Storia dei sistemi radar
Il radar (acronimo di Rilevamento e Distanza tramite Radio) è una tecnologia basata sull’emissione di onde elettromagnetiche — solitamente a radiofrequenza o in microonde — per rilevare e localizzare oggetti tramite l’analisi dei segnali riflessi. Nato nei primi decenni del XX secolo, il radar è oggi una tecnologia chiave in settori come difesa, meteorologia, aviazione, navigazione, veicoli autonomi e telerilevamento. Il principio di funzionamento si basa sull’invio di un impulso verso un bersaglio e sulla misurazione del tempo di ritorno dell’eco riflesso, da cui si ricavano distanza, velocità, direzione e persino forma dell’oggetto.
Sebbene i primi esperimenti sull’eco delle onde risalgano alla fine del XIX secolo, fu durante la Seconda Guerra Mondiale che il radar si affermò come strumento militare essenziale. In quel periodo si verificarono enormi progressi nella potenza di trasmissione, sensibilità dei ricevitori, progettazione delle antenne e precisione temporale. Negli anni ’50 e ’60, il radar iniziò ad essere impiegato anche in ambito civile: in meteorologia, grazie al radar Doppler per l’osservazione delle tempeste, e nel controllo del traffico aereo per la gestione sicura delle rotte. Le prime versioni operavano in banda S e X, con sistemi analogici e schermi CRT che richiedevano analisi manuale.
Con il passare degli anni, la tecnologia radar ha subito un’evoluzione radicale. I radar a scansione elettronica (phased array) permisero di dirigere il fascio senza parti meccaniche. Il radar ad apertura sintetica (SAR) introdusse immagini ad alta risoluzione da piattaforme mobili. Il radar a colori migliorò notevolmente la visualizzazione. Negli anni ’90, la digitalizzazione trasformò il radar analogico in digitale, portando a una migliore elaborazione del segnale, riduzione dei disturbi e tracciamento automatico dei bersagli. Oggi i sistemi radar più avanzati impiegano tecnologie come FMCW (onda continua modulata in frequenza), trasmettitori a stato solido e intelligenza artificiale per applicazioni in veicoli autonomi, previsioni meteorologiche avanzate e mappatura 3D.
Cronologia della tecnologia radar
| Anno | Sviluppo tecnico | Descrizione |
|---|---|---|
| 1935 | Primo radar militare | Rilevamento di aerei a fini difensivi |
| 1951 | Progresso durante la guerra | Aumento della portata e della precisione |
| 1960 | Radar phased array | Fascio elettronico senza componenti mobili |
| 1970 | Radar Doppler | Misurazione della velocità tramite effetto Doppler |
| 1978 | Radar a colori | Miglioramento visivo dell’analisi dei segnali |
| 1995 | Radar digitale | Elaborazione digitale con maggiore precisione e affidabilità |
| 2020 | Radar FMCW moderno | Compatto, preciso e a basso consumo per auto e droni |
Principali innovazioni tecnologiche del radar
- Radar a impulsi: Emissione di brevi impulsi per misurare il tempo di ritorno.
- Radar a onda continua (CW): Trasmissione costante, utile per rilevare oggetti in movimento.
- Radar monopulse: Alta precisione angolare grazie al confronto simultaneo di più fasci.
- Radar Doppler: Calcola la velocità tramite la variazione di frequenza del segnale riflesso.
- Radar phased array: Direzione del fascio controllata elettronicamente senza meccanica.
- Radar SAR (Synthetic Aperture Radar): Immagini dettagliate da satellite o aeromobile.
- Radar meteorologico: Rileva pioggia, vento e tempeste usando riflettività e Doppler.
- Radar GPR (Ground Penetrating Radar): Analisi di strutture sotterranee.
- Radar 3D: Scansione tridimensionale per distanza, azimut ed elevazione.
- Radar FMCW: Precisione millimetrica e basso consumo per mobilità e automazione.