www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Helikopterin Tanınması

Eski analog radarlarda havada duran bir helikopteri sabit bir hedeften ayırt etmek hemen hemen imkansızdı. Operatörler, deneyimlerine dayanarak böyle ilave bir sabit hedefin orada bulunamayacağı ve bunun farklı bir sabit hedef olması noktasından hareket ederek bir karara varabiliyorlardı. Uzun gözlemler sonucunda bu hedef izinin ancak havada asılı duran bir helikopter olduğu sonucuna varıyorlardı. Fakat bir helikopteri havada asılı duran sabit bir hedeften nasıl ayırt edeceğiz?

Resim 1: Bir helikopterin göreceli hızı

Resimde helikopter üstten görülüyor. Bu ADAC „Christopher” tip helikopterin teknik çizimidir. Bu helikopterin dört adet pervanesi bulunmaktadır, bunlar saatin aksi yönünde dönmektedirler. Helikopterin kendisi, radyal hızının sıfır olması nedeniyle bir Doppler frekansa sahip değildir. Fakat pervaneler çok hızlı dönmektedirler. Grafiğin üst yarısında; pervaneler radar yönüne doğru hareket ederken, radara göre maksimal bir radyal hıza, aynı zamanda maksimal pozitif Doppler frekansına sahiptirler. Grafiğin alt yarısında ise; üstten bakışta pervaneler radardan kaçış yönünde hareket ederken, radara göre maksimal negatif bir radyal hıza, aynı zamanda maksimal bir negatif Doppler frekansına sahiptirler. Bu üç frekans tümü bir yansıma sinyalinde binişirler.

Resim 1: Bir helikopterin göreceli hızı

Pervane dönüyor! Helikopterin yerden yüksekliği değişmediği için çok yüksek bir Doppler frekansı fD yakalamakta mümkün değildir. Burada iki konu öne çıkıyor:

  1. Yer üzerinde hiç (yada çok az ) bir hız: bu nedenle yansıma sinyalinin hiç bir Doppler frekans bileşeni bulunmaz, yani:
    falınan = fgönderilen

     
  2. Çok yüksek Doppler frekansı (pervane uçlarında ses hızına yakın)
    fD = 600 m/s


    λ

Eski sistemlerde hareket eden hedeflerin ayrımında da sorunlar vardı. Çünkü, tam vr hızında dönen pervaneler nedeniyle helikopter, radarda, hem yaklaşan hemde uzaklaşan bir hedef gibi algılanabilmekte idi:

  1. Üçüncü konu:
    falınan = fgönderilen ± fDoppler

Bununla birlikte hızlı Fourier dönüşümü sayesinde her iki Doppler frekansı tanınabilir ve sinyal işlemcisi bir helikopterin hedef izlerini üretebilir. Çok duyarlı sistemler her bir zaman biriminde Doppler frekans değişikliğini de algılayabilir, keza helikopterin kaç adet pervanesi olduğunu, helikopterin hafif yada ağır olup olmadığını anlayabilir!

Derin matematik yöntemlerle, bir yansıma darbesinden helikopterin hem hızını ve hemde rotasını hesaplamak mümkündür.