Il clutter

Generalita’ Il clutter e’ per un radar di avvistamento un disturbo che puo’ degradarne in modo significativo le prestazioni L’origine di tale disturbo e’ ambientale e si puo’ classificare come clutter di terra, di mare o atmosferico con caratteristiche di riflettivita’ e di spettro diverse Nella definizione delle caratteristiche di tale disturbo giocano un ruolo fondamentale i parametri caratteristici del radar, quali la forma dell’antenna e la sua velocita’ di rotazione, fenomeni di propagazione anomala, la risoluzione del radar, la frequenza di trasmissione, ecc.)

Radar cross-section del clutter La rivelazione di un bersaglio per un radar comporta l’avere la capacita’ di differenziarlo dal rumore e dagli echi riflessi dall’ambiente circostante (clutter) Il clutter e’ caratterizzato da Densita’ di probabilita’ dell’ampiezza dell’eco Radar cross-section Spettro di potenza Relativamente all’entita’ della potenza riflessa i clutter superficiali (terra e mare) sono descritti dalla riflettivita’ superficiale. Nel caso di clutter atmosferici si parla di riflettivita’ volumetrica

Radar cross-section del clutter La radar cross-section di un clutter superficiale e’ quindi data da σ=σ0 Ac dove σ0 e’ la riflettivita’ superficiale del clutter (adimensionale) e Ac e’ l’area illuminata dal radar (m2) La riflettivita’ superficiale dipende dall’angolo di incidenza, dalla rugosita’ superficiale relativa alla lunghezza d’onda e dalle caratteristiche dielettriche della superficie La radar cross-section di un clutter atmosferico e’ data da σ=ηV dove η e’ la riflettivita’ volumetrica (m-1) e V e’ il volume illuminato dal radar (m3) La riflettivita’ volumetrica dipende dal tipo di precipitazione, dall’intensita’ di precipitazione e dalla lunghezza d’onda

Clutter di mare

Clutter di terra

Clutter atmosferico

Area e volume di clutter

Area e volume di clutter τ e’ la durata dell’impulso radar, R la distanza della cella di clutter, θ l’apertura del fascio d’antenna in azimut e ψ l’angolo di radenza Nel caso del volume di clutter ci sono due casi: Altezza H delle nubi inferiore alla dimensione trasversale del fascio d’antenna Altezza H delle nubi maggiore della dimensione trasversale del fascio d’antenna

Distribuzione d’ampiezza del clutter In molti casi si puo’ assumere che il clutter sia rappresentabile come la somma incoerente dei segnali prodotti da un numero molto elevato di scatteratori elementari indipendenti residenti nella cella di clutter. In tal caso la distribuzione di ampiezza del clutter rivelato di inviluppo e’ Rayleigh In alcuni casi alcuni degli scatteratori elementari possono considerarsi predominanti e fissi. In tal caso la distribuzione diventa Rice Esistono anche altri casi (e.g. clutter di mare) dove si ha uno scostamento dalla Rayleigh a causa di certe configurazioni particolari della zona riflettente rispetto a quella sotto analisi. In questi casi sono state proposte le distribuzioni Log-normale e Weibull

Spettro del clutter Un modello largamente accettato per lo spettro del clutter e’ quello gaussiano Pc e’ la potenza del clutter, f0 e’ la doppler media del clutter e σf la larghezza spettrale del clutter σv e’ la dispersione in velocita’ propria del clutter σa e’ la dispersione dovuta alla rotazione dell’antenna (θ apertura dell’antenna in azimut, ω velocita’ di rotazione dell’antenna

Spettro del clutter