Radar Temelleri

İkili Doppler ölçümleri

İkili Doppler ölçümlerinde, yatay veya gerekirse üç boyutlu rüzgâr alanını belirlerken ek bilgileri kullanabilmek için iki (veya daha fazla) komşu radar aygıtından eşzamanlı olarak elde edilen veriler birleştirilir.

Tek bir radar, Doppler frekansı aracılığıyla yalnızca radara göre radyal hızı ölçebilir. Yerdeki rüzgâr hızı, rüzgâr yönünü belirlemek için Doppler frekans ölçümündeki sıfırları kullanarak, yalnızca radar anteninin tam dönüş değerlerinden rüzgârın düzgün bir şekilde meydana geldiği varsayımı altında hesaplanabilir. Bu ölçüm, iki bitişik radar aynı yansıtıcı nesne hakkında veri sağladığında daha doğru ve ayrıntılı hale gelir. Ölçülen bu iki Doppler frekansından hareketin tam yönü ve yer üzerindeki hızı hesaplanabilir.

Bir ölçümün geometrisi, iki radar aygıtı birbirinden yaklaşık 30 ila 60 km uzaktaysa iyidir. Yansıtıcı nesne farklı açılardan ölçülerek en doğru değerler elde edilir. En doğru değerler, 90° azimut açısı farkıyla yapılan ölçümlerle elde edilir. Bunların tümü, çevresi üzerinde her iki radar aygıtının da bulunduğu iki radar aygıtı arasındaki mesafeye eşit bir çapa sahip daire üzerindeki değerlerdir. Ölçülen azimut açıları arasındaki fark, mümkünse 60° den büyük, ancak 120° den küçük olmalıdır, aksi takdirde Doppler frekans farkı çok küçüktür ve bu nedenle ölçüm hatalıdır ve kesin olmaz.

Yatay bir rüzgâr alanı için, iki vektör bileşeni U (doğu-batı) ve V (kuzey-güney) aşağıdaki gibi hesaplanır (tüm açılar derece cinsindendir):

(1)

• ν_R1 = 1. radarın radyal hızı
• ν_R2 = 2. radarın radyal hızı
• β₁ = 1. radarın azimut açısı
• β₂ = 2. radarın azimut açısı
• θ₁ = 1. radarın yükseklik açısı
• θ₂ = 2. radarın yükseklik açısı

Resim 2: Yatay rüzgâr alanı örneği

Resim 2: Yatay rüzgâr alanı örneği

Bu iki vektör bileşeninden, kullanılabilir geometrik bölge içindeki (Resim.1 de gri renkte) her bir menzil hücresi için rüzgâr yönünü ve uzunluğu ile rüzgâr hızını ifade eden bir küçük vektör çizilebilir. Yön vektörlerinin hepsinin aynı boyutta olduğu ve rüzgâr yönünü ve uzunluğunu ile ifade eden hızın renkli olarak işaretlendiği gösterimler de vardır.