Radar Temelleri

Doğrusal Olmayan Yapay Açıklıklı Radar Yöntemi

Geleneksel Yapay Açıklıklı Radar yönteminde radarın bulunduğu platformun (örneğin, uçağın ya da uydunun) bir doğrusal yörüngeye (yani, bir sabit hıza ve yüksekliğe) sahip olması gerekir. Doğrusal olmayan Yapay Açıklıklı Radar yöntemi ise hareket eden hedefin radyal hızının ve bir sabit hedefin azimut açı sapma değerinin Doppler frekans kayması üzerindeki etkilerini ayırmak için manevra yapan platformu ve yeni işaret işleme tekniğinin bileşimini kullanır. Böylece hedefin hem radyal hızı, hem de azimut açı sapmaları daha hassas hesaplanabilir.

Halen geleneksel Yapay Açıklıklı Radar yönteminde hedefin belirlenmiş rotasındaki kaçınılmaz sapmaları kaydetmek ve kaydedilen bu verileri alınan işaretin faz açısının düzeltilmesinde kullanmak için bir Eylemsizlik Ölçüm Birimi (Inertial Measurement Unit, IMU) kullanılmaktadır. Hedefin konumunu belirlemek Doppler frekansın çizdiği eğrinin dikliğindeki değişmelerden faydalanılarak elde edilen bu faz açısı düzeltmeleri alınan her darbeye uygulanır (bu işlem Odaklama olarakta adlandırılır). Geleneksel Yapay Açıklıklı Radar yönteminde hedefin azimut açısı sapmasını belirlemek için Doppler frekansındaki değişimin seyri (tarihçesi) kullanılır. Bununla birlikte, bir hareketli hedef, kendi radyal hızıyla da biniştiğinden hatalı bir azimut açısında görüntülenir. Bu sorun bu güne kadar normal çalışma kipinden, hareket eden hedefler için kullanılan Zemin Hareketli Hedef Göstergesi (Ground Moving Target Indication, GMTI) kipi olarak adlandırılan bir özel çalışma kipine geçilerek aşıldı.

Hareketli hedef, aydınlatılan
bölgenin merkezinde

Sabit hedef, aydınlatılan
bölgenin merkezinde değil

Sabit hedef, aydınlatılan
bölgenin merkezinde

Resim 2: Doğrusal olmayan Yapay Açıklıklı Radar tekniğinin Işıldak Kipinde Doppler frekansının değişim süreci

Hareketli hedef, aydınlatılan
bölgenin merkezinde

Sabit hedef, aydınlatılan
bölgenin merkezinde değil

Sabit hedef, aydınlatılan
bölgenin merkezinde

Resim 2: Doğrusal olmayan Yapay Açıklıklı Radar tekniğinin Işıldak Kipinde Doppler frekansının değişim süreci

Doğrusal olmayan Yapay Açıklıklı Radar yönteminde Eylemsizlik Yöngüdüm Sistemi (Inertial Navigation System) hedefin rotasındaki değişiklikleri de ölçer. Bu teknikte hareket eden bir hedefin doğrusal rotadan sapması özellikle istenir, çünkü hareketli bir hedefin değerleri sabit hedeflerden önemli ölçüde farklıdır. Görüntülenen radar resminde bu veriler yardımıyla hazırlanan her bir pikselde hedefin bir belirli radyal hızı için, bir beklenen faz açı tepkisi yaratılır ve alınan işaretin ölçülen tepki değeriyle karşılaştırılır. Bu şekilde hareketli hedeflerden alınan işaret bellekte kayıtlı bir modele atanabilir ve böylece sabit hedeflerden ayırt edilir. Bu teknoloji sadece planlı uçuş manevralarına izin vermekle kalmaz, aynı zamanda potansiyel düşman tehlikesinin bulunduğu bölgelerde uçuş planı dışı değişikliklerine de izin vererek uçuş personeli için büyük bir üstünlük sağlar. Bu teknoloji sayesinde hareketli hedeflerin görüntü bozunumları olmayan yüksek çözünürlüklü radar resimlerini elde etmek mümkün olabilmektedir ve böylece hareketli ve sabit hedeflerin konumlarının açık bir şekilde ilintilendirilmesi mümkün olabilmektedir. Keza, ışıma çizgesi biçimini belirleyen işlemcinin istenen uçuş manevra alanını düzgün olarak aydınlatabilmesi (illumination) için uçağın olası yunuslama (nicking) ve sağa-sola yalpalama (rolling) gibi manevralarını da dikkate alması gerekir.