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

Radar İşaret Dönüştürme

Saptırma ışını

Resim 1: Bir bilgisayar ekranının piksel ızgarası, oklar ekran belleğindeki kayıt sırasını gösteriyor.

Saptırma ışını

Resim 1: Bir bilgisayar ekranının piksel ızgarası, oklar ekran belleğindeki kayıt sırasını gösteriyor.

Menzil
Hücresi
Piksel

Resim 2: Dik açılı üçgenin kenarları X ve Y, menzil hipotenüs r ve azimut açısı β

Menzil
Hücresi
Piksel

Resim 2: Dik açılı üçgenin kenarları X ve Y, menzil hipotenüs r ve azimut açısı β

Radar İşaret Dönüştürme

Bir arama radarı, kutupsal koordinat sisteminde hedefin menzilini ve azimut açısını (r, β) ölçer. Bu ham radar verilerinin ekranda görüntülenebilmesi için bir basit format ile X -Y koordinat sistemine dönüştürülür.

Radar, kendi ham verilerini bir çizelgede tutar. Bu çizelge, kutupsal depo (polar store) ya da piksel- harita (pixmap) olarakta adlandırılır. Çizelgenin sütunları, ölçülebilen tüm menzil kademelerini temsil eder. Çizelgedeki her satır, bir belirli azimut açısı için bir tam darbe periyodunu gösterir. İlk satırın azimut açı değeri 0° dir, yani kuzey yönü. Çizelgenin her bir hücresinde bu değerin parlaklığını temsil eden bir sayı yer alır. Bu çizelge herhangi bir işaret dönüştürme olmaksızın biteşlemli (bitmap) olarak bir satır taramalı ekranda görüntülenirse, bu görüntü 90° döndürülmüş B-ekran görüntüsü ile aynıdır. Bir satır taramalı ekranda, satır-satır giderek, PPI-resmine benzeyen bir resim elde etmek için bu ham radar verilerinin önce Kartezyen formata dönüştürülmesi gerekir. Keza, hangi (Y ) satırında, kaç adet X  pikselinin aydınlatılması gerektiği hesaplanmalıdır.

Bu dönüştürme bir basit trigonometrik işlemdir:

X = r sin β + XC (1)
Y = r cos β + YC

(XC , YC) değerleri radar anteninin konumunu temsil eder. Bu, genellikle ekranın orta noktasıdır.

Bununla beraber, ham radar verilerinin tutulduğu çizelgedeki her bireysel hücre, radara olan uzaklığına bağlı olarak farklı büyüklüklere sahip olabilirler. Bir PPI-ekranda radara yakın menzilde bulunan hedef işaretleri, ekranın kenarındaki hedef işaretlerinden daha küçüktür. Trigonometrik işlevlerde bükülme noktalarına (inflection points) yakın noktalarda işlevler oldukça hatalı değerler alabilmektedirler. Bu bölgelerde farklı bir yol izlenebilir, aynı açı değerinin sin β = cos (90°- β) ilişkisine uygun olarak tümleyeni (complement) alınabilir. Ancak kutupsal koordinat sisteminde iki komşu pikselde olan bu hücreler Kartezyen koordinat sisteminde yine komşu piksellerde olamayacaklardır. Aynı hedeften gelen ve bir bütün oluşturan her iki işaret arasında görüntüde bazı boşluklar ortaya çıkar.

Bu nedenle, pratikte, tam tersi bir yol izlenir: Bir başka çizelgede, ekranın her bir satırındaki her bir piksel için, kutupsal koordinat sistemindeki en yakın azimut açısı ve menzil değerleri belleğe kaydedilir. Bu en uygun duruma getirilmiş değerlerle (azimut açısı, satır numarasına; menzil ise sütun numarasına karşılık gelir) ham veri çizelgesindeki hücrelerin değerleri belirlenir ve X-Y formatındaki resimde de bu değerler kullanılır.

Ancak bu radar işaret dönüştürme işlemi radarın koordinat belirlemesinde bir ilave hataya da neden olur. Ham veri çizelgesinin bir hücresinin merkezi nadiren resim satırının merkezindeki piksele denk düşer. Diğer hata ise, bir pikselin büyüklüğüdür. Ham veri çizelgesindeki hedef işareti büyüklüğüne göre pikseller ne kadar küçük olursa, bu ek hata da o kadar az olur.

Ancak, bu pikseller küçüldükçe, daha büyük bir hedefi aydınlatmak için daha fazla sayıda piksel gerekir. O zaman her piksel, hedef işaretini tam parlaklıkla aydınlatmamalıdır. İyi bir radar işaret dönüştürme yazılımı ile görüntüde oluşabilecek boşlukları ve kalıntıları önlemek için her bir piksele ayrıca bu değerlerin ağırlık ortalaması da eklenir.