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

Yarı Optik Görüş

Resim 1: Çok alçaktan uçan hedefler ufkun altında fark edilmeden yaklaşabilir

Yarı Optik Görüş

Elektromanyetik dalgalar neredeyse ışık ışınları gibi davranır ve bu nedenle optik yasalara göre hesaplanabilir. Bu şaşırtıcı değildir, çünkü ışık yalnızca bir elektromanyetik dalga olarak kabul edilir. Tek fark, ışık için radar aralığındaki elektromanyetik dalgalardan çok daha yüksek olan frekanstır.

Düşük frekanslarda daha belirgin kırınım nedeniyle yarı optik görünüm optik görünümden biraz daha geniştir. Radar ufku bu nedenle optik ufuktan daha düşüktür. Bu yoldaki engellerin farklı etkilerine maruz kalırlar. Elektromanyetik dalgalar bu engeli aşabilirken, birkaç ağaç optik görüş üzerinde ölümcül bir etkiye sahip olacaktır.

Yükseltilmiş bir gözlemci konumu, optikte elektromanyetik dalgalar için yükseltilmiş bir anten yapısı kadar etkilidir, çünkü yer yüzeyinin eğriliği, düz nesnelerin ufkun arkasında çok hızlı bir şekilde kaybolmasına neden olur.

Resim 1 deki diyagram, dünyanın eğriliği nedeniyle sınırlanan alçaktan uçan uçakların görünürlüğünü göstermektedir.

Resim 2: İki dik açılı üçgen, yarı optik görünümün hesaplanmasına yardımcı olur

Anten yüksekliğine ve hedef yüksekliğine bağlı olarak menzil hesaplamasının türetilmesi, Resim 2 de gösterilen basit trigonometrik kurallara dayanmaktadır. En büyük menzil, Pisagor yasasına göre hesaplanan R1 ve R2 bölümlerinden elde edilir:

(1)

Anten yüksekliğinin karesi, bu ifadedeki diğer terime kıyasla çok küçüktür ve basitçe ihmal edilebilir, bu nedenle yaklaşık olarak

(2)

alınabilir. Ortaya çıkan hata genellikle %1 den azdır. Aynı yöntem, R2 menzili ve hedefin yüksekliği için ikinci üçgende de yapılabilir:

(3)

En büyük menzil, radar ufku dikkate alınarak her iki kısmi menzilden belirlenebilir.

(4)

Eşdeğer toprak yarıçapı req standart kırılmayı hesaba katar ve 6 371 km lik gerçek ortalama dünya yarıçapının 4/3'üne eşittir. Parantezin önündeki bu karekökü ifadesi, farklı ölçü birimleri de hesaba katılarak sabit bir katsayıda toplanabilir (denklemin sol tarafında Rmax kilometre cinsinden, sağ tarafta yükseklikler ve req metre cinsindendir).

(5)

Montaj yükseklikleri direğin yüksekliği ile sınırlı olduğundan, deniz radarları için yarı optik görüş hattı özellikle önemlidir. Bu etki, özellikle zorunlu yöngüdüm radarının mümkün olduğunca yükseğe monte edilmesi gereken daha küçük yatlar için geçerlidir.

Bir savaş gemisindeki yöngüdüm radarı deniz seviyesinden 20 m yüksekliktedir. Üst yapısı ile küçük bir balıkçı teknesi 5 m yüksekliğe ulaşır. Balıkçı teknesi radarda ne kadar bir menzilden görünür?

(6)

Şimdi tam bir denklem kullanarak tekrar hesaplayalım (bu yaklaşık değerler alınmaksızın):

(7)

Yukarıdaki sonuçla karşılaştırıldığında, buradaki fark sadece 50 m'dir ve her iki sonuç da yalnızca standart bir miktar olarak kabul edilen mevcut kırılmaya bağlı olduğu için göz ardı edilebilir.