PASIF RADARLAR

1
PASIF RADARLAR

• KORAY SÜRMELI
• EREN AKKAYA
• RIFAT KISACIK

2
Pasif Radarlar

• Pasif radarlar herhangi bir sinyal üretmeden
  ortamda var olan sinyalleri kullanarak hedef
  tespiti yapan radarlardir.
• Pasif radarlar bistatik radar sinifindadir.
• Vericileri yoktur sadece alici birimlerinden
  olusurlar.
• Vericileri olmadigi için düsman tarafindan fark
  edilme olasiligi çok düsüktür.

3
Pasif Radarlar
Pasif radarlarda hedef tarafindan üretilen
sinyaller kullanilabilecegi gibi esasen ortamdaki
çesitli vericilerden çikan sinyaller
kullanilir. Bu sinyallerin kaynaklari GPS
uydulari, GSM sistemleri, FM radyo, TV
vericileri, telsiz isaretleri gibi yeryüzünde bol
miktarda bulunan vericilerdir.
4
Pasif Radarlar
Pasif radarlar ortamdaki vericileri kullandiklari
için istenen frekansta degil verici frekansinda
çalisirlar. Bu frekanslar da genellikle düsüktür
bu nedenle menzil çözünürlügü düsük olacaktir.
Hedef tespiti sirasinda bir pasif radar hedef
menzilini ve mesafe degisim hizini
bulabilir. Genellikle gözetleme, arastirma,
tanimlama ve haritalandirma alanlarinda
kullanilirlar.
5
Pasif Radarlar
Transmisyon Frekans Modülasyon Bant
genisligi ERP HF broadcast 10-30 MHz DSB, AM
9 kHz 50 MW VHF FM (analog) 100
MHz FM 50 kHz 250 kW UHF TV
(analog) 550 MHz AM, FM 5.5
MHz 1 MW Sayisal broadcast 220 MHz
OFDM 220 kHz
10 kW Dijital TV 750 MHz
sayisal 6 MHz 8 kW Baz
istasyonu 900 MHz, GMSK, FDM, 200
kHz 100 W 1.8 GHz TDMA, FDD
6
Pasif Radarlar

• Yayginligi ve özelliklerinin iyi bilinmesi
  nedeniyle en çok kullanilan sinyaller FM radyo
  sinyalleridir. FM isaretleri iyi modüle
  edilmistir ve her yerde yüksek güçlerde bu
  isaretler bulunabilmektedir.
• Atmosferin iyonosfer tabakasinin VHF bandindaki
  sinyalleri yansitma özelliginden de
  yararlanilmaktadir. Bu durumda 100 kmye kadar
  olan hedefler tespit edilebilmektedir.
• UHF ve VHF bandindaki sinyaller hava
  kosullarindan çok fazla etkilenmezler. Hedef
  tespiti kötü hava sartlari altinda dahi
  yapilabilir.
• Televizyon sinyalleri dalga biçimi ve kapsama
  açisindan oldukça iyi olsalar bile analog
  modülasyon formati dezavantaj olusturmaktadir.
• UHF bandindaki sinyaller kullanildiginda gelis
  açisi ve Doppler etkisini bulmak daha
  mantiklidir.
• Bunlarin disinda GPS sinyalleri de kullanilan
  sinyallerdir ve bu sinyallerin yere ulasma gücü
  35 W dolayindadir.
• Bu sinyallerin hemen hemen tamaminin bant
  genisligi ve tasiyici dalga frekanslari küçüktür.
  Bu da düsük menzil çözünürlügü saglar.
• Örnegin müzik yayininin bant genisligi 60 kHz
  ile sinirlidir bu da bize 2.5 km kadar menzil
  saglar.

7
Çalisma Prensibi ve Blok Diyagram

• Pasif radar mantiginin temeli hedefe bazi
  sistemlerce gönderilen sinyal ve hedeften
  yansiyan sinyaller arasindaki uyum veya
  uyumsuzlugun incelenmesidir.
• Radara ulasan sinyal hem hedeften yansiyan
  isarettir hem de vericiden direk alinan
  isarettir. Bu sebeple iki isaretin ayrilmasi için
  referans ve hedef olmak üzere iki koldan isaret
  toplanmaktadir.
• Pasif radarda diger taraftan Doppler kaymasinin
  iyi hesaplanmasi gereklidir.
• Interferans yaratan sinyaller sifir Doppler
  kaymasina sahiptir. Bu sinyallerin etkisini
  gidermek için referans sinyalin fazi ve genligi
  degistirilip hedef sinyalden çikarilir.

8
(No Transcript)
9
Çalisma Prensibi ve Blok Diyagram
Referans anteni ile vericiden direkt olarak
isaret alinir. Burada isaret istasyon seçici ile
alinir. Alici sistem küçük hedefleri bile tespit
edebilecek sekilde olmalidir. Düsük gürültülü,
dinamik menzilli, ve yüksek lineerlige sahip
olmalidir. Pasif radarlarda dijital alici
sistemler kullanilir. Sayisal isaret isleme
birimi standart radar tekniklerini kullanarak
gelen isaretlerin gelis yönlerini hesaplar. Bu
birim ayni zamanda gelen isarete iliskin
karsilastirma yapildigi ve hedef olup olmadiginin
belirlendigi birimdir. Sinyal iyilestirme birimi
Gereksiz, istenmeyen sayisal isaretlerin yok
edilmesi ve kanal kalitesinin artirilmasi
islemlerini gerçeklestirir. Bunun için yüksek
kaliteli bir bant geçiren filtre içerir. Uyum
filtresi Vericiden gelen direkt sinyali inaktif
yapmak için kullanilir. Sinyal- karisma olayini
gidermek amaciyla kullanilir. Çapraz korelasyon
islemi Pasif radarlardaki anahtar basamaktir.
Farkli hedeflerde farkli filtre uydurmalari
saglar ve ayrik Fourier dönüsümü kullanilir.
Hedef sinyallerinin Doppler kaymasinin ve
menzilinin tahmin edilmesi saglar .
10
Çalisma Prensibi ve Blok Diyagram
Hedef tespiti Standart bir yanlis alarm orani
algoritmasi kullanarak çapraz korelasyon
yüzeyinde hedef tespiti yapilir. Hat izlenmesi
Çapraz korelasyon uygulanan Doppler araligindaki
hedeflerden bireysel hedef dönüslerinin izlenmesi
ile saglanir. Yanlis alarmlarin çogu bu
filtreleme esnasinda elenir. Yol birlesimi ve
tahmin Hedefin hiz, konum gibi özelliklerinin
tayin etmek için bistatik menzilin tamaminin
ölçülmesi ve dogrusal olmayan bir filtre
kullanilmasi gerekir. Ölçümleri birlestirmek için
kalman filtresi kullanilir.
11
Pasif Radar Antenleri

• Pasif radarlarda ucuz maliyetli birçok anten
  kullanilir. Bu sayede hem daha kararli isaret
  alinir hem de antenlerin yeri belirlense bile
  bunlari yok etmek için gereken silah gücü
  antenlere oranla çok pahali oldugundan antenlerin
  vurulmasi bir anlam ifade etmez.
• Bu sistemlerde kullanilan antenler Yagi-Uda
  antenleri olabilmektedir. Bir anten direkt olarak
  vericiye yönlendirilir. Hedeften yansiyan sinyali
  almak için ise dizi antenler kullanilmaktadir.
• Dizi Antenlerin Temel
  Gereksinimleri
• Yüksek kazanç
• Genis bir tarama bölgesi
• Düsük gürültü sicakligi (lt500 K)
• Dar huzme
• Hizli elektronik huzme taramasi

12
(No Transcript)
13
Avantajlari ve Dezavantajlari
aydinlatma isareti
(sessiz nöbetçi)
14
Avantajlari
Klasik Radar Mantiginin Sagladigi Veriler olan
Hiz ve Konum Belirleme
15

• Mono statik radarlara karsi tedbir olan radarin
  gönderdigi sinyali farkli yönlere yansitma
  yöntemiyle RKA düsürme amaçli olarak geometri
  degistirme
• ve
• Absorber malzemeler ile hedef yüzeyinin
  kaplanmasi sayesinde geri yansitilan sinyal
  gücünün minimuma çekilmesi
• Karsi tedbirlerini bosa çikarir. Çalisma mantigi
  geregi EKKT saglar.
• Geometri üzerinde oynama karsi tedbiri karsisinda
  bistatik çalisma mantigi ile bu girisimi bosa
  çikarmaktadir.
• Hedef yüzeyinin kaplandigi absorber
  kalinliklarinin dalga boyunun küçük
  mertebelerinde olmasi aerodinamik açidan
  zorunludur. FM dalgalarini (100MHz) kullanan bir
  pasif radara karsi en az 3cmlik absorber
  gereklidir ancak bu durumda aerodinamik yapi
  bozulacaktir.

16
(No Transcript)
17
(No Transcript)
18

• Karistirici kullanilmasi durumuna karsi yapisi
  itibari ile bir EKKTdir. Birçok farkli frekans
  bandi üzerinden çalismasi ve bistatik bir yapiya
  sahip olmasindan dolayi karistirma isleminden
  etkilenmez.

19
Astronomik seviyede pahali ve hareketli olmayan
askeri arama radarlarina göre son derece ekonomik
ve pratik bir çözüm sunarlar. Hedefin
aydinlatilmasi için alicilardan uzakta, ucuz ve
çok sayida verici kullanilmasi sayesinde daha
pahali olan alici devrelerin ve pasif oldugu için
saldiriya daha az açik, bu sekilde yetismis
önemli askeri personeli koruma altina alirsiniz
yine kiymetli olan yetismis personelin düsman
gözünden/elektronik tespitinden korunmasi önemli
bir stratejik avantajdir
20
Düsman kuvvetlerinin öncelikli hedefi hava
savunma radarlari olacaktir. Pasif radar
yapisinda kullanilan verici antenler maliyet
açisindan o kadar az bir degere sahiptir ki
yetismis personel kaybinin söz konusu olmadigi
kosullar altinda düsman silahli kuvvetlerinin
yüksek maliyetli akilli radar imha roketlerinin
kullanim amaci anlamini kaybetmektedir.
21
Dezavantajlar

• Klasik radar yapisinda, arastirmalar duplexerin
  basarili örneklerinin gelistirilmesi ile birlikte
  mono statik radarlara yönelmistir. Ilerleyen
  dönemlerde gelisen teknoloji ile bistatik radar
  yapisina geri dönüs süreci basladi. Pasif Radar
  mantigi çok yeni bir yapi oldugu için istenilen
  basariya ulasilamamistir.
• Verici olarak kullanilan antenler farkli
  amaçlarla kullanilan antenler oldugu için
  kontrolümüz disindadir. Özellikle askeri amaçli
  izleme radari gibi yapilarda risk arz etmektedir.

22
Verici olarak kullanilan antenler farkli
amaçlarla kullanilan antenler oldugu için
kontrolümüz disindadir. Özellikle askeri amaçli
izleme radari gibi yapilarda risk arz
etmektedir. FM,GSM vb. ticari vericilerin asil
amacinin
yeryüzünü
aydinlatmak oldugu için yüksek irtifadaki
hedeflerde etkinligini yitirir.
23
Farkli Verici Kaynaklari Için Alinan Güç
Seviyeleri
24
Sessiz Nöbetçi (Silent Sentry)

• Lockheed Martin firmasi tarafindan üretilen bir
  pasif radardir.
• Bu sistem, TV, FM radyo gibi yayin yapan
  kuruluslarin yaydigi dalgalari kullanarak
  cisimleri belirleyip takip eder.
• Sistemin kendisi herhangi bir sinyal üretmez

25
(No Transcript)
26
Kurulum Türleri

• Silent Sentry, mobil ve sabit olmak üzere 2
  farkli kuruluma sahiptir.
• Sabit olarak kurulum binalara yapilir.
• Mobil kurulum ise araçlara yapilir. Böylelikle
  istenen bölgeye hizla erisilebilir.

27
Sistem Bilesenleri

• Hedef Bulan Anten Dizisi Hedeften saçilan
  enerjiyi tespit eder.
• Referans Anten FM istasyonundan gelen direk
  sinyalleri alir.
• Yüksek Degisken Mesafeli Alicilar Hem
  istasyondan hem de
• hedeften gelen sinyalleri ayni anda
  toplayabilir.
• A/D Çeviriciler Alinan verinin daha sonraki
  görevlerde
• islenebilmesini saglar.

28

• Islemci Silicon Graphics genel amaçli
  islemcileri
• Ekran SGI Octane is istasyonu ve Autometric
  Edge Product
• görüntüleme yazilimi
• Yüksek Hizli Kayit Sistemi SCSI baglantili 5
  kasetli kaset sürücüsü
• SPAT (Sensor Performance and Analysis Tool)
  Yörünge simülasyonu, huzme formülasyonu, SNR
  hesabi,aydinlatma gibi islemleri gerçeklestirir.

29
(No Transcript)
30
Silent Sentry Konfigürasyonlari
Fixed Site System (FSS)
Rapid Deployment System (RDS)
31
Fixed Site System(FSS)

• Sistem istenilen düzeyde tasarlanir. Sisteme
  göre islem gücü ve donanimi ayarlanir.

32
Bina üzerine kurulmus anten dizisi
33
Rapid Deployment System(RDS)

• Güç ve çevre birimleri araca yerlestirilir.
  Referans antenler aracin üst kismina konur
• Araç iki kisimdan olusur. Aracin bir kisminda
  islemciler, kontrol birimleri ve alicilar
  bulunur. Aracin diger kismi ise havalandirma
  sistemi ve jeneratör için ayrilmistir.

34
Silent Sentrynin Özellikleri

• Zorlu hedefleri gözleyebilir
• Pasif bir sistem oldugu için düsman tarafindan
  tespit edilmez.
• Savas alaninda erken uyari saglar.
• UHF, VHF, FM sinyalleri hava sartlarindan çok
  fazla etkilenmedigi için her türlü hava sartinda
  iyi performans gösterir.
• Faz dizilimli antenlerden olustugu için
  hareketli parçasi yoktur. Bu yüzden az güç
  harcar.
• Performansi, istasyonlarinin yaydigi güce ve
  hedefin RKAna baglidir.

35
Çalisma Tablosu