Radar Nedir? Radarların Sınıflandırılması

Askeri, sivil, havacılık gibi birçok alanda radarlarla karşı karşıya kalıyoruz. Trafikte, hız sınırı ya da radar gibi terimlere aşina oluyoruz. Peki bu radarlar nerelerde kullanılıyor, türleri neler, ya da nasıl çalışıyorlar hiç merak ettiniz mi? Detaylar için yazıyı inceleyebilirsiniz.

A- A+

24.04.2019 tarihli yazı 26179 kez okunmuştur.

“Radio Detection and Ranging” kelimelerinden oluşan radarlardan otoyollarda, savunma sanayinde, askeriyede hatta meteorolojiye kadar birçok alanda yararlanılıyor. Radardan daha genel olarak bahsetmek gerekirse; havada yayılan dalgaların yansımasıyla, uzakta bulunan cisimleri algılar.

Elektromanyetik sinyaller sürekli olarak kızılötesi renklerle hedef noktaya gönderilir. Belirlenen hedefe gönderilen sinyal, hedefe çarptıktan sonra geri yansır. Bu şekilde nesne tespitleri, cisimlerin türleri ya da analizleri yapılabilir. Bunu yaparken, gönderilen sinyallerin ne kadar hızla ve yoğunlukla geri döndüğü aşama aşama test edilir.

Radarlar genel olarak kullanım alanına göre askeri ve sivil olarak ikiye ayrılırlar. Her bir başlık kendi içinde alt başlıklara dallanarak, genel şema aşağıda görülen görseldeki gibi şekillenir. Bunların yanında radarlar çalıştıkları frekans bandına göre de isimlendirilebilirler.

►İlginizi Çekebilir: Lidar ve Radar Arasındaki Farklar

Daha geniş bir çerçeveden bakmak gerekirse radar türlerini üç ana başlıkta toplayabiliriz:

►Özel işleve göre radar türleri

►Tarama modeline göre radar türleri

►Uygulamalara göre radar türleri

1. Özel İşleve Dayalı Radar Türleri ve Sınıflandırması

Radarların birincil ve ikincil işlevlerine göre sınıflandırması aşağıda gösterilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Lidar Nedir? Nasıl Çalışır?

►Birincil Radarlar

Hedefe yüksek frekanslı sinyaller (darbeler) gönderirler. Gönderilen bu yüksek frekanslı sinyaller hedeften yansır ve tekrar radar tarafından algılanır. Hedefe ait yön, yükseklik, menzil gibi bilgiler bu radarlar sayesinde alınabilir.

►İkincil Radarlar

Birincil radarlar gibi yüksek frekanslı darbeler (interrogation) gönderilir ve birincil radarda hedeften yansıyan sinyaller burada hedefe gidince transponderlar tarafından algılanır ve işlenir. İşlenen sinyaller farklı bir frekansta hazırlanır ve radara bu şekilde tekrar gönderilir. İkincil radarlarda birinci radarlardan alınan bilgilere ek olarak, hedefin kimliği de tanınabilir. İkincil radarların çalışma prensibi şekilde gösterildiği gibi gerçekleşir.

►İlginizi Çekebilir: Elektronik Harp ve Radar Sistemleri

►Darbeli Radarlar

Hedefe doğru yüksek frekans ve güçte darbeler gönderirler. İkinci bir sinyal gitmeden gönderilmiş olan ilk sinyal beklenir. Her bir darbe arasında bu şekilde beklemeler yaptığı için, darbenin tekrarlama frekans seçimi, radarın menzili gibi parametrelerini belirler. Kendi içinde MTI radarı ve Doppler radarı olmak üzere ikiye ayrılır.

MTI radarı: Radarlarda yansımaların bazıları hareket etmeyen nesnelerden gelmektedir. Bunları filtrelemek için çeşitli filtre yöntemleri vardır. Bu yöntemler; darbeyi hedefe doğru gönderir, gönderilen hedeften yansıyan darbe kaydedilir ve bir sonraki darbe ile birlikte gönderilir. Ekranda yalnız hareket eden nesnelerden gelen yansımalar diğerlerine göre daha güçlü tekrar olacağı için hedef tespitleri bu şekilde gerçekleştirilmiş olur. Ayrıca, menzil belirsizliklerinin önüne geçmek için tekrarlamalı darbe radarları gönderir.

►İlginizi Çekebilir: Yaşamı Kolaylaştıran Fenomen | Radar

Darbe Doppler Radarı: Hedefe gönderilen darbelerden geri yansıyanları alarak hedefin hızını ölçmeyi amaçlar. Burada işlem Doppler etkisini kullanarak gerçekleşir. Hepimizin bildiği klasikleşmiş örnek olan “ambulansın siren sesini duyan gözlemci” gibi, burada da işlem aynı mantıkta gerçekleşir. Ardışık her dalga, hedef nesneden yansıtılır. Bu nesne radar sistemine doğru hareket ederken, yansıyan bir sonraki dalga tepesi, radardan hedefe ve radardan geriye yolculuk etmek için daha kısa bir dönüş mesafesine sahiptir. Bunun nedeni, hedefin önceki ve şu anki dalga tepesi arasındaki zaman aralığında birbirine yaklaşmalarıdır. Bu, bir radar sisteminde büyük avantaj sağlayabilir. Alınan yansımaların hem birbirlerine olan farkların ötesinde hem de Doppler frekans kayması eşleştirerek, hedef hızın yanı sıra mesafeler de belirlenebilir. Ayrıca, bu bir uçak veya araç gibi hareketli nesneler ya da çevredeki hareketsiz ağaç, bina gibi nesnelerin ayrımının yapılmasını da sağlar.

►İlginizi Çekebilir: Doppler Etkisi Nedir?

►Sürekli Dalga Radarı

Sürekli olarak yüksek frekanslı sinyal iletmesini sağlar. Alınan yani yansıyan sinyali kalıcı olarak alır ve işler. Sürekli dalga radarları, Doppler kullanır. Modüle edilmemiş bir güç ileten sürekli dalga radarı, yalnızca Doppler efektini kullanarak hızı ölçebilir. Bir yansıyan sinyali aldığında, bu başlangıçta yalnızca elektromanyetik dalgaların yayılması yönünde bir engel bulunduğunu gösterir. Engelin özellikleri, yansıyan sinyalin belirli özelliklerinden çıkarılabilir. Örneğin, yansıyan sinyalin gücü, engelin boyutuna bağlıdır. Aynı şekilde, yansıyan sinyalin gücü, bu engelin uzakta mı yoksa radarın yanında mı olduğunu da gösterir.

2. Tarama Modeline Göre Radar Türleri

►Konik Tarama Radarı

Bu tür radarlarda, radar belirli bir açıyla ve belli bir yönde hedefi tespit etmek üzere sürekli olarak sinyal gönderir ve tarama yapar. Radar ekranında hedefin belirlendiği yerde bir yansıma olmasıyla radarın konumu tayin edilir. Konik tarama yönteminde, anten diyagramı merkez eksen etrafında dönmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Frekans Kontrol Sistemleri

Hedef tam olarak anten ekseninde yer alıyorsa, göreceli olarak sabit, ama çok küçük bir yansıma işaretli alınır. Fakat hedef, eksenden sadece biraz uzaklaştığında bile, anten demetinin her taramasında işaret seviyesi değişecektir. Hedef, örneğin daha da sola kaymışsa, aşağıdaki görselde görüldüğü gibi, demet koninin sol kısmını süpürürken alınan yansıma işareti maksimum olur; koninin sağ kısmı süpürülürken bu sefer işaret hızla minimuma düşer.

►İlginizi Çekebilir: Dağıtılmış Anten Sistemi Nedir?

►Tarama Sırasında İzleme Radarları (TWS)

Genellikle askeri sistemlerde kullanılan, sürekli olarak hedefin konumlarını izleyen ve buna ait veriler üreten radarlardır. Bunlar bir hedefin koordinatlarını ölçer, yörüngesini belirler ve bir sonraki konumunu tahmin ederler. Genellikle tek bir hedefi izleyebilirler, ancak bunu çok yüksek bir duyarlılıkla yerine getirirler. ‘‘Hedef İzleme Radarı’’ silahlı kuvvetlerde genellikle “Atış Kontrol Radarı” olarakta kullanılır.

►Elektronik Tarama Radarları

Elektronik tarama yapan radar sistemleri; yatay açıda dönerken, yatay ve dikey açıda tarama demetini elektronik saptırarak tarama yapar. Ayrıca, faz dizi antene sahip yeni bir radar sınıfıdır. Bu tür radarlar, klasik radarlardaki anten demetlerinin analog biçimlendirmesindeki zaman cetveli kısıtlamalarının üstesinden gelmek için sayısal demet biçimlendirme tekniğinin üstünlüklerini kullanırlar.

3. Uygulama Alanına Göre Radar Türleri

►Meteoroloji Radarları

Meteoroloji yani hava radarları, diğer radarlardan farklı olarak yağış hedefli hareket eder ve kar, yağmur, dolu gibi yağış türleri hakkında elektronik veriler sunar. Kısa vadeli hava durumunun temel direği olan meteoroloji radarı (hava radarı), radar kapsamındaki bölgede birkaç saat içerisinde yağış olup olmayacağını ve yağış olacaksa yağışın şiddetini göstermektedir. Yağışın şiddeti, meteoroloji radar renkleri ile tespit edilebilmektedir.

►İlginizi Çekebilir: Havacılıkta Radyo Frekans Teknolojisi Uygulamaları

Hava radarlarının aldıkları verileri gösteren haritalardaki her bir renk farklı hava durumunu temsil eder. Bu renklerin tonlarına göre yağış durumu tespit edilir. Radarda turuncu, kırmızı ve pembe renk tonları çok şiddetli hava olaylarını (aşırı yağış, dolu, hortum v.b.) işaret eder. Mavi renk tonları hafif yağışı (hafif yağmur, hafif kar) işaret eder. Koyu yeşil orta kuvvette yağışı (yağmur, kar), açık yeşil ve sarı ise çoğu zaman kuvvetli yağışı (sağanak yağmur, yoğun kar) işaret eder.

Hava radarları genellikle, yağış parçacıklarının hareketi tarafından üretilen frekans kaymalarını ölçer. Frekans kayması rüzgar hızını ölçmek için kullanılır. Meteoroloji radarları, fırtınaların oluşturduğu hava akımları için Doppler etkisini kullanır.

►Gözetleme Radarları

Radarın birincil uygulaması gözetimdir. Bu radarlar, tipik olarak, yüksek güç, tarama anteni kullanır ve orta çözünürlüğe sahiptirler. Uçak, füze veya uzay nesnelerinin tespiti ve takibi, sabit veya hareketli yüzey hedeflerinin tespiti ve birden fazla hedefin orta hassasiyetli takibi konularında sıklıkla kullanılırlar.

►İzleme Radarları

İzleme radarları, yangın kontrol radarları olarak da bilinirler. Sürekli olarak tek bir hedefin menzil ve yön bilgisini sağlamak için kullanılırlar. Bu radarlar çok yüksek PRF ve çok dar darbe genişliği kullanırlar. Genelde arama radarlarından menzil ve yön bilgileri alırlar. Bir hedef bulununcaya kadar, hedef için arama yapma aşamasında kalırlar. Hedef bulunduktan sonra, takip aşamasına girerler ve otomatik olarak hedef hareketlerini takip ederler.

Kaynak:

►engineersgarage.com

►slideshare.net

►tutorialspoint.com
►rfwireless-world.com