radargeodesia
Disciplina che studia l’applicazione del radar e di strumenti derivati dal radar ai rilievi geodetici. Già durante la Seconda guerra mondiale la rapidità con cui mediante il radar era possibile la misurazione accurata di grandi distanze attrasse subito l’attenzione dei geodeti. Furono così promossi studi volti ad aumentare la precisione strumentale e a ridurre al minimo gli errori sistematici. La ricerca nel campo della strumentazione procedette fin dall’inizio secondo due distinti indirizzi: quello dell’emissione di segnali impulsivi, per il quale la distanza si deduce dal tempo impiegato da un treno d’onda a percorrere il tratto da misurare, e quello dell’emissione di un’onda continua, per il quale la distanza si deduce dalla variazione della fase dell’onda lungo il tratto in esame.
Secondo il primo metodo, per la misurazione della distanza tra due punti A, B (v. fig.) si procede nel modo seguente: un aereo, C, reca a bordo un trasmettitore radar (stazione principale) che emette treni d’onda a intervalli di tempo frequenti e regolari; in A, e così in B, è un radar risponditore che ritrasmette gli impulsi ricevuti dalla stazione principale; i tempi di risposta vengono registrati e permettono di ricavare le distanze AC, BC. L’aereo vola seguendo una rotta rettilinea inclinata da 80° a 100° rispetto all’allineamento AB e mantenendo pressappoco la stessa distanza tra i due punti; la misurazione avviene durante un tratto da qualche kilometro prima a qualche kilometro dopo l’attraversamento dell’allineamento AB; l’aereo inverte quindi la rotta ed effettua un altro passaggio, attraversando l’allineamento all’incirca nel punto di prima; durante il volo viene anche misurata la quota di volo mediante un radioaltimetro. Una misurazione completa comprende un certo numero di tali passaggi (almeno 6), distribuiti in più giorni. Per ogni passaggio, il minimo valore della somma delle due distanze AC, BC corrisponde al punto in cui l’aereo si trova sulla verticale dell’allineamento AB, supponendo che la quota di volo sia mantenuta costante. Dalle due distanze spaziali è poi possibile calcolare la lunghezza della corda AB o quella della linea geodetica tra i due punti. Per il calcolo delle distanze devono essere misurati i fattori meteorologici che influenzano la propagazione delle radioonde, e cioè la temperatura, la pressione atmosferica e la tensione del vapore acqueo. La lunghezza da misurare è limitata solamente dalla visibilità tra l’aereo e le stazioni a terra; da una quota di volo di 14.000 m, per es., è possibile effettuare misurazioni con stazioni distanti 450 km dall’aereo. L’errore è dell’ordine di qualche metro su distanze di 100 km.
A partire dagli anni 1960 ha trovato impiego la tecnica radargeodetica basata sull’emissione di un’onda continua con la quale è possibile misurare la distanza tra punti a terra lontani fra loro fino a 1700 km, con un errore inferiore a 3 m. L’apparecchiatura in questo caso è composta da una stazione installata su un aereo e fino a 4 stazioni risponditrici a terra. La stazione nell’aereo trasmette un’onda continua modulata in ampiezza a ciascuna delle stazioni risponditrici, che vengono interrogate in sequenza più volte al secondo. Dal ritardo di fase tra il segnale in partenza e quello di ritorno si calcolano le distanze. I dati sono memorizzati ed elaborati da un elaboratore elettronico installato sullo stesso aereo.
A partire dagli anni 1970 si sono aggiunti metodi basati sull’uso geodetico di satelliti artificiali, la cui osservazione permette la determinazione di punti terrestri molto distanti tra loro. Alcuni di questi satelliti recano apposite strumentazioni che permettono la determinazione della distanza tra il satellite e le stazioni a terra. Il più preciso metodo di misura è basato sull’uso di laser, tuttavia vi sono anche metodi elettronici. Per questi i principi operativi sono, essenzialmente, quello basato sull’effetto Doppler e quello basato sulla misurazione della differenza di fase tra l’onda modulata in partenza dalla stazione e quella in arrivo ritrasmessa dal satellite.