Fiziksel optik yöntemi ile gemi modelinin ka-bant radar kesit alanı analizi
Ka-band radar cross section analysis of a ship model using physical optics method
Yazar: SULTAN ATALAR
Danışman: DOÇ. DR. FATİH ERDEN ; PROF. DR. AHMET SERDAR TÜRK
Milli Savunma Üniversitesi / Atatürk Stratejik Araştırmalar ve Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektronik Sistemleri Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde savaş gemilerinin elektromanyetik saçılma özelliklerinin analiz edilmesi, hedefin tespiti, teşhisi ve gizlenmesi açısından önem arz etmektedir. Radar kesit alanı (RKA) ise bu analizlerin başında gelmektedir. Elektromanyetik saçılım analizinde temel olarak sayısal yöntemler ve yüksek frekans yöntemleri kullanılmaktadır. Bu çalışmada, karmaşık ve elektriksel olarak büyük boyutlu hedeflerin analizinde diğer metotlara göre daha az hesaplama süresi ve bilgisayar gücü gerektiren fiziksel optik yöntemi ele alınmıştır. 
Geliştirilen MATLAB tabanlı programda hedefler, daha kolay hesaplama yapabilmek için üçgen yüzeylerle modellenmiştir. Yapılan hesaplamalara çoklu yansımalar, kenar kırınımı ve yüzey dalgaları etkileri dahil edilmemiştir.
Benzetimlerde hassas güdümlü mühimmat ve tanksavar füze arayıcıların yayın yaptığı Ka-bandında (35 GHz), önce basit cisimlerin, daha sonra bir savaş gemisi modelinin monostatik radar kesit alanı hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçların doğruluğu, yüksek frekans alanında elektromanyetik analiz için yaygın olarak kullanılan FEKO'nun fiziksel optik çözücüsü ile karşılaştırılmıştır; ancak, başka yöntemlerle de doğrulama yapılması faydalı olabilir. Hesaplanan radar kesit alanı değerlerinin birbirine oldukça yakın olduğu görülmüştür. 
Radar kesit alanı düşürme teknikleri arasında literatürde en sık kullanılan ve platformların henüz tasarım aşamasındayken radar kesit alanı kontrolünün ilk adımı olarak kabul edilen şekillendirme yöntemi bulunmaktadır. Çalışmanın ikinci kısmında, şekillendirme yöntemi kullanılarak bir savaş gemisinin radar kesit alanının düşürülmesi problemi ele alınmıştır.

Abstract:
Nowadays, analyzing the electromagnetic scattering characteristics of warships is important for target detection, identification and concealment. Radar cross section is at the forefront of these analyses. In electromagnetic scattering analysis, mainly, numerical methods and high frequency methods are used. In this study, the physical optics method, which requires less computational time and computer resources compared to other methods, is chosen in the analysis of complex and electrically large targets. 
In the developed MATLAB-based program, targets are modeled with triangular surfaces for easier computation. Multiple reflections, edge diffractions and surface wave effects are not included in the calculations.
The simulations were performed at Ka-band (35 GHz), where precision-guided munitions and anti-tank missile seekers broadcast, and the monostatic radar cross section of simple objects and then of a warship model were calculated. The accuracy of the obtained results has been compared with the physical optical solver of FEKO, which is widely used for electromagnetic analysis in the high frequency domain; however, verification by other methods may be useful. The calculated radar cross-sectional area values are very close to each other. 
Among the radar cross section reduction techniques, the shaping method is the most commonly used in the literature and is considered as the first step in radar cross section control while the platforms are still in the design phase. In the second part of the study, the problem of reducing the radar cross section of a warship by using the shaping method is discussed.