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

Ufuk Ötesi Radar (OTH)

Deniz mili
Kilo feet

Resim 1: Bir Ufuk-Ötesi Yüzey Dalga Radarının (yeşil) ile bir En-Route radarın (kırmızı) kapsama alanlarının karşılaştırılması

Deniz mili
Kilo feet

Resim 1: Bir Ufuk-ötesi Yüzey Dalga Radarının (yeşil) ile bir En-Route radarın (kırmızı) kapsama alanlarının karşılaştırılması

Yer yüzeyinin düz değil, kavisli olması radar aygıtları için bir sıkıntıdır. Mümkün olabilen en büyük radar ufku, görsel ya da optik ufkun ancak bir miktar daha ötesine geçebilmektedir. Ufuk-Ötesi Radarlar (Over-The-Horizon, OTH Radar) bazı özel yayılma özeliklerine sahip çok uzun dalga boylu taşıyıcı frekansları kullanırlar. Bu radarlar optik ufkun çok daha ötesinde bulunan nesneleri de algılayabilirler. Dalga boylarının çok uzun olması nedeniyle anten alanları çok geniştir, hatta birkaç kilometreyi bile bulabilir. Bu radarların bazıları çok daha uzun menzillere ulaşabilmek için daha iyi bir enerji dengesi sağlayan Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga tekniğini kullanırlar, bu nedenle gönderim ve alım antenlerinin farklı alanlarda kurulması gerekir.

1950 li yılların başından itibaren 1960 yıllara kadar çok sayıda Ufuk-Ötesi Radar Sistemi kuruldu ve küresel erken uyarı sisteminin bir parçası olarak kullanıldı. Askeri amaçlı olan bu sistemler radyo amatörlerinin haberleşmesini bozuyordu ve bu nedenle „ağaçkakan” lakabı takılmıştı. Günümüze kadar bu sistemlerin çoğu devre dışı bırakıldı. Soğuk Savaş yıllarının sonunda bu sistemlerin bir anlamı da kalmadı, çünkü uydu destekli aramalar hem çok daha geniş bir bölgeyi kapsıyor, hem de çok daha doğru sonuçlar verebiliyordu. Ancak, bu sistemlere nispeten daha ucuz oluşları nedeniyle uyuşturucu kaçakçılığı ile mücadele gibi kıyı koruma güvenlik hizmetlerinde kullanılmak üzere küçük bir dönüş olmuştur.

Ufuk-ötesi radarlar menzil belirsizlikleri olmaksızın 2000 km gibi çok daha uzun menzillere ulaşabilmek için birkaç on Hertz gibi çok düşük Darbe Tekrarlama Frekanslarını kullanırlar.

Ufuk-Ötesi Yüzey Dalgası (OTH–SW)

Ufuk-Ötesi Yüzey Dalga Radarları 2…3 MHz ten başlayarak 20 MHz e kadar taşıyıcı frekansları kullanırlar. Gerekirse bu frekans bölgesinin daha yukarısında bulunan frekanslar da kullanılabilir, ancak bunlar çok kuvvetli yüzey dalgaları oluşturmaz ve bu nedenle en büyük menzilde kayıplara uğrarlar. Elektromanyetik dalgalar kenar veya kavislerde, yayılma yönünde herhangi bir değişiklik olmaksızın, bükülme gibi bir özelliğe sahiptir. Bunlar çok uzun dalga boylarıyla denizin oldukça iyi iletken olan yüzeyi ile bağlanırlar ve yeryüzünün kavisi boyunca ufuk ötesini aşarlar. Resim. 1 de Gigahertz bölgesinde direk dalga kullanan bir En-Route uçuş güvenlik radarının kırmızı renkli radar kapsama alanı ile Ufuk-Ötesi Yüzey Dalga Radarın yeşil renkli kapsama alanı karşılaştırılmaktadır.

Raytheon firması Kanada Ordusu için HF-SWR-503 adlı böyle bir radar geliştirdi. Bu radar, uyuşturucu kaçakçılığı, kaçakçılık, korsanlık, yasal olmayan balık avcılığı ve insan kaçakçılığını önlemek gibi amaçlarla kullanılan bir deniz arama radarıdır. Bu radar ayrıca; rüzgâr, dalga ve buzdağı hareketlerinin gözlemlenmesinde, çevre kirliliğinin ve bu kirliliğe sebep olanların takibinde de kullanılmaktadır.

Ara açıklıkları, kullanılan yaklaşık 3 MHz lik radar bandının dalga boyunun yarısına karşılık gelen 50 m olan, çeyrek dalga dipollerden oluşan bu anten alanının boyu 660 m civarındadır. Bu anten tesisi 370 km menzil ve 120° lik bir sektör içindeki hedefleri 100 m hata payıyla belirleyebilir. Üretici Rytheon firması bu sistemin 15 ila 20 MHz arasında bir frekansta çalıştırılması durumunda alçaktan uçan füzeleri de bile algılamakta kullanılabileceğini belirtmektedir.

Denizbilimsel ölçümler (okyanus akıntıları, rüzgâr yönleri ve dalga büyüklükleri gibi) için kullanılan Almanya’daki WERA radarı bu tür radarların bir modern sivil amaçlı örneğidir. Bu radar tipik 0,3 saniye içinde çok yavaş bir frekans kaymalı Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga prensini kullanır ve 200 km ye kadar bir menzilden Bragg Saçılma etkisiyle dönen yankı işaretlerini algılayabilir.

Arama-
bölgesi
Alıcı-yeri
Gönderici-yeri

Resim 2: Bir Ufuk-ötesi Geri Saçılmalı Radarın çalışma prensibi

Ufuk-Ötesi Geri saçılma (OTH–B)

Ufuk-ötesinde aramayı başarmak için elektromanyetik dalgaların bir başka yayılma türü de kullanılabilir. Burada, gök dalgaları denilen dalgalar iyonosferdeki bir iyonize katmana çarparak yeryüzüne aynalanır ya da yansırlar. Kullanılan frekanslar (50 MHz e kadar) Kısa Dalga Bandı frekanslarıdır. Bu radarın yapısı Ufuk-Ötesi Yüzey Dalga Radarı gibidir ve benzeri şekilde büyük bir anten alanı gerekir.

İyonosferdeki yansıtıcı katmanların bir sabit yükseklikte olmaması ve günün saatlerine bağlı olarak kuvvetlice değişmesi nedeniyle radar işaretlerinin işlenmesi çok zordur. Bu yansıma öylesine çok basit bir aynalama olmayıp, daha ziyade karmaşık bir süreçtir. Yankı işaretleri tekrarlanan yansımalar sonucu oldukça zayıflar, bu nedenle çok kaliteli ve duyarlı bir alıcı kullanılması gerekir.

Menzilin hesaplanması da aynı derecede zordur ve yansıtıcı katmanın yüksekliğinin sıkça duyarlı belirlenememesi sonucu menzilde belirsizlikler ortaya çıkar. Ancak, bu belirsizlikler bu radar aygıtlarının yalnızca yaklaşan bombardıman uçaklarının erken uyarısı için kullanıldığı düşünülürse bu yanlışlıklar kabul edilebilir belirsizliklerdir.