Co to jest radar dopplerowski?
Radar dopplerowski to urządzenie nasłuchujące, które wykorzystuje mikrofale do „słyszenia” zmian fizycznych. Mikrofale odbijają się od obiektów w różnym czasie w oparciu o ich względne położenie względem radaru Dopplera. Na podstawie tego, jak szybko odbijają się fale, można stworzyć precyzyjny obraz. Zwykle jest stosowany w kontroli ruchu lotniczego, pistoletach kontroli prędkości w policji i radiologii. Powszechnie związany z meteorologią puls-Doppler może mierzyć zarówno odległość, jak i prędkość.
Technologia ta oparta jest na efekcie Dopplera. Wykorzystując tę naukę, jeśli nieruchomy obiekt strzela mikrofalami w poruszający się obiekt, prędkość fal zmieni się wraz ze zmianą położenia poruszającego się obiektu. Na przykład, jeśli mikrofale skupią się na osobie idącej w kierunku radaru, fale te staną się wyższe i będą występować częściej, gdy osoba zbliży się do maszyny. Wynika to z faktu, że odległość między obiektem a radarem jest mniejsza, a fale mają mniej miejsca do podróży.
Odwrotna jest również prawda, co oznacza, że jeśli ruchomy cel odejdzie od źródła mikrofalowego, fale wydłużą się i skrócą wraz ze wzrostem odległości między nimi. W pewnym momencie fale te mogą stać się tak rozciągnięte, że wydają się płaskie. Aby stworzyć obrazy z tych mikrofal, należy utrzymywać stałą komunikację między radarem a obiektem. Ta komunikacja wymaga ciągłego wyjścia i wprowadzania fal.
Istnieje wiele fizycznych zastosowań obrazowania dopplerowskiego. W kontroli ruchu lotniczego fale służą do określania położenia samolotów na niebie. Stały strumień komunikacji falowej może być interpretowany przez komputery osobiste jako ruchomy obraz. Kontrolerzy ruchu lotniczego widzą samoloty w powietrzu jako ruchome reprezentacje ich fizycznych lokalizacji, z niewielkim opóźnieniem w czasie rzeczywistym.
Policja korzysta również z radaru dopplerowskiego. Pistolet radarowy strzela falami radiowymi w poruszający się obiekt. Fale te uderzają w obiekt jak samochód i odbijają się, ale zamiast oferować lokalizację obiektu, fale są mierzone dla prędkości obiektu. Karabiny radarowe mogą być również używane w sporcie, do biegania w czasie i prędkości baseballu.
W dziedzinie medycyny wykorzystuje się cyfrowy Doppler do ratowania życia. W tym zastosowaniu fale elektromagnetyczne służą lekarzom do wizualnego przedstawienia wnętrza ciała, bez przecinania skóry. Fale te mogą tworzyć dwuwymiarowe (2D) lub trójwymiarowe (3D) widoki narządów lub obcych substancji w ciele. USG ciąży wykorzystuje doppler 2D i 3D, aby dać rodzicom i położnikom pierwsze zdjęcie dziecka.
W miarę postępu technologii powstała nauka obrazowania dopplerowskiego - puls-doppler -. Radar Pulse-Doppler może mierzyć zarówno lokalizację, jak i prędkość obiektu. Pod względem meteorologicznym fale odbijają się od chmur, aby zmierzyć ich gęstość, położenie i prędkość.