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

Doppler Demetinin Keskinleştirilmesi

Etkili
Etkili değil

Resim 1: Doppler Demeti Keskinleştirmenin etkinlik sektörleri

Etkili
Etkili değil

Resim 1: Doppler Demeti Keskinleştirmenin etkinlik sektörleri

Etkili
Etkili değil

Resim 1: Doppler Demeti Keskinleştirmenin etkinlik sektörleri

Doppler Demetinin Keskinleştirilmesi

Doppler Demeti Keskinleştirme, ölçülen radar yankılarını bir resme dönüştürme yöntemidir. Bu yöntem özellikle uçağa takılı radar antenlerinin ışın demetinin yönlülüğünün iyileştirilmesinde kullanılır. Doppler demetinin keskinleştirilmesinde, Doppler etkisi ile bir sapma süresi boyunca (ekrandaki ışının bir tam tur dönmesi için gerekli süre) işaret karmasından değişik azimut açılarına bilgi atamak için kullanılır.

Adı, tarihi nedenlerden dolayı belirsizdir. İlk olarak 1951 yılı başlarında Yapay Açıklıklı Radar yönteminin mucidi Carl Wiley tarafından Doppler Demet Keskinleştirme olarak adlandırılmıştı. Daha sonraları bu ad, uçağa takılı bir dönen anten (borda anteni) vasıtasıyla PPI-ekranındaki bir sektörde bir radar resmi oluşturan farklı bir yöntem için de kullanıldı. Wiley’in yöntemine bir başka ad verildi.[1]

Uçakların burun radarlarında kullanılan antenlerin boyutları uçağın geometrisi nedeniyle sınırlıdır ve genellikle yarım metrenin altındadır. Çok yüksek çalışma frekanslarında bile sadece nispeten küçük bir yönlülük (4° gibi yarı güç demet genişliği) mümkündür. Bu tür antenlerde Gerçek Demet Modunda (Real Beam Mode) sadece çok düşük açısal çözünürlük mümkün olabilmektedir.

Yansıtıcı nesneler, radyal hıza bağlı olarak burun radarında bir Doppler frekansı üretirler. Radar anteninin algılama bölgesindeki bir nokta, uçağın direk uçuş rotasından uzaklaştıkça, bu nesnenin radyal hız vektörü (Resim. 1 de kırmızı renkle gösterilen) kısalır, hem de bu nesneden dönen yankı işaretinin Doppler frekansı da gittikçe küçülür. Eğer uçağın hızı (ve dolayısıyla Doppler frekansının göreli büyüklüğü) biliniyorsa, yansıtıcı nesnenin azimut açısındaki sapma değeri yankı işaretinin ölçülen Doppler frekansından hesaplanabilir.[2]

Bu hesaplamalar radar resminin her bir pikseli için ayrı ayrı yürütülürse, sonuçta bu yöntemin kullanılmasına gerek kalmadan çok keskin hatlara sahip bir resim elde edilir: Elde edilen bu resim, daha geniş bir kapsama bölgesinde, sanki yönlülüğü çok yüksek bir antenle elde edilebilen bir resme çok benzer. Ancak, yöntem Doppler frekansında ölçülebilir bir fark varsa işe yarar. Tam uçuş rotasında ve bu rotanın resimde belirtilen sağ ve sol tarafındaki yaklaşık 15° lik bölgede bu yöntem başarılı değildir ve resmin iyileştirilmesine de bir faydası olmaz. Doppler Demet Keskinleştirme yönteminin etkin olarak uygulandığı yerlerde yaklaşık 4° lik bir açıklık açısına sahip bir antenle azimut çözünürlük hassasiyeti ancak 0,5° kadar iyileştirilebilir.

Yöntem 1970 yılında Westinghouse firmasınca AN/APG-66 Burun Radarında kullanıldı ve General Dynamics firmasının ürettiği F–16 savaş uçaklarının teslim edilen ilk sürümleri bu radarla donatıldı.

Kaynaklar ve referanslar:
  1. Merill I. Skolnik: Radar Handbook. 3. Aufl. Mcgraw-Hill Professional, New York NY 2008, ISBN 978-0-07-148547-0.‌ Sayfalar 17.2f
  2. P. Tait: ''Introduction to Radar Target Recognition'' IET, 2005, ISBN 9780863415012 (sınırlı ön izleme)