Prezioso radar, un “occhio elettronico” a bordo

In presenza di maltempo, pioggia, nebbia o mare mosso, così come nelle fasi delicate della navigazione, atterraggi, ingresso in porto, il radar rappresenta un valido ausilio per lo skipper. Vediamo come funziona, quali i suoi componenti e come scegliere un dispositivo a misura delle proprie esigenze.

Nelle fasi delicate della navigazione e in presenza di maltempo, nebbia, pioggia o mare mosso, la presenza a bordo di un “occhio elettronico” mette serenità al comandante. Ecco perché oggi anche su barche di piccole dimensioni a vela e a motore dedicate al diporto viene istallato il radar, un apparato ormai disponibile in versione compatta ed economica ad uso di chi va per mare per piacere. Lo scopo del radar è quello di evitare gli abbordi in mare, specie in condizioni di scarsa visibilità, ma può essere di ausilio anche durante gli atterraggi, quando si entra in porto e nella verifica del punto nave. Quello che è certo è che questo dispositivo per quanto affidabile deve essere considerato sempre un ausilio alla navigazione i cui dati vanno sempre interpretati sulla base della propria esperienza, delle competenze marinaresche e del buon senso.

Come funziona il radar? L’apparecchio emette pacchetti di impulsi di onde elettromagnetiche a grande distanza ed è in grado di riceverne quando questi impulsi incontrano degli oggetti solidi, ossia dei bersagli, i cui echi di ritorno vengono elaborati e visualizzati su uno schermo sul quale l’operatore può facilmente misurarne la distanza e rilevamento rispetto alla propria posizione. Quali possono essere i bersagli? Altre barche naturalmente o navi, ma anche linee di costa, boe e moli. Alcuni materiali, per esempio legno e plastica, hanno scarso potere riflettente e rimandano echi molto deboli o addirittura nulli, soprattutto se posti a distanze limite. In linea generale la potenza del segnale viene condizionata dalla distanza, ma anche dalle dimensioni del bersaglio e dalla sua altezza sull’acqua. Inoltre il radar è uno strumento a portata ottica per cui esattamente come l’occhio umano è incapace di vedere oltre il suo orizzonte costituito dalla curvatura della superficie terrestre. L’orizzonte di visibilità del radar può essere ampliato sia dall’altezza della propria antenna sia dall’altezza del bersaglio sull’acqua.

Navigazione con il radar

Radar a Banda S e a Banda X: quale scegliere?

Un radar per essere preciso e affidabile deve possedere una serie di requisiti che riguardano i singoli componenti. Vediamo in questa guida quali caratteristiche devono avere per aiutare gli utenti meno esperti a scegliere un apparato a misura delle proprie navigazioni. Il mercato dei radar per la navigazione marittima da diporto offre due categorie di apparati che si distinguono per la banda di frequenza utilizzata: quelli in Banda S e quelli in Banda X. I primi hanno frequenza più bassa (non oltre 5.000 mHz), quindi sono meno sensibili, inoltre necessitano di antenne di grandi dimensioni (non inferiori a 2,74 m) e trasmettitori di grande potenza (almeno 30 Kw). Per questa ragione sono meno utilizzati dai diportisti.

I radar a Banda X al contrario lavorano a frequenza più alta (fino a 10.000 mHz), hanno una sensibilità maggiore e offrono buone prestazioni anche con antenne di piccole dimensioni; inoltre necessitano di potenze inferiori e consumi di corrente più contenuti. Come è fatto un radar? I radar moderni si compongono di un’antenna, un ricetrasmettitore, un processore e un monitor. In genere le case produttrici offrono la possibilità di avere configurazioni personalizzate di tutti questi componenti. Vediamo quali parametri deve avere ciascuno di questi.

Antenna radar

Antenna e trasmettitore, il “cuore” del radar

L’antenna è un componente di grande importanza che determina la discriminazione in risoluzione angolare dell’apparato, ossia la sua capacità di vedere distinti due bersagli situati sulla stessa distanza e vicini tra loro. Più lunga è l’antenna, maggiore sarà la discriminazione rilevata.  Le lunghezze più usate dai diportisti sono 9 piedi (consentono risoluzione a 1-1,5 gradi), 6-7 piedi (risoluzione 2-3 gradi), 4 piedi (risoluzione a 4-5 gradi). Sulle barche a vela in genere l’antenna del radar viene installata sull’albero, solitamente all’altezza della crocetta più bassa, ma in generale una buona collocazione è su un tubo di acciaio collocato a poppavia del boma o ancora sul classico flying bridge.

Il ricetrasmettitore è altrettanto importante e la tecnologia di oggi permette la realizzazione i dispositivi efficienti di piccole dimensioni e peso contenuto che possono essere alloggiati nel basamento dell’antenna vicino al motore. La potenza di picco suggerita è non superiore a 5 Kw e non inferiore a 2 Kw, il che consente una portata massima del radar per lo meno di 24 miglia, una distanza sufficiente dal punto di vista operativo. Importante per un buon trasmettitore è la durata dell’impulso che agisce sulla sua risoluzione radiale, ossia la sua capacità di distinguere bersagli vicini: il trasmettitore deve poter modulare sia pacchetti di impulsi lunghi che corti a secondo della scala delle distanze utilizzata: impulsi più brevi nelle scale basse e più lunghi in quelle alte. La variazione della lunghezza degli impulsi deve essere automatica, ma deve esserci per l’operatore la possibilità di variarla manualmente indipendentemente dalla scala in uso. Altro elemento che contraddistingue un buon trasmettitore è la cadenza dell’impulso, ossia il numero di impulsi emessi per ogni secondo: una bassa cadenza permette di avere un’elevata portata, mentre una cadenza elevata permette di avere sullo schermo immagini più nitide e luminose. Importante è allora poter lavorare su diverse cadenze secondo le scale di distanza utilizzate.

Monitor radar

Processore, monitor e anticlutter, il radar è servito

Compito del processore, un vero e proprio computer, è quello di elaborare i segnali ricevuti e digitalizzarli sul monitor, nonché agevolare l’operatore nel plottaggio. Il processore deve essere dotato di ingressi e uscite Nmea per consentirne l’interfaccia  con altri apparti, come il Gps, il solcometro, la bussola e le carte nautiche digitali. Ormai la maggior parte di radar in commercio hanno il processore incluso nel monitor. Quanto a quest’ultimo non è molto diverso da quello di una tv o di un pc. Si tratta di modelli LCD (al plasma) che offrono alta risoluzione, dimensioni contenute e assorbono meno corrente rispetto ai tradizionali schermi CRT. Due sono le caratteristiche del monitor da tenere in considerazione: la dimensione e la risoluzione. Per dimensione si intende la misura della diagonale dello schermo di solito espressa in pollici Si suggerisce di utilizzare schermi con dimensione non inferiore ai 1o pollici di diagonale, 15-17 sarebbe l’ideale. Questo perché solo in una porzione di schermo, un cerchio iscritto nel rettangolo del monitor, si ha la rappresentazione digitalizzata del segnale e se questo è troppo piccolo naturalmente sarà più difficile la discriminazione dei bersagli e il conseguente calcolo di rilevamento e distanza. Anche la risoluzione del monitor, ossia il numero di pixel è altrettanto importante, mentre i colori, per quanto suggestivi non sono indispensabili: meglio un monitor in bianco e nero ad alta risoluzione che uno a colori ma con pochi pixel.

Un buon radar infine è dotato di filtri antidisturbo, detti anticlutter pioggia e mare, che attenuano i fenomeni di disturbo come pioggia, riflesso delle onde o increspature del mare agendo sulla sensibilità del radar.

Insomma il radar è un apparecchio portentoso, che per quanto non assolutamente indispensabile, certamente se efficiente e di qualità  può rivelarsi un ausilio importante alla navigazione soprattutto in condizioni di visibilità limitata e ai fini della sicurezza in mare. Un vero e proprio occhio elettronico al servizio dell’equipaggio.

 

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David Ingiosi

Appassionato di vela e sport acquatici, esperto di diporto nautico, ha una lunga esperienza come redattore e reporter per testate nazionali e internazionali dove si è occupato di tutte le classi veliche, dalle piccole derive ai trimarani oceanici

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