Il clutter
Generalita’



Il clutter e’ per un radar di avvistamento un
disturbo che puo’ degradarne in modo
significativo le prestazioni
L’origine di tale disturbo e’ ambientale e si puo’
classificare come clutter di terra, di mare o
atmosferico con caratteristiche di riflettivita’ e di
spettro diverse
Nella definizione delle caratteristiche di tale
disturbo giocano un ruolo fondamentale i
parametri caratteristici del radar, quali la forma
dell’antenna e la sua velocita’ di rotazione,
fenomeni di propagazione anomala, la risoluzione
del radar, la frequenza di trasmissione, ecc.)
Radar cross-section del clutter


La rivelazione di un bersaglio per un radar
comporta l’avere la capacita’ di differenziarlo dal
rumore e dagli echi riflessi dall’ambiente
circostante (clutter)
Il clutter e’ caratterizzato da
• Densita’ di probabilita’ dell’ampiezza dell’eco
• Radar cross-section
• Spettro di potenza

Relativamente all’entita’ della potenza riflessa i
clutter superficiali (terra e mare) sono descritti
dalla riflettivita’ superficiale. Nel caso di clutter
atmosferici si parla di riflettivita’ volumetrica
Radar cross-section del clutter




La radar cross-section di un clutter superficiale e’ quindi
data da σ=σ0 Ac dove σ0 e’ la riflettivita’ superficiale del
clutter (adimensionale) e Ac e’ l’area illuminata dal radar
(m2)
La riflettivita’ superficiale dipende dall’angolo di incidenza,
dalla rugosita’ superficiale relativa alla lunghezza d’onda e
dalle caratteristiche dielettriche della superficie
La radar cross-section di un clutter atmosferico e’ data da
σ=ηV dove η e’ la riflettivita’ volumetrica (m-1) e V e’ il
volume illuminato dal radar (m3)
La riflettivita’ volumetrica dipende dal tipo di precipitazione,
dall’intensita’ di precipitazione e dalla lunghezza d’onda
Clutter di mare
Clutter di terra
Clutter atmosferico
Area e volume di clutter
Area e volume di clutter
Ac 


c 
1
R
2
2 cos
τ e’ la durata dell’impulso radar, R la distanza della cella di clutter,
θ l’apertura del fascio d’antenna in azimut e ψ l’angolo di radenza
Nel caso del volume di clutter ci sono due casi:
• Altezza H delle nubi inferiore alla dimensione trasversale del
fascio d’antenna
c 
V
R
H
2
2
• Altezza H delle nubi maggiore della dimensione trasversale del
fascio d’antenna
c 2  
V
R
2
2 4
Distribuzione d’ampiezza del clutter



In molti casi si puo’ assumere che il clutter sia
rappresentabile come la somma incoerente dei segnali
prodotti da un numero molto elevato di scatteratori
elementari indipendenti residenti nella cella di clutter. In tal
caso la distribuzione di ampiezza del clutter rivelato di
inviluppo e’ Rayleigh
In alcuni casi alcuni degli scatteratori elementari possono
considerarsi predominanti e fissi. In tal caso la distribuzione
diventa Rice
Esistono anche altri casi (e.g. clutter di mare) dove si ha uno
scostamento dalla Rayleigh a causa di certe configurazioni
particolari della zona riflettente rispetto a quella sotto analisi.
In questi casi sono state proposte le distribuzioni Log-normale
e Weibull
Spettro del clutter
•Un modello largamente accettato per lo spettro del clutter e’ quello
gaussiano
2




Pc
f

f
0

S( f ) 
exp  
2


2

2  f
f


•Pc e’ la potenza del clutter, f0 e’ la doppler media del clutter e σf la
larghezza spettrale del clutter
f0 
2v0

f 
2

 v2   a2
a
 a  0.13

σv e’ la dispersione in
velocita’ propria del clutter
σa e’ la dispersione dovuta
alla rotazione dell’antenna
(θ apertura dell’antenna in
azimut, ω velocita’ di
rotazione dell’antenna
Spettro del clutter