www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Gürültü Altında Görüş (Subclutter Visibility)

Resim 1: Hareketli Hedef Tanıyan sistemin girişindeki Faydalı Sinyal S ile sabit hedeflerden yansıyan Gürültü Sinyali C arasındaki ilişki

Resim 1: Hareketli Hedef Tanıyan sistemin girişindeki Faydalı Sinyal S ile sabit hedeflerden yansıyan Gürültü Sinyali C arasındaki ilişki

Gürültü Altında Görüş (Subclutter Visibility)

Gürültü Altında Görüş (Subclutter Visibility, SCV) kavramı; bir makul algılama olasılığına ve hatalı alarm yüzdesine sahip bir radar sisteminin yeryüzü, deniz ya da yağış gibi sabit hedeflerden gelen gürültü yankılarının (clutter) var olduğu bir ortamda bulunan hareketli hedefleri, hedefin yankı sinyalinin genliğinin bu gürültü yankı genliklerinin ortalamasına olan oranı olarak tarif edilen algılama yeteneğidir. Gürültü Altında Görüş sıkça bir radarın hareketli hedefleri tanımadaki etkenliğinin ölçütü olarak kullanılır ve gürültü sinyalinin bir zar zor görülebilir faydalı sinyale olan oranı olarak tanımlanır. Sinyal işleme yeteneği bir biriyle ilişkili iki parametre ile verilir: If, İyileştirme Katsayısı (Improvement Factor ) ve SCV, Gürültü Altında Görüş (Subclutter Visibility).

İyileştirme Katsayısı If gürültü süzgecinin çıkışındaki Faydalı Sinyal/Gürültü Sinyal oranının (burada: hareketli hedef yankısı/ sabit hedef yankısı) bu süzgecin girişindeki Faydalı Sinyal/Gürültü Sinyal oranına bölünerek hedefin geçerli tüm hızları için ortalaması alınarak bulunan bir değerdir. Bu tanım sabit hedef yankı zayıflatması yanında Doppler frekansa sahip bir sinyal kazancını da kapsar. İyileştirme Katsayısı aşağıdaki denklemlerle ifade edilir:

If =(S/C)out · (C/S)in = Cin · Gav Burada Cin = Girişteki sabit hedef yankılarının büyüklüğü
Cout = Çıkıştaki sabit hedef yankılarının büyüklüğü
Gav = Hareketli hedefler için ortalama kazanç katsayısı
(1)

Cout

Gürültü Altında Görüş, İyileştirme Katsayısının bir verilen algılama olasılığı için Hareketli Hedef Tanıyıcı (MTI) devrenin çıkışındaki olması en az mümkün Faydalı Sinyal / Gürültü Sinyalin oranı olarak ifade edilir:

SCV = If
Burada
SCV = Gürültü Altında Görüş
SCR = Faydalı Sinyal / Gürültü Sinyali Oranı
(2)

(SCR)out

20 dB lik bir Gürültü Altında Görüşe sahip bir radar, sabit hedef yankıları altında bulunan bir hedefi, bu gürültünün kuvveti hedefin yankı sinyalinden 100 kat daha güçlü olsa bile tanıyabilir. Radarlarda bu değer küçük etken yansıtırlık yüzeylerine (tipik 0,5 m2) sahip, kuvvetli şekilde yeryüzünden, denizden veya yağıştan kaynaklanan gürültülere maruz kalan hedefler için yaklaşık 30 dB civarındadır.

Farklı radar sistemlerine ait bu parametreleri karşılaştırırken sabit hedeflerden yansıyan gürültü gücünün radarın çözünürlük hücresi boyutuna bağlı olduğunu gözden kaçırmamak gerekir. Bu karşılaştırma sadece darbe süreleri yaklaşık eşit ve anten çizgeleri birbirine benzeyen radarlar için yapılabilir. İlaveten, radarın yakın bölgesinde var olan çok sayıdaki sabit hedef yankıları, bir meteoroloji radarında olduğu gibi, radarın çözünürlük hücresini doldurur ve sanki hacimsel hedefler gibi görünürler. Bu gürültü yankı sinyallerinin gücü, aynı zamanda gidiş-geliş yolundaki zayıflama, menzilin karesiyle ters orantılıdır. Buna karşılık hareket eden, yani bir Doppler frekansına sahip olan hedeflerin gidiş-geliş yönündeki zayıflaması menzilin dördüncü kuvveti ile ters orantılı olduğundan bir nokta hedef gibi görünürler.

Önceleri daha sıkça kullanılan bir kavram olan Gürültü Üstünde Görüş (Superclutter Visibility) kavramı; hareketli hedef tanıma sistemi bulunmayan bir radarın, en çok gerekli olan, bir yankı sinyalini (ki gürültü sinyalinden daha güçlü olması gerekli) gürültü yankıları içinde tanıyabilme yeteneğini belirten bir kavramdır. Bu durum daha ziyade dalgalı bir denizde bir gemiyi tanıması beklenen, bir Hareketli Hedef Tanıma devresi (MTI) bulunmayan ucuz gemi radarları için söz konusudur.

Eğer bir radar değişik kuvvette sabit hedef yankılarını görüntüleyebiliyorsa o zaman Gürültü İçinde Görüş (Interclutter Visibility, ICV) kavramından bahsedebiliriz. Bu kavram ile radarın; gürültünün zayıf olduğu ya da kaybolduğu bölgelerde istenen hedef işaretlerini, keza düzlemler arasında kalan boşluklar nedeniyle radar alıcısını doyuma sürerek ekran renginin kuvvetlice açılmasına sebep olan sabit hedef yankılarını tanıma yeteneği ifade edilir. Burada genellikle bir grafik ya da elektronik gürültü haritası (cluttermap) kullanılır.