www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Yükseklik

Resim 1: Yüksekliğin hesaplanması

Resim 1: Yüksekliğin hesaplanması

Yüksekliğin hesaplanması

Resim 1: Yüksekliğin hesaplanması

Yükseklik

Radar teknolojisinde hedefin bulunduğu konumdan altında ki yeryüzü parçasına olan düşey mesafesi yükseklik, deniz suyu seviyesi ile hedef arasında ki düşey mesafe ise denizden yükseklik olarak adlandırılır. Aşağıda ki şekil ve formüllerde yükseklik İngilizce karşılığı olan Height kelimesinin olan ilk harfi H ile gösterilmiştir. Hedefin R menzili ve ε yükseklik açısı.

sin α = karşı kenar (1)

hipotenüs

Bu değerler formüle yerleştirildiğinde:

H = R · sin ε (2)

Gerçek hayatta uçan bir uçağın yüksekliği bu kadar kolay hesaplanamaz çünkü;

Bu iki faktörün etkileri radar setlerinde entegre edilen pahalı yükseklik düzeltme algoritmalarıyla telafi edilir.

Hedef yükseklikleri bir üçgen de trigonometrik yolla hesaplandığı kadar basit hesaplanamaz. Hedefin o sırada altında bulunan yeryüzü parçasının eğriliği de hesaba katılmalıdır.

H = R · sin ε + R2 Formülde: R = hedefin menzili
ε = ölçülen yükseklik açısı
re = yeryüzünün eşdeğer yarıçapı (yaklaşık 6370 km)
(Bu formül çok hassas değildir, yaklaşıktır.)
(3)

2 re

Resim 2: Topografik menzil ve ölçülen yatık menzil arasındaki trigonometrik ilişki.

Resim 2: Topografik menzil ve ölçülen yatık menzil arasındaki trigonometrik ilişki.

Topografik menzil ve ölçülen yatık menzil arasındaki trigonometrik ilişki. Köşe noktalarında yeryüzü merkezi, anten ve uçağın bulunduğu bir üçgen.

Resim 2: Topografik menzil ve ölçülen yatık menzil arasındaki trigonometrik ilişki.

Resim 2 de yer alan şu üç nokta bir üçgen meydana getirir: Yeryüzünün merkezi, radarın bulunduğu nokta ve hedefin bulunduğu nokta. Bu üçgenin kenarları için kosinüs kuralı uygulandığında:

R2 = re2 + (re + H)2 - 2re(re + H) · cos α (4)

Yeryüzünün bir küre şeklinde olduğunu varsayarsak, 360° lik tam daire içinde α açılık kısma isabet eden yeryüzünün yay parçası Rtopogr. şu bağıntıdan hesaplanır:

360° · Rtopogr. = α · 2π re (5)

Bulunan bu yay parçasının yeryüzünün gerçek topografik menziline yakın olduğu kabul edilebilir. (Daha kırılma olayından gelen etkiyi hesaplarımıza katmadık).

Gerçekte durum böyle de değildir elektromanyetik dalgalar havada yayılırken kırılmaya maruz kalırlar, bu şu anlama gelir radarla menzil arasındaki üçgenin kenarı da bir düz çizgi değildir ve:

Kırılma etkisi altında yaklaşık bir yükseklik değeri hesaplanırken etken yerküre yarıçapı 4/3 ·re ≈ 8500 km olarak alınır. Bu hesaplara ayrıca elektromanyetik dalgaların meteorolojik koşullardan ötürü uğradığı zayıflamalar için de bir katsayının katılması gerekir.

Örnek: PRW–16> tipi radarda hedef yüksekliği şu formülle bulunur:

Formül(6)

Formülde yer alan rakamların anlamları:

  1. Yeryüzünün eğriliğini dikkate almadan bulunan yükseklik
  2. Yeryüzünün eğriliğini dikkate alındığında eklenen yükseklik
  3. Atmosferdeki kırılmanın etkisi
  4. Atmosfer sıcaklığının kırılma üzerindeki etkisi.