Döner kanatlı cisimlerin radar izlerinin incelenmesi
Analysis of radar signatures of rotating blades
Yazar: SERKAN KARSLI
Danışman: DOÇ. DR. A. ARİF ERGİN
Deniz Harp Okulu Komutanlığı / Deniz Bilimleri ve Mühendisliği Enstitüsü / Elektronik Sistemleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2011
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Radar kesit alanı = Radar cross section

Özet:
Bu çalışmanın amacı Fiziksel Optik (FO) yöntemini kullanarak döner kanatlı cisimlerin Radar Kesit Alanlarını (RKA) uzak alan yaklaşımı yardımıyla hesaplamak ve zamana bağlı Doppler izlerini üretmektir. Elde edilen sonuçlar ve deneyimler neticesinde radar sistemlerinden elde edilen RKA izleri aracılığıyla döner kanatlı cisimlerin özellikleri hakkında bilgi elde edilmesi için gerekli altyapının kurulması amaçlanmaktadır.Hesaplamalar esnasında kullanılan formül, cisme gelen dalganın ilerleme yönü ve polarizasyonu, gözlemcinin mevkii, döner cismin fiziksel özellikleri (döner kanat sayısı, kanatlar arasındaki açı, kanatların boyutları, vb.) gibi parametreleri kullanarak gözlemci konumunda oluşan elektrik alan değerini hesaplar.RKA hesaplamalarının kolaylıkla yapılabilmesi maksadıyla öncelikli olarak MATLAB programı yardımıyla bilgisayar ortamında döner kanatlı cisimler oluşturulmuştur. Döner kanatlı cisimler oluşturulurken kullanılan geometri dikdörtgen plakadır. Döner kanatlı cisimlerin oluşturulmasını müteakip MATLAB programı yardımıyla RKA hesaplamaları için program kodları geliştirilmiştir. RKA hesaplamaları esnasında FO yaklaşımdan yararlanılmıştır. Elde edilen zamana bağlı RKA değerleri Fourier çözümlemesine tabi tutularak zamana bağlı Doppler grafikleri oluşturulmuştur. Bu zamana bağlı Doppler grafikleri hakkındaki değerlendirmeler yapılmıştır.Döner kanatlı cisimlerin RKA'larını incelerken ortaya çıkan en önemli sonuç, elde edilen RKA'nın, tüm yapıdan yansıyan dalgaların oluşturduğu ve birbirine göre faz kayması olan harmonikler şeklinde oluşudur. Elde ettiğimiz bu harmonikler döner kanatların sayısına, döner kanatların eğimine ve birbirleri arasındaki açıya bağlı olarak şekillenmektedir.

Abstract:
This thesis aims to calculate the Radar Cross Section (RCS) of rotating blades and to create time-Doppler images with Physical Optics (PO) and far field approximations. From the obtained results and the experiences, it is aimed to construct the basic facilities required for providing information about the specifications of the rotating blades, from the RCS signatures obtained from the radar systems.The formulation used in this study calculates the electric field at the observation point by using the incident wave direction and polarization, observer location, and rotating blades? specifications (number of blades, angle between blades, blade?s dimensions, etc.).This thesis a is the calcIn order to calculate RCS easily, simulation of rotating blades is developed with MATLAB. Rectangular plate geometry is used while modelling the rotating blades. After this, MATLAB codes for calculation of the RCS are developed. PO approximation is used while calculating the RCS. By applying the FFT to the time-dependent RCS values, the time-Doppler imaging results are obtained and evaluated.The most significant result obtained while analysing the RCS of rotating blades is, the obtained RCS?s are constituted of the scattering waves and the phase shifted harmonics. These harmonics are formed depending on the number of the blades, the skew of blades, and the angle between the blades.