www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Uydudan Yükseklik Ölçümü

Çözünürlük hücresince
aydınlatılan yeryüzü
alanı
Alım gücü

Resim 1: τ süreli bir darbenin bir düz yüzeyde yansıma süreci

Çözünürlük hücresince
aydınlatılan yeryüzü
alanı
Alım gücü

Resim 1: τ süreli bir darbenin bir düz yüzeyde yansıma süreci.

Uydudan Yükseklik Ölçümü

Yeryüzünün yüksekliği (veya deniz seviyesinin yüksekliği) uydudan bir basit yöntemle ölçülebilir. Bu ölçümde sadece elektromanyetik dalgaların varış süreleri değil, aynı zamanda bunların faz açıları da ölçülür. Böylece birkaç santimetrelik bir hatayla çok hassas ölçümler yapılabilir. Ancak gönderilen darbe yansıma sırasında bir kuvvetli değişikliğe maruz kalır. Bunun sebebi çözünürlük hücresinin yeryüzüne vurduğu dış kısmının kubbemsi bir kavis biçiminde olmasıdır. Bu kavis en kenardan tepeye kadar birkaç metre civarındadır, böylece gönderilen darbe nispeten bir düz yüzeyde bile düzgün yansımaz.

Bir R/c0 süresi sonrasında çözünürlük hücresi yansıtıcı yer yüzeyine nokta biçiminde ulaşır. Bu nokta darbe süresi içinde bir daireye dönüşür. Ardından dairenin ortasında bir delik oluşur ve boşalan bu bölgede yansıma sona erer, ancak iniş açısına bağlı olarak daha uzun bir yatık menzile sahip olan anten çizgesinin dış kenarında gönderilen darbe henüz yer yüzeyine ulaşmamıştır. Süre arttıkça aydınlatılan yeryüzü alanı bir halka haline dönüşür. Aydınlatılan yüzey bir tam daire haline geldiğinde (bu olay R/c0 + τ anında meydana gelir) alınan sinyal yükselir, bu da yankı sinyalinin yükselen kenarını meydana getirir. Ortadaki deliğin oluşma anından itibaren alım sinyalinin gücü yaklaşık sabit kalır ve bu da yansıyan sinyalin tepedeki düz kısmını oluşturur.

Resimde darbe süresi ile halkanın çapı ölçekli olarak gösterilmemiştir. Örneğin 1000 km yüksekteki bir uydudan demetinin yarı açıklık değeri 0,32° olan bir antenden aydınlatılan yeryüzündeki alanın (footprint) çapı 2,8 km dir! Eğer uydudan gönderilen darbenin süresi 3 nano-saniye kadar olsa bile, bir düz yüzeyden yansıyan bu sinyalin tepesi en az 26 nano-saniye uzunluğunu bulabilir. Yer yüzeyi ya da deniz yüzeyi genelde düz değildir ve bu yüzden yankı darbesinin yükselen ve inen kenarları daha da yassılaşır. Bu nedenle ölçümlerde yükselen kenarın darbe tepesini yakaladığı nokta ((2R/c0) + τ) kullanılır.

Dalgalar nedeniyle meydana gelen deniz yüzeyindeki kırışıklığın dağılımı rastgele karakterdedir. 1000 adete kadar gönderilen darbenin bir zaman süresi içindeki yankılarının bir ortalamasının alınması darbenin biçimini küçültebilir ve bu aynı zamanda 20 metreyi bulabilen bir Ciddi Dalga Yüksekliğinin (Significant Wave Height, SWH) var olduğunu da düşündürtebilir. Burada bir menzil aşımı söz konusu olabilir, yani gönderilen sinyalin yolunda yer yüzeyinde dikkate değer bir yansıtıcı nesne bulunmayabilir ve bu nedenle birbiri ardına gönderilen sinyaller bir belirsizliğe sebep olmaksızın birbirleriyle çakışabilir. Uydu yüksekliğinin çok fazla olmasına karşın kullanılan darbe tekrarlama frekansı nispeten yüksektir.