http___radartutorial.de_02.basics_Radar_20Sistemlerinin_20S_C4_B1n_C4_B1fland_C4_B1r_C4_B1lmas_C4_B1_20_282_29.tr.html_1.xml
1.1 2.1 2.2 3.1 4.1 5.1 5.2 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1 12.2 13.1 14.1 15.1 16.1 17.1 18.1 19.1 20.1 21.1 22.1 23.1 23.2 23.3 23.4 24.1 25.1 26.1 27.1 27.2 27.3 28.1 29.1 29.2 29.3 30.1 31.1 31.2 31.3 32.1 33.1 34.1 34.2 35.1 36.1 36.2 37.1 38.1 39.1 39.2 39.3 39.4 39.5 40.1 41.1 42.1 43.1 44.1 45.1 46.1 47.1 48.1 48.2 49.1 49.2 50.1 51.1 52.1 52.2 53.1 54.1 55.1 56.1 57.1 58.1 58.2 59.1 60.1 61.1 61.2 62.1 63.1 63.2 64.1 65.1 65.2 65.3 66.1 67.1 68.1 68.2 68.3 68.4 69.1 70.1 70.2 71.1 72.1 73.1 74.1 75.1
Classification of Radar Sets (2) Radar systems may be divided into types based on the designed use also. This section presents the general characteristics of several commonly used radar systems: Figure 1: Classification of Radar sets based on the designed use Multi-Function Radars Active array MultiFunction Radars (MFRs) enable modern weapon systems to cope with saturation attacks of very small radar cross-section missiles in a concentrated jamming environment. Such MFRs have to provide a large number of fire-control channels, simultaneous tracking of both hostile and defending missiles, and mid-course guidance commands. The active phased-array antenna comprises flat sensor panels consisting of arrays of GaAs modules transmitting variable pulse patterns and building up a detailed picture of the surveillance area. A typical fixed array configuration system could consist of about 2,000 elements per panel, with four fixed panels. Each array panel can cover 90° in both elevation and azimuth to provide complete hemispherical coverage. Multi-Target Tracking Radar Operational functions of a Multi-Target Tracking Radar (MTTR) include: - long-range search; - search for information with a high data rate for low-flying aircraft; - search for information with high-resolution of close in air targets; - automatic position and height information; - simultaneous tracking of a lot of aircraft targets; - target designation facilities for other systems. Air Traffic Control Radar Sets Air traffic control radars are used both at civilian and military airports. Airborne radar is designed especially to meet the strict space and weight limitations that are necessary for all airborne equipment. Even so, airborne radar sets develop the same peak power as shipboard and shore-based sets. In fighter aircraft, the primary mission of radar is to aid in the search, interception, and destruction of enemy aircraft. En-Route Radar “En Route” radars operate in L-band mostly and display radar data to controllers in the en route environment at a maximum range up to 450 km. Precision Approach Radar Sets (PAR) The Precision Approach Radar guide aircraft to safe landing under conditions approaching zero visibility. By means of radar, aircraft are detected and observed during the final approach and landing sequence. Guidance information is supplied to the pilot in the form of verbal radio instructions, or to the automatic pilot (autopilot) in the form of pulsed control signals. Air Surveillance Radar Sets (ASR) These radar equipment are used for the identification of aircraft, determination of aircrafts approach sequence and for individual aircraft approach controls by Air Traffic Security operators. In the meantime, these radars correlate the data obtained from other radars such as Air Defence Radars or (excluding simple airfields) Mode-4 coordinate-data of Secondary Radar equipment. These radar network can be used under all weather conditions. Weather Radar Sets The weather data it finds could be used both for approach support and for feeding into the wider weather data concentration systems. The antenna rotation rate between systems is quite variable (3 to 6 rpm is common). Assuming multiple elevations are used, the weather picture gathered might be updated with a frequency of one minute and upwards (this depends on the complexity and number of the elevations required and the antenna rotation rate). Radar in recent years has become an important tool for the measurement of precipitation and the detection of hazardous weather conditions. Surface Movement Radar (SMR) Surface Movement Radar (SMR) is the most widely used surveillance system for airport surveillance at present. SMR refers to primary radar that provides surveillance cover for the maneuvering area, which is defined as that used for the take-off, landing, and taxiing of aircraft, excluding aprons. Air- Defense Radar Sets Air-Defense Radars can detect air targets and determine their position, course, and speed in a relatively large area. The maximum range of Air-Defense Radar can exceed 300 miles, and the bearing coverage is a complete 360-degree circle. Figure: TAFLIR of the Swiss Air Force Air- Surveillance Radar Sets Air-search radar systems initially detect and determine the position, course, and speed of air targets in a relatively large area. The maximum range of air-search radar can exceed 300 miles, and the bearing coverage is a complete 360-degree circle. Air-search radar systems are usually divided into two categories, based on the amount of position information supplied. Radar sets that provide only range and bearing information are referred to as two-dimensional, or 2D, radars. Radar sets that supply range, bearing, and height are called three-dimensional, or 3D, radars. Figure: Lockheed Martins Air-surveillance radar AN/FPS 117 Battle Field Surveillance The battlefield surveillance radar mission is to alert and or cue combat troops of hostile and unknown aircraft, cruise missiles and unmanned aerial vehicles, protect friendly forces from fratricide and provide air situational data to command and control centers. Figure: BOR-A 550 Mortar Locating Radar Sets A Mortar Locating Radar provides quick identification to pinpoint enemy mortar positions in map coordinates, enabling artillery units to launch counter attacks Figure: COBRA - Mortar Radar Air- Policing Another function of an air-search radar system is guiding combat air patrol (CAP) aircraft to a position suitable to intercept enemy aircraft. In the case of aircraft control, the guidance information is obtained by the radar operator and passed to the aircraft by either voice radio or a computer link to the aircraft. In fighter aircraft, the primary mission of radar is to aid in the search, interception, and destruction of enemy aircraft. This requires that the airborne radar system have a tracking feature. Figure: The nose radar ECR 90 of the Eurofighter EF 2000 Missile Control Radar A radar system that provides information used to guide a missile to a hostile target is called Guidance Radar. Missiles use radar to intercept targets in three basic ways: - Beam-rider missiles follow a beam of radar energy that is kept continuously pointed at the desired target; - homing missiles detect and home in on radar energy reflected from the target; the reflected energy is provided by radar transmitter either in the missile or at the launch point and is detected by a receiver in the missile; - passive homing missiles home in on energy that is radiated by the target. Figure: Rapier Battle Field Radar Sets Battlefield Radars usually have a shorter range and are highly specialized for a particular task. On ships of the navy, the number of specialized radar antennas is more and more replaced by a multi-function radar. Figure: Multi-Function Radar (MFR) “Variant” of Thales Naval Nederland Missiles Guidance and Control The Patriot is an Army surface-to-air, mobile, air defense missile system. Since the mid-1960s, the system has evolved to defend against aircraft and cruise missiles, and more recently against short-range ballistic missiles. Miscellaneous Civil Radar Sets Radar Sets are deployed everywhere where measurements (or positioning) must inevitably be made at certain ranges. As a result of this also for civil purposes, a very wide operation area is developed. Speed Gauges Speed gauges are very specialized CW-radars. A speed gauge uses the Doppler- frequency for measurement of the speed. Since the value of the Doppler- frequency depending on the wavelength, these radar sets use a very high frequency in K-Band. Figure: speed gauge “Traffipax Speedophot” Navigation Navigation radars are designed for ship navigation and surface surveillance. When navigating in restricted waters, a mariner most often relies on visual piloting to provide the accuracy required to ensure ship safety. Visual piloting, however, requires clear weather; often, mariners must navigate through the fog. When weather conditions render visual piloting impossible on a vessel, radar navigation provides a method of fixing a vessel’s position with sufficient accuracy to allow safe passage. Radar-Controlled Cruise Control Here the radiator grille of a Mercedes-Benz SL-Class roadster, the Distronic sensor being hidden behind the Mercedes star. This future-oriented radar set registers the traffic scenario to a distance of up to 150 meters (500 feet) ahead and when necessary apply the brakes automatically. Ground-Penetrating Radar Ground penetrating radar is a geophysical method that has been developed over the past thirty-five years for shallow, high-resolution, subsurface investigations of the earth. Figure: Ground Penetrating Radar in action Non-Destructive Material Test A special radar can be used to penetrate material to detect material-defects.
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 23.1 24.1 25.1 26.1 27.1 28.1 29.1 30.1 31.1 32.1 33.1 34.1 35.1 36.1 37.1 38.1 39.1 40.1 41.1 42.1 43.1 44.1 45.1 46.1 47.1 48.1 49.1 50.1 51.1 52.1 53.1 54.1 55.1 56.1 57.1 58.1 59.1 60.1 61.1 62.1 63.1 64.1 65.1 66.1 67.1 68.1 69.1 70.1 71.1 72.1 73.1 74.1 75.1 76.1 77.1 78.1 79.1 80.1 81.1 82.1 83.1 84.1 85.1 86.1 87.1 88.1 89.1 90.1 91.1 92.1 93.1 94.1
Radar Sistemlerinin Sınıflandırılması (2) Değişik radar sistemleri yapılarına ve çalışma prensiplerine ve kullanma amaçlarına göre sınıflandırılmıştır: Radarı Radarı Radarı Radarı Radarı Test Radarı Radarı Radarı Radarı Tespit Radarı Radarı Kontrol Radarı Radarı Kontrol Radarı Kumanda Radarı Test Radarı İşleyen Radarı Radarı Test Radarı Resim 1: Radarların kullanım amaçlarına göre sınıflandırılması Çok işlevli radarlar Mekanik olarak hareket etmeyen bir aktif Faz Dizi Anten çok sayıda küçük GaAs yarı iletken yükselticilerden beslenen düz yayın panellerinin oluşturduğu bir yüzeydir. Bu elemanlar değişken darbeler gönderirler ve böylece detaylı bir radar resmi elde edilebilir. Tipik bir anten paneli yaklaşık 2000 yayın elemanından oluşur. Komple 360° lik bir mekanik dönüşü algılamak için, bu panellerden her 90° lik bölüm için bir adet olmak üzere, toplam 4 adet panel bulunur. Çok hedef izleme radarı Çok hedef izleme radarının [MultiTarget Tracking Radar (MTTR)] işlevleri şunlardır: - uzun menzilli araştırma; - alçaktan uçan uçaklara ait uçuş verilerinin hızlı bir şekilde sağlanması; - yüksek çözünürlüklü radar bilgileri temini (bir hedef işareti içinde bulunan hedef sayısını tespit için); - üç koordinatlı otomatik konum bilgisi; - eşzamanlı birden fazla sayıda hava hedeflerini izleme; - diğer sistemlere verileri aktarmak için arayüz sağlama. Hava Trafik Kontrol Radarı Hava trafik kontrol radarları hem askeri ve hem de sivil havaalanların da kullanılır. Uçağa takılacak radarlar, uçakta taşınan diğer ekipmanlar gibi, sınırlı hacım ve ağırlıkta olacak şekilde tasarlanırlar. Bu kısıtlamalara rağmen, uçakta taşınan radarlar, gemilerde bulunan ve sahile konuşlanmış benzerleri kadar eşit sinyal tepe gücünü sağlayacak kapasiteye sahiptir. Bir savaş uçağında bulunan radarın ana görevi düşman uçağını aramak, önünü kesmek ve yok etmektir. Modern uçaklarda bulunan bu radarlar meterolojik bilgilerde sağlarlar, ayrıca çarpışma önleme ve yöngüdüm (navigation) gibi işlevleride vardır. Hava Gözetim Radarı Bu radarlar, Hava Trafik Güvenlik operatörleri tarafından uçakların kimliğinin tanınmasında, yaklaşan uçakların iniş sıralamasında ve bireysel yaklaşım kontrollerinde kullanılır. Ayrıca bu radarlar başka radarlardan, örneğin hava savunma radarlarından gelen verileri veya ikincil radarlardan (küçük hava alanları hariç) gelen Mod-4 koordinat verilerini ilintilendirirler. Bu radar şebekesi her türlü hava koşulları altında çalışabilir. Genellikle E-bandında çalışırlar ve menzilleri 120 km ye kadardır. „En-Route” Radarı Bir En-Route radarı çoğunlukla L-bandında çalışır ve yer kontrole azami 450 km kadar menzillerde ki düz hatta bulunan hedefler hakkında bilgi aktarır. Bunlar özellikle havaalanı çevresi dışında kalan hava bölgesi içindeki hava trafiğini gözlemler. Hassas Yaklaşım Radarı Hassas Yaklaşım Radarları, bir uçağın sıfır görüş şartlarında dahi emniyetle alana inebilmesini sağlar. Radar sayesinde uçağın yanaşması ve inişi sonuna kadar algılanır ve uçağa eşlik edilir. İdeal iniş hattından sapmalar pilota telsizle bildirilir veya otomatik pilota bilgisayar bağlantısı ile aktarılır. Havaalanı Yer Kontrol Radarı Yer Kontrol Radarı [Surface Movement Radar (SMR) veya ASDE (Airport Surface Detection Equipment)] hava alanlarında özellikle sisli havalarda veya kötü hava koşullarında, yüzey taşıt trafiğinin gözetimi için çok yaygın kullanılır. Bir Havaalanı Yer Kontrol Radarı havaalanında apronlar dışında kalan, uçakların manevra alanı olarak belirlenmiş iniş, kalkış alanlarını ve uçaklara yanaşan taşıma araçlarının kullandıkları yolları gözetler. Bu radarlar nano-saniye mertebesinde çok düşük süreli ve J-bandından X-bandına kadar ki frekans aralığında darbeler yollarlar. Böylece en küçük mesafelerde bile yüksek çözünürlük elde edilebilir. Meteoroloji Radarı Yakın bölge- ve geniş hacim meteoroloji radarları dönen bir anten (dakikada 3 ila 6 tur) sistemine sahip birincil radarlardır. Meteoroloji radarının uçuş güvenliği için hayati bir önemi vardır. Fakat buradaki cihazlar, uçuş güvenliği için özel tasarlanmış cihazlardır. Birden fazla yükseklik seviyeleri için hava resmi dakikada bir veya daha fazla sayıda güncellenir. Bu miktar, antenin dönüş hızına ve istenen yükseklik seviyesi adedine ve bu seviyelerin karmaşıklığına bağlıdır. Meteoroloji radarları son yıllarda yağış ölçümleri ve tehlikeli hava koşullarının önceden bilinmesi konusunda çok önem kazandı. Hava Savunma Radarı Hava savunma radarları çok geniş bir alan içinde yer alan hava hedeflerinin konumunu, rotasını ve hızını tespit ederler. Hava savunma radarlarının menzili 450 km (sıkça daha fazla), azimut tarama açısı 360 derecedir. Resim: TAFLIR der Schweizer Luftwaffe Hava Gözetim Radarı Hava gözetim radarları, uzak menzillerde bulunan düşman uçak ve füzelerinin konumunu, rotasını ve hızını önceden tespit etmek için erken uyarı sistemlerinde kullanılırlar. Düşman saldırısı hava savunma sistemine zamanında verilen alarm ile önlenebilir. Bir ülkenin hava sahasının sağlıklı bir gözetimi, çoğunlukla bir iletişim ağı ile birbirlerine bağlı, geniş gözetim kapasitesine sahip sabit radarlarla sağlanabilir. Bir hava gözetim radarının menzili 450 km den fazla, azimut tarama açısı tam dönüşü sağlamak üzere 360 derecedir. Hava gözetim radarları sağladıkları konum bilgisine bağlı olarak iki sınıfa ayrılırlar. Sadece menzil ve azimut açısı bilgilerini veren radarlar 2-boyutlu (2D)radarlardır. Menzil, azimut açısı ve yükseklik bilgilerini tamamını veren radarlar ise 3- (3D) radarlardır Resim: Lockheed Martins, Hava Gözetim Radarı AN/FPS 117 Devriye Uçağı Radarı Hava gözetim radar sisteminin diğer bir görevi, hava devriye görevini yürüten avcı-bombardıman uçağına düşman uçağının önünü kesmesi için kılavuzluk yapmaktır. Kimliği bilinmeyen hedef hakkında ki bilgiler, yer kontrol operatörü tarafından uçağa telsizle yada bilgisayar bağlantısı ile aktarılır. Bir savaş uçağında bulunan radarın ana görevi, düşman uçağını aramak, önünü kesmek ve yok etmektir. Bu yüzden uçak borda radarında hedef izleme özelliğin bulunması gerekir. Resim: Eurofighter EF 2000 savaş uçağı burun radarı ECR 90 Füze Güdüm ve Kumanda Radarı Patriot füzeleri yerden havaya hareketli rampalardan atılabilen bir hava savunma sistemidir. 60 lı yılların ortalarından başlayarak bu sistem uçak ve füze saldırılarına karşı geliştirildi ve son zamanlarda kısa menzilli balistik füzelere karşı kullanılmak üzere konuşlandırılmaya da başlandı. Savaş Alanı Gözetim Radarı Savaş alanı gözetim radarının görevi, düşmanın savaş birlikleri ve kimlikleri tanınmayan savaş uçakları, füzeler ve insansız hava araçları hakkında alarm ve/veya bilgi vermek; dost kuvvetleri yanlışlıkla kardeş kuvvetlerle karşı karşıya getirmemek ve düşman hedeflerinin konumlarını kumanda ve kontrol merkezlerine bildirmektir. Resim: BOR-A 550 radarı Füze Güdüm Radarı Bir füzeye düşman hedefini bulabilmesi için kılavuz bilgileri sağlayan bir radardır. Füzeler düşman hedeflerinin önünü kesmek için üç yöntem kullanırlar: - Işın- süren füzeler, vurulacak hedefe doğru yönlendirilmiş bir ışın demetini takip ederler; - Özgüdümlü füzeler, hedeften yansıyan radar enerjisini algılar ve özgüdümle yolunu bulur; Yansıyan enerjinin kaynağı füze üzerinde bulunan radar veya atış rampasıdır ve bu yansıyan enerji füze üzerinde bulunan bir alıcı tarafından alınır; - Pasif özgüdümlü füzeler hedeften yayılan enerjiyi algılayarak hedefi bulur. Resim: Rapier Savaş Alanı Radarı Savaş alanında kullanılan radarların menzilleri kısadır. Ancak belirli bir görevi yapmak için çok özel yeteneklerle donatılmıştır. Donanma ki savaş gemilerinde bulunan özel radar antenleri, sürekli çok-işlevli radarlarla değiştirilmektedir. Resim: Çok işlevli gemi radarı „Variant” Havan Topu Tespit Radarı Bir havan topu tespit radarı düşman havan topu hedeflerinin balistik uçuş yörüngesini tespit eder ve bu hedeflerin noktasal koordinatlarını süratle karşı saldırı yapabilmesi için topçu bataryalarına aktarır. Resim: COBRA Radarı Muhtelif Sivil Radarlar Radarlar belirlenmiş menzillerde mutlaka bir ölçüm (veya yer tayini) yapılması gereken her yere tesis edilir. Bunun bir sonucu olarak, sivil amaçlı radarlar çok geniş bir alanda kullanılmaktadır. Hız Ölçüm Radarı Hız ölçüm radarı çok özel bir sürekli-dalga radarıdır. Bu radar hız ölçümü için Doppler frekans tekniğini kullanır. Bu teknik dalga boyuna bağlıdır ve genellikle K–bandındaki yüksek frekanslar kullanılır. Resim: Hız Ölçüm Radarı „Traffipax Speedophot” Yöngüdüm (navigasyon) Radarı Yöngüdüm radarları gemilerde yöngüdüm ve yüzey gözetimi için kullanılır. Bir gemici kısıtlı görüş şartlarında geminin sefer emniyeti için çoğunlukla kendi gözüne güvenir. Çıplak gözle sefer yapabilmek için görüş menzilinin açık olması gerekir, halbuki gemiciler sisli havalarda da yollarına devam etmek isterler. Gemi, hava koşullarının çıplak gözle seyri engellemesi durumunda, radar yöngüdümü sayesinde, dar bir su yolu üzerinde yakında bulunan gemilerin konumlarını yeterli bir hassasiyetle tespit ederek bu su yolunda emniyetle yoluna devam edebilir Otomatik Fren Kumanda Radarı Resimde Mercedes-Benz SL-Class bir binek otosunun radyatör ızgarası ile Mercedes amblemi arasına gizlenerek monte edilmiş DISTRONIC duyarga görülüyor. İlerde kullanılması planlanan bu sistemle 150 m menzil içerisinde ki trafik hareketi kaydedilebilecek ve öndeki araç ile belirli bir mesafeyi korumak üzere otomatik frenleme yaptırtacaktır. Toprak İçine İşleyen Radar Toprak İçine İşleyen Radar son otuz beş yılda geliştirilmiş yeryüzünün yüzeyine yakın kısımlarının araştırması için kullanılan yüksek çözünürlüklü bir jeofizik yöntemdir. Resim: Toprak İçine İşleyen Radar Hasarsız Malzeme Test Radarı Özel tasarlanmış bir radar ile malzeme içine işleyerek malzemenin hataları tespit edilebilir.