Radares inspirados en murcielagos

Introducción

Nuestro objetivo de elegir este tema fue para dar a conocer su funcionamiento, al igual que su origen, cuáles fueron sus motivos para que fueran creados, y saber su función en la vida cotidiana.

La creación de los radares se basó en los murciélagos, para ayudar a la sociedad, con esta investigación se crearon variedad de cosas útiles como explicaremos a continuación, y mejoras que se han realizado en la actualidad.

 Los murciélagos son considerados unos seres extraordinarios que hasta hoy en la actualidad ha ayudado demasiado a la sociedad, que por su avanzado sistema de radar ubicado en sus grandes orejas, capaz de detectar sonidos muy por encima de la capacidad humana. Sin embargo debemos de tomar en cuenta que estos animales son ciegos, pero gracias a este radar ellos no chocan contra los obstáculos, por ende se hizo una investigación más a fondo para ayudar principalmente a los seres humanos que desgraciadamente sufren esta discapacidad, esta es una, entre muchas otras utilidades del radar basados en los murciélagos que se pueden realizar.

A través de los días se realizó una investigación individual por cada integrante del equipo, posteriormente se hizo una  grupal, así mismo reunimos la información para complementar la investigación. Al final de esta investigación concluimos  que el funcionamiento de los radares en el sistema operativo de los murciélagos son de mayor importancia en la vida cotidiana de las personas en la actualidad, ya que nos sirve para prevenir accidentes y facilitarnos nuestra vida cotidiana.

Los objetivos principales que tuvimos cada uno de los integrantes fue dar a conocer los distintos tipos de radares y sus diferentes usos.

El motivo por el que decidimos elegir este tema fue que a pesar de que los murciélagos son ciegos no chocan con ningún objeto ya que se mueven a través de sus ondas que transmiten los radares, y eso nos pareció interesante porque tiene mucha variedad de uso, y se ha hecho muy común su uso en  la actualidad en la vida diaria de las personas, porque nos previene y nos apoya para poder realizar nuestras actividades diarias, este tema nos llamó mucho la atención porque tiene mucha variedad, y porque lo utilizamos todos los días dentro de nuestros entornos y también conocimos que la eco-localización no solo se utiliza con los murciélagos, sino también con algunos mamíferos marinos, y en el mar viaja 4 veces el sonido más que en el aire.

A continuación les mostraremos todo lo que pudimos obtener durante el proceso de investigación, y nuestra opinión respecto a este trabajo.

Antecedentes históricos 

El origen del “radar” se traslada a 1864, donde el  físico inglés James Maxwell desarrolló las ecuaciones que gobiernan el comportamiento de las ondas electromagnéticas, en 1886, el físico alemán Heinrich Herz pudo demostrar a partir de las ecuaciones de Maxwell, las leyes de reflexión de las “ondas de radio”. Con esto logró demostrar que hay ciertas propiedades físicas de los medios que facilitan la reflexión de estas ondas.[pic 1]

Poco a poco fue evolucionando, siendo que en 1903 el investigador alemán Christian Hulsmeyer fue capaz de detectar ondas de radio que reflejaba en los buques. En 1904 patentó esta idea y desarrolló un equipo con la finalidad de ayudar a la navegación de los buques y así evitar colisiones. Presentó un experimento a la entonces Armada Imperial del Kaiser, no causando un gran entusiasmo debido a que sólo lograba alcances de una milla; la experiencia de la I Guerra Mundial y a lo convulsionado que se estaba volviendo el ambiente en Europa entre los años 30 y 40, el desarrollo del radar adquirió una velocidad inimaginada. Fue evolucionando en el ámbito de la navegación hasta que Gatsometer, creo el radar de velocidad como le conocemos hoy en día,  Lo que nadie sabe es que no fue creado para el uso que tiene hoy en día su finalidad siempre fue la de medir con precisión la velocidad y posición de un objeto en movimiento y capturar ese instante.

Mucho antes de la construcción del primer sistema de radar ya se entendía su concepto. A finales de los 1930s todas las naciones importantes involucradas en la II Guerra Mundial se dedicaron a crear mejores sistemas de radar para ser usados en la guerra.

Gran Bretaña fue uno de los países que encabezó el desarrollo de los radares en los años que precedieron a la II Guerra Mundial. Sus investigaciones llevaron a un sistema de detección temprana conocido como "Chain Home". Construyeron estaciones de radares alrededor de las Islas Británicas para detectar con tiempo una invasión aérea. Esta fue una de las ventajas que le permitió a la más débil Fuerza Aérea Real vencer la Luftwaffe alemana durante la Batalla de Bretaña.

Aunque el desarrollo del radar fue impulsado por las necesidades de la guerra, también existía el interés de usar radares como sistemas anti colisiones. Después que el Titanic se hundió después de chocar con un témpano de hielo en 1912, hubo mucho interés en maneras de evitar que esto ocurriera de nuevo. Como producto de todos estos esfuerzos también fue desarrollado el Radar Meteorológico .

¿Cómo funcionan?

Todos los tipos de radar funcionan según mismo principio básico: emiten una onda electromagnética hacia el objeto a detectar, la onda rebota y vuelve a la antena. Analizando la señal devuelta, se pueden saber muchas características del objeto en cuestión.

Las ondas electromagnéticas son oscilaciones del campo electromagnético que se propagan en línea recta a la velocidad constante de 299 792 458m/s, un poco menos de 300 000km/s. Unos mil millones de kilómetros a la hora. A esta velocidad, se daría la vuelta a la tierra siete veces y media cada segundo.

El número de oscilaciones que se producen en cada segundo se llama frecuencia. Nuestros no ojos son capaces de ver las ondas electromagnéticas que producen entre 400 y 800 mil millones de oscilaciones por segundo; este tipo de frecuencias electromagnéticas reciben el nombre de luz. Sin embargo, las ondas utilizadas en los radares son frecuencias mucho más bajas.

Tipos de radares

Radares en carreteras

1. Radares de velocidad:

Según la DGT se denominan  “cinemómetros sin operador”  cuando son fijos y “cinemómetros con operador” cuando son móviles. Se trata de los radares convencionales, colocados en postes, trípodes, coches de la Guardia Civil… Los conductores que superan los límites de velocidad establecidos son captados por éstos.

La ley indica que la ubicación de los radares de velocidad fijos tiene que ser avisada con antelación. Para ello, se utilizan los paneles informativos de color azul o los que cuentan con señales luminosas.

Respecto a los radares móviles no es necesario avisar de su presencia. Pero si podemos conocer los diferentes tramos considerados peligrosos donde se pueden encontrar. Dentro de este apartado también habría que incluir los invisibles, los inteligentes y lasdenominadas pistolas láser.

2. Radares de tramo:

Se dice que son más fiables que los anteriores. Funcionan calculando la velocidad media a la que un coche ha circulado entre dos puntos diferentes A y B. Por ejemplo, entre el punto A y B se tarda en circular a la velocidad permitida 3 minutos, si tu vehículo pasa en menos de ese tiempo serás multado.

3. Pegasus:

Son los denominados radares voladores y van instalados en helicópteros Pegasus. Éstos permiten observar al conductor durante un tiempo e identificar conductas de riesgo. Cuentas con dos cámaras de vigilancia, una panorámica para facilitar el seguimiento y captar la velocidad, y un teleobjetivo para leer la matrícula del vehículo infractor. Esta última es capaz de distinguir detalles desde una altura de 300 metros y a 1 kilómetro de distancia del objetivo.

Hoy en día, hay 8 helicópteros Pegasus que sobrevuelan las carreteras y ponen una multa cada 3 minutos.

Radares en ciudades

Al igual que los situados en carretera podemos encontrarnos tanto fijos como móviles. Estos están gestionados o por la DGT o por el ayuntamiento que corresponda al municipio de la infracción.En Cataluña también tienen sus propios Pegasus y en Madrid cuentan con algunos de tramo.

Eco-localización

Los murciélagos emiten sonidos de muy alta frecuencia cuyas ondas se dispersan en el medio, chocan contra objetos o contra sus presas y vuelven a recibirlas a través de sus membranas auditivas. Al poseer membranas muy específicas de orientación, estos animales pueden identificar correctamente la intensidad y la duración en los sonidos captados y, con ello, calcular las distancias de los objetos. Pueden entonces saber dónde están sus presas para capturarlas, orientarse, localizar obstáculos o encontrar más murciélagos, es decir, socializar.[pic 2]

Aunque este es una habilidad conocida por los investigadores, Giuggioli plantea el ejemplo del vuelo de los murciélagos como un movimiento colectivo de grupos de animales. Para el investigador, cuya investigación toma en cuenta la biología evolutiva, aplicaciones de ingeniería y sistemas complejos, “la coordinación de movimientos en los animales se basa en la percepción de las acciones de otros individuos, los procesos cognitivos animales y sus habilidades motoras". En este caso, la secuencia ordenada de estas tres etapas da lugar a lo que se conoce como respuesta de movimiento retardado.

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