Radar Temelleri - Bölüm 1

Radar Temelleri - Bölüm 1

 

Lübnan'ın Beyrut kentinde yaşanan son patlama tüm dünyayı sarstı ve haber bültenlerimize hakim oldu. Tarihte kayıtlı beşinci en büyük yapay ve nükleer olmayan bu patlama Lübnan'ın başkentini mahvetti. 200'den fazla kişiyi öldürdü, 7.000'den fazla kişiyi yaraladı ve 300.000'den fazla kişiyi evsiz bıraktı. Bu ölçekteki yıkımın etkilerini ölçmek hiç kolay bir iş değil ve yerel yönetimler, bundan doğrudan etkilenenlerle daha büyük anketler yapmakla çok meşgullerdi. NASA'nın Advanced Rapid Imaging and Analysis (ARIA) ekibi adım attı ve aşağıdaki resimde gösterildiği gibi liman kentine verilen hasarın boyutunu haritalamak için uydudan iletilen sentetik açıklıklı radar (SAR) verilerini toplayarak analiz etti. Bu analiz, müdahale ekiplerinin hasarın büyük perspektifteki boyutunu daha iyi anlamasını sağlayarak, en kötü etkilenen alanları hızlı bir şekilde belirleyip bunlara odaklanmalarını sağladı.

                                    Beyrut Patlama Hasarı NASA Haritası

                                          Kaynak : NASA Earth Observatory, August 5 2020 https://earthobservatory.nasa.gov/images/147098/scientists-map-beirut-blast-damage

 

Bu durumla ilgili NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) tarafından gönderilen bülten düşündürdü. SAR nedir? Başka nerelerde kullanılır? SAR'ı anlamak için öncelikle radarın temellerini anlamalıyız.

Radar görüntüleme yeni bir teknoloji değildir prensip olarak aslında oldukça basittir: bir verici, yüzeyden yansıyan radyo sinyalini yayar ve alıcı tarafından bu tespit edilir. Mesafe, iletilen sinyalin alınması için geçen sürenin ışık hızına (C) bölünmesiyle ölçülür ve sonra tekrar 2'ye bölünür. İletilen sinyalin darbeli gönderilmesiyle, alınan sinyalin doppler kaymasını ölçerek tespit edilen nesnenin hızını ölçmek mümkündür. Ambulans sirenlerinin yanınızdan geçerken ve geçtikten sonraki tonunun değişmesi gibi hıza bağlı olarak doppler kaymasının miktarı da değişecektir.

Radarın belki de en iyi bilinen uygulaması, büyük dönen radar çanaklarının gökyüzünü uçak için taradığı hava trafik kontrolüdür. Ancak bunlar, uçak büyüklüğündeki nesneleri aramak için özel olarak ayarlanmıştır ve 2.7 ila 2.9 GHz frekansında S bandında çalışır. Yapılmak istenen radar uygulamasına göre farklı frekanslar kullanılmalıdır. 0.3 GHz'lerde P bandından 40 GHz'lerde Ka bandına kadar radarda kullanılan birçok farklı frekanslar bulunmaktadır. Bantlar ve kullanımları aşağıdaki Tablo 1'de belirtilmiştir.

 

Tablo 1 : Radar frekans bantlarının ilgili dalga boyları ve genel uygulamaları

Kaynak : NASA Earthdata 2020: https://earthdata.nasa.gov/learn/what-is-sar

 

Her bandın avantajları dalga boyunun boyutu ve darbenin nasıl yansıtıldığıyla açıklanmaktadır. Daha kısa bir dalga boyu, daha küçük nesnelerden yansıtılırken, daha büyük dalga boyları aynı nesnelerden etkilenmeyerek, onları görmemizi sağlar. Bunun bir örneği, ormanın özelliklerini ölçmek için bir uygulama olabilir.  X-bandı sinyalinin dalga boyu, bir yaprağın büyüklüğünde olduğu için ormandaki yaprak örtüsünün yoğunluğunu görebilirken, P-bandı sinyali yoğunluğu yapraklardan görecektir ve ağaç yoğunluğunu gövde ve dallarından ölçebilir.

Artık bir radarla ne görebileceğimizi ve onu görmek için hangi dalga boyuna ihtiyacımız olduğunu biliyoruz. Bir sonraki adım, sinyali hedefe ve tekrar geriye ulaştırmaktır. Bunu yapmanın birkaç yolu var:

  • İlk radarlar sabit olduğundan alan görünümü (FOV) de hareketsizdi. Alan görünümüne giren hedefe güvendiler.
  • Daha sonra, belki de en aşina olduğumuz alıcı-vericiyi barındıran dönen çanak anteni olan radarlar geldi. Burada sensör, hedefi bulmak için tarayarak alan görünümünü hareket ettirir.
  • Daha geniş bir alanı görüntülemenin başka bir yolu ise ilk iki tür radardan birini hareket eden bir araca yerleştirmektir. SAR ve yan taramalı hava radarı (SLAR) bunlara örnektir.
  • Son olarak, alan görünümünü değiştirmenin en karmaşık yolu, genellikle faz dizilimde yapıldığı gibi birden çok antene sahip olmaktır.

Keysight, uzun süredir radar uygulamaları için çözümler sunduğundan sahada kullanabileceğiniz zengin bir tasarım ve test deneyimine sahiptir. Keysight'ın radar uygulamalarındaki alıcı-verici modülü ve anten testi, radar emülasyonu, hedef simülasyonu ve bileşen testini kapsayan uçtan uca çözümleri hakkında daha fazla bilgiye buradan erişebilirsiniz. SAR hakkında daha fazlasını öğrenmek için 2. bölümü bekleyin.

 

 

 

 
 
Yönetici | 15.06.2021 715 Görüntüleme
 

Yorumlar
 
Henüz yorum bulunmamaktadır. İlk yorumu sen yazabilirsin. Yorum yazmak için tıklayın
Bu Kategorideki Diğer Yazılar
Whatsapp Online Telefon Numarası