Simulador de Física de Radar

Os sistemas de radar funcionam transmitindo pulsos eletromagnéticos e medindo o eco devolvido. A distância máxima de deteção é governada pela equação de radar: P_r = (P_t * G² * λ² * σ) / ((4π)³ * R⁴), onde R é a distância e σ é a secção reta de radar do alvo. O R⁴ surge porque a potência decai como 1/R² na ida e no retorno.

O radar emite um único pulso de ondas de rádio e lê o eco que retorna de três formas ao mesmo tempo. O atraso até ele voltar dá a distância (R = c·Δt/2, dividida por dois porque o pulso faz uma viagem de ida e volta); a intensidade do eco indica se o alvo é sequer detectável; e qualquer deslocamento em sua frequência revela a que velocidade o alvo se aproxima ou se afasta. Conclusão: a luz é tão rápida que um alvo a 150 km responde em menos de um milissegundo.

O radar MTI (indicação de alvos móveis) rejeita o retorno do terreno ignorando ecos cuja frequência não muda de um pulso para o outro. Mas um alvo voando a uma velocidade cega — onde seu deslocamento Doppler cai num múltiplo exato da PRF — parece congelado entre os pulsos e é filtrado junto com as colinas. Essas velocidades seguem v = n·λ·PRF/2; com λ = 0.1 m e PRF = 1000 Hz a primeira é 50 m/s. Radares reais variam sua PRF para fechar essas lacunas.