11 Mayıs 2013 Cumartesi

Radar Temelleri

Radarlar ile ilgili genel bilgileri de buraya yazıyorum. Örnek bir radar olarak buradan aldığım şu bilgileri kullanacağım. Ayrıca burada da faydalı bilgiler mevcut.

Radar temelleri yazısıyla birlikte "Elektronik Harp" başlıklı yazıyı da okuyabilirsiniz.

Radar 3 boyutludur
Aşağıdaki şekili buradan aldım ve radar dalgalarının 3 boyutlu çalıştığını gösteriyor.


Çalışma Frekansları
Radarın tipine ve işlevine göre değişkenlik gösterir. Aşağıdaki şekilde arama radarlarının daha düşük frekanslarda çalışırken atış kontrol radarlarının daha yüksek frekanslarda çalıştığını görmek mümkün.

Aşağıdaki şekilde ise frekans aralıkları belirtilmiş.

Yan Huzmeler (Sidelobe)
Radar enerji yayarken ana huzmesinin dışında yan huzmeler de oluşur. Aşağıdaki şekilde bunu görmek mümkün. Yan huzme ile de cisimler tespit edilebilir.


Radar Horizon
Dünyanın eğiminden dolayı havaya gönderilen sinyaller melli bir mesafeden sonra yeryüzünden ayrılırlar. Bu da radarın ufuk ötesindeki yeryüzünü yakın sahaları görememesine sebep olur. Radar yeryüzünü görebildiği kesite "Radar Horizon" deniliyor. Aşağıdaki şekiller bu durumu gösteriyor.




Elevation Angle (Yükseliş Açısı)
Yer ile radar huzmeler arasındaki açı değeridir. Örnek olarak aşağıdaki şekli buradan aldım. Kırmızı ile yazılmış değerler yükseliş açısını göstermektedir. Açı ne kadar yüksek ise tepemde ve çok yükseklerde dolaşan cisimleri tespit edebilirim.
Örneğin TRS-22XX radarının yükseliş açısı 20 derece.  Aşağıda buradan aldığım şekilde TRS-22XX radarının gerçek kaplama değerlerini görebilirsiniz.

Gemilerde kullanılan radarların yükseliş açısı çok daha fazla olabiliyor. Örnek olarak Gabya Sınıfı Fırkateyn ve 3D Radar başlıklı yazıdaki Smart-L radarına bakabilirsiniz.


Azimuth (Kerteriz)
Azimuth aynı zamanda bearing ile eş anlamlı. Türkçesine denizcilikte kerteriz denildiğini de gördüm. Cismin yatay düzlemde kuzey'e göre  (genelde kuzey kullanılır ama başka bir referans noktası da seçilebilir) açısı demektir.

İngilizce tanımı ise aşağıda.
Bearing : Horizontal angle at a given point clockwise from a specific datum to a second point.
Datum : A numerical or geographical quantity serving a reference.

Aşağıdaki şekli buradan aldım. TRS-22XX radarının azimuth hassasiyeti 0.25 derece, yani cismin kuzeye göre bulunduğu açıyı en fazla 0.25 derece hata payı ile bulabiliyor.

Range Resolution (Mesafe Çözünürlüğü, Menzil Çözünürlüğü de denildiğini gördüm)
Radarın düz bir çizgi üzerinde arka arkaya uçmakta olan iki cismi birbirinden ayırt edebilmesi için gereken asgari mesafe. Örneğin TRS-22XX radarı aynı çizgi üzerindeki iki cismin arasında 120 metre mesafe var ise birbirlerinden ayırt edebiliyor. Yoksa onları tek bir cisim gibi görüyor. HDR radarında ise bu mesafe 150 .
TRS-22XX : 120 metre
HDR : 150 metre
RAT-31 SL : ?
RAT-31 DL : ?
FPS-117: ?


Aşağıdaki şekli buradan aldım. Şekilde radarın solda olduğunu ve sağa bakan ok yönünde dalga yaydığını farz edelim. Aynı çizgi üzerinde uçan iki uçak arasında 100 metrede az mesafe varsa geri gelen ekolar arasında çok az zaman farkı olacağı için radar iki cismi ayıramaz. Eğer 100 metreden fazla mesafe varsa ekolar arasında yeterince zaman kayması olacağı için ayırabilir.



Darbe Tekrarlama Frekansı
Darbe Tekrarlama Frekansı (Pulse Repetition Frequency - PRF) Cihazın verilen sürede (genellikle saniye cinsindendir) kaç adet darbe tekrarlayabileceğini gösterir. Güzel bir açıklama burada var. Cihaz iki darbe arasında geçen süre içinde de yansıma sinyallerini bekler. Darbe'lerin önemli özelliklerini gösteren bir şekli buradan aldım.


Darbeleri gösteren bir başka şekil ise aşağıda.
Aşağıdaki video çok eski ancak darbelerin genişliğini ve tekrarlama frekansını çok güzel anlatıyor.


Bir cisimden gelen her yansıma radar tarafından voltaj zıplaması olarak görülür.



TRS-22XX :?
HDR :4 ms
RAT-31 SL : ?
RAT-31 DL : ?

FPS-117: ?

Kalem Demet (Pencil Beam)
Huzmeler ince bir kaleme benzediği için böyle isimlendirilmiştir. Aşağıda bir animasyon görmek mümkün.

Burn Through Saha
"Burn Through" mesafesi karıştırma ile karşı karşıya kalan bir radarın sağlıklı  tespit yapabildiği en uzak mesafedir. Karıştırma yapılsa bile hava aracının yansıttığı ekoları gürültü ile sönümlendirmek artık mümkün olmayabilir. Bazı radarla bu mesafeyi artırmak için Burn Through saha tanımlayabilirler. Radar anteni dönerken bu sahaya daha güçlü sinyaller ışıyarak karıştırmayı aşmaya çalışır.

Clutter  (Yansıma Sinyali)
Radarlar bulundukları ortama göre yerden, denizden ve havadan birçok yansıma sinyali alabilirler. Bunları gerçek hedeflerden ayırmak gerekir. Aşağıdaki şekilde yansıma sinayali ile hedefleri ayırd edebilmenin önemini görebiliriz. Yansıma sinyalini elemek için MTI (Moving-Target Indicator) filtreleri kullanılır. Böylece belli bir hızın altında hareket eden yansımalar kullanıcıya gösterilmeden elenirler.



Hiç yorum yok:

Yorum Gönder