http___radartutorial.de_01.basics_Bir_20Darbe_20Radar_C4_B1n_C4_B1n_20Zaman_20Cetveli.tr.html_2.xml
1.1 2.1 2.2 2.3 2.4 3.1 4.1 5.1 6.1 6.2 7.1 7.2 7.3 8.1 8.2 8.3 8.4 8.5 8.6 8.7 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5
Time-dependences in Radar Radar parameters such as antenna rotations per minute, dwell time, maximum unambiguous range, pulse repetition frequency (PRF), maximum number of hits per target are strongly interdependent. Finally also all other radar characteristics such as range and azimuth resolution, blind speed etc could be derived from this basic timing considerations. A classic radar (i.e. radar, not using monopulse technology) operating as an ATC-Radar needs a data renewal time of less than 5 seconds. This requirement limits the receiving time and the maximum unambiguous range as following: Figure 1: Time-dependences in Radar Figure 1: Time-dependences in Radar Figure 1: Time-dependences in Radar Since the radar processing in this surveillance radar is still in real time (with relatively low, but constant delay), the data renewal time depends on the antenna revolution time. To direct in the same azimuth angle after 5 seconds, so that the radar can measure the co-ordinates again, the antenna must turn with 12 revolutions per minute at least. The dwell time, the time that an antenna beam spends on a target, depends predominantly on the antennas horizontally beam width and the turn speed of the antenna. If we assume, that a well designed parabolic antenna got a beam width of 1.6 degrees, the full circle of 360 degrees is divided by 360°/1.6° = 225 different directions. 5 seconds divided by the number of 225 gives a dwell time of 5 s / 225 = 22.22 milliseconds. These radar sets need a given number of hits per scan. This is necessary, to integrate the signals (see pulse integration) of different pulse periods for a better distinction of wanted signals from unwanted noise, as well as to measure a correct angular direction. Assumed a necessary number of 20 hits per scan, the maximum pulse period take a time of 1 millisecond therefore. Assuming a receiving time less than 1 millisecond, the maximum unambiguous range of the ATC-radar is smaller than 150 kilometers. If the radar uses a staggered pulse repetition frequency to avoid blind speeds in radar signal processing, then the smallest period gives the base to the range calculation. So we must calculate with a period of about 0.8 ms instead of 1 ms. The maximum unambiguous range of this given ATC-radar is 120 kilometers or 65 nautical miles therefore. So we can see, that the time scheduling of radar is very important. Most of parameters are fixed and the maximum range of given radar set is time dependent predeterminated. Additional measuring of an elevation angle is not possible often. To promise a higher range, demands fundamental changes in the radar signal processing as like as monopulse technology and/or digital beamforming. Even small changes in the needed number of hits per scan (as a possible alternative to increase the receiving time to achieve a better unambiguous range) have negative influence on the radars probability of detection.
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1
Bir Darbe Radarının Zaman Cetveli Aydınlatma Zamanı ve İsabet Sayısı, Darbe Tekrarlama Frekansı ve Hatasız Ölçülebilecek En büyük Menzil için gerekli Alım Süresi bir Darbe Radarının zaman cetvelini meydana getirirler. Ve hem menzil ve azimut açısı çözünürlük yeteneği, hem de değişik kör hızlar bu temel zamanlama parametrelerinden elde edilebilirler. Bir Hava Trafik Kontrol Radarı olarak çalıştırılan tek darbe teknolojisi kullanılmayan bir klasik radarda veri yenileme hızı 5 saniyeden daha küçük olmalıdır. Bu, mümkün olabilecek en büyük alış zamanını ve bunun bir sonucu olarak radarın teorik menzili sınırlar: Resim 1: Bir Darbe Radarının Zaman Cetveli Resim 1: Bir Darbe Radarının Zaman Cetveli Resim 1: Bir Darbe Radarının Zaman Cetveli Radar işaretlerinin işlenmesi ve bunların ekranda görüntülenmesi gerçek zamanlı (ya da sadece nispeten daha düşük, ancak sabit bir gecikmeyle) gerçekleştiğinden veri yenileme hızı yaklaşık olarak antenin dönme hızına eşittir. Radar anteninin aynı azimut açısını 5 saniye sonra tekrar görmesi ve hedefin konumunu yeniden ölçebilmesi için dakikada en az 12 defa dönmesi gerekir. Aydınlatma Zamanı anten demetinin genişliğine (aperture angle) bağlıdır. İyi tasarlanmış bir parabolik antende bu değer, örneğin 1,6° dir. Bu durumda tüm daire çevresi 360°/1,6° = 225 adet açı sektörüne bölünür. Işın demeti bu her bölümde 5 s / 225 = 22 ms oyalanır. Radarlar hedeflerden dönen çok zayıf yankı işaretlerini, parazit işaretlerinden ya da ısıl gürültülerden ayırt etmek ve doğru bir azimut açı ölçümü yapabilmek için Darbe Tümleştirme denilen bir yöntemi kullanır ve bu yöntem genellikle belirli bir isabet sayısını gerektirir. Örneğin işaretlerinin işlenmesi için gerekli isabet sayısı 20 ise, o zaman bir darbe periyodu için geriye kalabilecek en uzun süre sadece 1,11 ms olur. Devrelerde, örneğin parazit işaretlerini bastırmak için süresi sürekli değiştirilen darbe kullanmak gibi (kademeli Darbe Tekrarlama Frekansı) gerekli önlemler alınarak bunlardan sadece alım zamanı 0,8 ms olan kullanılabilir. Bu 0,8 ms alım zamanı içinde elektromanyetik dalgalar en fazla 120 km, yani 65 deniz mili kadar bir menzil kat ederler. En büyük menzil, ölçümler için sağlanan zaman cetveline de bağlıdır. Bu radardan, işaretlerin işlenmesinde kökten değişiklikler yapmadan daha uzun bir menzil ya da bir ilave yükseklik açısı ölçümü beklemek doğru değildir (Tek Darbe Yöntemine ve Anten Işıma Deseninin Sayısal Biçimlendirilmesi konularına bakınız). Her bir tarama için gerekli isabet sayısındaki en küçük değişiklik bile radarın algılama olasılığı üzerindeki etkisi olumsuz olur (daha iyi bir hatasız menzil ölçümü elde edebilmek için, alım süresini arttırmak, daha uygun bir seçenektir).