www.radartutorial.eu www.radartutorial.eu Radar Temelleri

Otomatik Hedef İzleme (Yerel İzleme)

Günümüzdeki radarlar yankı işaretlerini kullanarak çizitleri ve izleri otomatik yaratırlar. Sistem izlenen nesnenin rotasını, hızını ve radarın bulunduğu yere yaklaşacağı en yakın noktayı (Closest Point of Approach, CPA) hesaplar. Bu radarlar diğer uçaklarla çarpışmayı önlemek (Airborne Collision Avoidance System, ACAS) için bir Trafik Çarpışma Önleme Sistemine (Traffic Collision Avoidance System, TCAS) katılabilirler. Bu kapsamda havacılıkta birincil ve ikincil radarların, denizcilikte ise sadece birincil radarların verileri kullanılır. Bir deniz radarının, bir otomatik hedef tanıma ve hedef izlemeyi yerine getirme yeteneği sıkça Otomatik Radar Çizim Yardımcısı (Automatic Radar Plotting Aid, ARPA) ya da kısaca ARPA-işlevselliği olarak adlandırılır.

Bir hedefin koordinatlarının otomatik raporları bir çizit (plot) ya da bir iz (track) biçiminde aktarılmalıdır. Bir iz, çizite göre daha üstündür ve bir radarın bulunduğu sitenin yerel izleme sisteminden sağlanan bazı ilave verileri de içerir. „Yerel İzleyici” (Local Tracker) denilen sistemin amacı, hedefin radardan gelen güncel konumu ile izleyiciden gelen hedefin son tahmin edilen konumunun bir ağırlıklı ortalamasını alarak bir izi güncellemektir. Her bir çizitin bu anlamda mevcut bir ize uyup uymadığı araştırılır. Eğer belirli ölçütler uyuyorsa bu çizit bu izi güncellemek için kullanılır. Hiçbir iz ile ilişkilendirilemeyen çizitler sonradan yeni çizitler yaratmak için kullanılabilirler.

Tarama n
Tarama n+1
Tarama n+2
d1
d2
Hız v1=d1/T
Hız v2=d2/T
T= Tarama zamanı veya
antenin dönüş süresi,
ya da çizit/iz için
güncelleme zamanı

Resim 1: Yeni koordinatların beklenti-penceresi

Tarama n
Tarama n+1
Tarama n+2
d1
d2
Hız v1=d1/T
Hız v2=d2/T
T = Tarama zamanı veya
antenin dönüş süresi,
ya da çizit/iz için
güncelleme zamanı

Resim 1: Yeni koordinatların beklenti-penceresi

Eğer bir hedef, öngörülemeyen bir manevra yaparsa, radarın çok yakın bölgesinde rastgele dağılmış bir gürültünün içinde bulunuyorsa veya zorunlu olarak, hedef kayıplarının ya da hatalı alarmların olduğu aktif gürültü kaynaklarının etkisi altındaki bir yerde bulunmak zorunda kalıyorsa, o zaman bu hedefin otomatik izlenmesi hayli güçleşir. Bir Radar İzleyicinin bu koşullar altında etkin bir şekilde çalışabilmesi için içinden seçim yapabileceği daha geniş bir akıllı algoritma yelpazesine sahip olması gerekir. İzlerin (hatta aynı anda yüzlerce hedefe ait izlerin) olabildiğince gerçek zamanlı yaratılması gerektiğinden işlemci kapasitesi yetersiz kalabilir ve dolayısıyla Radar İzleyicinin yeteneğini kısıtlayabilir.

Radar İzleyici, ilk önce bir çizitin mevcut izlerden hangisine atanabileceğini (hangisi ile eşleştirilebileceğini) araştırır. İlk adım olarak, mevcut tüm izler, izin olası yeni koordinatları için önceden hesaplanmış „Beklenti Penceresinde“ (acceptance gate) bulunan mevcut çizitlerle güncellenir. Bu Beklenti Penceresi hedefin olası manevraları, uçuş hızı, ivmelenme yeteneği ile belirlenir. Bunun için hedeflerin farklı manevra davranışları kullanılır (örneğin, düz ya da kavisli rotada, sabit hızla ya da sabit ivmeyle hareket gibi). Bir çizit, Beklenti Penceresi ile bir ize atanabilir.

Bir çizit, bir mevcut ize değişik yöntemler kullanılarak atanabilir:

Bir çizit mevcut bir iz ile eşleştiğinde, bu veriler, bir yeni Beklenti Penceresi için hedefin bir sonraki konumunun önceki tahminlerden ve gerçek yeni koordinatlardan faydalanarak hesaplandığı İz Düzleştirme (Track Smooting) denilen bir seçim yordamına yollanır.

Bu işlem sonunda herhangi bir izle eşleştirilemeyen çizitler İz Başlatma (Track Initiation) denilen bir kata yollanır. Güncellenemeyen izlerin İz Bakım (Track Maintenance) denilen bir katın içerisine alınmaları gerekir.