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

Yatık Menzil

Resim 1: Daha büyük bir yükseklik daha uzun bir menzile sebep oluyor

İki uçak tam birbiri üstünde uçuyor. Radar yüksekte uçan uçağın menzilini eğim nedeniyle alttakine göre daha uzun ölçüyor. Ve bu nedenle, ekranda üstte uçan uçağın menzili daha uzakta imiş gibi görüntüleniyor

Resim 1: Daha yüksekte seyreden bir uçağın menzili daha düşük yükseklikte seyreden uçağın menzilinden daha fazla olmaktadır.

Yatık Menzil

Birbirlerinin tam üstünde uçan, radar istasyonuna topografik uzaklığı aynı olan iki uçağın yatık menzilini ölçen bir radar farklı iki menzil hesaplar.

RRP-117 gibi modern radarlarda bu hata bir yazılım modülü ile düzeltilir. Fakat bu modülün radarın bulunduğu konuma göre özel olarak uyarlanmış olması gerekir. Hesaplanması oldukça karmaşık olan bu düzeltme işlemi bazı meteorolojik verileri de gerektirir.

Uçuş güvenlik için halâ kullanılan ASR-910 gibi 2-boyutlu eski radarlarda ne yazık ki bu mümkün değildir.

Bu durumda operatörün uzakta uçan bir uçaktan alınan yansıma işaretini uçağın bulunduğu gerçek konumdan daha uzak bir coğrafik konumla ekranda görüntülendiğini bilmesi ve bunu daima dikkate alması gerekir!

Pratikte, yüzde bir kadar olan böyle bir ölçüm hatasının herhangi bir etkisi olmaz. Ancak, böyle bir ölçüm hatası, uçağa- ya da uyduya takılı Yapay Açıklıklı Radarlarda (SAR) ölçülen yatık menzil resmindeki bozunumları (distortions) telafi etmek için gerekli olan karmaşık matematik işlemlerde sorun yaratır.

Coğrafik menzilin hesaplanması

Resim 2: Yer yüzeyinin düz olduğu varsayan trigonometrik ilişki

Resim 2: Yer yüzeyinin düz olduğu varsayan trigonometrik ilişki

Topografik menzil ile ölçülen yatık menzil arasında ki trigonometrik bağlantı. Dik açılı üçgenin hipotenüsü eğik menzildir. Üçgenin tepe açısında radar, geniş açısında ise uçak yer almaktadır.

Resim 2: Yer yüzeyinin düz olduğu varsayan trigonometrik ilişki

Uçağın izdüşümünün tam olarak yeryüzündeki hangi topografik nokta olduğunu önceden bilmek çok önemlidir. Bu amaçla bir radar resmine daima „video harita“ olarak adlandırılan bir haritanın izi düşürülür ve bu haritanın olabildiğince de kesin olması beklenir. Bununla beraber, bir radarda bir algılanmış hedefin gerçek topografik menzilini hesabı beklenenden daha da karmaşıktır.

Resim 2 de verilen trigonometrik ilişki ile ölçülen topografik menzil:
Rtopogr. = R · cos ε

Resim 3: Yer yüzeyinin kıvrımını dikkate alan trigonometrik ilişki

Resim 3: Yer yüzeyinin kıvrımını dikkate alan trigonometrik ilişki

Topografik menzil ile ölçülen yatık menzil arasında ki trigonometrik bağlantı. Dik açılı üçgenin hipotenüsü eğik menzildir. Üçgeni belirleyen noktalar: Yer küre merkezi, radar cihazı ve uçak

Resim 3: Yer yüzeyinin kıvrımını dikkate alan trigonometrik ilişki

Tabii ki bu hesaplar yer yüzeyi düz olsaydı geçerli olurdu. Buna ilaveten, yer küre yarıçapının Resim 3 te gösterilen bir etkisi de vardır. Gerçek topografik menzilin radar tarafından ölçülen yatık menzile oranı ayrıca şunlara bağlıdır:

Resim 3 ten faydalanarak problemi çözebiliriz. Köşeleri yer kürenin merkezi, radarın bulunduğu yer ve uçan hedef olan üçgende kosinüs kuralı uygulandığında şu eşitliği elde ederiz:
R2 = re2 + (re + H)2 - 2re(re + H) · cos α
(re eşdeğer yer küre yarıçapıdır).

Yeryüzünün bir küre olduğu varsayıldığında α açısını, yeryüzünün çevresine orantılıyarak bulabiliriz:
360° · Rtopogr. = α · 2π rä
Bu yay parçası (kırılma etkisini göz ardı ederek) yaklaşık olarak gerçek topografik menzil olarak kabul edilebilir.

Elektromanyetik dalgalar için bir kırılma etkisi söz konusudur, yani üçgenin bir kenarı olan anten ile uçak arasındaki çizgi artık düz bir çizgi olmaktan çıkar ve aşağıdaki etmenler bağlı olarak eğri bir çizgiye dönüşür:

Eğer radarın yazılımında yatık menzil ile topografik menzil arasındaki ilişki dikkate alınmazsa, bu büyüklüklerin tümü radar video-haritasına aktarılamayacak ve video-harita yeterince hassas olamayacaktır. Ne yazık ki bu sorun hesaplamalarda yükseklik bilgisi olmaması nedeniyle 2-boyutlu radarlarda her zaman söz konusudur!