http___radartutorial.de_01.basics_Azami_20Menzil_20Belirsizli_C4_9Fi.tr.html_1.xml
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 6.2 7.1 7.2 7.3 8.1 9.1 10.1 10.2 10.3 10.4 11.1 12.1 13.1 13.2 13.3 13.4 14.1 15.1 15.2 16.1 16.2 16.3 17.1 18.1 19.1 20.1 21.1 22.1 23.1 24.1 24.2 25.1 25.2 25.3 25.4
Maximum Unambiguous Range Figure 1: a second-sweep echo in a distance of 400 km Figure 1: a second-sweep echo in a distance of 400 km What is maximum unambiguous range? Maximum Unambiguous Range It becomes obvious that we cannot send out another pulse until a time window has passed, in which we expect to see a return echo. The maximum measuring distance Rmax of a radar unit isn't orientated only at the value determined in the radar equation but also on the duration of the receiving time. The radar timing system must be reset to zero each time a pulse is radiated. This is to ensure that the range detected is measured from time zero each time. Echo signals arriving after the receive time are placed either into the - following transmit time where they remain unconsidered since the radar equipment isn't ready to receive during this time, or - into the following reception time where they lead to measuring failures (ambiguous returns). The maximum range at witch a target can be located so as to guaratee that the leading edge of the recieved backscatter from that target is receivd before transmission begins for the next pulse. This range is called maximum unambiguous range or the first range ambiguity. The pulse-repetition frequency (PRF) determines this maximum unambiguous range of a given radar before ambiguities start to occur. This range can be determined by using the following equations: Figure 2: The ambiguous target does not have a stable position on the screen at staggered PRT. Figure 2: The ambiguous target does not have a stable position on the screen at staggered PRT. Where c0 is the speed of light with 3·108 m/s. The pulse width (PW) in these equations indicates that the complete echo impulse must be received. If the transmitted pulse is very short, e.g. one microsecond can be ignored. But some radars uses very long pulses (up to 800 microseconds) and the backscattered signal must be compressed in the receiver; in the first place it must be received in full length therefore. What is second time around echo in radar? The pulse repetition time (PRT) of the radar is important when determining the maximum range because target return-times that exceed the PRT of the radar system appear at incorrect locations (ranges) on the radar screen. Returns that appear at these incorrect ranges are referred as ambiguous returns, second-sweep echoes or second time around echos. By employing staggered PRT the target ambiguous return isn't represented any more by small arc. This movement or instability of the ambiguous return is represented typically as a collection of points in certain equipment because of the change in reception times from impulse to impulse. With this distinction, a computer controlled signal processing can calculate the actual distance. Figure 2: The ambiguous target does not have a stable position on the screen at staggered PRT. Figure 3: Unambiguous returns (thin longer arc – IFF Reply; thick shorter arc – return by the primary radar) and ambiguous IFF-reply by using a staggered PRT (collection of points). Figure 3: Unambiguous returns (thin longer arc – IFF Reply; thick shorter arc – return by the primary radar) and ambiguous IFF-reply by using a staggered PRT (collection of points). Figure 3: Unambiguous returns (thin longer arc – IFF Reply; thick shorter arc – return by the primary radar) and ambiguous IFF-reply by using a staggered PRT (collection of points). More modern 3D- radar sets with a phased array antenna (like the RRP-117) don't have this problem with an ambiguous range. The system computer steers the transmitted beams so that ambiguous returns from the previous pulses are not received while the antenna beam points in another direction. Figure 3 shows a target return by the primary radar (thick shorter arc) and an IFF answer reply of the IFF interrogator (thin longer arc) and a second sweep answer of the IFF by using staggered PRT on an PPI-scope. Here you can see as well, that the interrogator doesn't use every primary synchronous-pulse. (The appearance of too many ambiguous IFF-returns can be reduced by using a decreased Tx-power of the interrogator.) Now by using fixed PRT one would expect to see ambiguous returns confusably similar to the unambiguous returns (arcs).
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
Azami Menzil Belirsizliği Resim 1: 400 km mesafede ki ikinci-süpürme yansıması. Menzil aşımı mesafeden gelen bu yansıma hatalı bir menzilin görüntülenmesine sebep oluyor. Resim 1: 400 km mesafede ki ikinci-süpürme yansıması. Menzil aşımı mesafeden gelen bu yansıma hatalı bir menzilin görüntülenmesine sebep oluyor. Resim 1: 400 km mesafede ki ikinci-süpürme yansıması. Menzil aşımı mesafeden gelen bu yansıma hatalı bir menzilin görüntülenmesine sebep oluyor. Azami Menzil Belirsizliği Bir radarın ünitesinin Rmaks azami ölçme mesafesi, sadece radar denklemiyle belirlenen değerine göre değil, aynı zamanda sinyal alış süresi dikkate alınarak hesaplanır. Radardaki süre ölçme sistemi her yeni darbe gönderildiğinde sıfırlanır. Bu, algılanan menzilin her defasında sıfırdan başlayarak ölçülmesini sağlamak için yapılır. Alım zamanından sonra varan yansıma sinyalleri - gönderim zamanı içinde yer alır ve dikkate alınmaz. Çünkü bu süre boyunca radar donanımı sinyal almaya hazır değildir, veya - bir sonraki alma zamanı içinde yer alır ve ölçüm hatalarına veya menzil belirsizlik hatalarına yol açarlar. Bir önceki gönderilen darbeye ait, çok uzaklardan yansıyan bu sinyaller, yeni gönderilen darbeye ait alınan yansımalarla karışıklıklara sebep olur ve Menzil Aşımı denilen bir hataya yol açar. Modern sayısal alıcılarda, yansımalarda oluşan bu menzil aşım hataları giderilmeye çalışılmaktadır. Formüldeki PW (darbe genişliği), bir hedef işareti üretmek için gerekli yankı darbelerinin tamamının dönmesi için gerekli süre olarak alınmalıdır! Resim 2: Yalpalayan bir darbe tekrarlama frekansı ile menzil ötesinden gelen bir hedef işareti, takip eden gönderim darbesine uygun olarak ekranda kararlı bir konumda kalamıyor. Resim 2: Yalpalayan bir darbe tekrarlama frekansı ile menzil ötesinden gelen bir hedef işareti, takip eden gönderim darbesine uygun olarak ekranda kararlı bir konumda kalamıyor. Resim 2: Yalpalayan bir darbe tekrarlama frekansı ile menzil ötesinden gelen bir hedef işareti, takip eden gönderim darbesine uygun olarak ekranda kararlı bir konumda kalamıyor. Azami menzil tayininde radarın Darbe Tekrarlama Zamanı (Pulse Repetition Time, PRT) önem kazanmaktadır, çünkü darbe tekrarlama zamanını aşan, hedeften dönüş süreleri radar ekranında (PPI-scope) yanlış noktaların görüntülenmesine yol açarlar. Bunlar yanlış menzil dönüşleri, şüpheli dönüşler veya ikinci-süpürme yansımaları olarak adlandırılır. Gönderilen darbelerin tekrarlama frekansı ekranda görüntülenebilecek azami menzili etkiler. Ekranda görüntülenen mesafenin, radar denklemiyle belirlenen azami ölçme uzaklığını aşmaması gerekir. Görüntüleme eyleminin, bir sonra ki darbe gönderilmeden önce bitmiş olması gerekir. Sürekli değişen (yalpalayan) bir darbe tekrarlama frekansı ile, menzil ötesi mesafelerden yansıyan hedef işaretleri ekranda küçük bir yay parçasından başka bir şekilde görünmez. Bu yansıma, sinyal alım süresinin bir darbeden diğer bir darbeye değiştiği bir ortamda, kullanılan radar cihazının cinsine özgü bir noktalar kümesi olarak ekranda görüntülenir. Bu ayrım özelliği sayesinde bilgisayar kontrollü sinyal işlemcisi doğru menzili hesaplayabilir. (Bu olay „katlanmanın giderilmesi” olarak adlandırılır.) Resim 3: Bir şüpheli yansıma (ince daha uzun yay- IFF-yanıtlı olan için; kalın daha kısa yay bir birincil radara ait yansıma) ve yalpalayan Darbe Tekrarlama Frekansı kullanılan şüpheli IFF - yanıtı (nokta kümesi biçiminde). Resim 3: Bir şüpheli yansıma (ince daha uzun yay- IFF-yanıtlı olan için; kalın daha kısa yay bir birincil radara ait yansıma) ve yalpalayan Darbe Tekrarlama Frekansı kullanılan şüpheli IFF - yanıtı (nokta kümesi biçiminde). Resim 3: Bir şüpheli yansıma (ince daha uzun yay- IFF-yanıtlı olan için; kalın daha kısa yay bir birincil radara ait yansıma) ve yalpalayan Darbe Tekrarlama Frekansı kullanılan şüpheli IFF - yanıtı (nokta kümesi biçiminde). Faz Dizi Anten kullanılan, daha modern 3D (üç boyutlu) radarlarda (örneğin RRP-117 gibi), artık bu menzil aşımından kaynaklanan hedefin belirlenmesindeki sorunları yaşamıyoruz. Bu sistemdeki bilgisayar, belirlenen bir şemaya uygun olarak, her gönderim darbesini ayrı ayrı yönlere yollar. Takip eden alım zamanı içinde bir yansıma geldiğinde, anten diyagramı çoktan tümüyle farklı bir yükseklik açısına yönelmiş olur. Resim 3 de IFF yanıtı bulunan normal bir hedef işaretini ve bunun yanında sürekli değişen Darbe Tekrarlama Frekansı kullanılarak elde edilen IFF in menzil ötesinden alınan işaretini göstermektedir. Burada şuna dikkat edilmelidir: IFF birincil radarın her senkron darbesini kullanmamaktadır. (Böyle çok sayıda IFF-menzil aşımlarının yarattığı rahatsızlık Sorgulama Vericisinin çıkış gücünün kısılması ile azaltılabilir.)