Ters yapay açıklıklı radar görüntülerinin deneysel verilerden elde edilmesi

Abstract

Bu tezde, monostatik yapıda (alıcı ve vericinin aynı noktada olduğu durum) deneysel bir sistem tarafından farklı bakış açıları ve farklı frekanslarda toplanan ölçüm verileri kullanılarak Ters Yapay Açıklıklı Radar (TYAR) görüntüsünün elde edilmesi anlatılmıştır. Bir hedefin TYAR görüntüsünün oluşturulması akım-alan bağıntıları ile analiz edilmiş ve ters Fourier dönüşümü kullanılarak hedefin tomografik görüntüsü oluşturulmuştur.Çalışmanın ilk aşamasında TYAR görüntüsünü etkileyen parametreler hesaplanmış, bu parametreler doğrultusunda hedefin farklı bakış açısı ve belirli bir frekans bandında ölçülebilen elektrik alan verileri yapay olarak üretilmiş ve TYAR görüntüleri bu yapay veriler kullanılarak oluşturulmuştur. İkinci aşamada, deneysel bir monostatik ölçüm sistemi ile farklı bakış açısı ve farklı frekanslarda hedeften dönen sinyallerin genlik ve faz bilgileri kaydedilerek ölçüm verileri toplanmıştır. ?Spektral Uzay? olarak adlandırılan kx-ky düzleminde kartezyen koordinatlarda ihtiyaç duyulan elektrik alan verileri, polar koordinatlardaki ölçülmüş verilerden aradeğerleme (interpolasyon) tekniği kullanılarak elde edilmiştir. Spektral uzaydaki her bir kartezyen noktanın koordinatı, hedef bölgesinin genişliğine bağlı olarak örnekleme kuramına göre belirlenmiştir. Spektral uzaydaki ölçüm verilerinin iki boyutlu ters Fourier dönüşümü alınarak hedef bölgesindeki TYAR görüntüsü elde edilmiştir.Böylece hem deneysel hem de yapay ölçüm verileri kullanılarak TYAR görüntüleri oluşturulmuştur.

In this thesis, production of inverse synthetic aperture radar (ISAR) images using measurement data gathered from multiple observation angles and limited frequency bandwidth by a monostatic (receiver and transmitter at the same position) experimental system has been presented. ISAR images of a target have been interpreted as tomographic reconstruction via inverse Fourier transformation and have been analyzed by current?field relations.In the first part of this study, parameters effecting reconstruction of the ISAR images have been analyzed and these parameters are used in producing ISAR images from synthetic (simulated) measurement data from different aspect angles and limited bandwidth. In the second part of this study, measurement data from multiple observation angles have been obtained by a monostatic experimental system which records both amplitude and phase of scattered field in the frequency domain. The measurement data that has been collected on a polar grid on the kx-ky plane, called the spectral domain, has been interpolated to a Cartesian grid. Sampling interval of the kx-ky plane depends on the maximum target extent on the x-y plane called image plane. Finally, the ISAR images of the target have been reconstructed via 2D inverse Fourier transform of the interpolated data on kx-ky plane.Consequently, ISAR imaging has been accomplished by a tomographic reconstruction process using both synthetic and measured data.