Pasif multistatik izleme radarları
Passive multistatic traking radars
Yazar: ABDULLAH KURTOĞLU
Danışman: Y.DOÇ. YAKUP ÖZKAZANÇ
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2006
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, VHF/UHF TV, FM/AM Radyo, GSM vb. gibi vericileri işbirlikçi olmayanaydınlatıcı olarak kullanarak, doppler ölçümleri ile hava hedeflerini algılayan veizleyen pasif multistatik izleme radarları incelenmektedir.Coğrafi olarak farklı noktalarda konuşlandırılan pasif alıcı istasyonların her birinde ikikanallı bir alıcı sistemi bulunmaktadır. Alıcı sistemin bir kanalı ile, referans olarakkullanılmak üzere, saf verici sinyali, diğer kanalı ile ise doppler frekans kaymasıiçeren hedef yankısı sinyali elde edilmektedir. Hedef yankısı kanalından alınansinyalin doppler karakteristiği Hızlı Fourier Dönüşümü (FFT) ile belirlenmekte,ardından, CFAR eşik düzeneği ile ortamdaki hedef(ler) algılanmaktadır. Herhangi birhedef varlığı durumunda, hedef hareketinden dolayı, verici sinyali üzerinde oluşandoppler frekans kayması bilgisi, standart bir taktik veri hattı üzerinden izlemeistasyonu'na gönderilmektedir. İzleme istasyonu'nda, ilk olarak, pasif alıcıistasyonlardan elde edilen doppler ölçümleri üzerinde Geliştirilmiş En Yakın Komşu(GEYK) veri ilintileme algoritması kullanılarak ölçüm-hedef eşleştirmeleri yapılmakta,ardından ise Genişletilmiş Kalman Filtre (GKF) ile, hedef(ler)in kartezyenkoordinatlardaki hız ve pozisyonları kestirilmektedir. Sistemlerin pasif, yani sinyalyayını yapmıyor olması, gizliliği ve böylece muhtemel karşı tedbirlere bağışıklığı,multistatik ve düşük frekans bantlarında çalışabiliyor olmaları ise görünmezlikyöntemleri kullanan hedeflere karşı daha etkin olunmasını sağlamaktadır.Bu çalışmada, incelenen sistemlerin prensipleri ve hedef izleme başarımını ortayakoyan çeşitli benzetimler ortaya konulmuştur.Anahtar Kelimeler: Pasif Radar, Multistatik Radar, Doppler Kayması, Kalman Filtre,Hedef İzleme.Danışman: Yrd. Doç. Dr. Yakup ÖZKAZANÇ, Hacettepe Üniversitesi, Elektrik veElektronik Mühendisliği Bölümü

Abstract:
In this work, passive multistatic tracking radars that detect and track airborne targetswith doppler measurements, using transmitters such as VHF/UHF TV, FM/AM Radio,GSM, etc. as non-cooperative illuminators, are investigated.At each passive receiving station, which is deployed at a different geographicallocation with the other, a two-channel receiver system is used. Through one channelof this receiver, pure transmitter signal is acquired to be used as a reference, whiletarget echo signal, which bears doppler frequency shift, is received with the otherchannel. The doppler characteristics of the signal received from the target echochannel are determined by means of a Fast Fourier Transform (FFT), and a ConstantFalse Alarm Rate (CFAR) thresholding mechanism is then used to detect thetarget(s) in the environment. In the case of a target existence, the doppler shift on thetransmitter signal, which arises from target dynamics, is transmitted to the trackingstation via a standard tactical data link. At the tracking station, measurement-targetpairings are made on the doppler measurements received from the passive receivingstations first, using the Improved Nearest Neighborhood (INN) data correlationalgorithm, and the cartesian coordinates and velocities of the target(s) are thenestimated by means of an Extended Kalman Filter (EKF). The fact that these systemsare passive (i.e. do not emit signals) provides covertness and therefore immunityagainst potential counter-measures, on the other hand the fact that the systems aremultistatic and able to operate at lower frequency bands provides effectivenessagainst targets that use stealth techniques.In this work, principles and various simulations demonstrating the target trackingperformance of the investigated systems are given.Keywords: Passive Radar, Multistatic Radar, Doppler Shift, Kalman Filter, TargetTracking.Supervisor: Asst. Prof. Yakup ÖZKAZANÇ, Hacettepe University, Department ofElectrical and Electronics Engineering