http___radartutorial.de_19.kartei_13.labs_karte007.tr.html_1.xml
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 6.2 6.3 6.4 7.1 8.1 9.1 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 11.1 12.1 12.2 12.3 12.4 12.5 12.6 12.7 12.8 12.9 13.1 14.1 14.2 14.3 14.4 14.5 15.1 15.2 15.3 15.4 15.5 15.6 16.1 17.1 17.2 17.3 17.4 17.5 18.1 18.2 18.3 18.4 18.5 18.6 18.7 19.1 19.2
Didactical Noiseradar “Skyradar Pro” Description of the radar set, tactical-technical characteristics Figure 1: Didactical Noiseradar, a sophisticated radar for training purposes, shown with a moving target. Figure 1: Didactical Noiseradar, a sophisticated radar for training purposes, shown with a moving target. Didactical Noiseradar “Skyradar Pro” The Didactical Noiseradar based on proven modules for didactic radars in K-Band. It operates as a pulsed noise radar having an operating center frequency of 24 GHz and a bandwidth of 8 GHz. The transmission power is only 5 dBm and thus this radar is used exempt from authorization in most countries as UWB-Radar. This generous permission freedom relies basically in the fact that there are no measuring instruments which can register the radiation of a small group of a few pulses per second, each having a length in the lower picosecond range. Structure Figure 2: PPI scope of the Noiseradar, the geometry of the conference room is clearly visible on the display. Figure 2: PPI scope of the Noiseradar, the geometry of the conference room is clearly visible on the display. The Didactical Noiseradar offers several radar workstations. One of them is provided with special privileges (for example, the antenna control). This one workstation can be used by instructors for demonstration purposes. Its screen can be reproduced with a projector and is therefore visible to all course participants. Additional workstations are provided for the course participants. They may freely modify “their” channel of the radar receiver individually or in pairs on a separate workstation. The row-data from the Didactical Noiseradar is broadcasted to the students workstations using wireless LAN. Specifications The radar operates within the room for training course up to a distance of 9 m and with a range resolution of a few centimeters. This resolution is also dependent on the screen resolution. The maximum range of 9m at a bandwidth of 8 GHz is limited by the number of Range Cells that are given here constructively with 256. This is predetermined by the FPGA used. In practice, a range resolution of about 7 cm is achieved, which is sufficient for use in a classroom. This is due to the fact that the most reflective objects occupy several range cells due to their geometrical dimension. By reducing the bandwidth greater range can be achieved, although with a simultaneous degradation the resolution capability. The maximum range is also dependent on the maximum possible power transmitted. This power is fixed by the chip used. Antenna The antenna is a single curved parabolic antenna. It focuses the beam of the horn feed only in azimuth. However, the antenna reflector must be handled very carefully. An acceptable deformation is within the range of λ /₆₄, at a wavelength of 12 mm corresponding to a permissible error of about 0.2 mm. In the center of the parabolic antenna (place with the maximum power density), the surface is fixed by the two crossmembers in such a way that no deformation is possible. The directivity of the parabolic reflector focuses the beam to a width of about one degree. Within a classroom, the radar can thus display on it's screen the walls, windows and furniture, as well as the present persons. Even lying around tools can be reliably detected by the radar. This indication of one degree, however, be interpreted with caution. At ideally parallel alignment of all parts of reflected power by the parabolic reflector the focused beam cannot be substantially narrower than the reflector itself. In the short-range within a lecture room this has the result that the beam formed by the antenna has got a width of about 70 cm (just as the width of this reflector). Operating Modes At the Didactical Noiseradar, however, the distance between the reflector and the transceiver may continuously be changed. Thus, the energy parts may not necessarily be ideal reflected parallel to each other. It can be a slightly greater distance to be set between the transceiver and the reflector so that the source of the radiation is outside of the antennas focus. Now the parabolic reflector focuses all energy parts of the beam at a point in, for example, 5 m distance. Near this point it can be achieved a much better angular resolution. The movement of the antenna can be set both as a surveillance radar with 360 ° search mode, as well as a swivel type operation in a freely selectable sector(like a tracking radar). The software allows a representation of the radar information on an A-scope, PPI-scope and a B-scope. The B-scope may be modified both to as true B-scope with an angular scale, and otherwise with a time scale on the x-axis. (A time-based representation is often used in a Ground Penetrating Radar.) Different filters can be switched on which optimize the appearance of the display units. A free choice of STC function and a wide control range for thresholds as a noise barrier and as a limitation allows the trainees to set an optimal signal to noise ratio on it's individual display. They can therefore improve the probability of detection and observe the impact of the filters and threshold values. The final assembling and distribution is now done by Köster Systemtechnik. There exist a version called Skyradar PRO using a software based on HTML and Javascript.
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 20.1 21.1 22.1
Gürültü Radarı Eğitim Seti „Skyradar Pro“ Radar birimi, taktik-teknik özellikleri açıklaması Resim 1: Bir eğitim odasında hedef işareti olarak kullanılan dört pervaneli robot helikopter ile birlikte oldukça gelişmiş Gürültü Radarı Eğitim Seti Resim 1: Bir eğitim odasında hedef işareti olarak kullanılan dört pervaneli robot helikopter ile birlikte oldukça gelişmiş Gürültü Radarı Eğitim Seti Gürültü Radarı Eğitim Seti „Skyradar Pro“ Gürültü Radarı Eğitim Seti, eğitim radarlarında denenmiş, güvenilir modülleri kullanılarak geliştirilmiştir. Bu aygıt 24 GHz merkez frekansında ve 8 GHz e kadar bir bant genişliğiyle darbeli gürültü radarı gibi çalışır. Gönderim gücü sadece 4 ila 5 dBm dir ve bu sayede birçok ülkede Ultra Geniş Bant-radarında olduğu gibi yerel yetkililerden izin almaya gerek kalmaksızın kullanılabilir. Sağlanan bu cömert kolaylık daha ziyade saniyede birkaç defa yollanan, her biri piko saniye mertebesinin altında darbe genişliğine sahip işaretleri ölçecek ve kaydedecek bir tekniğin olmayışına dayanmaktadır. Bu, gönderilen işaretlerin herhangi bir bozucu bir etkisinin olamayacağı anlamına da gelir. Yapısı Gürültü Radarı Eğitim Seti birkaç iş istasyonunu destekleyebilir. Bu istasyonlardan biri özel yetkiye (örneğin, anten kontrolü gibi) sahiptir ve öğretmen tarafından gösterim amacıyla kullanılır. Ekran görüntüsü bir yansıtım aygıtıyla sınıftakilerin tamamının görebileceği bir panele aktarılabilir. Sağlanan ilave iş istasyonları ile kursiyerler, bireysel ya da ikili gruplar halinde, kendi iş istasyonlarındaki radar alıcısının kanalını serbestçe yapılandırabilir. Ham veriler kursiyerlere bir kablosuz yerel ağ üzerinden aktarılır. Bu WLAN çözümü, WLAN özelliğine sahip sistem dışı bilgisayarların veya akıllı telefonların bile oturum açmasına izin verir. Bu sakınca, güvenli bir parola seçerek engellenmeli ya da radar bilgisayarının aşırı yüklenmemesi için doğrudan erişimi azaltan ek bir sunucu kurulmalıdır (bu sunucu öğretmenin bilgisayarına kurulabilir). En basit durumda, bu radar bilgisayarı, Linux işletim sistemini kullanan bir WLAN sunucusu gibi de çalışan bir RaspBerry Pi mini bilgisayar olabilir. İsteğe bağlı olarak Windows-Sunucu-Yazılımlı (Windows-Serversoftware) bir Pico-ITX kartı da kullanılabilir. Resim 2: Gürültü Radarının Eğitim Setinin PPI-ekranında konferans salonunun geometrisi oldukça iyi görülüyor Resim 2: Gürültü Radarının Eğitim Setinin PPI-ekranında konferans salonunun geometrisi oldukça iyi görülüyor Teknik veriler Skyradar Pro, bir eğitim odasında 9 m menzile kadar, teorik olarak sadece 3,75 cm lik bir menzil çözünürlüğü ile çalışabilir. Bir 8 GHz bant genişliği ile 9 m lik en büyük menzil, olası menzil hücrelerinin sayısı ile sınırlıdır. Bu kullanılan 256 sayısı FPGA modülünün yapısıyla ilgilidir. Hesaplanan 3,75 cm lik bu değer, bu radarla mümkün olabilecek konumlandırma doğruluğuna bağlıdır. Ayrıca menzil çözünürlük yeteneği, ekranın çözünürlüğü ve radar işaretlerinin dönüştürülmesinin doğruluğuna da bağlıdır. Ekran eğer çap olarak 512 pikselden daha küçükse o zaman menzil çözünürlüğü kötüleşir. Pratikte normal bir ekranda 2 ila 3 menzil hücresine karşılık gelen Menzil Çözünürlük Yeteneği yaklaşık 7 ila 10 cm'ye ulaşır ve bu menzil değeri radarı setini bir eğitim odasında kullanımı için yeterlidir. Bunun nedeni, ekranda, hedefin mutlak konumunun azimut açısı ve menzil parametrelerini kullanarak trigonometrik işlevlerle hesaplanmasıdır. Çoğu yansıtıcı nesne, geometrisinin uzantıları nedeniyle birden daha fazla sayıda menzil hücresini işgal ederler. Sadece tek bir piksel açıksa, bu genellikle gürültü olarak yorumlanır. Bant genişliğini daraltarak daha uzun bir menzile ulaşmak mümkündür, ancak bu sefer menzil hücrelerinin sayısının aynı kalması nedeniyle ölçülen menzilin doğruluğu ve menzil çözünürlüğü kötüleşir. Anten Anten tek bükümlü bir parabolik antendir. Işıma boynuzunun demetini sadece azimut açısında odaklar. Böylece bir Fan Pervanesi çizge meydana gelir. Yükseklik açısında kullanılan boynuz ışıyıcının çizgesi korunur. Bununla birlikte, anten yansıtıcısının hasar görmemesi için çok dikkatli kullanılması gerekir. Bir kabul edilebilir şekil bozulması (deformation) λ /₆₄ kadardır. Bu 12 mm dalga boyunda 0,2 mm lik bir hataya karşılık gelir. Parabolik antenin merkezinde (en büyük güç yoğunluğuna sahip olan yer) yüzey, iki çapraz atkıyla herhangi bir bozunuma yol açmayacak şekilde sabitlenebilir. Parabolik anten, yaklaşık 1° genişlikteki yatay anten çizgesini bir belirli yönde odaklar. Radar böylece eğitim odasında bulunan duvarları, pencereleri ve mobilyaları ve ilaveten kursiyerleri de ekranda görüntüleyebilir. Hatta etrafta bulunan el aletleri bile radar tarafından algılanabilir. Ancak, bu 1° lik değere ihtiyatla yaklaşmak gerekir. Parabolik yansıtıcının odakladığı ışının ideal, paralel yönde yayılan tüm enerji bileşenlerinin eni yansıtıcının kendisinden çok daha dar olamaz. Yani, bir eğitim odasının yakın bölgesinde, anten tarafından şekillenen çizgenin eni, 70 cm çapındaki yansıtıcıya yakın olmalıdır. Bu radarda yansıtıcı ile ışıyıcı arasındaki açıklık sürekli değiştirilebilir. Enerji bileşenlerinin mutlaka birbirlerine ideal paralel yansıtılmaları gerekli değildir. Bu açıklık bir miktar daha büyük olabilir, böylece parabolik yansıtıcı, ışıyıcının bir düzlemindeki tüm bileşenlerini bir noktaya, örneğin 5 m öteye, odaklayabilir. Bu özelliği sayesinde, arzu edilen menzilde 1° den daha iyi bir azimut açı çözünürlüğü elde edilebilir. Bu durumda 5 m menzildeki azimut açı çözünürlüğü yaklaşık 9 cm olur. Bu özellik, örneğin uçak modellerinin kontörlerinin 1/25 ölçekte radarla görüntülenmesinde kullanılır. Plastikten yapılmış bu uçak modelleri bakır içeren ekranlama-lâkıyla boyanır. Şimdi artık bakış açısına bağlı olarak hedefin Etken Yansıtırlık Yüzeyi hesaplanabilir. 1/100 lük bir ölçek VHF-radarındaki, 1/25 lik ölçek ise L-bandında çalışan bir hava savunma radarındaki gerçek oranlara karşılık gelir. Bu ölçümler, bu uçak tipinin Etken Yansıtırlık Yüzeyinin çizgesinin tamamını yaratmak için hedefle birlikte bir laboratuvar deneyi gibi yürütülebilir. Anten, bir gözetim radarında olduğu gibi hem 360° tarama yapabilecek şekilde, hem de bir hedef izleme radarında olduğu gibi bir belirli sektörde aşağı-yukarı çalışacak şekilde ayarlanabilir. Anten bir belirli açısal konuma el kumanda ile adım adım getirilebilir. Radarın kuzeye ayarlanması gerekli değildir. Konumda bir değişme ve bunun sonucunda açısal yöndeki bir değişme bu radarla otomatik düzeltilir. Yazılım, radar bilgilerini bir A-ekranda, PPI-ekranda ve hem de gerçek bir B-ekranda (açının x-ekseninde yapılandırılabildiği) ya da bir değiştirilmiş (modified) B-ekranda (zamanın x-ekseninde yapılandırılabildiği) görüntülenmesine imkân verir. Zamanın x-eksenin yapılandırıldığı bu tür bir görüntüleme sıkça Yer Radarında kullanılır. Eğer anten dönmüyorsa, Gürültü Radarı Eğitim Setinde böyle bir görüntüleme için burada değiştirilmiş B- ekranın kullanılması mantıklıdır. Ekrandaki görüntüyü en iyi duruma getirmek için çeşitli süzgeçler kullanılır. Zaman Duyarlı Kontrol-işlevinin serbestçe seçimi, gürültüyü bastırmak ve sınırlamak için eşik değerin bir geniş bölgede seçilebilmesi, kursiyerlere ekranlarındaki işaret/gürültü oranını en iyi duruma getirmek ve nesnelerin radar ekranında algılama olasılığını iyileştirmek için imkân sağlar. Radarın son montajı ve dağıtımı halen Alman firması Köster Systemtechnik tarafından yapılmaktadır. Yazılımın HTML ve Javascript temelli sürümüne Skyradar PRO denilmektedir.