Alexander Worms
· 14.05.2023
Chi ha bisogno di un riflettore radar passivo nell'era dell'AIS? Grazie all'elettronica moderna, siete ben visibili sugli schermi, sicuramente su quelli della navigazione commerciale. La domanda sembra giustificata a prima vista. A un esame più attento, tuttavia, la risposta è chiara: tutti coloro che sono in acqua con la navigazione commerciale hanno bisogno di un dispositivo di questo tipo. Questo perché la tecnologia AIS dipende dall'alimentazione: se questa viene a mancare, lo yacht non è più visibile. I riflettori radar passivi funzionano sempre. Inoltre, in alcune zone, come il Waddenzee nei Paesi Bassi, il riflettore radar è semplicemente obbligatorio.
Negli ultimi anni non è cambiato molto in termini di prodotti. Sul mercato, il Cubo di latta che Tubi e il Echomax. Esisteva anche un dispositivo chiamato Trilens. Questo riflettore è ora venduto con il nome di 3Lenzz offerto di nuovo.
Ma quali sono le prestazioni dei riflettori nella pratica e quando non si tratta di essere visti da grandi apparecchi sul ponte di una nave commerciale, ma da un radar da yacht meno potente? Innanzitutto, è difficile fare delle generalizzazioni e le conclusioni devono essere formulate con precisione.
Il problema viene spiegato con un esempio: il 3Lenzz è costituito da tre sfere montate ad un angolo di 120 gradi l'una dall'altra. Un test della guardia costiera britannica aveva già dimostrato che ha un punto cieco ogni 120 gradi. Se i segnali radar colpiscono questo punto cieco, l'eco sullo schermo scompare. Tutti i riflettori presentano punti ciechi di questo tipo, in misura maggiore o minore. Durante il nostro test, abbiamo riconosciuto il 3Lenzz dal fatto che l'eco era chiaramente visibile, scompariva per alcune orbite e poi riappariva. L'imbarcazione di prova era ovviamente vicina a un punto cieco del riflettore. In pratica, ciò si verifica quando ci si avvicina con un rilevamento esatto, ad esempio quando una nave si dirige verso un ormeggio che non oscilla. Tuttavia, se l'angolo tra i due cambia di pochi gradi, si verifica un'eco.
La conclusione che non funziona bene perché a volte era poco visibile durante il test non corrisponde a tutta la verità. Gli echi erano chiari se misurati da una posizione diversa. La conclusione è quindi che il 3Lenzz fornisce buoni risultati con i cambi di rotta e mostra debolezze solo in tre punti del cerchio completo.
Per simulare la situazione su una barca a vela, abbiamo misurato ogni riflettore in verticale e con un angolo di 30 gradi. Anche in questo caso, alcuni modelli hanno mostrato dei punti deboli. In particolare, i modelli con una superficie riflettente già ridotta hanno talvolta ceduto in modo significativo. Tuttavia, anche il riflettore più debole ha fatto sì che il nostro pontone di prova apparisse sullo schermo radar.
L'eco di ciascun riflettore è stato misurato per un totale di otto volte - da una distanza di 0,5 e 1,5 miglia nautiche, in verticale e con un angolo di 30 gradi, utilizzando un moderno radar a banda larga e un radar magnetronico convenzionale. Le visualizzazioni dei radar a banda larga sono mostrate nelle singole immagini di prova. Le misure sono state effettuate da un motoscafo su cui erano installate entrambe le antenne. I riflettori sono stati installati a un'altezza di circa tre metri su un pontone, su un albero di legno che poteva anche essere inclinato. I risultati sono stati poi salvati con una schermata sui dispositivi Garmin utilizzati; si tratta di radar comunemente usati sugli yacht. Abbiamo ottimizzato le impostazioni dell'unità radar per il riflettore in lamiera di medie dimensioni e non le abbiamo modificate nel corso del test per garantire le stesse condizioni per tutti i riflettori. Abbiamo testato solo i due riflettori gonfiabili in posizione verticale, poiché di solito sono sospesi.
A distanza ravvicinata, è sempre facilmente riconoscibile su entrambi i dispositivi. A distanze maggiori, non è visibile in posizione verticale; gli echi sono diventati visibili solo quando l'albero è stato inclinato. Per ottenere un'eco ottimale, il riflettore deve essere montato in posizione di cattura della pioggia, ma questo può avvenire solo in posizione verticale o inclinata (nel test). Il montaggio è difficile, poiché le lamiere sono a spigoli vivi.
Il fratello maggiore è sempre più facile da riconoscere a distanza ravvicinata su entrambi i dispositivi. A distanza maggiore, il radar a stato solido fatica a riprodursi. Sul radar, il riflettore non è visibile in posizione verticale; quando l'imbarcazione è sbandata, si confonde con l'eco del rimorchiatore. Il riflettore è molto grande. Non c'è un'apertura all'interno per far passare uno stadio; l'installazione del riflettore su una barca a vela non è chiara.
Buona visibilità a entrambe le distanze. Eco piuttosto debole se misurato in posizione verticale sul radar magnetronico. Alla distanza maggiore, il riflettore si distingue chiaramente dall'eco del rimorchiatore. Il montaggio è semplice: un piedino facilita il montaggio sullo spreader, ad esempio. Un'apertura sferica al centro facilita il montaggio sullo strallo, che può essere infilato. Le piastre non hanno spigoli vivi.
L'asta è visibile come eco solo a breve distanza, ma è sempre ugualmente buona, indipendentemente dal fatto che sia verticale o inclinata. A distanze maggiori, è invisibile al radar a semiconduttore. Solo il radar a magnetron può rilevare un'eco in posizione verticale. Il riflettore è leggero e facile da installare. Tuttavia, è più costoso del tubo Plastimo con prestazioni simili. È disponibile una base per il montaggio sul ponte.
A distanza ravvicinata, il tubo Plastimo è ragionevolmente visibile, ma gli echi sono visibilmente più deboli rispetto al tubo Mobri. A distanze maggiori, l'eco è riconoscibile solo in posizione verticale e sul radar a semiconduttori. Il tubo reagisce quindi in modo sensibile allo sbandamento. Alcune delle piastre di alluminio all'interno sono gravemente piegate e non allineate ad angolo retto. Il riflettore più leggero del campo di prova.
Stessa immagine del fratello minore: nessuna visibilità a una distanza di 1,5 miglia nautiche. Solo il radar magnetron in posizione verticale mostra una leggera eco. Tuttavia, il Mobri è chiaramente visibile a distanza ravvicinata. La superficie riflettente due volte più grande rispetto alla versione più piccola non produce un'eco migliore. Il peso e il prezzo aggiuntivi non valgono quindi la pena. Disponibile anche con base.
Lo stesso quadro dei concorrenti in tubo: a brevi distanze, l'immagine è generalmente buona, anche se con il radar a magnetron si verificano echi molto piccoli; a distanze maggiori, sono quasi del tutto invisibili. Anche in questo caso, la maggiore superficie riflettente non produce un'eco migliore. Anche le piastre di alluminio all'interno sono piegate e non montate ad angolo retto. La lavorazione non sembra di alta qualità a causa delle bave sulla plastica.
Il dispositivo molto grande è l'unico riflettore che produce un'eco in tutte le condizioni e indipendentemente dalla tecnologia radar. Tuttavia, questi sono talvolta piuttosto deboli, soprattutto se il riflettore è inclinato. Se il riflettore è in posizione verticale, vengono visualizzati costantemente ottimi echi. L'Echomax è molto grande e pesante, la staffa di montaggio necessaria costa un extra, ma è molto solido. È piuttosto indicato per le navi di grandi dimensioni.
Il 3Lenzz mostra costantemente buoni echi a brevi distanze. A distanze maggiori, gli echi affidabili sono visibili solo quando il dispositivo è montato verticalmente. Se l'apparecchio è inclinato, un'eco forte è visibile solo ogni tre giri, ma sempre nello stesso punto. Questo è probabilmente una conseguenza del design in tre parti, vedi testo a fronte. Il 3Lenzz è il riflettore più costoso e più pesante del test.
Echi molto buoni e chiari grazie all'ampia superficie di proiezione. Grazie al montaggio sospeso, il riflettore è sempre orientato verticalmente, quindi non sono stati misurati valori curvi. Grazie al suo peso ridotto, è il complemento ideale per i piccoli crocieristi che desiderano utilizzare il riflettore solo quando necessario. Come per la sfera, si consiglia di sostituire il riflettore dopo cinque anni. Tuttavia, è molto costoso in confronto.
Buona visibilità a breve distanza, appena visibile a distanze maggiori. Poiché la sfera pende sempre in verticale quando è issata sulla drizza della bandiera, ad esempio, non sono state effettuate misurazioni quando è inclinata. Echi piuttosto scarsi, nonostante la superficie riflettente relativamente ampia. Purtroppo il pallone perdeva, per cui era necessario un costante rigonfiaggio. Quando è gonfio, il riflettore è molto grande e anche leggero. Costoso.
Quando i segnali provenienti dal dispositivo radar colpiscono il riflettore, di solito vengono deviati due volte sulle superfici progettate come specchi tripli e riflessi esattamente paralleli al percorso dei raggi in entrata. I segnali colpiscono quindi l'antenna dell'unità radar e possono essere rilevati. L'unità radar analizza quindi il tempo di propagazione e l'intensità di ricezione dei segnali e visualizza il risultato come un'eco sullo schermo. Più i segnali originariamente emessi vengono ricevuti, più l'eco viene visualizzato sullo schermo. Tuttavia, i movimenti dell'unità radar e del riflettore possono diluire questo effetto. Anche le dimensioni del riflettore svolgono un ruolo importante. Più grande è la superficie del riflettore, meno sensibile è la sua riflettività al movimento.
Il 3Lenzz funziona secondo il principio della lente di Lüneburg. Si tratta di una sfera costituita da un dielettrico, cioè un materiale praticamente non conduttivo, ad esempio una ceramica. Sul retro è applicato uno strato metallico riflettente. Quando i raggi radar colpiscono la sfera, vengono deviati da un effetto di rifrazione verso un punto focale sul retro della sfera. Da lì vengono nuovamente riflessi. Quando i raggi lasciano la sfera dielettrica, vengono rifratti nella direzione opposta. Questo li rimanda nella direzione da cui sono venuti.
Una volta era così: dopo l'accensione dell'unità radar, ci voleva un po' di tempo prima che venisse scattata la prima immagine. Questo perché il tubo a fascio elettronico, il magnetron, doveva prima riscaldarsi. Questo richiedeva tempo e molta energia. Anche il funzionamento dei dispositivi assorbe molta elettricità. Per questo motivo, durante i lunghi pattugliamenti in aree poco trafficate, era possibile effettuare solo un controllo ogni pochi minuti. Se non si vedeva nulla, il dispositivo tornava in modalità stand-by e utilizzava solo l'energia necessaria per mantenere il tubo alla giusta temperatura.
I moderni dispositivi radar risolvono la questione in modo diverso. Non sono i tubi a generare il segnale, ma i semiconduttori. Questi ultimi possono anche generare segnali di diverse lunghezze d'onda. Di conseguenza, il radar è disponibile non appena viene acceso e richiede molta meno energia. Inoltre, le radiazioni sono notevolmente inferiori, a tutto vantaggio della salute delle persone a bordo. Un radar a banda larga o a semiconduttore genera all'incirca le stesse radiazioni di uno smartphone. Grazie alle diverse lunghezze d'onda, il radar può generare ancora più informazioni dai segnali riflessi. I cosiddetti radar Doppler riconoscono rapidamente se un'eco si sta avvicinando o allontanando e in quale direzione lo sta facendo, senza bisogno di complessi grafici. In questo modo è possibile calcolare il punto di maggiore avvicinamento e il tempo che manca a quel momento.