pad: homeveiligheid › radarreflector

Radarreflector

Synoniemen: radargloed, radarreflex, radarspiegeling, radarterugkaatsing, radarweerglans, radarweerkaatsing, radarweerschijn, radarweerschijnsel, radarweerspiegeling

Publicatie 24-03-2011 15:45 - Aangepast 24-03-2011 15:47

Een radarreflector is een constructie om signalen van een radarinstallatie te reflecteren met als doel de zichtbaarheid op de radar (Radio Detection an Ranging) te vergroten. De signalen (electromagnetische golven) van de radar worden door alle objecten in alle richtingen teruggekaatst. Er wordt slechts een zeer zwak signaal door de radarinstallatie opgevangen. Om het teruggekaatste signaal te versterken, zijn objecten (schepen, boeien, brugpeilers) voorzien van een radarreflector.

Een conventionele radarreflector bestaat uit twee of drie aluminium panelen die onder een hoek van 90 graden aan elkaar zijn gemonteerd. Een radarsignaal wordt daardoor niet in alle richtingen teruggekaatst, maar alleen in de richting waar het signaal vandaan kwam, dus terug naar de radarinstallatie. Hierdoor wordt er een sterker signaal ontvangen.

Radargolven worden teruggekaatst door elektrisch geleidende (o.m. metalen) voorwerpen. De hoeveelheid gereflecteerde radiogolven is afhankelijk van de totale oppervlakte van het elektrische geleidend materiaal dat de radarbundel ziet en de effectiviteit waarmee de bundel in de richting van de zender wordt teruggekaatst. Daaruit volgt dat de reflectie van een (klein) stalen motor- of zeiljacht op het radarscherm slecht en niet goed herkenbaar is en de meeste plezierjachten daarvoor niet hoog genoeg zijn.

Weerkaatsen van radiogolven

Platte vlakken weerkaatsen de radargolven vrijwel zoals een spiegel dit met licht doet, wanneer de afmetingen van de spiegel aanzienlijk groter zijn dan de lichtbundel. Dus met andere woorden alleen indien de “spiegel” precies loodrecht op de invallende bundel staat, wordt de bundel (radiostraling) weer exact teruggekaatst naar de radarantenne. In alle andere gevallen wordt de invallende straling onder een hoek teruggekaatst.
Bolle of ronde vlakken zoals schepen of normale vliegtuigen reflecteren in iedere richting altijd wel een beetje wanneer deze groot genoeg zijn. Polyester schepen hebben nagenoeg geen reflectie aangezien deze de radargolven meer absorberen dan terugkaatsen.

invallende bundel rechtoppervlak invallende bundel schuin opp. invallenden bundel bol opp.

Invallende bundel recht op het oppervlak.

Invallende bundel schuin op het oppervlak.

Invallende bundel op een bol oppervlak.

De richting van reflectie gebeurd volgens de natuurkundige spiegelwet van Snellius: “De hoek van inval is gelijk aan de hoek van terugkaatsing”.

spiegelwet van SnelliusDit is het principe waarop de conventionele radarreflector zoals o.m. de bekende hexagon (ook wel: PGK, achtvlakkige-, octahedral-, hoekreflector- of cornerreflector), Davis Echomaster radarreflectoren zijn gebaseerd. Deze bestaan uit loodrecht op elkaar staande reflectievlakken.

 

 

 

 

Groter is beter

Op een groter reflecterend oppervlak kunnen meer radargolven kunnen worden teruggekaatst. Dus hoe groter de reflector, des te beter de zichtbaarheid op het radarbeeld, ervan uitgaand dat de reflector zich voldoende hoog en onder de gunstige hoek bevindt.

Door een radarreflector zo hoog mogelijk te plaatsen, op minimaal 4 meter boven de waterlijn én onder de juiste hoek, zal dit bijdrage aan de effectiviteit van de reflector.

Reflector in de eerste positie heeft hogere effectieve waarde dan in de 2e positieHet effectief reflecterende oppervlak en daarbij de invloed van de hoek waaronder een conventionele reflector zich begeeft, is inzichtelijk te maken middels bijgaande 2D schets.

Een reflector in de eerste positie heeft een hogere effectieve waarde dan in de 2e positie.

 

 

Positie van de hexagon

hexagonDe efficiëntie van de oude vertrouwde hexagon radarreflector hangt zoals eerder gesteld, voornamelijk af van de grootte en (in mindere mate) van de juiste bevestigingshoek. De juiste montagemethode is die waarin de reflector op dezelfde manier in de mast wordt bevestigd als wanneer hij op een vlakke ondergrond zou staan. Ook wel “catch rain” positie genoemd, te vertalen als regenvanger.

Schijnveiligheid

Er zijn vele soorten en typen passieve radarreflectoren op de markt. Echter zijn lang niet al deze typen even efficiënt (of zelfs absoluut zinloos). Het hebben van een onvoldoende functionerende radarreflector bied dan ook eerder een schijnveiligheid dan een werkelijke veiligheid.

buisradarUit diverse testen welke in de loop der tijd zijn uitgevoerd, blijkt eenduidig dat de werking van de conventionele radarreflectors, voldoende tot zeer slecht scoren. Wat alle typen en merken radarreflectoren gemeen hebben is dat de kleinste uitvoering overeen komt met de term “schijnveiligheid”.

De radarreflector buis is wellicht een van de meest gebruikte typen waarvan al reeds jaren bekend is dat deze volmondig zinloos te noemen is.  Dit geldt ook voor de 10 centimeter dike buis. Die geeft slechts tot 1 mijl een marginale verbetering voordat hij van de radar verdwijnt.

Het is niet alleen de grootte die van belang is (overwegend wel de grootste factor), ook moet er rekening worden gehouden met de juiste montage. Daarbij komen ook de vaarcondities die een rol spelen, waarbij te denken valt aan de zeegang en het varen onder een hellingshoek (zeilen). Met een slingerend en stampend schip op het water, geeft dit zo af en toe een (goede) zichtbaarheid  op de radar van de beroepsvaart en soms ook helemaal niet. Een alternatief kan worden gezocht in de actieve reflector of in de Tri-Lens.

Actieve radarreflector

Om het signaal verder te versterken en daarmee beter zichtbaar te zijn voor anderen, kan een schip voorzien worden van een actieve radarreflector (RTE) (radar echo versterker, radarbaken of transponder). Dit is een elektronisch apparaat dat op ontvangst van een radarsignaal reageert door zelf een radarsignaal op te wekken en uit te zenden, vergezeld met meer informatie zoals een identificatienummer. Dit nummer kan door een moderne radarinstallatie op het scherm worden getoond.

Een RTE dient bij het Agentschap Telecom aangemeld te worden en er dient een marifoon aan boord te zijn. Een vergelijkbare regelgeving geldt ook voor België.

Dual band actieve radarreflectoren

Dual Band actieve radarreflector De Dual Band actieve radarreflector is ontworpen om te voldoen aan alle eisen van ISO 8729-2:2009 en reageert op radarpulsen op zowel de X als de S band. Alle schepen van meer dan 3000 ton zijn bij wet verplicht om beide typen van radar (x-band en s-band) te voeren.

Veel schippers geven de voorkeur aan de S-band op de oceanen omdat deze minder storing geeft in zwaar weer of regenachtige condities.  Het maximale bereik is ongeveer 30 zeemijl, afhankelijk van de plaatsing van de antenne.

Tri-Lens

De Tri-Lens pasieve radarreflector is gebaseerd op het principe van de Luneburg lens. Rudolf Karl Lüneburg (ook wel: Lueneburg, Luneburg en Luneberg genoemd) (1903–1949) was professor wiskunde en optica verbonden aan de Universiteit van Dartmouth (U.S.A.).

Luneburg lensDe eigenschap van de sferisch en symmetrische Luneburg lenzen (ballen) is dat er een oneindig aantal brekings-indexoplossingen kunnen worden bereikt. Elk oppervlaktepunt van een ideale Luneburg lens is een steunpunt voor parallelle straling van de tegenovergestelde kant.

Tri-LensEen Tri-Lens betsaat uit drie bollen welke om een middelpunt zijn gepositioneerd. Het principe van de Tri-Lens doet het meest denken aan kattenogen in de nacht (of rode ogen op de foto). Doordat de reflector met kunststof van een hoge brekingsindex voor radargolven is opgevuld, resulteert dit helaas in een aanzienlijk gewicht. De 12" weegt 5.5 lbs. = 2,5 kg en de 16" weegt 12 lbs = 5,5 kg.

De Tri-Lens wordt geleverd in 3 maten: 8”, 12” en 16”. Waarbij opgemerkt dient te worden dat de 8” onvoldoende scoort, terwijl de grotere versie 12” goed uit de testen komt.

“Seaclutter” filtering

De moderne apparatuur van container schepen zijn voorzien van diverse filters op het radar syteem om niet continu vals alarm te krijgen van ontvangende (reflecterende) echo’s door o.m. hoge zeegang en regen (sea-clutter, rain-clutter, contrast-clutter).

Dit wetende en in het achterhoofd houdend dat door de slingerende en stampende bewegingen van een plezierjacht een negatieve invloed hebben op het reflectievermogen van de radarreflector heeft. Overigens zal de reflector in de praktijk nooit exact de juiste stand hebben wanneer hij door de radarbundel getroffen wordt. Volgt een ander gevaar dat de gereflecteerde radar echo’s niet worden opgevangen door de containerschepen.

Bij elke rondgang van de radarantenne van het containerschip worden er een echo’s ontvangen van schepen, objecten, golftoppen en bij regen de regendruppels. De schepen hebben een voorspelbare snelheid, dus die geven in het positieve geval bij iedere rondgang c.a. 4 seconden later een reproduceerbare echo. Golven geven een onregelmatig reflectie patroon, hetgeen bij elke omwenteling van de radar anders is. Wanneer een echo niet minimaal 3 tot 4 keer achtereenvolgens op dezelfde (voorspellende) plaats verschijnt wordt hij beschouwd als storing en automatisch weg gefilterd: “seaclutter” filtering.

Dus wanneer het opgevangen signaal bij de volgende rondgang is verdwenen en dan weer wel –of niet zichtbaar is, zal het signaal van het slingerend en stampend plezierjacht al snel gezien worden als storing en worden weg gefilterd.

Verplicht

Buiten het feit dat een goede! radarreflector bijdraagt aan de veiligheid en daarom deel uit zou moeten maken van de standaard uitrusting, is het op een aantal drukke vaarwegen voor een klein varend of geankerd schip (bij slecht zicht) verplicht. Dit staat in het BPR-artikel 9.04. Lid 6 van dat artikel onder bijlage 15. Daar staan onder sub b de vaarwegen genoemd waar de radarreflector verplicht is.

De vaarwegen, bedoeld in artikel 9.04, zesde lid, zijn:

  1. het Noordzeekanaal en de zijkanalen daarvan met inbegrip van de Voorzaan noordwaarts tot aan de Zaansluizen en het IJ, alsmede de havens aan deze vaarwegen;
  2. de Maasmond, de Nieuwe Waterweg, de Nieuwe Maas, het Beerkanaal, het Calandkanaal en het Hartelkanaal, alsmede de havens aan deze vaarwegen;
  3. de Noord, de Oude Maas, de Dordtsche Kil, daarop aansluitend de vaarweg naar het Industrie- en Havenschap Moerdijk, alsmede de havens aan deze vaarwegen en de haven van dat Industrie- en Havenschap;
  4. de vaarweg tussen de zee en de haven van Den Helder, alsmede deze haven;
  5. de vaarwegen tussen de zee en de havens aan de Waddenzee, alsmede deze havens, niet zijnde voorhavens van sluizen;
  6. de havens van Termunten, van Delfzijl, van Hefshuizen (Eemshaven) en van Scheveningen;
  7. de havens en voorhavens die met de Westerschelde in open verbinding staan;
  8. de Boven-Merwede;
  9. de Beneden-Merwede;
  10. de Nieuwe Merwede;
  11. het betonde vaarwater van het Hollandsch Diep;
  12. het Volkerak;
  13. het Zuid-Vlije;
  14. de Krammer;
  15. het Mastgat;
  16. het Keeten;
  17. de Oosterschelde;
  18. het Amsterdam-Rijnkanaal;
  19. het Lekkanaal.