Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga Radarlarında Dağınıklık Giderme İçin Filtrelerin İncelenmesi
Yükleniyor...
Tarih
2023
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü
Erişim Hakkı
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Ülkemiz son yıllarda yaptığı atılımlarla savunma sanayi alanında önemli gelişmeler kaydetmiştir.
Bu gelişmeler içerisinde yerli ve milli imkânlarla üretilen mühimmatlar önemli yer tutmaktadır. Bu
mühimmatların üretim aşamalarında gerçekleştirilen testler ve bu testlerden elde edilen veriler hayati önem
taşımaktadır. Radarlar hava savunma sistemlerinin en kritik unsuru olmasının yanında geliştirilen
mühimmatların testlerinde de kullanılmaktadır. Ülkemizdeki test alanları farklı boyutlara sahip olduğu ve
bu alanlarda farklı menzillerdeki mühimmatların testlerinin yapılması gerektiği için kullanılacak radar
sistemlerinin geniş menzil aralıklarını destekleyen ve kolaylıkla taşınabilen yapıda olmaları gerekmektedir.
Frekans modülasyonlu sürekli dalga (FMSD) radarları bu özellikleri karşıladığı için ülkemizde en çok
tercih edilen radar sistemleridir.
Yörünge takip radarı olarak ta kullanılabilen bir FMSD radarı, test edilen mühimmatın
koordinatını hesaplayıp, hız, ivme, ivmenin türevi (jörk) ve menzil gibi dış balistik verilerini yüksek
hassasiyetle ölçebilmektedir. Ancak bu testler sırasında mevcut test sahasında yer alan, ağaç, bitki örtüsü,
bina veya arazinin kendisinden kaynaklı dış etmenler nedeniyle radar sinyallerinde bozulmalar
gerçekleşebilir. Dağınıklık (clutter) olarak adlandırılan bu yapılar bir takip radarında hayalet hedeflerin
oluşmasına ve hedefin Sinyal Gürültü Oranı (SNR) seviyesinin düşmesine böylece radarın yanlış ölçüm
yapmasına sebep olmaktadır.
Bu tez çalışmasında, FMSD radarlarında, hedefin tespitini zorlaştıran hatta yanlış hedef tespitine
neden olan arazi kaynaklı dağınıklıkların ve gürültünün önlenmesi amacıyla kullanılan farklı filtreleme
teknikleri incelenmiş ve sonuçlar karşılaştırılmıştır. Bu amaçla öncelikle mevcut bir test merkezindeki
FMSD radar Matlab ortamında modellenmiş ve arazi yapısına uygun bir dağınıklık modeli seçilmiştir. Daha
sonra yine Matlab ortamında 4 adet IIR ve 6 adet FIR filtre geliştirilmiştir. Filtrelerin performanslarını
farklı şartlar altında değerlendirebilmek amacıyla 4 farklı hedef profili oluşturulmuştur. Filtreler her bir
hedef profili için çalıştırılarak filtre performans değerleri (SNR, SCR, SIR) ve Hız-Menzil-Güç
Spektogramları elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar incelenerek karşılaştırılmış ve farklı senaryolar için bu
filtreler ile ilgili önerilerde bulunulmuştur.
Our country has made significant progress in the field of defense industry with the breakthroughs it has made in recent years. Among these developments, ammunition produced with domestic and national means has an important place. The tests carried out during the production stages of these ammunition and the data obtained from these tests are of vital importance. In addition to being the most critical element of air defense systems, radars are also used in the tests of developed munitions. Since the test areas in our country have different dimensions and tests of ammunition at different ranges are required in these areas, the radar systems to be used must be in a structure that supports wide ranges and can be easily transported. Frequency modulated continuous wave (FMSD) radars are the most preferred radar systems in our country because they meet these features. FMSD radar, also called trajectory tracking radar, can calculate the coordinates of the tested ammunition and measure external ballistic data such as speed, acceleration, jork, range with high precision. However, during these tests, deterioration in radar signals may occur due to external factors originating from trees, vegetation, buildings or the land itself in the current test area. These structures, called clutter, cause ghost targets to form in a tracking radar and cause the target's SNR (Signal-to-Noise) level to decrease, thus causing the radar to measure incorrectly. In this thesis, different filtering techniques used in Frequency Modulated Continuous Wave radars (FMSD) to prevent land-based clutter and noise, which make target detection difficult and even cause false target detection, were examined and their results were compared. For this purpose, first of all, FMSD radar in an existing test center was modeled in Matlab and a clutter model suitable for the test site terrain structure was selected. Then, 4 IIR and 6 FIR filters were developed in Matlab. In order to evaluate the performance of the filters under different conditions, 4 different target profiles were created. SNR, SCR, SIR values and Velocity-Range-Power Spectrograms were obtained by running the filters for each target profile. The obtained results were compared and compared, and suggestions were made about the filters for different scenarios.
Our country has made significant progress in the field of defense industry with the breakthroughs it has made in recent years. Among these developments, ammunition produced with domestic and national means has an important place. The tests carried out during the production stages of these ammunition and the data obtained from these tests are of vital importance. In addition to being the most critical element of air defense systems, radars are also used in the tests of developed munitions. Since the test areas in our country have different dimensions and tests of ammunition at different ranges are required in these areas, the radar systems to be used must be in a structure that supports wide ranges and can be easily transported. Frequency modulated continuous wave (FMSD) radars are the most preferred radar systems in our country because they meet these features. FMSD radar, also called trajectory tracking radar, can calculate the coordinates of the tested ammunition and measure external ballistic data such as speed, acceleration, jork, range with high precision. However, during these tests, deterioration in radar signals may occur due to external factors originating from trees, vegetation, buildings or the land itself in the current test area. These structures, called clutter, cause ghost targets to form in a tracking radar and cause the target's SNR (Signal-to-Noise) level to decrease, thus causing the radar to measure incorrectly. In this thesis, different filtering techniques used in Frequency Modulated Continuous Wave radars (FMSD) to prevent land-based clutter and noise, which make target detection difficult and even cause false target detection, were examined and their results were compared. For this purpose, first of all, FMSD radar in an existing test center was modeled in Matlab and a clutter model suitable for the test site terrain structure was selected. Then, 4 IIR and 6 FIR filters were developed in Matlab. In order to evaluate the performance of the filters under different conditions, 4 different target profiles were created. SNR, SCR, SIR values and Velocity-Range-Power Spectrograms were obtained by running the filters for each target profile. The obtained results were compared and compared, and suggestions were made about the filters for different scenarios.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
FMSD radarlar, Gürültü (Noise), Dağınıklık (Clutter), FIR Filtre, IIR Filtre, MTI Filtre, Radar SNR, SCR, SIR, Sürekli Dalga Radarı, Yörünge Takip Radarları, Radar Kesit Alanı (RCS), : Doppler Radar, FMSD Radar, Noise, clutter, FIR and IIR Filters, MTI Filter, Continuous Wave Radar, Trajectory Tracking Radar, Radar cross section(RCS)
Kaynak
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Coşkuner B. M., (2023). Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga Radarlarında Dağınıklık Giderme İçin Filtrelerin İncelenmesi. (Yüksek Lisans Tezi). Selçuk Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Konya.
