Cirano 500: Análisis Técnico del Radar de Velocidad Español

Tecnología y Funcionamiento Avanzado

Especificaciones Técnicas Clave

Parámetro	Detalle
Fabricante	Indra Sistemas (España)
Tipo	Radar Doppler FMCW
Banda de frecuencia	Ka-Band (34.3 GHz ± 100 MHz)
Rango de velocidad	20-300 km/h
Precisión	±1.5 km/h
Alcance máximo	1.2 km
Ángulo de detección	±18°
Tiempo de respuesta	0.25 seg

Principio de Operación

math

v = \frac{c \cdot Δf}{2 \cdot f_0 \cdot cosθ}

Donde:

• v = Velocidad del vehículo
• c = Velocidad de la luz
• Δf = Cambio de frecuencia Doppler
• f_0 = 34.3 GHz (frecuencia central)
• θ = Ángulo de incidencia

Sistemas Integrados

1. Subsistema Radar

• Antena: Matriz en fase de 32 elementos
• Potencia de salida: 35 mW ERP
• Modulación: Linear FMCW (1MHz/ms)

2. Sistema Óptico

Componente	Especificación
Cámara	Sony IMX415, 8MP
Lente	f=75mm, f/1.8
Flash IR	940nm, 150W/s
Rango nocturno	400m @ 0.001 lux

3. Procesamiento de Datos

mermaid

graph TD
    A[Señal RF] --> B[Conversión IF]
    B --> C[ADC 18-bit]
    C --> D[Procesador Xilinx Zynq]
    D --> E[Algoritmo AI]
    E --> F[Transmisión DGT]

Ventajas Competitivas

Innovaciones Tecnológicas

✔ Detección multicarril (hasta 4 vehículos simultáneos)
✔ Medición de distancias (precisión ±0.5m)
✔ Filtro meteorológico (compensación lluvia/nieve)
✔ Detección direccional (sentido único/doble)

Configuraciones de Instalación

1. Sistemas Fijos

• Pórticos de autopista (60%)
• Cabinas laterales (30%)
• Requisitos:
  • Alimentación: 48V DC
  • Consumo: 55W promedio

2. Unidades Móviles

• Trípodes desplegables (10%)
• Autonomía: 10 horas (baterías Li-ion)

Vulnerabilidades y Detección

Limitaciones Técnicas

• Ángulos >22°: Error progresivo en medición
• Interferencias: Señales >50W @ 34.3GHz en <500m

Métodos de Detección Legal

python

def detectar_cirano(frecuencia):
    if 34.2 <= frecuencia <= 34.4:
        return "Posible Cirano 500 detectado"
    else:
        return "Frecuencia no coincidente"

Comparativa con Otros Radares

Modelo	Precisión	Alcance	Coste
Cirano 500	±1.5 km/h	1.2 km	€32,000
Multanova 6F	±2 km/h	900 m	€28,000
Ramet AD9	±3 km/h	800 m	€22,500

Datos Operativos en España 2024

• Unidades activas: 680
• Ubicaciones clave:
  • AP-7 (Barcelona-Tarragona): 18 unidades
  • A-6 (Madrid-La Coruña): 12 pórticos
  • M-30 (Madrid): 8 trípodes móviles

Preguntas Frecuentes Técnicas

¿Por qué es más preciso que otros radares?

• Banda Ka más estable
• DSP de 64 bits
• Calibración automática cada 15 min

¿Cómo mide la distancia entre vehículos?

• Técnica Time-of-Flight (ToF)
• Precisión ±0.5m hasta 150m

Diagramas de Patrón de Antena del Cirano 500

1. Características de Radiación Principal

mermaid

graph LR
    A[Alimentación] --> B[Matriz de 32 parches]
    B --> C[Patrón de radiación]
    C --> D[Lóbulo principal 5°]
    C --> E[Nivel lóbulos laterales <-25dB]

• Ancho de haz: 5° (elevación), 8° (azimut)
• Ganancia: 28 dBi
• Polarización: Circular derecha (RHCP)

2. Diagrama Polar 3D

python

import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

theta = np.linspace(0, 2*np.pi, 100)
phi = np.linspace(0, np.pi, 100)
THETA, PHI = np.meshgrid(theta, phi)
R = 20*np.log10(np.abs(np.cos(PHI)**2 * np.sinc(5*THETA/np.pi))

fig = plt.figure()
ax = fig.add_subplot(111, projection='polar')
ax.contourf(THETA, R, PHI)
plt.title("Patrón de radiación - Corte horizontal")
plt.show()

Estudios de Propagación en Túneles

1. Modelo de Atenuación

math

PL(d) = 10n\log_{10}(d) + X_σ \quad [dB]

• n: 2.1 (túneles rectos) a 3.8 (curvos)
• X_σ: 6-15 dB (variabilidad)

2. Resultados Experimentales

Frecuencia	Atenuación (100m)	Máximo alcance
34.3 GHz	42 dB	280 m
24.1 GHz	38 dB	320 m
10.5 GHz	29 dB	450 m

3. Efectos de Modo de Guía de Ondas

• Frecuencia crítica:mathCopyf_c = \frac{c}{2a}\sqrt{(\frac{m}{a})^2 + (\frac{n}{b})^2}(a=ancho túnel, b=altura, m,n=modos)

Análisis de Vulnerabilidades RF

1. Puntos Críticos

mermaid

graph TD
    A[Antena] -->|Inyección señal| B[Mezclador]
    B --> C[Filtro IF]
    C -->|Overflow| D[ADC]

2. Técnicas de Explotación

2.1 Jamming Selectivo

• Frecuencia: 34.300 ± 0.050 GHz
• Potencia requerida: >5W ERP (500m)
• Efectividad: 92% (en pruebas campo)

2.2 Spoofing Doppler

python

def generar_spoof(v_target):
    c = 3e8
    f0 = 34.3e9
    delta_f = 2*v_target*f0/c
    return generate_lfm_chirp(f0-delta_f, f0+delta_f, 100e-6)

3. Contramedidas Implementadas

Vulnerabilidad	Técnica	Efectividad
Jamming	Filtro Kalman	88%
Spoofing	CRC-32	75%
Eavesdropping	AES-128	100%

Datos Técnicos Adicionales

1. Parámetros de Calibración

• Temperatura operativa: -30°C a +65°C
• Estabilidad frecuencia: ±5 ppm
• Calibración requerida: Cada 500h operación

2. Especificaciones Mecánicas

• Material radomo: Policarbonato RF-transparente
• IP Rating: IP67
• Vida útil: 100,000 horas MTBF