Büyük ve karmaşık hedeflerden elektromagnetik saçılmanın hesaplanması ve ters yapay açıklıklı radar görüntülerinin elde edilmesi

Abstract

Radarda tespit edilmenin önemli bir parametresi olan Radar Kesit Alanı (RKA) büyüklüğünün hesaplanması, dalgaboyuna göre çok büyük cisimlerin etkiyen düzlemsel dalgayı nasıl ve ne kadar saçtığı problemidir. Yüksek frekansta RKA değerinin hesaplanmasında Seken Işın Yöntemi, SIY, (shooting and bouncing ray, SBR) kullanılmaktadır. Ayrıca karmaşık modellerin RKA değerinden başka, Ters Yapay Açıklıklı Radar, TYAR, (Inverse Synthetic Aperture Radar, ISAR) görüntüleri de elde edilebilir. TYAR, hareketli hedefleri menzil ve çapraz ? menzil bölgesinde görüntüleyen bir sinyal işleme tekniğidir. Yine radar uygulamalarında RKA değerini oluşturan noktalar seti olarak tanımlanabilen saçılma merkezleride önemli bir konudur. Karmaşık yapıların saçılma merkezi modeli, TYAR görüntülerinden CLEAN algoritması kullanılarak elde edilebilir. Ayrıca platformun üzerinden, nereden saçılmanın olduğunu biliyorsak, bu bölgelere mükemmel elektromanyetik (EM) emiciler yerleştirerek, platform saçılmasını azaltabiliriz.Bu çalışmada, büyük ve karmaşık hedeflerden EM saçılmalar hesaplanıp cisimlerin 2 boyutlu (2-B) ve 3 boyutlu (3-B) TYAR görüntüleri elde edilmiştir. Bu hesaplanmalar yapılırken SIY tekniğini kullanan Fiziksel Optik (PO) bazlı Yüksek Frekans Saçılma Kodu kullanılmıştır. Ayrıca SM analizi yardımıyla hedefin görüntüsü daha kısa zamanda yeniden oluşturulmuştur. Yine SM analizi yardımıyla, veri sıkıştırması sağlanmış ve hedefin RKA değerinin azaltımı gerçekleştirilmiştir.Anahtar Kelimeler: Ters Yapay Açıklıklı Radar, Radar Kesit Alanı, Seken Işın Yöntemi

Radar Cross Section (RCS) is an important parameter of identifying large objects with respect to wavelength. RCS provides the information of how much of the energy that a target captures and reflects back. Shooting and Bouncing Ray Technique is used to analyze the RCS value of the object at high frequencies. Also, Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR) image can be constructed using the 2-D or 3-D RCS of a target. ISAR is an image processing technique that images the moving targets in range and cross range domains. Scattering centers are known to be discrete set of scattering points that add major contribution to the RCS value at radar applications. Scattering center model of complex target can be obtained from the ISAR image by using famous CLEAN extraction algorithm. If the major scattering centers of a platform are known, the RCS of this platform can be reduced by putting electromagnetic absorbers around these scattering centers.In this thesis, 2-D and 3-D ISAR images are obtained by analyzing EM scattering of large and complex targets. For simulation, High Frequency Scattering Simulator that applies Shooting and Bouncing Ray (SBR) technique is used. Images of various targets are reconstructed in real by using scattering centers analysis. Also with this technique, RCS of a target is reduced and also provides various advantageous features such as data compression.Key words: Inverse Synthetic Aperture Radar, Radar Cross Section, Shooting andBouncing Ray (SBR)