يعد رادار الطقس أداة بالغة الأهمية لوكالات الأرصاد الجوية لتعزيز رصد الطقس والتنبؤ به أو إصدار التحذيرات عند حدوث ظواهر جوية قاسية. ومن أبرز جوانب الرادار قدرته على "رؤية" ما وراء ما نرصده.
وبفضل قدراته البعيدة المدى، يمكن للرادار أن يرصد أنماط الطقس حتى على بعد أميال، مما يمنح خبراء الأرصاد الجوية السبق في إصدار التحذيرات في الوقت المناسب بشأن الظواهر الجوية القاسية مثل الفيضانات والأعاصير والعواصف الرعدية. تسمح هذه التقنية التي لا تقدر بثمن للمجتمعات بالاستعداد واتخاذ الاحتياطات اللازمة، مما قد ينقذ الأرواح.
نظراً لأن الرادارات يمكن أن تكون عنصراً مكلفاً من الأدوات الجماعية للوكالة، فمن الضروري فهم الأجزاء التي تتكون منها هذه الأدوات القوية. مع الصيانة المناسبة، ستعمل رادارات البارون لأكثر من 10-20 سنة، لذلك من المهم معرفة أن هذا الاستثمار هو في نهاية المطاف حل مستدام.
البرج
البرج هو الأساس الهيكلي للرادار. يوفر تصميم البرج، الذي يضمن استقرار الرادار، الارتفاع للرادار لتقليل الإشارة الموضعية أو حجب التردد اللاسلكي من أشياء مثل التضاريس والمباني والنباتات وغيرها من العناصر. ويُعد الاستقرار ضرورياً عندما تفكر في أن الهوائي يدور باستمرار، ويغير السرعة والارتفاع. ستؤدي الحركة أو الاهتزازات في أعلى البرج إلى تقليل جودة البيانات. في حين أنه يمكن تركيب هوائي الرادار ومكوناته على قمة مبنى، إلا أنه يجب مراعاة العديد من العوامل البيئية والهيكلية والعوائق.
ومع ذلك يجب مراعاة ارتفاع البرج حيث أن الارتفاع عادةً ما يتم تحديده من خلال مقدار العوائق أو الأجسام الموجودة حول البرج والهوائي مباشرةً. يجب أن تبدأ الأبراج من 5 أمتار كحد أدنى ويمكن أن يصل ارتفاعها إلى أكثر من 30 متراً، ولكن ذلك يؤثر على التكاليف. يمكن لبارون تقديم الخدمات للأبراج القائمة بذاتها أو تلك الموجودة فوق مبنى.
رادوم
قبة الرادوم عبارة عن غلاف كروي فوق البرج أو مكونات الرادار المثبتة على السقف. يجب تصنيع هذا الغلاف بحيث يكون أكبر من الهوائي لضمان قدرة الهوائي على التحرك بحرية داخل القبة الرادارية. ويحمي هذا المكوّن المهم كل عنصر داخل بيئته ويكون شفافاً أمام شعاع الرادار. كما أن القبة الرادارية كارهة للماء، مما يعني أنها طاردة للماء لأن أي ترسيب على القبة الرادارية يمكن أن يؤثر سلباً على الإشارات الصادرة والواردة أو النبضات الكهرومغناطيسية. وبالإضافة إلى ذلك، تحمي القبة الرادارية الهوائي من الرياح والشمس بينما تضيف سنوات إلى عمر الرادار.
اللوحة العلوية للبرج
اللوحة العلوية هي المنصة التي يتم تركيب قاعدة التمثال والرادوم عليها أعلى البرج. توفر هذه القطعة الهامة دعماً ثابتاً وقاعدة للصيانة. تحتوي اللوحة العلوية على فتحة تتيح سهولة الوصول إلى داخل الرادوم من أجل الصيانة الدورية أو استبدال الأجزاء. تحتوي المنصة على فتحات تثبيت مثقوبة مسبقاً لتتناسب مع البرج والقاعدة والرادوم.
قاعدة التمثال
/Radar_CapeCanaveral_2022.png)
والقاعدة هي الدعامة الرأسية التي تدعم وتدور الهوائي داخل القبة الرادومية، وهي محور حركة نظام الهوائي بأكمله. وبينما يكون الرادوم ثابتاً، فإن الهوائي بأكمله والإلكترونيات المثبتة على الهوائي والمكونات الأخرى خلف الهوائي تدور جميعها باستمرار فوق القاعدة.
المراقب المالي
يُطلق على الجهاز الذي يتحكم في حركات الهوائيات اسم جهاز التحكم. يتحكم هذا الجهاز في المحركات الموجودة في قاعدة التمثال لحركة السمت والارتفاع لتمكين أوضاع تشغيلية قيّمة مثل المسح الحجمي. يمكن لوحدة التحكم إمالة الهوائي وتدويره ست مرات في الدقيقة أو حتى أسرع. صممت بارون مكونات وحدة التحكم لسهولة الخدمة والصيانة.
الهوائي
يقوم هوائي الرادار بإرسال موجات رادارية في اتجاه مُركَّز ترتد عن الأجسام الموجودة في مسارها وتستقبل تلك الأصداء التي تعود. تأتي الهوائيات بأحجام متعددة لكل نطاق، وعادةً ما تكون هوائيات الرادار منحنية لتوجيه شعاع رقيق كقلم الرصاص عند تردد معين لتحقيق أقصى قدر من الحساسية والدقة. تكون الهوائيات أكبر في الترددات المنخفضة (S-Band) للحصول على مكاسب مكافئة.
يوجد جهاز التحويل الرقمي داخل الإلكترونيات المثبتة على الهوائي أو (AME). يقوم (AME) بتحويل تردد الراديو أو الطاقة الكهرومغناطيسية إلى إشارة رقمية يمكن للمعالج تفسيرها. وهو موجود في الجزء الخلفي من الهوائي لتقليل فقدان الإشارة إلى الحد الأدنى من خلال التخلص من استخدام الدليل الموجي وصولاً إلى الملجأ في الجزء السفلي من الهوائي، مما يزيد من الحساسية إلى أقصى حد.
الدليل الموجي
الموجه الموجي هو أنبوب معدني مجوف موصل يقوم بتوجيه نبضات الرادار بين جهاز الإرسال وقرن تغذية الهوائي. ثم تنتقل النبضة إلى الهوائي المكافئ وتنعكس في الغلاف الجوي. ثم تُرسَل النبضات المرتجعة إلى الهوائي المكافئ حيث يوجد جهاز الاستقبال/المحول الرقمي - ثم تُرسَل النبضات المرتجعة إلى الهوائي المكافئ حيث يوجد جهاز الاستقبال/المحول الرقمي. بمجرد رقمنة الترددات اللاسلكية يتم إرسالها إلى الملجأ عبر كابل الألياف البصرية. هذا يزيل أي فقدان إضافي للبيانات أثناء عودة الإشارة، حيث يتم إرسالها للمعالجة.
جهاز الإرسال
يقوم جهاز الإرسال بإنشاء النبضات الكهرومغناطيسية التي يشعها هوائي الرادار. ويعد جهاز الإرسال بالغ الأهمية لأنه يضمن أن تكون النبضات بأعلى جودة، وبالتالي فإن البيانات التي تعود تكون ذات جودة مثالية للمعالجة والعرض. وبما أن هناك أيضاً مصدر طاقة عالي الجهد موجود بداخله، فقد تم تصميم أجهزة السلامة لحماية موظفي الخدمة من الصدمات الكهربائية.
يلزم وجود بيئة يتم التحكم في مناخها للحفاظ على مستويات الرطوبة ودرجة الحرارة ضمن النطاق اللازم لتحقيق أقصى قدر من الأداء وطول العمر. تقدم Baron كلاً من أجهزة الإرسال المغنطرونية والكليسترونية بمخرجات طاقة تتراوح من 250 كيلووات إلى أكثر من مليون واط. ولأن التحكم في المناخ الزائد عن الحاجة مفضل لضمان التشغيل في جميع الأوقات، فإن بارون تدمج التحكم في المناخ الزائد عن الحاجة في تصميمات الملاجئ لدينا.
معالج الإشارات
يقوم معالج الإشارة باستيعاب عوائد الرادار الرقمية من جهاز AME لإنتاج بيانات الرادار. ومن هنا تنزل تلك الإشارة الرقمية إلى الملجأ ثم تتم معالجتها لتكوين حركات ثنائية مختلفة لعرضها وتفسيرها من قبل المستخدم النهائي.
من تلك النبضات الرأسية والأفقية المرسلة إلى المعالج أمر بالغ الأهمية للتحليل والإنذار المبكر.
يو بي إس
توفر UPS، أو مصدر الطاقة غير المنقطع، طاقة احتياطية مؤقتاً في حالة انقطاع الطاقة الرئيسية. يمكن لـ UPS تشغيل الرادار لعدة دقائق قبل بدء تشغيل المولد الاحتياطي، مما يضمن تشغيل الرادار وإنتاج البيانات في حالة انقطاع مفاجئ للطاقة أو تدهور الطاقة. يوفر بارون المواصفات بحيث يتم توفير الحجم الصحيح لوحدة إمداد الطاقة غير المنقطعة.
الاتصالات/عرض النطاق الترددي
يمكن لرادارات اليوم ذات القطبية المزدوجة أن توفر كمية هائلة من البيانات للمستخدم النهائي. ويجب تسليم هذه البيانات من موقع الرادار إلى مكتب الأرصاد الجوية لعرضها وتحليلها. ولتوفير بيانات كاملة للمستخدم النهائي، يلزم وجود اتصال شبكي لا يقل عن 10 ميغابايت في الثانية. ويفضل استخدام نطاق ترددي أعلى.
الرادار لا يستريح أبداً
تعمل هذه التقنية على مدار الساعة، حيث تقوم بمسح السماء بشكل مستمر وإطلاع خبراء الأرصاد الجوية على أحوال الطقس المتغيرة باستمرار. من خلال توفير دفق مستمر من المعلومات المحدثة، يساعد الرادار خبراء الأرصاد الجوية على تحسين تنبؤاتهم، مما يؤدي إلى تنبؤات أكثر دقة وموثوقية. تعرّف على المزيد حول بناء رادار أفضل،وخيارات الرادار،وقمع الفوضى والحلول الأخرى التي يمكن أن يوفرها Baron!
