Alguns sistemas de radar oferecem um modo de operação de mapa de terreno.
A função principal do radar meteorológico é detectar a atividade de tempestades elétricas; contudo, ele pode ser usado como sistema de navegação alternativo através do mapeamento de terreno.
Alguns sistemas fornecem um feixe em leque amplo para uso no mapeamento.
Como vemos na Figura Abaixo, o feixe em leque permite uma área de cobertura mais ampla do que aquela fornecida pelo feixe concentrado usado para detecção meteorológica.
A interpretação correta do display do radar é essencial para o mapeamento de terreno; logo, o piloto deve conhecer muito bem as diversas propriedades refletivas dos alvos no solo.
Por exemplo, a água suave e plana não fornece um sinal de retorno muito intenso; grandes cidades refletem quase todo o sinal do radar; as florestas retornam um sinal de baixa intensidade.
Radar doppler
Os sistemas tradicionais de radar meteorológico de aeronaves medem apenas a taxa de precipitação; a turbulência das tempestades em si é deixada para a interpretação do operador.
O sistema de radar Doppler consegue medir a turbulência da tempestade e indica sua presença pela cor magenta no indicador do radar.
O radar Doppler também mostra as informações meteorológicas produzidas pelos radares coloridos típicos.
Essa combinação permite que a tripulação de voo produza um voo mais seguro e confortável sob atividades de tempestade pesada.
As limitações desse sistema incluem o fato de que a umidade (chuva) deve estar presente para detectar a turbulência das tesouras de vento.
O radar Doppler não consegue detectar turbulência de ar claro.
O sistema de radar Doppler é, por larga margem, o radar mais informativo disponível, e por isso é selecionado para novas instalações em aeronaves de transporte.
O sistema de radar Doppler é praticamente idêntico ao radar convencional descrito anteriormente.
A unidade r-t incorpora circuitos diferentes, mas isso não seria nada óbvio para um observador qualquer.
O sistema de radar Doppler, como o nome sugere, trabalha com base no princípio do efeito Doppler.
Um processador de sinal Doppler sofisticado monitora as frequências de sinal de radar transmitido e recebido.
Se a frequência que retorna está defasada com a frequência transmitida, o componente de tesoura de vento (turbulência) da tempestade é alto.
Se as frequências estão em fase, não há tesoura de vento.
O deslocamento de frequência é causado pela chuva dentro da tempestade se movendo violentamente devido ao excesso de tesoura de vento.
Como o sinal transmitido é refletido pelas gotas de chuva em movimento, o sinal retorna para o receptor em uma frequência diferente.
Obviamente, o sistema Doppler precisa considerar e compensar a velocidade da própria aeronave.
Para medir precisamente o deslocamento de frequência causado pela turbulência, o transmissor do radar deve ser extremamente estável.
Da mesma forma, o receptor deve ser capaz de processar quaisquer retornos sem afetar a frequência.
O sistema Doppler calcula uma média dos sinais retornados para garantir sua confiabilidade.
Para adquirir dados suficientes em um período de tempo tão curto, a frequência de repetição de pulsos (número de pulsos por segundo) é aumentada até cerca de 10 vezes aquela de um radar meteorológico padrão.
Em outras palavras, o r-t transmite 10 vezes mais pulsos de energia por segundo.
Isso aumenta a precisão do radar, mas reduz o alcance da detecção de turbulência a aproximadamente 60 milhas.
A detecção de turbulência Doppler revela novas informações sobre as células de tempestade que não podem ser identificadas por radares meteorológicos não Doppler e se tornou um item padrão em todas as aeronaves modernas.