http___radartutorial.de_11.coherent_co13.tr.html_2.xml
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 6.1 7.1 8.1 8.2 8.3 8.4 9.1 9.2 10.1 11.1 11.2 12.1 13.1 13.2 13.3 14.1 15.1 16.1 17.1 18.1 19.1 20.1 21.1
Blind Speed Figure 1: Blind speed in connexion with the Doppler-shift Figure 1: Blind speed in connexion with the Doppler-shift Blind Speed At the comparison of the echoes between two or more pulse periods the fall can appear, that the airplane flies with exactly this one radial speed, some a phase shifting of correct 360° causes. In accordance with the periodicity of the sine function this fall can appear even at all integral multiples of ±n · 360°. The value of phase shifting is zero in these falls too. Well, the target isn't recognized as a moving target therefore. It flies with a so called blind speed and the MTI system won't report it like a ground clutter. The blind speed is dependent on the transmitted frequency and on the pulse repetition frequency of the radar unit. With reference to the lower diagram on the figure 1: If the Doppler frequency produced by a moving target is exactly the same as the PRF (fD = PRF) then “sampling” occurs at the same point on each Doppler cycle. As far as the signal processor is concerned, it is as if the target were stationary. The same effect occurs if fD is an integer multiple of PRF. Hence targets with certain radial velocities tend to be invisible to an MTI pulse radar. The blind speed is a radial speed of the airplane at which the phase shifting of the echo-signal has the value ±n · 360° between two pulse periods. With blind speeds moving targets are suppressed by a MTI system like ground clutters. Example given: A radar unit works with the tx-frequency of 2.8 GHz and a puls repetition time of 1.5 ms. Under these conditions the first blind speed has got the value: This speed of converted about 130 km/h and all integral multiples of this also well cause that the target isn't visible in the range of the effectiveness of the MTI system. Due to the periodicity of a measured Doppler frequency is only in the period from zero to the first maximum of the sine wave in Figure 1 (representing the Doppler frequency) unambiguously assigned to a velocity. The doppler frequency must be lower than the pulse repetition frequency. This ambiguity in measurements of velocity is called Doppler Dilemma. Simple measures against the appearance of blind speeds are: - Using of the coherence channel only if it is necessary This demand also arises that the amplitude channel („Normal Video”) has a better maximum range than the „Coho-channel”. - constantly changing of the TX- frequency (Frequency-Diversity) It is demanded a sufficiently large frequency spacing. - constantly changing of the pulse repetition time (Staggered PRT) Most effective resource: no airplane can change its speed so fast and synchronous still to this! However, all these measures are part of the standards of air-surveillance radar sets already.
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 13.1 14.1 15.1 16.1 17.1 18.1 19.1
Kör Hız Resim 1: Doppler frekans ve kör hız arasındaki ilişki (DTZ = Darbe Tekrarlama zamanı) Resim 1: Doppler frekans ve kör hız arasındaki ilişki (DTZ = Darbe Tekrarlama zamanı) Kör Hız İki sapma periyodunun karşılaştırılması sonucunda öyle bir durum ortaya çıkabilir ki: hedef, tam 360° lik bir faz kayması verecek bir radyal hızla hareket ediyor olabilir. Bu olay sinüs dalgasının periyodikliğine bağlı olarak 360° nin tam katlarının (± n · 360°) tamamında meydana gelir. Bütün bu durumlarda faz kayması hep sıfır olacağından, hedefin sanki hareket etmediği anlamı çıkar. Hâlbuki hedef kör hızda uçmaktadır ve Hareketli Hedef Gösterge sistemi (MTI) bunu bir sabit hedef olarak algılar ve ekranda görüntülemez. Kör hız, radar aygıtının gönderim frekansına ve Darbe Tekrarlama Frekansına (Pulse Repetition Frequency, PRF) bağlıdır. Resim. 1 de bu ilişki görülmektedir: Bir faz kayması ancak Doppler frekansı, Darbe Tekrarlama Frekansından ayırt edilebiliyorsa (yukardaki örnek) ölçülebilir. Yok, eğer Doppler frekans Darbe Tekrarlama Frekansına eşit ise, o zaman bu hızda uçan bir hedef sabit hedef gibi algılanır. Radar aygıtının gönderim frekansı 2,8 GHz ve Darbe Tekrarlama Zamanı 1,5 ms olsun, kör hız: Yani, kör hız yaklaşık 130 km/saattir ve bu hızın tam katlarında uçan bir hedef, sanki sabit bir hedef gibi algılanır ve Hareketli Hedef Gösterge sistemi bunu sabit hedef olarak değerlendirir, bastırır ve ekranda görüntülemez. Kör hız, aynı zamanda hedeflerin Darbe Tekrarlama Periyodundan Darbe Tekrarlama Periyoduna 360° lik faz kaymasına karşılık gelen bir radyal hızıdır. Ölçülen bir Doppler frekansının periyodikliği, yalnızca Doppler frekansın sıfırdan ilk en büyük değerine olan süre içinde kesin olarak bir hıza atanabilir. Bu nedenle kesin ölçüm için Doppler frekansın Darbe Tekrarlama Frekansından daha küçük olması gerekir. Bu hızın ötesindeki ölçümlerdeki belirsizlik Doppler İkilemi olarak adlandırılır. Kör hız oluşumuna karşı alınabilecek bazı basit önlemler: - Sadece mutlaka gerekli yerlerde evreuyumlu kanalların kullanılması Bu gereksinim Genlikler-kanalının („normal video”) evreuyumlu kanala göre daha iyi bir menzile sahip olmasının sonucudur. - Gönderim frekansın sürekli değiştirilmesi (Frekans Çeşitlemeli Çalışma modu) Yeterli büyüklükte bir frekans bölgesinin sağlanmış olması gerekir. - Darbe Tekrarlama Frekansının sürekli değiştirilmesi (kademeli Darbe Tekrarlama Zamanı) En etkin çözüm: hiç bir uçak, hızını böyle hızlıca (hatta eşzamanlı!) değiştiremez. Bütün bu önlemler çoktan beri standart Hava Gözetim Radarlarında bulunmaktadır. Bununla birlikte, sayısal radar alıcıları kör hızla ilgili şöyle bir sorun yaşalar: Kademeli Darbe Tekrarlama Zamanı sadece yüksek isabet oranlarında kullanıldığında işe yaramaktadır. Bu, tek darbe işlevi ile çalışan, tam evreuyumlu bir radarda çok daha büyük bir çaba harcanmasını gerektirir.