Yapay açıklıklı radarlar ile görüntü elde edilmesi
Image acquisition with synthetic aperture radars
Yazar: FURKAN DELİBAŞ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR KARGIN
Milli Savunma Üniversitesi / Hezarfen Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü / Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Harp Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2021
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Elektronik sistemlerin gelişmesine paralel olarak radar görüntüleme sistemlerinde de yüksek çözünürlüklü görüntüler elde edilebileceği anlaşılmıştır. Çözünürlük anten açıklığı ile de ilgili olan bir kavramdır. Aerodinamik yapılarının bozulması ve fiziksel sınırlamalardan dolayı uydu, uçak gibi platformlara geniş antenlerin entegre edilmesini imkansız hale getirmiştir. Bu sebeple günümüzde gezegen görüntülemeleri, topoğrafya çalışmaları gibi sivil amaçlardan, hedef takip, tespit gibi askeri amaçlara kadar birçok alanda kullanılan Yapay Açıklıklı Radarlar (YAR) geliştirilmiştir. Bu tez çalışmasında Yapay Açıklıklı Radarlarla görüntü elde edilmesi hususu üzerinde durulmuş ve bir senaryo oluşturularak simüle edilmiştir. Simülasyon ortamı MATLAB programı aracılığıyla gerçekleştirilmiştir. Öncelikle kartezyen koordinat sisteminde izotropik hedefler konumlandırılmış ve hedeflere ait, radarın eko sinyalini etkileyen cisim yüzeylerinin yansıtma oranları, faz açısı gibi parametreler belirlenmiştir. Sonrasında radar tarafından pals sinyali gönderilerek, oluşan eko sinyalleri incelenmiştir. Ardından YAR senaryosunun oluşturulması amacıyla noktasal hedeflerin yanı sıra, 2 boyutlu dörtgen hedefler oluşturulmuştur. Bu hedeflerde yüzeyin sinyal geçirgenliği, sinyali dağıtma oranı, yansıtma oranı gibi parametreler 2 boyutlu dörtgen hedeflerin maddesel özellikleri olarak tanımlanmıştır. Radara ait taşıyıcı frekans, bant genişliği, alıcı ve verici anten konumu, pals süresi gibi radar parametreleri belirlenmiştir. Radar platformu hareket ettirilerek eksen boyunca hedeflerden yansıyan eko sinyalleri toplanmış ve oluşan grafik incelenmiştir.

Abstract:
In parallel with the development of electronic systems, it has been understood that high resolution images can be obtained in radar imaging systems. Resolution is also a concept related to antenna aperture. Due to the deterioration of aerodynamic structures and physical limitations, it has made it impossible to integrate large antennas into platforms such as satellites and aircraft. For this reason, Synthetic Aperture Radars (SAR) have been developed, which are used in many areas such as planet imaging, topography studies,target tracking and detection. In this thesis, the issue of image acquisition with Synthetic Aperture Radars was emphasized and a scenario was created and simulated. The simulation environment was implemented through the MATLAB program. First of all, isotropic targets were positioned in the cartesian coordinate system and parameters such as reflection ratios and phase angle of the object surfaces belonging to the targets that affect the echo signal of the radar were determined. Afterwards, a pulse signal was sent by the radar and the resulting echo signals were examined. Then, in order to create the SAR scenario, besides the point targets, 2-dimensional rectangular targets were created. In these targets, parameters such as signal transmittance of the surface, signal dispersion rate, reflection rate are defined as the material properties of 2-dimensional rectangular targets. Radar parameters such as carrier frequency, bandwidth, receiver and transmitter antenna location, pulse duration of the radar were determined. The echo signals reflected from the targets along the axis were collected by moving the radar platform and the resulting graphic was examined.