1. ما هو الرادار؟

الرادار (Radio Detection and Ranging) هو نظام إلكتروني يستخدم الموجات الراديوية لاكتشاف الأجسام وتحديد موقعها وسرعتها وخصائصها.
تعتمد آلية عمله الأساسية على مبدأ بسيط: إرسال موجات كهرومغناطيسية → استقبال الانعكاسات → التحليل والحساب.

من خلال قياس التأخير الزمني بين الإرسال والاستقبال، يمكن تحديد المسافة.
ومن خلال تحليل تغير التردد (تأثير دوبلر)، يمكن حساب سرعة الهدف.
وبمقارنة اختلافات الطور والزاوية، يمكن تحديد الاتجاه والارتفاع.

2. مكونات نظام الرادار

يتكوّن نظام الرادار الكامل عادةً من:

• المرسل – يُولّد نبضات كهرومغناطيسية عالية التردد.
• نظام الهوائيات – يوجّه ويستقبل الإشارات الراديوية ويضبط اتجاه الحزمة.
• المستقبل – يلتقط الإشارات المرتدة ويقوم بتضخيمها.
• معالج الإشارات – يُرشّح الضوضاء ويكتشف الأهداف ويحسب المدى والسرعة.
• وحدة العرض والتحكم – تُظهر البيانات المكانية وتتيح التحكم التشغيلي.

تدمج أنظمة الرادار الحديثة أيضًا وحدات معالجة الإشارات الرقمية (DSP) والرادار المعرف بالبرمجيات (SDR)،
مما يمكّن من التحكم المرن في الموجات، والمعايرة التلقائية، وتحسين الإشارة بشكل ديناميكي.

3. الأنواع الرئيسية للرادارات

1. رادار النبض

يُرسل نبضات قصيرة من الطاقة الكهرومغناطيسية ويقيس زمن الصدى لتحديد المدى والسمت.
يمتاز بمدى كشف طويل ودقة عالية، ويُستخدم على نطاق واسع في الدفاع الجوي والمراقبة الساحلية.

2. رادار دوبلر

يستخدم تغير التردد لقياس السرعة والتمييز بين الأهداف المتحركة والثابتة.
يُستخدم بشكل واسع في كشف الطائرات المسيرة ومراقبة الطقس وقياس سرعة المرور.

3. رادار الموجة المستمرة (CW Radar)

يبث إشارة ثابتة بدلاً من نبضات متقطعة.
مثالي لـ قياس السرعة وتتبع الأهداف المتحركة، لكنه لا يستطيع قياس المسافة مباشرةً.

4. رادار الفتحة التركيبية (SAR)

يُنتج صورًا أرضية عالية الدقة باستخدام حركة الهوائي لمحاكاة فتحة كبيرة.
يُستخدم عادةً في رسم الخرائط الطبوغرافية والاستشعار عن بُعد ومراقبة البيئة.

5. رادار المصفوفة الطورية (Phased Array Radar)

يوجّه الحزمة إلكترونيًا دون حركة ميكانيكية، مما يتيح المسح السريع وتتبع الأهداف المتعددة
وتغطية مناطق واسعة — وهو تقنية أساسية في أنظمة الدفاع الجوي الحديثة.

6. رادارات الموجات الدقيقة / المليمترية

تعمل بترددات عالية جدًا، مما يوفر دقة كشف أعلى وتمييزًا دقيقًا للأهداف.
تُستخدم في المركبات الذاتية القيادة، وأنظمة تجنب التصادم، وملاحة الطائرات المسيرة، والفحص الصناعي.

4. معالجة الإشارات وسير العمل

يتبع سير عمل الرادار الخطوات التالية من الإرسال إلى الكشف:

1. الإرسال – يُصدر النظام نبضات كهرومغناطيسية.
2. استقبال الصدى – يلتقط الهوائي الانعكاسات من الأهداف.
3. التضخيم والترشيح – تقليل الضوضاء وتحسين الإشارة.
4. تحليل الصدى – حساب المسافة والسرعة والاتجاه.
5. العرض – إنشاء خريطة وعي مكانية ثنائية أو ثلاثية الأبعاد.

تعتمد الأنظمة الحديثة على خوارزميات ضغط النبض وتشكيل الحزم الرقمية (DBF) ومعدل الإنذار الكاذب الثابت (CFAR)
لتحسين الدقة وتعزيز مقاومة التشويش وضمان موثوقية التعرف على الأهداف.

5. مجالات التطبيق

6. الاتجاهات المستقبلية في التكنولوجيا

1. الدمج مع الذكاء الاصطناعي (AI Integration)
   تمكّن تقنيات الذكاء الاصطناعي من التصنيف التلقائي والتعرف على الأهداف ودعم القرار في الوقت الحقيقي.

2. أنظمة الرادار الشبكية والتعاونية
   تُتيح شبكات الرادار متعددة العقد استشعارًا عبر المجالات ومشاركة الوعي الظرفي.

3. التصغير والتصميم منخفض الطاقة
   يتم دمج وحدات الرادار المدمجة بشكل متزايد في الطائرات المسيرة والروبوتات والمركبات.

4. الدمج متعدد المستشعرات
   الجمع بين الرادار والمستشعرات البصرية والصوتية وتحت الحمراء يضمن تغطية في جميع الظروف الجوية.

5. الرادار المعرف بالبرمجيات (SDR)
   يتيح تكوين الرادار عبر البرمجيات أداءً متكيفًا وإعادة تهيئة سريعة.

7. الخاتمة

لا يزال الرادار يشكّل حجر الزاوية في أنظمة الاستشعار والأمن الحديثة،
ويتطور من جذوره العسكرية إلى تكنولوجيا ذكية ومتعددة المجالات ومتصلة شبكيًا.

ومع تلاشي الحدود بين التطبيقات المدنية والدفاعية،
سيواصل الرادار لعب دورٍ متزايد في تشكيل مستقبل الاستشعار الذاتي، ومراقبة البيئة، والبنية التحتية للأمان العالمي.