Radar saçılma merkezlerinin belirlenmesi

Abstract

ÖZET Hedeften saçılan işaretleri değerlendiren bir radar sınırlayıcısı, hedefe ait nitelik kümesini kullanarak sınıflama işlemini gerçekleştirir. Nitelik kümesini meydana getiren verilerin bir bölümünü, hedefin saçılma merkezlerinin uzaysal konumları ve genlikleri oluşturur. Tezde ele alınan problem, saçılma merkezlerinin yerlerinin ve genliklerinin bulunmasıdır. Yüksek frekanslı işaretlerle tamamen aydınlatılan hedef üzerinde endüklenen yüzey akım yoğunlukları genellikle belli bölgelerden gelen saçılımın çok daha baskın olması sonucunu doğurur. Bu bölgelere saçılma merkezleri adı verilir. Bu saçılma merkezlerinin uzak bir gözlem noktasında yarattığı toplam elektrik alan radar tarafından hedef işareti olarak algılanır. Zamanda örneklenen hedef işaretine ters Fourier dönüşümü uygulanarak yansıtıcılık yoğunluğu fonksiyonu elde edilir. Yansıtıcılık yoğunluğu fonksiyonu saçılma merkezlerinin yerlerini ve genliklerini verir. Hedef işareti, radar bakış çizgisi ile hedef üzerine yerleştirilen Oxyz koordinat sisteminin eksenleri arasındaki açılara bağlı olarak bir, iki veya üç boyutludur. Dolayısıyla bir, iki ve üç boyutlu gözlem geometrileri ayrı ayrı incelenmekte ve her biri için yansıtıcılık yoğunluğu fonksiyonu bulunmaktadır. Sonuç olarak bu tez, saçılma merkezlerinin uzaysal konumlarının ve genliklerinin hedef işaretine ters Fourier dönüşümü uygulanarak elde edilebileceğini göstermektedir.

SUMMARY Target detection and classification are fundamental parts of radar applications. The detection of target requires that the total scattered energy from the target exceeds the noise flow by some margin. Once detected the classification of the targets is performed by evaluating certain feature sets. The main elements of the feature set are the scattering amplitudes and the spatial locations of the scattering centers. The purpose of this thesis is to find the locations and amplitudes of dominant scatters. Derivation of the scattering amplitudes and scatter locations from the target return is formulated and ID and 2D-observation geometries are inspected numerically on hand of chosen examples. Radar detection can be considered in two phases; illuminating target and deriving the reflectivity density function from target signal. To explain these phases, a co ordinate origin is chosen on target as shown in Figure 1. The unit vectors i and o show the direction of incident and scattered radar signals, respectively. The incident plane wave induces surface current of density Js on the conductive target surface. Js produces, then, scattered field as: Es(r) = jkn0.^4i^- 47TR (1) j[ö(ö-Js(F))-Js(r')]-exp(jkî'-ö)-dS XI