Radar

Radar wata na’ura ce da ake amfani da ita wajen ganowa da tantance abubuwa daga nesa ta hanyar amfani da siginar rediyo. Ta hanyar watsa sigina zuwa wani abu da ke nesa da karɓar siginar da ta dawo, radar na iya bayyana wuri, nisa, sauri, da alkiblar abu ko abin da ake lura da shi.

Kalmar RADAR an samo ta ne daga Radio Detection And Ranging, wato “Ganowa da auna nisa ta rediyo.” Wannan sunan ya bayyana a fili aikin radar na asali: gano abubuwa da auna nisan su ta amfani da siginar rediyo.

Radar an ƙirƙiro ta ne domin magance matsalolin kewayawa da gano abubuwa a nesa, musamman a lokacin da gani da ido ko na’urar gani ta yau da kullum ba su wadatar ba, kamar a lokacin dare, gajimare, ko cikin hazo. Farkon amfani da radar ya karkata ga ayyukan sojoji, musamman wajen gano jiragen sama da jiragen ruwa masu nisa, amma daga baya an buɗe amfani da ita ga yanayin sufuri, bincike na kimiyya, da yanayi.

Tarihin samuwar radar

Farkon bincike kan radar ya fara ne a farkon karni na 20, inda masana kimiyya ke gwada amfani da siginar rediyo domin gano abubuwa daga nesa. A shekarun 1900s, an yi amfani da gwaje-gwaje na farko don tantance wuraren jiragen sama da jiragen ruwa ta hanyar watsa sigina da karɓar siginar da ta dawo. Waɗannan gwaje-gwajen sun kafa tushen fasahar radar kamar yadda ake amfani da ita a yau.

Amfani da Radar a Yakin Duniya na Farko da na Biyu

Kodayake a yaƙin duniya na farko amfani da radar bai bazu sosai ba, an yi amfani da wasu na’urorin gano abubuwa daga nesa ta hanyar sigina. Sai dai yaƙin duniya na biyu ya kawo babban juyin juya hali wajen amfani da radar. Sojojin Birtaniya, Amurka, da Jamus sun fara amfani da radar wajen ganowa da bibiyar jiragen sama da jiragen ruwa na abokan gaba, wanda hakan ya taimaka wajen tsaron ƙasa, shirya farmaki, da rage asarar rayuka da kayan aiki. Wannan ya nuna cewa radar ta zama muhimmin kayan aikin soja a wannan lokaci.

Cigaban fasaha daga analog zuwa digital

Bayan yaƙin duniya na biyu, fasahar radar ta fara samun cigaba sosai. A farko-farko, radar na aiki ne da tsarin analog, inda ake karɓar bayanai kai tsaye a na’ura mai ƙwaƙwalwa ta farko. Daga shekarun 1970 zuwa 1990, aka fara haɗa tsarin digital wanda ya ba da damar karɓar bayanai cikin sauri, sarrafa su daidai, da samar da hoton abubuwa a sarari mai kyau. Wannan cigaban ya sa radar ta zama mafi inganci, mai sauƙin amfani, kuma yana iya aiki a fannoni daban-daban kamar sufuri, yanayi, bincike na kimiyya, da tsaro.

Radar a yau ta zama fasaha mai matuƙar muhimmanci, inda tsarin analog da digital ke haɗuwa domin samun cikakken bayani a kowane lokaci da kowanne yanayi.

Sassan radar

Radar tana aiki ne ta hanyar haɗa wasu manyan sassa guda hudu da ke aiki tare domin gano abubuwa daga nesa da kuma tantance bayanai game da su. Waɗannan sassa su ne:

Sashen aika sigina (Transmitter)

Transmitter ita ce na’urar da ke watsa siginar rediyo zuwa wurin da ake son gano abu. Wannan sigina tana tafiya cikin iska ko sararin samaniya, har sai ta buga wani abu kamar jirgi, jirgin ruwa, ko tsauni, sannan ta dawo. Ingancin wannan na’ura yana shafar nisa da ƙarfin sigina, wanda ke ƙayyade yadda radar za ta iya gano abubuwa masu nisa.

Sashen karɓar sigina (Receiver )

Receiver nan ne ɓangaren da ke karɓar siginar da ta dawo daga abubuwan da siginar farko ta buga. Bayan karɓa, na’urar tana auna lokacin tafiyar sigina daga transmitter zuwa abu da kuma dawowa, wanda ke ba da damar tantance nisan abu daga radar. Receiver mai inganci tana rage kurakurai kuma tana ba da damar aikawa a yanayi daban-daban kamar hazo, dusar ƙanƙara, ko gajimare.

Sashen watsawa da karɓa (Antenna)

Antenna ta radar tana aiki a matsayin cibiyar watsawa da karɓar sigina. Tana da matuƙar muhimmanci wajen aika sigina zuwa da kuma karɓar siginar da ta dawo cikin daidaito. Nau’in antenna da girma na shafar nisa, kusurwa, da ingancin bayanan da radar ke bayarwa. A wasu nau’o’in radar, ana amfani da rotating antenna domin samar da cikakken bayanin abin da ke nesa, yayin da wasu ke amfani da phased-array antenna domin saurin gano abubuwa da sauri.

Sashen sarrafawa (system control)

Processor ko system control shi ne ɓangaren sarrafa bayanan da aka karɓa daga receiver. Yana ƙididdige nisa, kusurwa, sauri, da alƙiblar abubuwa, sannan yana nuna su a allon mai amfani ko a haɗa da sauran tsarin kwamfuta. Wannan ɓangare yana da mahimmanci wajen fassara bayanan raw signal zuwa hoton da ake iya gani da fahimta.

Dukkan waɗannan sassa huɗu suna aiki tare kuma daidai, inda transmitter da antenna ke watsa sigina, receiver da antenna ke karɓa, sannan processor ya sarrafa bayanan don samar da bayanan da suka dace da aikin radar. Wannan tsarin ya sa radar ta zama ingantaccen kayan aiki mai amfani a fannin soja, sufuri, yanayi, da binciken kimiyya.

Yadda radar ke aiki

Radar tana aiki ne bisa ka’idar watsawa da karɓar siginar rediyo, inda take gano abubuwa daga nesa da tantance wuri da sauri. Wannan tsarin yana haɗa fasaha da ilimin lissafi da ka’idojin kimiyyar lantarki da yanayi.

Watsawa da karɓar siginar rediyo

Na’urar radar tana watsa siginar rediyo ta ɓangaren transmitter zuwa wurin da ake son gano abu. Lokacin da siginar ta bugi abu, tana komawa zuwa ɓangaren receiver ta radar. Wannan dawowar sigina ce ke ba da damar radar gano wuri da siffar abu. Sigina na iya tafiyar kilomita da yawa kafin ta dawo, kuma ƙarfin sigina da tsawon radio waves yana shafar nisa da ingancin gano abu.

Auna nisan abu daga lokacin dawowar sigina

Radar tana auna lokacin da sigina ta ɗauka daga watsa zuwa karɓa, sannan tana amfani da wannan lokacin wajen ƙididdige nisan abu daga radar. Misali, idan sigina ta ɗauki sakan 0.0001 kafin ta dawo, radar za ta yi amfani da saurin hasken radio waves domin ƙididdige nisan abu cikin inganci. Wannan ka’ida ce ta asali wacce ke ba radar damar tantance nesa ba tare da kuskure ba.

Auna kusurwa da tantance wuri

Radar ba wai kawai tana auna nisa ba ne, har ma tana tantance kusurwar da abu yake dangane da radar. Ta hanyar canja kusurwar antenna ko amfani da phased-array antenna, radar na iya sanin kusurwa ko alkiblar abu, wanda hakan ke ba da damar gano wuri a sararin samaniya cikin cikakken tsari. Wannan yana taimaka wa radar wajen samar da hoto na abubuwa a sarari mai kyau.

Doppler effect

Doppler effect wata ƙa’idar kimiyya ce da radar ke amfani da ita domin gano saurin motsin abubuwa. Idan abu yana motsawa zuwa radar, siginar da ta dawo tana karuwa a tsarin frequency; idan yana motsi nesa da radar, frequency yana raguwa. Wannan bambanci na frequency yana ba radar damar tantance saurin motsin jirgin sama, jirgin ruwa, ko motoci cikin sauri da daidaito.

Ta haɗakar duk waɗannan ka’idoji, radar na iya samar da bayanin cikakke: nisa, kusurwa, sauri, da alkiblar abubuwa a kowane yanayi, har ma a dare ko cikin gajimare, wanda hakan ya sa ta zama kayan aiki mai matuƙar amfani ga sojoji, sufuri, yanayi, da binciken kimiyya.

Nau’o’in radar

Radar na da nau’o’i da yawa, kowanne yana da aikinsa na musamman da yanayin amfani, wanda ya danganta da wuri da bukatar da ake da ita.

Radar ta sararin samaniya (airborne radar)

Wannan nau’in radar ana girka shi ne a jikin jiragen sama. Ana amfani da shi wajen gano sauran jiragen sama, abubuwan da ke kan ƙasa, ko wuraren da ba a gani da ido, musamman a lokacin da yanayi ko gajimare ya hana gani. Wannan nau’in radar na taimakawa sojoji da masu sufuri wajen gudanar da ayyuka cikin tsaro da inganci.

Radar ta ruwa / teku (marine radar)

Marine radar ana amfani da ita a jiragen ruwa domin gano wasu jiragen ruwan, koguna, matsalolin ruwa, da tsaunuka ko gaɓar ruwa. Wannan radar tana taimakawa wajen kewayawa cikin aminci, rage haɗari a ruwa, da kuma taimakawa a binciken ceto lokacin hatsari a teku.

Radar ta ƙasa (ground-based radar)

Ground-based radar na aiki ne daga ƙasa, kuma ana amfani da ita wajen ganowa da bibiyar jiragen sama, motoci, ko makami mai linzami. Wannan radar na taka muhimmiyar rawa a fannin tsaro da aikin soji, inda take gano abubuwa daga nesa sosai kuma tana iya aiki a kowane lokaci da yanayi.

Radar na yanayi (weather radar)

Weather radar tana auna ruwan sama, gajimare, guguwa, da tsawa. Wannan nau’in radar tana taimakawa yanayin ƙasa da hukumomin ayyukan gaggawa wajen sanin inda guguwa ko ruwan sama ke ɓarna, da yadda za a ɗauki matakan kariya ga al’umma.

Doppler radar da synthetic aperture radar (SAR)

• Doppler Radar: Wannan radar tana amfani da ka’idar doppler effect domin gano saurin motsin abubuwa kamar jiragen sama, motoci, ko guguwa.
• Synthetic Aperture Radar (SAR): SAR na amfani da motsawar radar wajen samar da hoton abubuwa da yanayi a lokacin buƙata mai girma, ko da a wuraren da ba a iya ganin su da ido ko a gajimare. Ana amfani da SAR a bincike na sararin samaniya, mapping, da nazarin ƙasa.

Muhimmancin radar a zamani

Radar ta zama muhimmin kayan aiki a zamanance, domin tana ba da damar ganowa, bibiya, da nazarin abubuwa daga nesa cikin sauri da inganci. Wannan ya sa take da amfani a fannoni daban-daban na rayuwa da fasaha.

Ayyukan tsaro

A fannin tsaro, radar yana taka muhimmiyar rawa wajen ganowa da bibiyar jiragen sama, jiragen ruwa, da makamai masu linzami. Wannan yana taimaka wa sojoji wajen kariya daga hare-hare, shirya farmaki, da gano abubuwa masu haɗari daga nesa. Radar na iya aiki a kowane lokaci, ko dare ne ko rana, ko da yanayi ya yi gajimare ko hazo.

Sufuri

A bangaren sufuri, radar tana amfani a jiragen ruwa, jiragen sama, da motoci masu aiki da fasaha. Tana taimaka wa kai-da-kawo cikin aminci, rage haɗari, da kuma tabbatar da cewa motocin zamani ko jiragen sama suna aiki cikin tsari da daidaito. Misali, a cikin jiragen ruwa, marine radar tana gano jiragen ruwa da tsaunuka, yayin da a jiragen sama, airborne radar ke gano sauran jiragen sama da matsalolin yanayi.

Hasashen yanayi

Radar tana taimakawa wajen nazarin yanayi da hasashen guguwa. Weather radar tana auna ƙarfin ruwan sama, gajimare, tsawa, da guguwar iska, wanda ke ba da damar ɗaukar matakan kariya ga al’umma da hukumomin gaggawa. Wannan yana rage asarar rayuka da dukiya a lokacin bala’i na yanayi.

Bincike da kimiyya

A fannin bincike da kimiyya, radar tana amfani wajen ayyukan mapping, nazarin ƙasa, da lura da sararin samaniya. Misali, Synthetic Aperture Radar (SAR) na samar da hotunan abubuwa masu girma da rikitarwa, ko da a wuraren da ba a iya ganin su da ido, wanda hakan ke taimakawa wajen nazarin muhalli, binciken kayan tarihi, da lura da yanayin kasa.

Fa’idodi da matsalolin radar

Radar tana da fa’idoji masu yawa, amma kuma tana da wasu matsaloli da iyakoki da ya kamata a sani.

Fa’idoji

Radar tana ba da damar aiki a kowane lokaci, ko dare ne ko rana, ba tare da dogaro da gani na ido ba. Haka kuma, tana iya aiki a kowane yanayi na sama, ciki har da gajimare, hazo, ko dusar ƙanƙara, wanda hakan ke ba da damar gano abubuwa cikin aminci. Bugu da ƙari, radar na iya ganowa da bibiyar abubuwa masu nisa, wanda hakan ke taimakawa a fannin tsaro, sufuri, yanayi, da binciken kimiyya.

Matsaloli

Duk da fa’idojinta, radar na fuskantar wasu matsaloli. Akwai yiwuwar kutse, wato katsewar sigina ko rikicewar bayanai saboda sauran na’urori ko yanayi. Haka kuma, kafa na’urar da kulawa da ita na iya zama mai tsada. Radar na buƙatar ƙwararrun ma’aikata domin sarrafa ta da fassara bayanai daidai. Bugu da ƙari, radar tana da wasu iyakoki a nisa da ƙuduri, musamman a lokacin da abubuwa suke da nisa sosai ko yanayi ya yi tsanani.

Bambanci Tsakanin Radar da GPS / GNSS

Radar da GPS/GNSS duk fasahohi ne na zamani da ke taimakawa wajen ganowa da bibiyar abubuwa, amma suna da bambance-bambance na aiki da manufarsu.

• Radar

Radar tana aiki ne wajen auna nisan abu kai tsaye ta hanyar watsa siginar rediyo zuwa abu sannan da karɓar siginar da ta dawo. Wannan yana ba radar damar tantance nisa, kusurwa, sauri, da alƙiblar abu a kowane lokaci da yanayi, ko da dare ko rana, ko gajimare ya rufe hangen ido.

• GPS / GNSS

GPS (Global Positioning System) da sauran tsarin GNSS (Global Navigation Satellite Systems) suna aiki ne wajen tantance wuri a duniya bakiɗaya, ta hanyar karɓar siginar tauraron dan Adam. GPS/GNSS na ba da latitude, longitude, altitude, da lokaci na ainihi, wanda ke taimaka wa mutane da injuna wajen kai-da-kawo, sufuri, da tsaro.

Amfani da haɗakar radar da GPS / GNSS

A wasu tsarin cigaban zamani, ana haɗa radar da GPS/GNSS domin ƙarin daidaito da samun cikakken bayani. Misali:

• A fannin sufuri, jiragen sama da motoci masu fasaha suna amfani da radar don gano abubuwa a kusa, sannan GPS don tantance wuri a duniya.
• A fannin soja, ana amfani da radar wajen ganowa da bibiyar makamai, yayin da GPS ke ba da daidaiton wuri da lokaci.
• A fannin bincike da kimiyya, haɗakar radar da GPS/GNSS yana ba da damar yin mapping da nazarin yanayi da sararin samaniya daidai da gaskiya.

Ta wannan hanyar, radar da GPS/GNSS suna aiki tare a matsayin kayan aikin zamani domin inganta tsaro, sufuri, bincike, da kula da yanayi.

Cigaban fasahar radar

Fasahar radar ta samu ci gaba mai matuƙar girma tun bayan yaƙin duniya na biyu, inda aka fara daga analog systems zuwa tsarin zamani na digital, har zuwa multi-function radar da amfani da ita a drones, motoci masu aiki da fasaha da satellites.

Sauyawa daga analog zuwa digital

A farkon ƙirƙirar radar, ana amfani da tsarin analog, inda bayanai ake karɓa kai tsaye daga na’ura mai watsa sigina zuwa receiver. Wannan tsarin yana da iyaka wajen sarrafa bayanai da ƙuduri, kuma yana da wahala a auna abubuwa masu motsi cikin daidaito. Bayan shekarun 1970, aka fara amfani da digital radar systems, inda bayanai ake sarrafa su ta hanyar kwamfuta, wanda hakan ke ba da damar samun cikakken hoto, daidaito mai kyau, da aiki a yanayi mai rikitarwa.

Multi-function radar systems

A yanzu, an ƙirƙiro multi-function radar systems, wato radars da ke iya yin ayyuka da yawa a lokaci guda. Misali, irin waɗannan nau’ikan radar na iya ganowa, bibiya, auna nisa da sauri, da tantance alƙibla a lokaci guda, wanda hakan ke rage buƙatar na’urori da yawa kuma yana ƙara ingancin aiki. Wannan tsarin yana taimaka wa sojoji, masu sufuri, da hukumomin yanayi wajen gudanar da ayyuka cikin sauri da aminci.

Radar a drones, autonomous vehicles, da satellites

Radar a yanzu ana amfani da ita a drones domin ganowa da bibiyar abubuwa a sararin samaniya ko ƙasa, musamman a ayyukan bincike ko tsaro. A autonomous vehicles, radar tana taimakawa motoci wajen gano motocin da ke kusa, tsaunuka, da mutane, don kauce wa haɗari. Haka kuma, a satellites, radar tana taimakawa wajen nazarin ƙasa, mapping, da lura da yanayi, inda synthetic aperture radar (SAR) ke samar da hotuna masu ƙuduri mai girma ko da a wuraren da ba a gani da ido.

Misalan radar na kan ƙasa

• AN/FPS-117

Wannan wata radar ce mai dogon zango ta ƙasa da kamfanin Lockheed Martin na Amurka ya ƙera. Ana amfani da ita wajen sa ido kan sararin samaniya da gano jiragen sama ko makamai masu linzami daga nesa. Tana aiki da tsarin kusurwowi uku na 3D radar, wato tana auna nisa, tsayi da kuma shugabanci.

AN/FPS-117 na iya gano jirage daga nisan kusan kilomita 400 zuwa 470, gwargwadon yanayi da girman abin da ake nema. Ana amfani da ita a ƙasashe da dama ciki har da Amurka, Kanada, Australia, da wasu ƙasashen Turai.

• Voronezh Radar

Wannan radar mai dogon zango ce da ƙasar Rasha ta ƙera domin gargaɗin kai hari na makami mai linzami. Tana cikin jerin tsarin kariyar ƙasar Rasha na gano makamai masu linzami daga nesa mai matuƙar tsawo.

Wasu nau’o’in Voronezh na iya gano makamai masu linzami daga nisan kilomita 4,000 zuwa 6,000. An girke ta a wurare daban-daban na Rasha domin kula da iyakokin sararin samaniyarta.

• Green Pine Radar

Green Pine radar wani ɓangare ne na tsarin kariyar makami mai linzami na ƙasar Isra’ila. An ƙera ta domin ganowa da bin diddigin makamai masu linzami kafin su isa inda aka nufata.

Tana iya gano makami mai linzami daga nisan kusan kilomita 500, kuma ana amfani da ita a Isra’ila da kuma wasu ƙasashe kamar Indiya.

• PAVE PAWS

Wannan wata nau’in radar ce ta gargaɗin kai hari da Amurka ta girka domin gano makamai masu linzami daga teku ko daga nesa. Tana da babbar eriya da fuska mai faɗi wadda ke iya sa ido kan babban yanki na sararin samaniya.

PAVE PAWS na iya gano makami mai linzami daga nisan kusan kilomita 5,000. Ana da su a wasu jihohin Amurka domin kare yankunan gabas da yamma.

• JORN Radar

Jindalee Operational Radar Network ta Australia radar ce mai amfani da fasahar over-the-horizon, wato tana iya gano abu bayan lanƙwasar doron ƙasa ta hanyar amfani da siginar HF.

JORN na iya gano abubuwa daga nisan kilomita 1,000 zuwa 3,000, wanda hakan ya sa take da amfani wajen sa ido kan tekuna da iyakokin arewacin Australia.

• AN/FPS-132

AN/FPS-132 ita ce radar mallakin Amurka da ake dangantawa da rahoton lalacewa a rikicin da ya shafi Iran a yankin Gulf. Wannan radar na cikin tsarin gargaɗin makami mai linzami mai dogon zango, kuma an girka ta a Al Udeid Air Base, babban sansanin sojan Amurka a Qatar. Aikinta shi ne gano harba makamai masu linzami tun daga farkon tashinsu, tare da bin diddigin tafiyarsu domin a samu damar ɗaukar matakin kariya cikin lokaci.

AN/FPS-132 na daga cikin radar masu matuƙar dogon zango a duniya, tana iya gano makamai daga nisan kusan kilomita 5,000 ko fiye, gwargwadon yanayin aiki da sigar da aka girka. Muhimmancinta ya ta’allaka ne a matsayin matakin farko na kariya a tsarin tsaron sararin samaniya, domin tana ba da gargaɗi da wuri game da duk wata barazana mai nisa da ka iya tasowa.

Wannan misalai na nuna radar ta ƙasa suna da nisan gano abubuwa daga ɗaruruwan kilomita har zuwa dubban kilomita, musamman idan ana magana ne kan radar na gargaɗin makami mai linzami.

Manazarta

Fontana, S., & Di Lauro, F. (2022). An overview of sensors for long‑range missile defense. Sensors, 22(18), 6789.

U.S. Space Force. (n.d.). Upgraded Early Warning Radars (UEWR). U.S. Space Force.

U.S. Air Force. (2018). Air Force tech report: Ground based radar early warning system.

Encyclopaedia Britannica. (2026). Radar: Detection, military, technology. Britannica.

Wikipedia contributors. (n.d.). AN/TPY-4. Wikipedia.

Sharuɗɗan Editoci

Duk maƙalun da ku ka karanta a wannan taska ta Bakandamiya, marubuta da editocinmu ne suka rubuta tare da sa idon kwamitin ba da shawara na ƙwararru. Kuma kowace maƙala da aka buga ta bi muhimman matakai na tantancewa don ganin cewa bayanan dake cikinta sun inganta.

Idan kuma an ga wani kuskure a cikin kowace maƙalarmu, a sanar da mu. Za mu yi bincike sannan mu gyara gwargwadon fahimtarmu.