Aktif Alıcılar |
Uzaktan Algılama - 2. Bölüm

Uzaktan Algılama, algılanan nesneye fiziksel olarak temas etmeden bilginin edinilmesidir. Uzaktan Algılama Sistemleri kullanılan enerjiye göre 2'ye ayrılır: Pasif Alıcı ve Aktif Alıcı Sistemler. Serimizin 1. Bölümünde Alıcılardan ve Pasif Alıcı türlerinden bahsetmiştik. Bu yazımızda ise Aktif Alıcılardan bahsedeceğiz.

A- A+

26.04.2020 tarihli yazı 12770 kez okunmuştur.

Aktif Alıcı Uzaktan Algılama SONAR RADAR LIDAR Enerji Teknoloji Sensör

Pasif Alıcılar | Uzaktan Algılama - 1. Bölüm'e Ulaşmak İçin Tıklayınız

Aktif Alıcılar

Aktif alıcıların kendi içlerinde bir enerji kaynağı ya da vericileri vardır. Bu vericiler, sahneye bir işaret, belirli bir dalgaboyunda ışıma veya elektron gönderirler. Aktif alıcılar da verici tarafından gönderilen bu etkinin sahneden ya da hedeften yansımasına göre veri oluştururlar.

Şekil 1. Aktif Alıcı (Aktif Sensör)

Avantajları

► Hava durumundan bağımsızdırlar.
► Güneş ışığından bağımsızdır, gündüz ve gece kullanılabilir.
► Güneşten gelen enerjinin düşük olduğu dalgaboyu aralıklarında görüntüleme imkanı sağlarlar (örn. Mikrodalga)

Dezavantajları

► Genel olarak pasif alıcı sistemlere göre daha yüksek maliyet ve/veya daha karmaşık yapılardır.
► Karşı taraftan algılanmaları mümkündür.

► İlginizi Çekebilir: Temassız Algılayıcılar

Bazı Aktif Alıcı Türleri

1- SONAR (Sound Navigation And Ranging)

► Ses dalgalarının gönderilmesi ve yansımalarının alınması esasına dayanır.
► Düşük ışıklılıkta veya bulanık ortamlarda (not: parçacık boyutu arttıkça bu durum geçerli değildir) verimi düşmez.
► Askeri uygulamalarda sık kullanıldığı gibi, balıkçılık ve arkeoloji gibi sivil uygulamalarda da kullanılır.

Sonar sensör sitemlerinin pasif sensör olan türü de mevcuttur.

Aktif sonar öncelikle verici ve alıcıdan oluşur. Verici ses dalgaları üretmek ve göndermek için kullanılır. Nesneden geri dönen ses dalgalarını almak için kullanılır.

Hem verici hem de alıcı aynı yerde olduğunda, bu monostatik bir işlemdir. Verici ve alıcı ayrı yerleştirildiğinde, bistatik bir işlemdir. Çoğu sonar monostatik çalışma kullanır.

Aktif sonarın vericisi elektrik sinyali şeklinde ses dalgaları üretir. Dönüştürücü bu elektrik sinyalini bir ses dalgasına dönüştürür ve sonra suya gönderilir. Bu ses dalgası sudaki herhangi bir nesneye çarptığında geri döner. Nesneden geri dönen sinyal yankı olarak adlandırılır.

Eko alıcıdaki dönüştürücüye çarptığında, dönüştürücü ses dalgasını tekrar elektrik sinyaline dönüştürür. Bu elektrik sinyali alıcı tarafından güçlendirilir ve ekrana gönderilir.

Ses suda sabit bir hızda hareket eder ve sudaki bir ses dalgasının ortalama hızı saniyede 1.500 metredir. Bu nedenle, iletilen sinyalin nesneye çarpması için geçen süre ile yankı sinyalinin alıcıya çarpması için geçen süre aynıdır.Vericiden çıkan sinyalin alıcıya dönene kadar geçen zamanın yarısı ile 1.500 m çarpılarak nesnenin yaklaşık olarak ne kadar uzakta olduğu tespit edilebilir.

Sonar sayesinde nesnenin mesafesi ve yönü tespit edilebilir.

Şekil 2. SONAR sistemin çalışması

► İlginizi Çekebilir: Ultrasonik Sensör Nasıl Çalışır?

2- LiDAR (Light Detection And Ranging)

Jeo-uzamsal toplulukta yaygın olarak kullanılan aktif bir uzaktan algılayıcı, bir LIDAR (Işık Algılama ve Açıklık) sensörüdür. Bir lazer ışınını Dünya'nın yüzeyine yönlendirir ve yere uçuş süresini ölçer. Uçuş zamanı verileri, arazi ve yükseklik değişimlerini doğru bir şekilde yansıtan üç boyutlu bir topografik harita üretmek için kullanılır.

► Belirli bir dalgaboyunda ışık (laser) gönderilerek yansımasının algılanması esasına dayanır.
► Laserin dönüş süresine bağlı olarak mesafe / yükseklik bilgisi elde edilir.
► Kullanılan dalgaboyuna göre ek bilgiler çıkarılır.
► Askeri uygulamalarda kullanıldığı gibi, şehir planlama ve ormancılık gibi birçok sivil uygulamada da kullanılır.

Şekil 3. LiDAR sisteminin çalışması

3- RADAR & SAR (Synthetic Aperture Radar)

► Radyo dalgalarının gönderilerek yansımasının algılanması esasına dayanır.
► Özellikle askeri uygulamalarda kullanılmakla birlikte, maden / mineral keşfi ve çevre gözlem gibi sivil uygulamalarda da kullanım bulabilmektedir.
► SAR sistemleri ile yüksek uzamsal çözünürlük de sağlar.

RADAR aslında, bir menzil veya mesafe ölçüm cihazıdır. Temel olarak verileri işlemek ve kaydetmek için bir verici, bir alıcı, bir anten ve bir elektronik sistemden oluşur.

Vericiden elektromanyetik sinyal darbeleri gönderilir ve radyo dalgalarının taşıdığı enerji nesneye ulaştıktan sonra nesneden yansıyarak geri döner, bu yansıyan sinyallere yankı denir. Radar için yankının şiddeti yönü ve geri gelme zamanı çok önemlidir. Bu parametreler doğrultusunda tespit edilen cismin özellikleri saptanır.

► İlginizi Çekebilir: LiDAR ve RADAR Arasındaki Farklar

Sentetik Açıklıklı Radarı (SAR), Mikrodalga darbeleri yayan SAR görüntüleri gece gündüz bulutlar, yağmur ve kar üzerinden üretilebilir.

Bu teknolojinin arkasındaki ana avantaj, her türlü hava koşulunda ve gece bile sentetik olarak nasıl daha yüksek çözünürlüklü görüntüler üretebileceğidir.

Şekil 4. Dört ana Uzaktan Alıcı tipi arasındaki fark: pasif sensörler (Multispektral ve Hiperspektral) kendiliğinden radyasyon yaymaz, ancak aktif sensörler yayar (LiDAR ve RADAR)

Pasif Alıcılar | Uzaktan Algılama - 1. Bölüm'e Ulaşmak İçin Tıklayınız

KAYNAK:

► researchgate.net
► usgs.gov
► gisgeography.com
► jmu.edu