Calculadora de horizonte radar

Calcule a distância de visada do radar, geométrica e com refração, a partir das alturas da antena e do alvo.

Cálculo de linha de visada do radar
Informe as duas alturas acima da superfície local e o fator de refração do raio efetivo da Terra.

Sobre o horizonte radar

O horizonte radar é a distância máxima aproximada de linha de visada entre uma antena radar e um alvo quando a curvatura terrestre bloqueia o caminho direto. Elevar qualquer extremidade amplia o horizonte, pois a linha a partir desse ponto consegue permanecer livre da superfície curva por uma distância maior. Esta calculadora soma a distância da antena até seu ponto de tangência à distância correspondente do alvo até o seu. As alturas são medidas em metros acima da superfície local relevante, e os resultados aparecem em quilômetros e milhas náuticas. O cálculo puramente geométrico usa o raio médio da Terra e supõe raios em linha reta. Na baixa atmosfera, gradientes do índice de refração costumam curvar ligeiramente a energia de rádio e radar em direção à Terra. Engenheiros frequentemente modelam esse comportamento multiplicando o raio terrestre por um fator de raio efetivo chamado k. A hipótese convencional de atmosfera padrão é quatro terços, inserida aqui como aproximadamente 1.333333. Esse valor estende o horizonte radioelétrico previsto além do horizonte óptico geométrico. Definir k como um remove o ajuste de refração. A propagação real pode diferir bastante do modelo padrão. Inversões térmicas, gradientes de umidade, frentes meteorológicas, relevo, estado do mar, ecos indesejados, difração e dutos atmosféricos alteram as condições de detecção. A super-refração ou os dutos podem levar energia muito além de uma estimativa simples do horizonte, enquanto a sub-refração pode encurtar o caminho útil. A seção reta radar do alvo, a potência transmitida, o diagrama da antena, a sensibilidade do receptor, a frequência, a interferência e a probabilidade de detecção exigida também determinam se o alvo será realmente observado. Trate o horizonte como um limite de visada imposto pela curvatura, não como alcance garantido do equipamento. Use a altura acima da superfície local refletora ou obstrutiva, em vez da elevação em relação a um datum sem relação. No estudo preliminar de localização, o cálculo permite comparar torres, alturas de alvos e refratividade assumida. O projeto operacional deve incorporar perfis de terreno, modelos de propagação, balanços de enlace, equações de desempenho radar, refratividade medida e margens de engenharia adequadas. Decisões críticas para a segurança na aviação, navegação marítima e defesa exigem dados validados e procedimentos aprovados, não esta estimativa simplificada.

Exemplos de horizonte radar

As distâncias efetivas usam a aproximação padrão de Terra de quatro terços.

Alturas do radar e do alvoGeométrico / efetivoCenário
Radar a 20 m, alvo a 5 m23.95 / 27.65 kmInstalação costeira baixa
Radar a 100 m, alvo a 10 m46.98 / 54.25 kmTorre observando uma embarcação
Radar a 30 m, alvo a 1,000 m132.42 / 152.91 kmRadar terrestre observando uma aeronave

Como calcular o horizonte radar

  1. Meça a altura da antena radar acima do terreno ou da superfície da água local.
  2. Informe a altura do alvo acima da mesma superfície efetiva.
  3. Use 1.333333 para uma atmosfera padrão ou informe um fator k local justificado.
  4. Calcule e compare as distâncias de visada geométrica e efetiva.

Perguntas frequentes

Qual é a diferença entre horizonte geométrico e radar?

O horizonte geométrico supõe um raio reto sobre uma Terra esférica. O horizonte radar efetivo considera a curvatura atmosférica pelo fator k escolhido e normalmente fica mais distante em condições padrão.

Por que se usa tanto a Terra de quatro terços?

Um fator k de quatro terços aproxima a curvatura descendente típica de uma atmosfera padrão. É uma convenção de planejamento, não uma lei atmosférica constante.

Um alvo com altura zero tem horizonte?

Sua contribuição própria é zero neste modelo de superfície lisa, mas o radar elevado ainda contribui com distância. Terreno, ondas e obstáculos podem impedir a visibilidade de um alvo ao nível da superfície nesse limite.

Isso calcula o alcance real de detecção do radar?

Não. Calcula uma distância de visada limitada pela curvatura. A detecção também depende de potência, frequência, ganho de antena, perdas, seção reta radar do alvo, ecos indesejados e desempenho do receptor.

Dutos atmosféricos podem aumentar o alcance?

Sim. Gradientes fortes de refratividade podem aprisionar energia e ampliar a propagação muito além do horizonte padrão. Os dutos variam e exigem análise meteorológica e de propagação mais detalhada.