Radares, Ionosondas y Sensores Oceánicos en HF

8 12 2013

Tony Paredes

En los últimos tiempos hemos notado un incremento de estas señales en todo el
espectro de HF, debido a nuevos operadores y nuevos sistemas utilizados en varias partes del mundo. Sin embargo, mientras que algunos sistemas son recientes, otros se utilizan desde el nacimiento de la “Guerra Fría” luego de la Segunda Guerra Mundial.

Estas señales tienen en común al menos dos aspectos.

1°.- La señal emitida no tiene en sí misma ninguna información, siendo generalmente pulsos de corta duración de diferentes regimenes de repetición o portadoras continuas o pulsadas barriendo una porción del espectro. Se recepciona la señal reflejada en objetos distantes para su análisis.

2°.- Ocupan generalmente más ancho de banda que un canal común de voz o datos. Desde 8 kHz. hasta 50 kHz o más.

Radares trans-horizonte (Over The Horizon Radar – OTHR)
Sabemos que los radares convencionales de aeropuertos, buques, aeronaves, oficinas meteorológicas, etc, utilizan frecuencias muy elevadas para operar, del orden de 3 GHz a 50 GHz. Estas longitudes de onda tan pequeñas se proyectan como haces de luz y no son reflejadas por la ionosfera, por lo tanto, debido a la curvatura terrestre, su área de visión es hasta el horizonte, más allá del cual el radar queda ciego. Cuanto más alto esté sobre el suelo tanto más alcance tendrá.

Los OTHR resuelven este problema utilizando frecuencias más bajas, del orden de 5 a 50 MHz, frecuencias que se reflejan bien en la ionosfera y pueden de esta forma, llegar mucho más lejos.

Los primeros OTHR vieron la luz en el año 1955 de mano del Dr. William J. Thaler del Naval Research Lavoratory, luego le siguieron muchos otros proyectos de diferentes países con mayor o menor éxito. Todos recordaremos el famoso Russian Woodpecker (pájaro carpintero) que taladraba nuestros oídos en gran parte del espectro de onda corta.

Con el fin de la “Guerra Fría” muchos de estos proyectos fueron cancelados y sus instalaciones desmanteladas.

En la actualidad es posible escuchar en HF varios OTHR, entre los más importantes podemos citar:

AN/TPS-71 Relocatable Over The Horizon Radar (ROTHR) de la US Navy, construido por la empresa Raytheon y utilizado para la detección de aeronaves y barcos en el Atlántico y en el Caribe. Usualmente se lo puede escuchar con un ancho de 10 kHz. en muchas partes del espectro de HF, a veces precedido con una “S” en CW.

 OTHR

Este radar cubre de 500 a 1600 millas náuticas en áreas de 64 grados. Existen un sistema de estos en Virginia y otro en Texas. Un tercero se está construyendo en la isla de Vieques, Puerto Rico.

Ver: http://www.raytheon.com/products/rothr/

Un OTHR más reciente entró en operación en Australia, denominado “The Jindalee Operational Radar Network” (JORN).

JORN consiste en dos estaciones activas, una cerca de Longreach, Queensland y la otra cerca de Laverton, al oeste de Autralia. Ambas estaciones con transmisores y receptores separados por una considerable distancia para prevenir interferencias. Existe un a tercera estación que se usa como sitio de pruebas ubicado ceca de Alice Spring.

Este sistema de radares es utilizado para la defensa de Australia y en colaboración con el sistema americano de detección de misiles.

OTHR

Ver: http://www.defence.gov.au/dmo/esd/jp2025/jp2025.cfm

Tener en cuenta que los OTHR tienen un ancho de al menos 10 Khz. Por lo tanto no es posible verlos completos con un receptor de FI convencional (2,4 a 3 Khz).

Ionosondas
Las Ionosondas o Sondas Ionosféricas son sistemas utilizados para la observación de las condiciones de propagación en HF en tiempo real.

El retardo entre transmisión y recepción permite saber la altura de la capa ionizada, transmisores y receptores co-localizados permiten analizar la incidencia vertical de las ondas de radio y de esta forma saber la frecuencia crítica.

Para analizar la propagación oblicua (reflejada) se utilizan transmisores y receptores distantes entre sí y sincronizados. El transmisor emite una señal que barre una banda en forma continua o en pasos, y el receptor, en forma sincronizada, recibe la señal y la presenta según su intensidad, retardo y frecuencia en un ionograma.

Uno de las ionosondas más fáciles de recibir es la “AN/TRQ-35 Ionospheric Sounder” utilizada por NATO.

Se escucha como si fuera una portadora que barre rápidamente la frecuencia donde estamos escuchando.

Nuevamente, y como en el caso de los OTHR, las ionosondas barren una amplia porción del espectro de HF, por lo tanto con un receptor normal solo lo notaremos cuando pasa rápidamente por la frecuencia que estamos sintonizando.

Algunos experimentos similares son llevados a cabo por radioaficionados y diferentes institutos de enseñanza en varios países tomando como modelo el sistema de NATO.

Ver: http://www.jcs.mil/j6/cceb/acps/Acp191c.pdf
Ver: http://sharon.esrac.ele.tue.nl/mirrors/zl1bpu/chirp/chirps.html

Una interesante aplicaciones se deriva del uso de ionosondas, esto es el estudio de las auroras Australes y Boreales. La red de estudio de auroras más importantes es la “SuperDARN Mk II Auroral Research Radar”.

SuperDARN esta formada por varias universidades de varios países, conformando una red de radares que observan el Polo Norte y el Polo Sur. Esta red esta integrada por nueve radares en el Hemisferio Norte y seis radares en el Hemisferio Sur.

Estos radares suelen funcionar en conjunto, sondeando en frecuencias cercanas.

Ver: http://superdarn.jhuapl.edu/index.html

Sensores Oceánicos
Los sensores Oceánicos son desarrollos recientes, auque se viene trabajando en ellos desde 1970.

Estos sistemas se utilizan para el estudio de corrientes marinas, altura del mar y olas.

La principal empresa fabricante de este sistema es CODAR Ocean Sensor, de
Mountain View, California.

Esta empresa tiene instalados varios sistemas en todo el mundo, el más cercano a nosotros está ubicado en el Golfo de Fonseca, Honduras.

Ver: http://www.codaros.com/seasonde_world_locations.htm

Este sistema utiliza transmisores de baja potencia ( 80 W ) y funciona entre 4 y 50 MHz, dependiendo del rango y la resolución. Una portadora pulsada barre una porción del espectro y los receptores registran el retardo y la amplitud en un gráfico en tiempo real donde se pueden ver distintos parámetros del mar.

En los sistemas de gran rango el ancho de banda barrido es de 12 a 25 kHz, operando entre 4,3 y 5,4 MHz, mientras que en los sistemas de alta resolución el ancho del barrido puede llegar hasta 500 kHz operando en frecuencias de hasta 44 MHz.

Ver: http://www.codaros.com

Artigo disponibilizado mediante autorização do autor. A publicação em qualquer outro meio é expressamente proibida.

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