Radar

Radar, belirli mesafelerdeki farklı nesneleri izlemek, bulmak ve tanımlamak için kullanılan elektromanyetik sensördür.  Yerleştirildiği noktadan bir cismin konumunu ve uzaklığını tespit etmek için kullanılan radyo algılama ve menzil sistemlerdir. Enerjiyi uzaya yayarak ve nesnelerden gelen yankıyı veya yansıyan sinyali izleyerek çalışır. UHF ve mikrodalga aralığında çalışır.

Bazı buluşlarda olduğu gibi radar sisteminin icadını da bir kişiye mal etmek mümkün değildir. Çünkü radarın icadı çok sayıda elektronik cihazın erişilebilirliği için elektromanyetik radyasyonun özellikleri üzerine daha önce yapılan çalışmaların sonucuydu. Bir de konu II. Dünya Savaş’ındaki askeri gizlilik söz konusu olunca net bir kişi ismi söylemek oldukça zorlaşmıştır. Ancak bir inceleme yazarı, radar sisteminin doğrudan oluşturulmasının açık bir örneği olarak Robert Watson-Watt’ın 50 yıl önce yayınlanan “Uçağın Radyo Yöntemleriyle Tespiti ve Konumu” hakkındaki notundan yola çıkarak kendisini, radarı icat eden kişi olduğu sonucuna varmıştır.

Radarın çalışması, yankıları gözlemlemek ve onlardan geri dönen elektromanyetik enerjiyi hedefler yönünde iletmesi üzerinedir. Burada hedefler gemiler, uçaklar, astronomik cisimler, otomotiv araçları, uzay araçları, yağmur, kuşlar, böcekler gibi nesne veya canlılar olabilir. Radar ile hedefin sadece yeri ve hızı değil şekil ve boyutu hakkında da bilgi edilebilir.

Kızılötesi ve optik algılama cihazlarıyla karşılaştırıldığında radarın temel amacı, zorlu iklim koşullarında uzaktaki hedefleri keşfetmek ve mesafelerini, menzillerini hassas bir şekilde belirlemektir. Radarın, hedefleri yerleştirmek için aydınlatma kaynağı olarak bilinen kendi vericisi vardır. Genel olarak, frekanslar 400 MHz’den 40 GHz’e kadar uzandığında hertz cinsinden hesaplanan elektromanyetik spektrumun mikrodalga alanında çalışır.

Radar, ordunun gereksinimlerini karşılamak için 1930-1940’lı yıllarda hızlı bir gelişme gösterdi. Çeşitli teknolojik gelişmelerin yarattığı her yerde, silahlı kuvvetler aracılığıyla hala yaygın olarak kullanılmaktadır. Aynı zamanda radar, sivil uygulamalarda özellikle hava trafiğinin kontrolünde, hava durumunun gözlemlenmesi, gemi navigasyonu, uzak bölgelerden algılama, gezegenlerin gözlemlenmesi, endüstriyel uygulamalarda hızın ölçülmesi, uzay gözetimi gibi birçok farklı alanda kullanılmaktadır.

Radar Çeşitleri

Radarın çalışma prensibi çok basittir. Çünkü elektromanyetik gücü ilettiği gibi hedefe geri dönen enerjiyi de inceler. Döndürülen sinyaller kaynaklarının konumunda tekrar alınırsa, iletim yolunda bir engel vardır. Radarın çalışma prensibi bu şekildedir. Radar çeşitleri oldukça fazladır. Bunlardan bazılarını inceleyelim.

1.      Bistatik Radar

Bistatik radar, tahmin edilen nesnenin uzaklığına eşdeğer bir mesafeye bölen bir Tx-vericisi ve bir Rx-alıcısı içerir. Verici ve alıcı benzer bir konumda bulunur. Yüzeyden havaya ve havadan havaya olmak üzere uzun menzilli askeri donanımlarda bistatik radar kullanılır.

2.      Doppler Radarı

Belirli bir mesafedeki bir hedefle ilgili veri hızı oluşturmak için Doppler Etkisi olayını kullanan özel bir radar türüdür. Elektromanyetik sinyallerin bir nesne yönünde iletilmesiyle elde edilebilir, böylece nesnenin hareketinin döndürülen sinyalin frekansını nasıl etkilediğini analiz eder.

Bu değişiklik, bir nesnenin radara olan hızının radyal bileşeni için çok hassas ölçümler verecektir. Bu radarların uygulamaları meteoroloji, havacılık, sağlık gibi farklı endüstrileri içerir.

3.      Tek Darbeli Radar

Bu tür bir radar sistemi, elde edilen sinyali, yanında belirli bir radar darbesi kullanarak, sinyalin çeşitli yönlerde gözlemlendiği gibi kontrastlayarak, aksi takdirde polarizasyonları kullanarak karşılaştırır. En sık kullanılan tek darbeli radar türü konik tarama radarıdır. Tek darbeli radar, nesnenin konumunu doğrudan ölçmek için iki yoldan geri dönüşü değerlendirir. 1960 yılında geliştirilen radarlar, tek darbeli radarlardır.

4.      Pasif Radar

Pasif radar, esas olarak, çevredeki aydınlatmadan gelen göstergeleri işleyerek hedefleri fark etmek ve takip etmek için tasarlanmıştır. Bu kaynaklar, ticari yayınların yanı sıra iletişim sinyallerini de içerir. Bu radarın sınıflandırılması aynı bistatik radar kategorisinde yapılabilir.

5.      Enstrümantasyon Radarı

Bu radarlar uçakları, füzeleri, roketleri test etmek için tasarlanmıştır. Hem işlem sonrası hem de gerçek zamanlı analizde alan, konum ve zaman dahil olmak üzere farklı bilgiler verirler.

6.      Meteoroloji Radarları

Meteoroloji radarları, dairesel veya yatay polarizasyon yoluyla radyo sinyallerini kullanarak yönü ve hava durumunu tespit etmek için kullanılır. Meteoroloji radarının frekans seçimi, esas olarak, atmosferik su buharının bir sonucu olarak zayıflama ve yağış yansıması arasındaki performans uzlaşmasına bağlıdır. Bazı radar türleri, rüzgar hızını hesaplamak için Doppler kaymalarının yanı sıra yağış türlerini tanımak için çift polarizasyonu kullanmak üzere tasarlanmıştır.

7.      Haritalama Radarı

Bu radarlar temel olarak uzaktan algılama ve coğrafya uygulamaları için geniş bir coğrafi alanı incelemek için kullanılır. Sentetik açıklıklı radarın bir sonucu olarak, oldukça sabit hedeflerle sınırlıdır. Duvarlardan sonra insanları tespit etmek için kullanılan ve inşaat malzemelerinde bulunanlardan daha farklı olan bazı özel radar sistemleri vardır.

8.      Seyir Radarları

Seyir radarları genel olarak, arama radarları ile aynıdır, ancak yerden ve taşlardan kopyalanabilen küçük dalga boylarında mevcutturlar. Genellikle ticari gemilerde ve uzun mesafeli uçaklarda kullanılır. Seyir amaçlarının yanı sıra çarpışmayı önlemek için gemilere yaygın olarak yerleştirilen deniz radarları gibi farklı seyir radarları vardır.

9.      Darbeli Radar

Darbeli radar, hedef nesneye doğru yüksek güçlü ve yüksek frekanslı darbeler gönderir. Başka bir darbe gönderilmeden önce nesneden gelen yankı sinyalini bekler. Radarın menzili ve çözünürlüğü darbe tekrarlama frekansına bağlıdır. Doppler etkisi yöntemini kullanır.

Doppler etkisi kullanarak hareketli nesneleri algılayan radar prensibi, sabit nesnelerden gelen yankı sinyallerinin aynı fazda olduğu ve dolayısıyla iptal edildiği, hareketli nesnelerden gelen yankı sinyallerinin ise fazda bazı değişikliklere sahip olacağı gerçeği üzerinde çalışır.

Radarın Bileşenleri

Radar sistemi genellikle bir anten tarafından uzaya yayılan, elektromanyetik sinyal üreten bir vericiden oluşur. Sinyal bir nesneye çarptığında, birçok yöne yansır veya yeniden yayılır. Yansıyan sinyal, onu alıcıya ileten radar anteni tarafından alınır ve burada nesnenin coğrafi istatistiklerini belirlemek için işlenir.

Menzil, sinyalin radardan hedefe ve geri dönmesi için geçen süre hesaplanarak belirlenir. Hedefin konumu, antenin işaret ettiği maksimum genlikli yankı sinyali yönünden açıyla ölçülür. Hareketli nesnelerin aralığını ve konumunu ölçmek için Doppler Etkisi kullanılır.

Radarın temel bileşenleri şunlardır:

  • Verici: Klystron, Yürüyen Dalga Tüpü gibi güç amplifikatörü veya magnetron gibi bir güç osilatörü olabilir. Sinyal önce bir dalga formu üreteci kullanılarak üretilir, daha sonra güç amplifikatöründe yükseltilir.
  • Dalga kılavuzları: Radar sinyallerinin iletimi için iletim hatlarıdır.
  • Anten: Kullanılan anten parabolik bir reflektör, düzlemsel diziler veya elektronik olarak yönlendirilen fazlı diziler olabilir.
  • Dupleksleyici: Antenin verici veya alıcı olarak kullanılmasına izin verir. Verici çalışırken alıcının girişinde kısa devre üretecek cihazdır.
  • Ahize: Süperheterodin alıcı veya sinyali işlemek ve algılamak için işlemciden oluşan başka bir alıcı olabilir.
  • Eşik Kararı: Alıcının çıkışı, herhangi bir nesnenin varlığını tespit etmek için eşikle karşılaştırılır. Çıkış herhangi bir eşiğin altındaysa, gürültünün varlığı varsayılır.

BİR CEVAP BIRAK

Please enter your comment!
Please enter your name here