 5.10.6): bij wisselende PRI verschuiven de blinde snelheden per puls-paar, zodat geen enkele snelheid permanent blind is.

Pulse-doppler radar

Een pulse-doppler radar gaat een stap verder: hij filtert niet alleen "beweegt / beweegt niet", maar meet de dopplerfrequentie van elke echo nauwkeurig met een filterbank (FFT). Het resultaat is per doel een volwaardige snelheidsmeting en een veel diepere clutteronderdrukking. Hiervoor is een hoge of medium PRF nodig (eenduidige doppler, § 5.10.1) en een volledig coherente zender/ontvanger-keten.

MTIPulse-doppler
PRFlaagmedium / hoog
Range-metingeenduidigdubbelzinnig (opgelost met PRF-switching)
Snelheidsmetingalleen "beweegt wel/niet"nauwkeurige snelheid per doel
Clutteronderdrukkinggoed (20–40 dB)zeer goed (> 60 dB)
Typisch gebruik(oudere) surveillance-radarsjachtvliegtuigradars (look-down/shoot-down), moderne GBAD
EW-relevantie

Pulse-doppler radars kijken in het snelheids-domein. De tegenmaatregelen doen dat dus ook: de "notch"-manoeuvre (tangentiaal vliegen → dopplershift nul → doel valt in het clutterfilter) en velocity-gate-pull-off-jamming (de snelheidspoort van de tracker stapsgewijs wegtrekken van het echte doel).