مبانی رادار

یک ynthetic a perture r adar (SAR) یا SAR ، یک سیستم رادار که عمدتاً هوا یا فضایی دارد که از مسیر پرواز این سکو برای شبیه سازی یک آنتن یا دیافراگم به صورت الکترونیکی استفاده می کند ، منسجم است. بشربا گذشت زمان ، چرخه انتقال/دریافت فردی (PRT) با داده های حاصل از هر چرخه به صورت الکترونیکی ذخیره می شود. پردازش سیگنال از بزرگی و فاز سیگنال های دریافت شده بر روی پالس های پی در پی از عناصر دیافراگم مصنوعی استفاده می کند. پس از تعداد معینی از چرخه ها ، داده های ذخیره شده نوترکیب می شوند (با در نظر گرفتن اثرات داپلر ذاتی در فرستنده مختلف به هندسه هدف در هر چرخه موفق) برای ایجاد یک تصویر با وضوح بالا از زمین که در حال پرواز است.

SAR چگونه کار می کند؟

شکل 2: پرتوی در حال گسترش سنتز شده

طول مصنوعی SAR آرایه فاز را تصور کنید

شکل 2: پرتوی در حال گسترش سنتز شده

SAR مشابه یک آرایه فاز کار می کند ، اما برخلاف تعداد زیادی از عناصر آنتن موازی یک آرایه مرحله ای ، SAR از یک آنتن در زمان و زمان استفاده می کند. موقعیت های هندسی مختلف عناصر آنتن نتیجه سکوی در حال حرکت است.

فرآیند SAR تمام رادار را به عنوان دامنه و مراحل بازگرداند ، برای مدت زمانی T از موقعیت A تا D. اکنون امکان بازسازی سیگنالی که توسط یک آنتن طول V · T به دست می آید ، امکان پذیر است. V سرعت پلتفرم است. از آنجا که خط دید در طول مسیر سکوی رادار تغییر می کند ، دیافراگم مصنوعی توسط پردازش سیگنال تولید می شود که تأثیر طولانی تر شدن آنتن را دارد. ساختن T بزرگ باعث می شود "دیافراگم مصنوعی" بزرگ شود و از این رو وضوح بالاتری حاصل می شود.

به عنوان یک هدف (مانند یک کشتی) ابتدا وارد پرتو رادار می شود ، مداحی های پشتی از هر پالس منتقل شده شروع می شوند. از آنجا که این پلتفرم به جلو حرکت می کند ، تمام مداحان از هدف برای هر پالس در کل زمان ثبت می شوند که هدف در درون پرتو قرار دارد. نکته ای که در آن هدف مدتی بعد نمای پرتو رادار را ترک می کند ، طول آنتن شبیه سازی شده یا سنتز شده را تعیین می کند. پهنای پرتوی در حال گسترش سنتز ، همراه با افزایش زمان هدف در پرتو با افزایش دامنه زمین ، تعادل یکدیگر ، به گونه ای که وضوح در کل کل آنها ثابت باقی می ماند.

وضوح آزیموت قابل دستیابی یک SAR تقریباً برابر با نصف طول آنتن واقعی (واقعی) است و به ارتفاع پلت فرم (فاصله) بستگی ندارد.

ثبت شیفت عملیات حسابی

شکل 3: اصل عملیات SAR

ثبت شیفت عملیات حسابی

شکل 3: اصل عملیات SAR

ثبت شیفت عملیات حسابی

شکل 3: اصل عملیات SAR

الزامات عبارتند از:

• فرستنده پایدار و کاملا منسجم
• یک پردازنده SAR کارآمد و قدرتمند و
• آگاهی دقیق از مسیر پرواز و سرعت سکو.

با استفاده از چنین تکنیکی، طراحان رادار قادر به دستیابی به وضوح هایی هستند که به آنتن هایی با دیافراگم واقعی آنقدر بزرگ نیاز دارند که با آرایه هایی با اندازه های تا 10 متر غیرعملی باشد.

در طی ماموریت توپوگرافی رادار شاتل (SRTM) از رادار دیافراگم مصنوعی در شاتل فضایی استفاده شد.

رادار SAR با فناوری Inverse SAR (که به اختصار ISAR نامیده می شود) همکاری می کند که در گسترده ترین اصطلاحات، از حرکت هدف به جای تابش کننده برای ایجاد دیافراگم مصنوعی استفاده می کند. رادارهای ISAR نقش مهمی در هواپیماهای گشت دریایی دارند تا تصویر راداری با کیفیت کافی برای آنها فراهم کند تا بتوان از آن برای اهداف شناسایی هدف استفاده کرد.

اعوجاج دامنه مایل

اعوجاج برد شیب به این دلیل رخ می دهد که رادار به جای فاصله افقی واقعی در امتداد زمین، فاصله تا ویژگی ها را در برد شیب اندازه گیری می کند. این منجر به یک مقیاس تصویر متفاوت می شود که از فاصله نزدیک به دور حرکت می کند.

شکل 4: کوتاه کردن

شکل 4: کوتاه کردن

• کوتاه شدن زمانی اتفاق می افتد که پرتو رادار قبل از رسیدن به قله به پایه یک ویژگی بلند که به سمت رادار متمایل شده است (به عنوان مثال یک کوه) رخ می دهد. از آنجایی که رادار فاصله را در برد شیب اندازه گیری می کند، شیب (از نقطه a تا نقطه b) فشرده به نظر می رسد و طول شیب به اشتباه (a' تا b') در صفحه تصویر نشان داده می شود.

شکل 5: Layover

شکل 5: Layover

• Layover زمانی اتفاق می افتد که پرتو رادار قبل از رسیدن به پایه (a) به بالای یک ویژگی بلند (b) می رسد. سیگنال بازگشت از بالای ویژگی قبل از سیگنال از پایین دریافت می شود. در نتیجه، بالای ویژگی از موقعیت واقعی خود بر روی زمین به سمت رادار جابجا می شود و روی پایه ویژگی (b' تا a') قرار می گیرد.

شکل 6: سایه زدن

شکل 6: سایه زدن

• اثر سایه با زاویه تابش بیشتر θ افزایش می یابد، درست همانطور که سایه های ما با غروب خورشید طولانی می شوند.