http___radartutorial.de_05.bistatic_bs04.tr.html_2.xml
1.1 2.1 3.1 3.2 3.3 3.4 4.1 4.2 5.1 5.2 5.3 6.1 6.2 7.1 7.2 7.3 8.1 9.1 9.2 9.3 10.1 11.1 12.1 12.2 12.3
Bistatic Radar Sets Figure 1: two radar sets co-operate bistatically: the second radar receives the returns of the first one. Generally, the transmitter and receiver share a common antenna, which is called a monostatic radar system. A bistatic radar consists of separately located (by a considerable distance) transmitting and receiving sites. Therefore, a monostatic Doppler radar can be upgraded easily with a bistatic receiver system or (by use of the same frequency) two monostatic radars are working like a bistatic radar. A bistatic radar makes use of the forward scattering of the transmitted energy. In case of a bistatic radar set there is a larger distance between the transmitting unit and the receiving unit and usually a greater parallax. This means, a signal can also be received when the geometry of the reflecting object reflects very little or no energy (stealth technology) in the direction of the monostatic radar. In practice it is mainly used for weather radar. The bistatic radar technology has been in use for several years at the Institute of Atmospheric Physics at the German Aerospace Center. (www.pa.op.dlr.de/poldirad/) This system is also of some importance in militar applications. The so called „semi-active” missile control system as used in the missile unit „HAWK” is practically a bistatic radar. By receiving the side lobes of the transmitting radars direct beam, the receiving sites radar can be synchronized. If the main lobe is detected, an azimuth information can be calculated also. A number of specialized bistatic systems are in use, for example, where multiple receiving sites are used to correlate target position. Remember that the helicopters rotor has a speed limit (a little bit less than sonar speed at the rotor ends), a special spectrum of Doppler frequencies gives information about the actual flight phase and the course of the helicopter. A tactical idea in Kosovo war was possibly a transmitting station radiate the airplane outside the (technical or political) weapons range of activity and a second station could command the air defense weapon system only by passive reception. VHF-radars like P–12 or P-18 are particularly suitable for such bistatic arrangement. The disguising effect at VHF- frequencies is not only ineffective, but almost unsuitable by resonance (Mie- scattering!). Figure 2: Bistatic VHF- radars Since additional aspect of the Stealth technology also consists in forming the shape of the airplane so, more energy is reflected sideward, than back to the transmitter, this approaches the bistatic arrangements of radar systems. E.g. an optimal combination would be, a P-18 (with for meter waves' quite narrow antenna diagram of 6°) works quite normal from a distance of about 60 km in the transmit mode therefore, and a P–12 registers the expected trace (with 10° of an a little broader antenna diagram) with stopped antenna and turned off transmitter in a distance of about 20 km. A weapon fire-control therefore is possible without expensive computer technology. If the missile is launched, the missile-control also sends, but then it's too late for reactions.
1.1 2.1 3.1 4.1 5.1 6.1 7.1 8.1 9.1 10.1 11.1 12.1
Bistatik Radar Yöntemi Resim 1: İki radar birlikte bistatik düzenle çalışıyor: İkinci radar birincinin yankılarını alıyor. Prensip olarak gönderici ve alıcı aygıtları genellikle aynı anteni zaman-çoklamalı (time-multiplex) kullanırlar ve bu bağlamda bu tür radarlar „monostatik radar” olarak adlandırılır. Bir bistatik radar ise bir gönderici istasyonu ve aralarında büyük uzaklıklar ve azimut açı farkları bulunan bir ya da daha fazla sayıda alıcı istasyonundan meydana gelir. Bu nedenle, bir monostatik radar ilave alıcılar eklenerek bir bistatik radara kolayca dönüştürülebilir. Aynı frekansta çalışan iki monostatik radardan bile bir bistatik radar oluşturulabilir. Bir bistatik radarın gönderici ve alıcı istasyonları arasındaki uzaklıklar hayli fazladır ve çoğunda azimut açı farkları da büyüktür. Hatta yansıtıcı nesnenin, hayalet teknolojisi (stealth technology) denilen teknoloji ile tasarlanmış geometrisi nedeniyle, bir monostatik radar yönüne doğru yansıttığı enerji hiç yoksa ya da çok az bile olsa bir bistatik radarla bu yankıları almak mümkün olabilir. Bu yöntem, pratikte en çok bir Meteoroloji Radarında önemlidir. Bistatik radar teknolojisi birkaç yıldır Oberpfaffenhofen'deki Almanya Hava- ve Uzay Merkezi Atmosfer Fiziği Enstitüsünde kullanılmaktadır. (www.pa.op.dlr.de/poldirad/) Bu yöntem askeri uygulamalarda da belli bir öneme sahiptir. Örneğin, HAWK Füze Bataryalarının Atış Kontrol Sisteminde “yarı-aktif” hedef arama yöntemi aslında bir bistatik radardan başka bir şey değildir! Alıcının eşzamanlaşması, göndericinin ana ışımasının (direct radiation) gönderim anteninin yan topuzlardan (side lobes) alınmasıyla gerçekleştirilir. Ana topuzun (main lobe) alım zamanını belirledikten sonra bir azimut açı bilgisi hesaplanabilir. Helikopterlerdeki rotor kanatçıkları, hemen hemen aynı hızda dönmeleri nedeniyle (bu hız rotor uçlarında yaklaşık ses hızına ulaşır) Doppler frekansın özgün karakteristik izgelerine (spectrum) sahiptirler. Buradan helikopterin yeri ve rotası hakkında bir tahmin yapabilir! NATO nun son Kosova hava operasyonunda şöyle bir taktik uygulandı; bombardıman uçaklarının atış menzili dışında kalan (muhtemelen teknik veya siyasi nedenlerle) bir gönderici istasyondan uçağa işaretler yollandı ve uçaktan yansıyan işaretler hava savunma silah sistemlerini yöneten ikinci bir radar istasyonu tarafından alındı. VHF bandında çalışan P-12 veya P-18 radarları özellikle böyle bir bistatik düzen için çok uygundur. Ayrıca, VHF frekanslarındaki sadece gizleme etkisi (camouflage effect) değil, aynı zamanda tınlaşım (resonance) nedeniyle (Mie- saçınımı da!) hemen hemen etkisiz kalır. Resim 2: Metre dalga boyunda (VHF) çalışan bistatik radar Hayalet teknolojisinde, uçağın yansıtırlık geometrisi, yanlara yansıtılan enerjinin, gönderici yönüne yansıtılandan daha fazla olmasını sağlayacak şekilde tasarlanır. Böyle bir tasarım bir bistatik hava arama radarının işini kolaylaştırır. Bir en uygun düzen de, örneğin şöyle olabilir: Metre dalga boyu için 6° gibi gerçekten dar açılı bir anten çizgesine sahip, 60 km menzilden gönderim modunda oldukça normal çalışan bir P-18 radarı ve 10° lik biraz daha geniş açılı anten çizgesine sahip, anteni hareket etmeyen ve göndericisi devre dışı bırakılmış, 20 km menzilden hedeflerin beklenen yaklaşımını algılayan bir P-12 radarı. Böylece pahalı bir bilgisayar sistemine ihtiyaç kalmadan füze yöngüdümü mümkün olabilmektedir. Füze fırlatıldıktan sonra, yer kumanda istasyonu füzeye komutlar yollar, ancak bu yöntemde füzenin tepki süresi sıkça gecikir. (Pilot bir füzeden kaçınabilir, ancak birer saniye aralıklarla birbiri ardına üç füze fırlatıldığını da unutmamak gerekir!)