Zobrazowanie sytuacji w powietrzu.

Do zobrazowania sytuacji radiolokacyjnej stosuje się rozmaite wskaźniki radarowe. Rzadko obecnie spotykane wskażniki z obrotową podstawą czasu były pokryte luminoforem o długim czasie świecenia. Ruch promienia, rozjaśniającego elementy obrazu był ściśle skoordynowany z obrotami anteny.
Ekran wskaźnika radiolokacyjnego jest lampą katodową, taką jak w oscyloskopie. Odpowiednio odchylany strumień elektronów rysuje na jej powierzchni linię zwaną podstawą czasu, ponieważ ruch promienia wzdłuż jej długości obrazuje czas od wysłania impulsu sondującego. Start podstawy czasu następuje dokładnie w momencie wysłania każdego impulsu sondującego. Długość podstawy czasu odpowiada aktualnemu zakresowi odległości od radaru. Odbity od celu impuls jest widoczny podstawie czasu w odległości od punktu jej startu proporcjonalnej do odległości celu od anteny radaru.
Sposób wyświetlania danych na ekranie zmieniał się razem z konstrukcją radarów.

Historycznie pierwsze były wskażniki z liniową podstawą czasu, czyli wskaźnik typu A (tak naprawdę był to taki oscyloskop). Antena radaru była obracana ręcznie, a azymut operator odczytywał na mechanicznej skali.
Na zdjęciu widać duży impuls, powstający w momencie nadawania i dalej mniejszy, który jest echem samolotu.

Wskażnik typu J był o tyle doskonalszy, że podstawa czasu zawinięta wokół ekranu była dłuższa, przez co odczyt odległości mógł być dokładniejszy. Na zdjęciu widać (fakt - niezbyt jasno) w odledłości 2 km pojedyńczy samolot i grupę samolotów między 3 a 5 kilometrów.

Wskaźnik panoramiczny, czyli typ P (albo PPI - Plan Position Indicator), został skonstruowany do stacji z ciągłym obrotem anteny. Azymut podstawy czasu jest taki sam, jak azymut anteny, a odebrane echo jest wyświetlane jako rozjaśnienie podstawy czasu.
Na zdjęciu widać rozjaśnienia na środku ekranu - są to odbicia od terenu w pobliżu radaru (wiążka dotyka Ziemi). Na północy widać chmury. Ledwo widoczne równoległe linie są grawerowane na przezroczystej, ręcznie obracanej masce dla ułatwienia określania kursu celu.

Rozjaśnione echa były widoczne przez jakiś czas po przejściu podstawy czasu dzięki zastosowaniu luminoforu o długim czasie świecenia. Czas ten nie mógł być zbyt długi, ponieważ za następnym obrotem anteny echo było wyświetlane już kawałek dalej i poprzednia jego pozycja musiała być wyrażnie ciemniejsza. Z tego powodu w pomieszczenia kontroli radarowej utrzymywano półmrok.

Wskaźnik PPI polskiego radaru AVIA A z roku 1959. Jak widać urządzenie jest zbudowane na modłę wojskową - nie ma nawet szczątkowego pulpitu dla operatora. Ekran miał średnicę zaledwie 20 cm.
Fotka w pełnej rozdzielczości (Foto: PIT)

Wskaźnik panoramiczny był przez dziesięciolecia niezastąpiony. Wszystkie nowości w dziedzinie zobrazowania danych radarowych były udoskonaleniami wskaźnika typu P. Dodano wyświetlanie mapy, linii kursora do pomiaru odległości i kierunku między dowolnymi punktami, znacznika do przekazywania współrzędnych echa do przelicznika (najpierw analogowego, póżniej do komputera), i temu podobne.
W dawniejszych konstrukcjach, które nie korzystały z radaru wtórnego ani z komputera, mapa dróg lotniczych i stref była rysowana dermatografem na specjalnej nakładce na ekran ("perspex"), która dzięki sprytnemu podświetleniu likwidowała zjawisko paralaksy (zmiany położenia linii względem świecącego luminoforu przy zmianie kąta patrzenia). Istniały także wskaźniki w których mapa była rzutowana na ekran przez mały projektor.

Oprócz ech radarowych na ekranie wskaźnika trzeba pokazać wiele innych danych: mapę przestrzeni powietrznej, dane z radaru wtórnego, dane z komputera (wyliczone prędkości obiektów, plany lotów z rozkładu, korelowane z kodami samolotów, wchodzących w zasięg kontroli) i, możecie mi wierzyć, całą masę innych szczegółów. Takie rozwiązanie nazywa się wizją syntetyczną.
Na zdjęciu obok: wskażnik radaru ASR 8.
Warszawa Okęcie, foto Andrzeja Karwowskiego.

Do zastosowań wojskowych, głównie radarów trójwspółrzędnych, konstruowano specjalizowane wskaźniki radiolokacyjne, uzupełniające wskaźnik P o dodatkowe informacje.
Prawdziwa rewolucja stała się możliwa dopiero kiedy powstały handlowe modele komputerów zdolnych do zamiany obrazu radarowego na postać cyfrową i wyświetlania grafiki w czasie rzeczywistym.

Wielkoformatowy monitor cyfrowy o rozdzielczości 2500 na 2500 punktów może wyświetlać dużą ilość szczegółów obrazu. Nie wymaga półmroku, ma ostry, stabilny obraz, przez co nie męczy wzroku, jest relatywnie niedrogi (powiadam: relatywnie, bo ten tutaj kosztuje tyle, co niezły samochód).
Na zdjęciu: Ekran kontroli obszaru wyświetla obraz sytuacji w powietrzu, na który pracują radary w Poznaniu, Pułtusku i Warszawie. Właściwie to już nie jest wskaźnik radarowy, tylko graficzny terminal zautomatyzowanego systemu ruchu lotniczego.

Wraz ze stale powiększającymi się możliwościami komputerowych systemów obróbki danych radarowych zmienia się jakość i sposób ich prezentacji.
Zdjęcie po prawej przedstawia zobrazowanie radaru kontroli lotniska na monitorze LCD. Jak widać, całkowicie zrezygnowano z imitowania klasycznego wskaźnika radarowego na rzecz kolorowego planu lotniska. Komputer ułatwia interpretację obrazu, zastępując echa symbolami samolotów lub samochodów. Przeliczając w czasie rzeczywistym zmiany intensywności odbicia i zmiany położenia ustawia symbole zawsze zgodnie z kierunkiem ruchu rzeczywistych obiektów.


>3Jacek Tomczak - Janowski.
Akt. 11-02-2009