tutkajärjestelmissä

Tutkajärjestelmät käyttävät elektromagneettisia aaltoja kohteiden havaitsemiseen sekä niiden etäisyyden, suunnan ja force nopeuden määrittämiseen. Järjestelmä koostuu tavallisesti lähettimestä, antennista, vastaanottimesta, signaalinkäsittelylaitteistosta sekä näyttö- tai tallennusjärjestelmästä. Lähetin tuottaa radiopulssia, jota ohjataan antennin kautta ympäristöön. Paluu-signaali vastaanotetaan ja käsitellään siten, että kohteet voidaan erottaa; etäisyys mitataan viiveen perusteella, suunta määritetään antennin suunnan avulla ja nopeus voidaan arvioida Doppler-efektin perusteella.

Käytettyjä toimintamuotoja ovat esimerkiksi pulssitutka, jatkuva-aaltotutka (CW) sekä pulssidoppleritutka. Pulssitutka lähettää lyhyitä pulssisarjoja ja mittaa etäisyyden sekä suunnan yhdistämällä lähetys- ja vastaanottoaikojen erot. CW-tutka lähettää jatkuvaa signaalia ja mittaa kohteen nopeuden Doppler-ilmiön perusteella; etäisyyden määrittäminen on tällöin rajoitetumpaa tai vaatii lisäjärjestelmiä. Kuvantavat tutkat, kuten syntetisen apertuuri -tutkat (SAR), mahdollistavat korkearesoluutioisen kuvan muodostamisen maastosta tai ilmasta.

Sovelluksia ovat muun muassa ilmailu ja lennonvarmistus, sää- ja meteorologinen havainnointi, meriliikenne sekä puolustus- ja turvallisuustarkoitukset. Tutkat voivat toimia osana laajempaa sensoriverkkoa, jossa ne täydentävät muita mittausmenetelmiä, kuten optisia ja satelliittipohjaisia tietoja, tilanteen arvioinnissa ja päätöksenteon tukemisessa.

Suorituskykyyn vaikuttavat tekijät ovat käytetty taajuusalue, järjestelmän teho, antennin koko ja suunnankuvio sekä signaalinkäsittelyn algoritmit. Keskeisiä mittareita ovat etäisyyden ja kulman resoluutio, havaitsemiskynnys sekä kohinan hallinta. Haasteisiin kuuluvat sää, sumu ja sade, maastakohina sekä häirintä ja elektroninen sodankäynti. Taajuuksien hallinta sekä säädökset varmistavat yhteensopivuuden ja turvallisen käytön.