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

Uydulardan Dünya Yüzeyinin Yükseklik Ölçümü

Çözünürlük
hücresince
aydınlatılan alan
Alım gücü

Resim 1: τ süreli bir darbenin bir düz yüzeyde yansıma süreci

Çözünürlük
hücresince
aydınlatılan alan
Alım gücü

Resim 1: τ süreli bir darbenin bir düz yüzeyde yansıma süreci.

Uydulardan Dünya Yüzeyinin Yükseklik Ölçümü

Yeryüzünden yükseklik (veya deniz seviyesinden yükseklik) uydudan bir basit yöntemle ölçülebilir. Bu ölçümde sadece elektromanyetik dalgaların varış süreleri değil, aynı zamanda bunların faz açıları da kullanılır. Böylece birkaç santimetrelik bir hatayla çok hassas ölçümler yapılabilir. Ancak gönderilen darbe, yansıma sırasında bir kuvvetli değişikliğe maruz kalır. Bunun sebebi çözünürlük hücresinin yeryüzüne vurduğu dış kısmının bir kubbemsi kavis biçiminde olmasıdır. Bu kavis en kenardan tepeye kadar birkaç metre civarındadır, bu nedenle gönderilen darbe nispeten bir düz yüzeyde bile düzgün yansımaz.

Bir R/c0 süresi sonrasında çözünürlük hücresi yansıtıcı yer yüzeyine nokta biçiminde ulaşır. Bu nokta darbe süresi içinde bir daireye dönüşür. Ardından dairenin ortasında bir delik oluşur ve bu boşalan bölgede yansıma sona erer, ancak iniş açısına bağlı olarak, daha uzun bir yatık menzile sahip olan anten çizgesinin dış kenarında gönderilen darbe henüz yer yüzeyine ulaşmamıştır. Süre arttıkça aydınlatılan yeryüzü alanı bir halka haline dönüşür. Aydınlatılan yüzey bir tam daire haline geldiğinde (bu olay R/c0 + τ anında meydana gelir) alınan işaret yükselir, bu da yankı işaretinin yükselen kenarını meydana getirir. Ortadaki deliğin oluşma anından itibaren alım işaretinin gücü yaklaşık sabit kalır ve bu da yansıyan işaretin tepedeki düz kısmını oluşturur.

Resimde darbe süresi ile halkanın çapı ölçekli olarak gösterilmemiştir. Örneğin 1000 km yüksekteki bir uydudaki demet yarı açıklığı 0,32° olan bir antenden yeryüzünde aydınlatılan alanın (footprint) çapı 2,8 km dir! Uydudan gönderilen darbenin süresi 3 nano saniye kadar olsa bile, bir düz yüzeyden yansıyan bu işaretin tepesinin uzunluğu en az 26 nano saniyeyi bulabilir. Yer yüzeyi ya da deniz yüzeyi genelde düz değildir ve bu yüzden yankı darbesinin yükselen ve inen kenarları daha da yassılaşır. Bu nedenle ölçümlerde yükselen kenarın darbe tepesini yakaladığı nokta ((2R/c0) + τ) kullanılır.

Dalgalar nedeniyle meydana gelen deniz yüzeyindeki kırışıklığın dağılımı rastgele karakterdedir. 1000 adede kadar gönderilen darbenin bir zaman süresi içindeki yankılarının ortalamasının alınması darbenin biçimi üzerindeki etkilerini küçültebilir ve bu aynı zamanda 20 metreyi bulabilen bir Ciddi Dalga Yüksekliğinin (Significant Wave Height, SWH) var olduğunu da düşündürtebilir. Burada bir menzil aşımı söz konusu olabilir, yani gönderilen işaretin yolunda yer yüzeyinde dikkate değer bir yansıtıcı nesne bulunmayabilir ve bu nedenle birbiri ardına gönderilen işaretler bir belirsizliğe sebep olmaksızın birbirleriyle çakışabilir. Uydu yüksekliğinin çok fazla olmasına karşın kullanılan Darbe Tekrarlama Frekansı nispeten yüksektir. Bu nedenle, çok büyük yörünge yüksekliğine rağmen, nispeten yüksek bir Darbe Tekrarlama Frekansı kullanılabilir.


Sponsors: