www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Yapay Açıklıklı Radar-Girişim Ölçümü

Resim 1: Menzil farkı ΔR yansıtıcı uzaklığının bir ölçütüdür.

Resim 1: Menzil farkı ΔR yansıtıcı uzaklığının bir ölçütüdür.

Yapay Açıklıklı Radar-Girişim Ölçümü

Girişim ölçümü, radar teknolojisinde, yankı işaretlerinin faz açısının değerlendirildiği tüm ölçüm yöntemlerini ifade eder. Yapay Açıklıklı Radar - Girişim Ölçümü (Interferometric Synthetic Aperture Radar, InSAR) farklı iki bakış açısı ile elde edilen resimlerin faz açılarının karşılaştırması ile ilave bilgilerin hesaplandığı bir radar görüntüleme tekniğidir.

Radar aygıtlarının menzil çözünürlük yeteneği göndericisinin bant genişliği tarafından sınırlanır: Basit darbe modülasyonlu radar aygıtlarında gönderim darbesinin uzunluğu, darbe-içi modülasyonlu radar aygıtlarında ise gönderim darbesinin bant genişliği ile. Yankı işaretinin faz açısının doğrudan bir ölçümü daha duyarlı bir menzil ölçümü için kullanılabilir.

φ = − 4π·R   R = Yansıtıcıya uzaklık
λ = Gönderim işaretinin dalga boyu
(1)
λ

Sinüs salınımının, dalga boyunun yarısında artı ve diğer yarısında eksi değerde olması nedeniyle bu tür bir yöntemle sağlıklı bir menzil ölçümü yapılamaz. Faz açısı −π < φ ≤ +π bölgesinde hayli duyarlı bir ölçüm yapılabilir, ancak bu ölçümde ilaveten daha kaç adet tam dalga boyunun ihmal edileceğine karar verilemez.

Temel yapı, alınan yankı işaretinin faz açısını değerlendirebilen herhangi bir işlevsel radar olabilir. Yükseklik açısında antenin iniş-kalkışıyla, azimut açısında dönüşüyle ya da doğrusal hareketle bir 2-boyutlu resim elde edebilen bir evreuyumlu radarın varlığı ön koşuldur. Her bir resim noktasına ait ölçülen faz açısı kaydedilir. Tüm süreç, antenin bir diğer konumunda tekrarlanır. Resmin her bir noktası için her iki ölçüm ile elde edilen faz farkları, ΔR menzil farkı ve menzilin kendisi için bir ölçüttür (Resim.1 e bakınız). Resimlerin işlenmesinde, şimdi her iki faz resmi karşılaştırılarak bir dalga boyunun bir belirli bölüntüsüne (fraction) kadar bir ölçüm doğruluğu elde edilebilir. Burada daima menzil tayininde belirsizlikler ortaya çıksa da, bu değerler doğrudan yapılan ölçümlere göre çok daha azdır. Menzildeki bu belirsizlikler komşu görüntü noktalarının (pixels) karşılaştırılması ve bir olası faz sıçramasının değerlendirilmesi sayesinde elenebilir.

Sonuçta, her bireysel ölçüme ait faz resmi bir renkli parazit-desenini andıran karmakarışık görüntüye dönerdi. Ancak her iki resmin arasındaki faz farkı bir işe yarar menzil bilgisi verir. Faz farkı ve doğru menzil değeri arasında basit trigonometrik ilişkiler vardır. Her iki anten arasındaki, temel-hat denilen açıklık faz farkının bir çarpanıdır. Bu açıklığın her iki ölçüm arasında yansıma koşullarının değişmesine sebep olacak kadar büyük olmaması gerekir.

Yapay Açıklıklı Radar-Girişim Ölçümü başından itibaren yer yüzeyini Yapay Açıklıklı Radarla uzaktan algılamak amacıyla geliştirildi. Örneğin, Mekik Radar Topografi Görevi (Shuttle Radar Topography Mission, SRTM) projesinde uyduya 2000 yılı Şubat ayında 60 m uzunluğunda açılabilir kolun ucuna bir ikinci alım anteni takıldı. İki bakış aynı anda yaratıldı. ERS-1 ve ERS-2 uydularında her iki ölçüm art arda gerçekleştirildi. Bu yöntem yer yüzeyindeki uygulamalar için de uygundur. Bu, Yere Konuşlu Yapay Açıklıklı Radar-Girişim Ölçüm (Ground Based Interferometric SAR, GBInSAR) yöntemi olarak adlandırılır. Bu yöntemle örneğin buzul hareketleri, toprak kaymaları, volkanik hareketler, depremler sonrası hasarlar ve yapıların statik durumu milimetre duyarlılığında ölçülebilir.