Radioaltímetro
2010-05-11
Ayer tuvimos un pequeño contacto con el altímetro barométrico. Hoy vamos a ver otro tipo de altímetro: el radioaltímetro, un ingenioso instrumento que sirve para medir la altura, no la altitud.
El principio básico de funcionamiento del radioaltímetro es muy sencillo: un sistema radar emite una señal radioeléctrica al suelo y determina de alguna manera cuánto tiempo tarda en volver la señal rebotada; este tiempo multiplicado por la rapidez de propagación de la señal da una buena aproximación del doble de la distancia al suelo. En efecto, si suponemos que la señal se propaga en línea recta vertical desde el radar hasta el suelo y desde el suelo hasta el radar, el camino recorrido será el doble de la altura. Si c es la rapidez de propagación de la señal y h es la distancia al suelo, la señal tarda un tiempo Δt ⁄ 2 = h ⁄ c en llegar al suelo y otro tanto tiempo en volver, lo que da un tiempo total Δt = 2 h ⁄ c, de lo que se deduce que la altura es h = c Δt ⁄ 2.
El avión de la figura emite una señal de radar (flecha roja) que
recorre una distancia h hasta el
suelo, rebota y vuelve hacia el avión (flecha azul) recorriendo una
distancia h. La distancia total
recorrida es 2 h.
Hay dos tipos principales de radioaltímetro: el de pulsos y el de frecuencia modulada.
Radioaltímetro de pulsos
Es el tipo de radioaltímetro más sencillo. La señal emitida es un pulso aislado. Es muy fácil emitir este pulso y contar el tiempo que tarda en llegar rebotado.
El radioaltímetro de pulsos mide el tiempo transcurrido entre la
emisión de un pulso y la recepción del eco correspondiente.
Radioaltímetro de frecuencia modulada
El radioaltímetro de frecuencia modulada es más preciso que el de pulsos y es más común. La señal va en forma de onda continua modulada en frecuencia. En el planteamiento básico, la señal moduladora es triangular. Si la altura del triángulo de la señal moduladora es Δf y la base (el periodo) es T, la señal rebotada, tras el tiempo Δt que tarda la señal en llegar a tierra y volver, tendra una frecuencia moduladora diferente de la de la señal emitida en ese momento igual a Δf = 2 ΔF Δt ⁄ T. La distancia al suelo será, por lo tanto, h = c T Δf ⁄ (4 ΔF).
El radioaltímetro de frecuencia modulada funciona midiendo la
diferencia de la frecuencia de la señal original y la frecuencia de la
señal rebotada.
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