www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Yatık Menzil

Resim 1: Daha büyük bir yükseklik daha uzun bir menzile sebep oluyor

İki uçak tam birbiri üstünde uçuyor. Radar yüksekte uçan uçağın menzilini eğim nedeniyle alttakine göre daha uzun ölçüyor. Ve bu nedenle, ekranda üstte uçan uçağın menzili daha uzakta imiş gibi görüntüleniyor

Resim 1: Daha büyük bir yükseklik daha uzun bir menzile sebep oluyor

Yatık Menzil

Birbirlerinin tam üstünde uçan, keza radar istasyonuna topografik uzaklığı tıpa tıp aynı olan iki uçağın yatık menzilini ölçen bir radar farklı iki menzil hesaplar.

RRP-117 gibi modern radarlarda bu hata bir yazılım modülü ile düzeltilir. Fakat bu modülün radarın bulunduğu konuma özel olarak adapte edilmiş olması gerekir. Hesaplanması oldukça karmaşık olup düzeltme işlemi bazı meteorolojik verileri gerektirir

Uçuş güvenlik için hala kullanılan ASR-910 gibi daha eski radarlarda ne yazık ki bu mümkün değildir.

Burada operatör çok uzakta uçan bir uçaktan alınan yansıma sinyalinin, uçağın bulunduğu gerçek konumdan daha uzak bir coğrafik konumla ekranda görüntülendiğini bilmeli ve otomatik olarak dikkate almalıdır!

Coğrafik menzilin hesaplanması

Resim 2: Yer yüzeyinin düz olduğu varsayan trigonometrik bağlantı

Resim 2: Yer yüzeyinin düz olduğu varsayan trigonometrik bağlantı

Topografik menzil ile ölçülen yatık menzil arasında ki trigonometrik bağlantı. Dik açılı üçgenin hipotenüsü eğik menzildir. Üçgenin tepe açısında radar, geniş açısında ise uçak yer almaktadır.

Resim 2: Yer yüzeyinin düz olduğu varsayan trigonometrik bağlantı

Uçağın izdüşümünün tam olarak yeryüzündeki hangi topografik nokta olduğunu önceden bilmek çok önemlidir. Bu nedenle bir radar resmine daima „video harita” olarak adlandırılan bir haritanın izi düşürülür ve bu haritanın olabildiğince kesin olması beklenir. Bununla beraber, bir radarda bir algılanmış hedefin gerçek topografik menzilini hesaplamak beklenene göre oldukça karmaşıktır.

Resim 2 de verilen trigonometrik bağlantı ile ölçülen topografik menzil:
Rtopogr. = R · cos ε

Resim 3: Yer yüzeyinin kıvrımını dikkate alan trigonometrik bağlantı

Resim 3: Yer yüzeyinin kıvrımını dikkate alan trigonometrik bağlantı

Topografik menzil ile ölçülen yatık menzil arasında ki trigonometrik bağlantı. Dik açılı üçgenin hipotenüsü eğik menzildir. Üçgeni belirleyen noktalar: Yer küre merkezi, radar cihazı ve uçak

Resim 3: Yer yüzeyinin kıvrımını dikkate alan trigonometrik bağlantı

Tabii ki bu hesaplar yer yüzeyi düz olsaydı geçerli olurdu. Buna ilaveten, yer küre yarıçapının Resim 3 te gösterilen bir etkisi de vardır. Gerçek topografik menzilin radar tarafından ölçülen menzile oranı ayrıca şunlara bağlıdır:

Resim 3 ten faydalanarak problemi çözebiliriz. Yer küre merkezi, radarın konum noktası ve uçan hedefin bulunduğu noktaların belirlediği üçgenin yan kenarlarına kosinüs kuralı uygulandığında şu eşitliği elde ederiz:
R2 = re2 + (re + H)2 - 2re(re + H) · cos α
(re eşdeğer yer küre yarı çapıdır).

Yeryüzünün bir küre olduğu varsayıldığında α açısını, yeryüzünün çevresine orantılıyarak bulabiliriz:
360° · Rtopogr. = α · 2π rä
Bu yay parçası (hala kırılma olmadığını varsayarak) gerçek topografik menzil olarak kabul edilebilir.

Gerçekte elektromanyetik dalgalar bir kırılmaya uğrarlar, yani üçgenin iki kenarı artık düz bir çizgi olmayıp, aşağıdakilere bağlı olan bir kıvrıma sahiptir:

Eğer radarın yazılımı yatık menzil ile topografik menzil arasındaki ilişkiyi dikkate almaz ise, tüm bu büyüklükler radar video haritasına aktarılamaz ve bu nedenle bu video harita yeterince hassas olmaz. 2-boyutlu radarlarda maalesef bu sorun hesaplamalarda yükseklik bilgisi olmayışı nedeniyle daima mevcuttur!