کاربرد شیب سنج در رادارها:

به طور کلی شیب سنج در سیستم های راداری دو کارکرد اساسی دارد که عبارتند از:

• کنترل مداوم زاویه ارتفاع (Elevation)
• سنکرون سازی افق های محلی در آنتن رادارها
• در ادامه هر یک از کاربردها را به طور مختصر بررسی می­کنیم.

کنترل زاویه ارتفاع : به طور کلی هر آنتن مخابراتی برای تعیین زاویه هدف از دو زاویه سمت (Azimuth) و ارتفاع (Elevation) استفاده می­کند که در (شکل2) این دو زاویه مشخص شده اند

اما در یک سیستم راداری اهمیت کنترل زاویه ارتفاع (Elevation) بیشتر از زاویه سمت (Azimuth) می باشد. ابتدا توجه شود که در مورد زاویه ارتفاع و با توجه به (شکل3) هر چه زاویه α بیشتر شود، رادار می تواند ارتفاع بیشتری را در فاصله عرضی کمتر پوشش دهد. از آنجا که معمولا طراح سیستم راداری، محدوده ارتفاع و فاصله عرضی شی هدف را می داند (مانند رادارهای باند فرودگاهی) سیستم راداری معمولا در یک زاویه ارتفاع (Elevation) ثابت، زاویه سمت (Azimuth) را در 360 درجه دوران می­دهد.

راه حل سنسور شیب سنج استاتیکی برای کنترل زاویه ارتفاع (Elevation)

به منظور کنترل و تعیین دقیق زاویه ارتفاع (Elevation) می توان یک سنسور شیب سنج استاتیکی در قسمت پایه آنتن (Antenna Pedestal) (مطابق با شکل4) تعبیه کرد تا کنترلر رادار با گرفتن اطلاعات از سنسور شیب سنج، بتواند زاویه α را کنترل کرد.

سنکرون سازی افق های محلی توسط تنظیم زاویه پایه های آنتن نسبت به زمین (Base Angle Alignment) :

در برخی از کاربردها نیاز است چند رادار با هم در ارتباط باشند و داده­های هر یک با دیگری بررسی و صحت سنجی شود. همچنین برای آنتن هایی که با ماهواره های ژئو (GEO) در ارتباط­اند بسیار حائز اهمیت است که آنتن در یک نقطه ثابت قرار گیرد. به همین منظور همواره باید پایه آنتن (Antenna Pedestal)، نسبت به زمین محلی خود سنکرون شود. در واقع راه حل مناسب به منظور سنکرون نمودن پایه آنتن با زمین محلی این است که به طور مداوم توسط یک شیب سنج استاتیکی تغییرات سطح پایه آنتن رادار (Antenna Pedestal) نسبت به افق اندازه گیری شده و به کنترلر رادار ارسال شود تا با عملیات های پردازشی تاثیر این تغییرات را جبران کند.

جمع بندی

به طور خلاصه برای بهبود عملکرد یک آنتن (چه در سیستم راداری و چه در آنتن های مخابراتی) توجه نمودن به چند نکته حائز اهمیت است:

1. برای بدست آوردن یک رفرنس واحد، باید در زمان نصب سیستم راداری، زمین محلی آن سنجش و به سیستم پردازش رادار گزارش شود.
2. سیستم باید در طول دوره عملکرد خود به طور مداوم پایش شود زیرا عوامل خارجی مانند نشست زمین نیز می تواند سطح رفرنس رادار را تغییر دهد که مجموعاً باعث می شوند داده های یک رادار نسبت به رادار دیگر معتبر نباشد.
3. رادارها به دلیل قرارگیری در مقابل تابش مستقیم آفتاب دچار تغییرات دمایی شدید می شوند و بر اثر پدیده هایی همچون (Thermal Buckling) سطح رفرنس آن ها جابه جا خواهد شد.

از این جهت برای پایش بهتر یک آنتن و همچنین جبران خطای به وجود آمده بر اثر عوامل بیرونی معمولاً از شیب سنج هایی با جبرانسازی دمایی بالا و همچنین بازه و دقت اندازه گیری مناسب، به جای سیستم هایی همچون «Shaft Encoder» استفاده می شود، زیرا استفاده از شیب سنج این امکان را به اپراتور می دهد که بتواند همزمان علاوه بر کنترل زوایای سمت و ارتفاع، به طور مداوم سیستم را پایش کرده و پدیده هایی همچون (Thermal Buckling) و خطاهای به وجود آمده بر اثر عوامل خارجی را جبران سازی کند.