معرفی مراجع ساخت رادار

zxo003

طراح هواپیما
کاربر ممتاز
سلام

من رشته ام برق و مشتقات ان نیست و ... بلکه مکانیک/هوافضایی هستم ...

یک سوال دارم از دوستان ، از چه نوع راداری (داپلر ، آریه فازی و .... در چه باندی و ... ) برای تشخیص دقیق ارتفاع استفاده میشود ، و عوارض زمین به صورت کامل مشخص می کند ؟ دقت کنید منظورم این که دید از بالا است ( شما در هواپیما هستی و جهت رادار دقیقا عمود و رو به زمین است ) برد زیادی نمی خواهد داشته باشه اما دقت زیادی داشته باشد


چه مراجعی برای ساخت و آشنایی میتوانید معرفی کنید به من


موفق باشید
 

MMB5146

عضو جدید
[FONT=&quot]بسمه تعالی[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
رادار
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]محمد مهدی بیگی[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]------------------[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]-------------------[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]چکیده............................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]مقدمه.................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]تاریخچه...................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]مکانیسم عمل.................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]کاربردها..........................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
كاربردهاي سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي ([1]GIS ) و سنجش از دور (RS) در كشاورزي
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]مثالی از کاربردار....................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]نگسراد....................................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]اهداف استفاده از رادار......................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]پژواک وپدیده داپلر...............................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]رادارتصویری واصول................................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]پهنای باند..................................................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]قطبیدگی وهندسه رادار.....................................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]واژه شناسی.....................................................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]اثرات سطح برتصویر رادار......................................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]زاویه تابش ودقت تفکیک..............................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]راداردهانه ترکیبی.............................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]خصوصیات تصویر رادار...........................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]کاربرد دهی پیشرفته.......................................................[/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] چکيدهای ازرادار:
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg
رادار يك سيستم الكترومغناطيسي است كه براي تشخيص و تعيين موقعيت هدف بكار مي رود . با رادار مي توان درون محيطي را كه براي چشم ،غير قابل نفوذ است ديد مانند تاريكي ،باران،مه.برف،غبار و غيره . اما مهمترين مزيت رادار توانايي آن درتعيين فاصله يا حدود هدف مي باشد .كاربرد رادارها در اهداف زميني ، هوايي،دريايي، فضايي و هواشناسي مي باشد. امواج رادار چيزي است كه در تمام اطراف ما وجود دارد، اگر چه ديده نمي‏شود. اما مركز كنترل ترافيك فرودگاهها براي رديابي هواپيماها چه آنها كه بر روي باند فرودگاه قرار دارند و چه آنها كه در حال پرواز هستند، از رادار استفاده مي‏كنند. در برخي از كشورها پليس از رادار براي شناسايي خودروهاي با سرعت غير مجاز استفاده مي‏‏كند. ناسا از رادار براي شناسايي موقعيت كرة زمين و ديگر سيارات استفاده مي‏كند، همين طور براي دنبال كردن مسير ماهواره ‏ها و فضاپيماها و براي كمك به كشتي‏ها در دريا و مانورهاي رزمي از آن استفاده مي‏شود. مراكز نظامي نيز براي شناسايي دشمن و يا هدايت جنگ افزارهايشان از آن استفاده مي‏كنند. هواشناسان براي شناسايي طوفانها، تندبادهاي دريايي و گردبادها از آن استفاده مي‏برند. شما حتي نوعي خاص از رادار را در مدخل ورودي فروشگاهها مي‏بينيد كه در هنگام قرار گرفتن اشخاص در مقابلشان، درب را باز مي‏كنند. بطور واضح مي‏بينيد كه رادار وسيله‏ اي بسيار كاربردي مي‏باشد. استفاده از رادار عموماً در راستاي سه هدف زير مي‏باشد: · شناسايي حضور يا عدم حضور يك جسم در فاصله ه‏اي مشخص – عمدتاً آنچه كه شناسايي مي‏شود متحرك است و مانند هواپيما، اما رادار قادر به شناسايي حضور اجسامی كه مثلاً در زيرزمين نيز مدفون شده ‏اند، نيز مي‏باشد. در بعضي از موارد حتي رادار مي‏تواند ماهيت آنچه را كه مي‏يابد مشخص كند، مثلاً نوع هواپيمايي كه شناسايي مي‏كند. · شناسايي سرعت آن جسم- دقيقاً همان هدفي كه پليس در بزرگراه‌ها براي كنترل سرعت خودروها از آن استفاده مي‏كند. · جابه‌جايي اجسام – شاتل‏هاي فضايي و ماهواره هاي دوار بر دور كره زمين از چيزي به عنوان رادار براي شناسايي حفره ‏هاي مجازي ، تهيه نقشه جزئيات زمين ، نقشه ‏هاي عوارض جغرافيايي سطح ماه و ديگر سيارات استفاده مي‏كنند.
[FONT=&quot]مقدمه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot]خیالپردازی در بسیاری از مواقع به حقیقت می‌پیوندد. جالب است بدانید[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]که اختراع رادار هم در حقیقت همانند بسیاری از اختراعات دیگر ریشه در یک داستان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]علمی - تخیلی دارد. واژه رادار که امروزه در سرتاسر دنیا کاربرد دارد، همانند رادیو[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و تلویزیون یک اصطلاح بین المللی شده است. در واقع اختراع رادار از یک پدیده فیزیکی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و بسیار طبیعی به نام انعکاس گرفته شده است، همه ما بارها و بارها بازگشت صدا را در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مقابل صخره‌های عظیم تجربه کرده‌ایم. نور خورشید هم با استفاده از همین پدیده است[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]که از سوی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ماه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و در هنگام شب به ما می‌رسد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
امواج رادیویی [/FONT][FONT=&quot]و الکترومغناطیس نیز قابلیت انعکاس و بازتاب دارند و رادار بر اساس[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]همین خاصیت ساده بوجود آمد. ساده‌ترین رادارها در حقیقت از یک[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فرستنده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و یک[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]گیرنده رادیویی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بوجود آمدند. این وسایل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ابتدایی فقط قادر بودند وجود شیء را اعلان کنند و به هیچ وجه توانایی تشخیص اندازه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و ویژگیهای دیگر آن را نداشتند. بنابراین بشر در ساخت رادار نیز از طبیعت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده‌های فراوان و اساسی کرده و با تغییراتی جزئی برای خود وسیله‌ای سودمند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ساخته است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]تاریخچه[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]نخستین بار در سال 1901[/FONT][FONT=&quot] « [/FONT][FONT=&quot]هوگو ژرنسبارک[/FONT][FONT=&quot] » [/FONT][FONT=&quot]که او را[/FONT][FONT=&quot] «[/FONT][FONT=&quot]ژول ورن[/FONT][FONT=&quot]» [/FONT][FONT=&quot]آمریکایی می‌نامند، در یک داستان علمی _ تخیلی ، آن را طرح ریزی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کرد. در سال 1906 ، یک دانشجوی 23 ساله آلمانی ، به نام[/FONT][FONT=&quot] « [/FONT][FONT=&quot]هولفس یر[/FONT][FONT=&quot] » [/FONT][FONT=&quot]دستگاهی ساخت که با اصول رادارهای امروزی می‌توانست امواجی را بسوی موانع بفرستد و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بازتاب آنها را دریافت دارد. آزمایش اساسی ارسال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]امواج الکترومغناطیسی [/FONT][FONT=&quot]بسوی هواپیماهای در حال پرواز ، بوسیله یک دانشمند فرانسوی به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نام[/FONT][FONT=&quot] « [/FONT][FONT=&quot]پیر داوید[/FONT][FONT=&quot] » [/FONT][FONT=&quot]انجام یافت. در آغاز[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]جنگ دوم جهانی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بود که تکنسینهای انگلیسی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]موفق شدند، نخستین مدلهای راداری امروزی را بسازند. اما کار او یک مشکل اساسی داشت[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]امواج تا نقطه‌ای که او می‌خواست نمی‌رسیدند و تنها تا پنج هزار متر برد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]داشتند[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]به همین دلیل یک فرانسوی دیگر به نام[/FONT][FONT=&quot] "[/FONT][FONT=&quot]موریس پونت[/FONT][FONT=&quot]" [/FONT][FONT=&quot]در سال[/FONT][FONT=&quot] 1930 [/FONT][FONT=&quot]موفق به اختراع دستگاهی جالب به نام[/FONT][FONT=&quot] "[/FONT][FONT=&quot]مانیترون[/FONT][FONT=&quot]" [/FONT][FONT=&quot]شد که امواج بسیار کوتاه رادیویی را بوجود[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]می‌آورد و به همین دلیل رادارهایی که به کمک این وسیله تکمیل شدند توانستند تا دهها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کیلومتر بیش از رادا[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]قبلی امواج را ارسال کنند. دستگاه اختراعی پونت در سال 1935[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ابتدا در کشتی معروفی به[/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] نام[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نرماندی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نصب شد و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]توانست آن را از خطر برخورد با کوههای عظیم یخی شناور در اقیانوس محافظت کند و به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]این ترتیب[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رادار لاوه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بر استفاده وسیع در هوا ،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سطح دریاها را هم به تسخیر خود در آورد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]مکانیسم عمل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image003.gif[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]همانطور که امواج دریا و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]امواج صوتی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پس از رسیدن به مانعی منعکس[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]می‌شوند، امواج الکترومغناطیسی هم وقتی به مانعی برخورد کردند، بر می‌گردند و ما را[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از وجود آن آگاه می‌سازند. به کمک امواج الکترومغناطیسی نه تنها از وجود اجسام در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فاصله دور باخبر می‌شویم، بلکه بطور دقیق تعیین می‌کنیم که آیا ساکن هستند یا از ما[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دور و یا به ما نزدیک می‌شوند؟ حتی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سرعت [/FONT][FONT=&quot]جسم نیز بخوبی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]قابل محاسبه است. وقتی امواج منتشر شده از رادار ، به یک جسم دور برخورد می‌کنند،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به طرف نقطه حرکت بر می‌گردند. امواج برگشتی توسط دستگاههای خاص در مبدا تقویت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]می‌شوند و از روی مدت رفت و برگشت این امواج ، فاصله بین جسم و رادار اندازه گیری[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]می‌شود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] کاربردها
كاربردهاي سامانه هاي اطلاعات جغرافيايي ([1]GIS ) و سنجش از دور (RS) در كشاورزي
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image005.jpg​
مقدمه :​
سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي (Geographical Information System ) در اوايل دهه 1960 براي اولين بار در كانادا مطرح شد و در دهه80 جنبه جهاني يافت . هم اكنون مؤسسات بزرگ و حتي شركتهاي كوچك كه شمار كاركنان آنها از تعداد انگشتان دست تجاوز نمي كند با سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي كار مي كنند. اكثر كشورهاي پيشرفته اقدام به ايجاد سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي ملي و فراگير نموده‌اند تا بتوانند اطلاعات و داده‌هاي ذيقيمتي را در اختيار ادارات و شركتهاي دولتي و خصوصي قرار دهند. بدين طريق آنها از دوباره كاري ها در امر جمع آوري داده‌ها و رقوي كردن نقشه‌ها جلوگيري مي كنند. امروزه بسته‌هاي نرم افزاري زيادي براي سيستمهاي اطلاعات جغرافيايي نوشته شده و با اينكه داده‌هاي ورودي براي همه آنها شبكه‌اي و برداري است ، ترتيب قابل قبول براي آنها تفاوت مي كند (6). به طوركلي ازيك سيستم اطلاعات جغرافيايي براي جمع‌آوري ، ذخيره و تجزيه و تحليل داده‌هايي استفاده مي شود كه موقعيت جغرافيايي آنها يك مشخصه اصلي و مهم محسوب مي شود. به عبارت ديگر اين سيستم براي جمع آوري وتجزيه و تحليل كليه اطلاعاتي كه به نحوي با موقعيت جغرافيايي در ارتباط هستند به كاربرده مي شود. در سيستم هاي جغرافيايي براي هرپديدة جغرافيايي دو مسئله مد نظر است : پديده چيست ؟ و در كجا قرار دارد ؟ از آنجا كه حجم داده هاي جغرافيايي بسيار زياد است، لذا قدرت سيستم هاي اطلاعات جغرافيايي، يك عامل حياتي در آناليز اين داده ها محسوب مي شود (1). GIS هرگز نمي تواند به تنهايي وجود داشته باشد بلكه نياز به وجود سازمان منسجمي از نيروي انساني ، تجهيزات و تسهيلات مي باشد تا مسئوليت پياده سازي و نگهداري GIS را بعهده بگيرد. خروجي اطلاعات در GIS به شكل نقشه يا جدول مي باشد (1). كشاورزي از چنان اهميت بنيادي برخوردار است كه همواره بيشتر ازديگر منابع طبيعي مورد توجه بوده است و كشورهاي توسعه يافته، داراي سرويسهاي ملي منظمي براي تهيه گزارشهاي آماري در رابطه با كشاورزان ، شرايط رشد گياهان ، توليد محصول سالانه و پيش‌بيني عرضه و تقاضا در بازارهاي ملي و بين المللي محصولات كشاورزي مي باشد. يكي از مهمترين توانايي هايGIS توانايي روي هم گذاري (Overlay)نقشه هاي مختلف يك منطقه براي رسيدن به يك نقشه كامل قابل استفاده براي كاربردهاي مورد نظراست. به طوريكه براي تهيه نقشه كاربردي يك منطقه كه به طور جامع شامل اطلاعات خاكشناسي، پوشش گياهي، هيدرولوژي و توپوگرافي مي باشد، ابتدا چهار نقشه مربوطه را جداگانه تهيه نموده و با نرم افزارهاي GIS اين چهار نقشه را روي هم گذاري (Overlay ) مي كنيم تا يك نقشه جامع از منطقه مورد نظر حاصل آيد. به طور كلي مي توان گفت در عمليات روي هم گذاري، برخورداري تمامي نقشه هاي ورودي از سامانه مختصات يكسان و همچنين صحت مكاني بالاي پديده ها مي باشد، بعلاوه در داده هاي رستري اندازه سلول تمامي نقشه هاي ورودي هم با هم برابر باشند.​
سنجش از دور عبارت است از علم و هنر كسب اطلاعات در مورد اجسام ، اراضي يا پديده‌هاي مختلف، به كمك جمع‌آوري اطلاعات از آن‌ها ، البته بدون تماس با پديده‌هاي تحت بررسي و به طور خلاصه « علم و هنر كسب اطلاعات از پديده‌ها يا اجسام بدون تماس با آن‌ها» است(4). هر سيستم سنجش از دور كه از تابش الكترومغناطيسي استفاده مي كند، چهار قسمت اساسي دارد: منبع، برهم كنش ( اثر متقابل ) تشعشعات با سطح زمين، برهم كنش تشعشعات با جو زمين و سنجيده . منبع تابش الكترومغناطيسي مي تواند طبيعي باشد، مانند نور بازتابيده خورشيد يا گرماي گسيل شده از زمين، يا مصنوعي باشد ، مانند رادار ميكروموج. بر هم كنش با سطح زمين : مقدار و مشخصه هاي تابش وبازتابيده از سطح زمين به مشخصه‌هاي اشياي روي سطح زمين بستگي دارد.​
سنجنده : تابش الكترومغناطيسي كه با سطح و جو زمين بر هم كنش مي كند به وسيله سنجيده‌اي مانند تابش سنج يا دوربين عكاسي ثبت مي شود يا به عبارتي هر وسيله‌اي كه اشعه الكترومغناطيسي منعكس شده از پديده‌هاي مختلف يا ساير انرژي‌هاي ساطع شده ( مثل مادون قرمز حرارتي ) را جمع آوري نموده و به شكلي مناسب ، براي كسب اطلاعات از محيط اطراف ارائه دهد سنجنده (Sensor) ناميده مي شود(2).​
سكوها : در سنجش از دور سكو ( Platform) به محلي اطلاق مي گرددكه سنجيده در آن قرار مي گيرد. سكوها به طور كلي شامل سكوهاي زيرزميني ، سكوها هوائي و سكوهاي فضائي هستند كه در زير ، اشاره كوتاهي به آن‌ها خواهد شد.​
بازتابش نور از گياهان در شرايط مختلف متفاوت مي باشد كه در زيرمختصرا به آن مي پردازيم:​
اثر رطوبت بر انعكاس گياهان
تغييرات انعكاس گياهان داراي طرح انعكاس يكساني هستند به طوريكه همگي در محدوده مرئي انعكاس كمي دارند و بعد از آن انعكاسشان شديداً زياد مي شود. در بخش مرئي انعكاس خيلي كم است چون نور توسط رنگدانه ها و كلروفيل گياهان جذب مي گردد. در گياهان بيشتر بازتابش در محدوده مرئي از نور سبز هستند و به همين علت است كه گياهان به رنگ سبز ديده مي شوند، در طول موج مادون قرمز نزديك به طور ناگهاني انعكاس زياد شده و ثابت مي ماند و به تدريج بازتاب كمتر مي شود (بعد از طول موج مادون قرمز نزديك ) و بعد از آن در محدوده مادون قرمز مياني جذب زياد و بازتابش كم مي شود. در محدوده مادون قرمز نزديك بافت و ساختمان درون سلولي تعيين كننده ميزان بازتاب ها است. در حالت تنش خشكي در سه طول موج 4/1،9/1، 6/2 به جاي افت بازتابش، افزايش بازتاب داريم و در حالت مرگ گياه با خشك گياه، فعاليت بافتي متوقف شده و در نتيجه بازتاب در ناحيه مادون قرمز نزديك خيلي كم مي شود و اگر خشك شدن گياه با تغيير رنگ حاصل شود در منطقه مرئي تغييرات ايجاد مي شود. انعكاس گياه در محدوده مادون قرمز مياني، نسبتاً كم است. به خصوص در طول موج‌هاي 4/1 ، 9/1 ، 6/2 ميكرومتر ، اُفت شديد انعكاس به چشم مي خورد . انرژي الكترومغناطيسي در طول موج‌هاي ياد شده ، شديداً به وسيله مولكول‌هاي آب درون گياه جذب مي شوند (باندهاي جذب آب). ضمناً حالت كاهش رطوبت به ميزان كمتر از 40 % به طور طبيعي در پائيز اتفاق مي‌افتد و دراين حالت كلروفيل گياه نيز در حال ازبين رفتن مي باشد و بنابراين انعكاس در بخش مرئي نيز افزايش مي يابد(6).​
جذب رنگدانه در طول موج‌هاي مرئي تابش الكترمغناطيسي
گياهان عالي داراي چهار رنگدانه اصلي هستند، كلروفيل a ، كلروفيل b ، كاروتن و گزانتوفيل ، كه همه آن‌ها نور مرئي را براي فرايند فتوسنتزي جذب مي كنند. كلروفيل a و b ، كه رنگدانه‌هاي مهم‌تري هستند، بخشي از نور آبي و سرخ را جذب مي كنند ، كلروفيل a طول موج‌هاي 43/0 و 66/0 و كلروفيل b طول موج‌هاي 45/0 و 65/0 را جذب مي كند. رنگدانه‌هاي كارتنوئيدي ، كاروتن و گزانتوفيل ، هر دو نور آبي‌ وسبز رادر تعدادي از طول موج‌ها جذب مي كنند. تفاوت‌هاي عمده در بازتابندگي متوسط نور سبز، و بازتابندگي شديد تابش فرو سرخِ نزديك ، تفاوت‌هاي عمده در بازتابندگي برگ در ميان گونه‌هاي گياهي مختلف ، به طور مستقيم به ضخامت برگ بستگي دارد كه به نوبه خود بر ميزان رنگدانه و ساختار فيزيولوژيكي برگ مؤثر است. براي مثال ، برگ ضخيم ساقه گندم، بيشترِ تابشِ رسيده به آنرا جذب مي كند و تنها بخش اندكي از تابش خود را عبور مي دهد، در حالي كه برگ نازك كاهو تمايل زيادي به عبور تابش نشان مي دهد و بخش اندكي راجذب مي كند. مساحت برگ‌هاي درون سايه انداز گياهي را مي توان به وسيله شاخص سطح برگ ثابت كرد و شاخص سطح برگ بنا به تعريف عبارت است از مساحت واحد برگ بر مساحت واحد سطح زمين در سايه اندازهايي كه شاخص سطح برگ بالايي دارند، مانند چراگاه‌ها ويژگي‌هاي بازتابندگي دو راستايي سايه انداز با ويژگي‌هاي نيمكره‌اي برگ يكسان است. در چنين موردي، سايه انداز گياهي داراي بازتابندگي دو راستايي آبي و سرخ نزديك بازتاندگي دو راستايي سبز متوسط و بازتابندگي دو راستاي فروسرخ نزديك و مياني زياد است. هرچند اين ويژگي‌هاي بازتابندگي براي محصولات علفي سالم بر روي خاكي كه رس متوسط دارد، كاملاً برقرار است. اما در محيط‌هاي مختلف، تغييرات قابل ملاحظه‌اي از خود نشان مي دهند. بازتابندگي دو راستايي مي تواند به علت اثرات خاك زمينه، وجود گياهان مسن ، ارتفاع زاويه‌اي خورشيد و سنجنده ، شكل هندسي سايه‌انداز و برخي تغييرات ناگهاني و آب و هوايي سايه اندازبه‌شدت تغيير كند (13).​
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.jpg​
تأثيرسن گياه :
هم‌چنان كه سن گياه بيشتر شده و زمان برداشت محصول نزديك‌تر مي شود بازتابندي فروسرخ نزديك برگ كاهش چنداني نمي يابد . اما از بين رفتن رنگدانه‌هاي گياهي، باعث افزايش بازتاب طول موج‌هاي آبي و سرخ مي شود. در نتيجه ، رابطه‌اي مثبت بين بازتابندگي دو راستايي در هر طول موج و شاخص سطح برگ گياهان مسن وجود دارد(13).​
مثال هايي از كاربرد GISو RS دركشاورزي براي درك اهميت آن :
مثال (1): خريداران بزرگ محصولات كشاورزي براي تصميم گيري در مورد اينكه چه هنگام نسبت به خريد كالا اقدام نمايد، تا اندازه اي از دادههاي ماهوارهاي براي پيش بيني وضعيت محصولات استفاده مي كنند. دانستن اين مسئله كه مقدار محصول، بيشتر يا كمتر از حد معمول خواهد بود، در صورتي كه به موقع مشخص شود بسيار با ارزش است حتي اگر سطح دقت موجود در اطلاعات بسيار كم و كلي باشد. بعضي كمپاني ها مانند ( Earth Satellite Corporation) اين نوع گزارش هاي مربوط به وضعيت محصولات را به طور تجاري در اختيار مي گذارد مثلا كمپاني ((Agriculture Canada از تصاوير ماهواره اي براي تعيين وضعيت محصول گندم در كانادا استفاده مي كند(6). بعنوان مثال هنگام خشكسالي چمنزارها در سال 1988 ، اين سيستم به طور هفتگي گزارشهاي مربوط به ارزيابي محصولات را ارائه نمود و پس از آن داده هاي فوق براي نمايش شدت خشكسالي بكار رفتند. دپارتمان منابع آب كاليفرنيا به منظور پيش بيني آب مورد نياز جهت آبياري، با استفاده از تصاوير ماهوارهاي مساحت زمينهاي زراعي را تخمين زده است.اين دپارتمان از اين تخمين ها براي تعيين ميزان آب مخازن و نيز ميزان آب مورد نياز در شبكه آبياري استفاده مي كند. دقت مورد درخواست از تصاوير ماهواره اي، مانند ساير منابع داده هاي جغرافيايي، بستگي به كاربرد مورد نظر دارد. مسئله اساسي سطح دقت مورد نياز براي اخذ تصميمات صحيح مي باشد. اين موضوع ثابت شده است كه دقت مكاني داده هاي حاصل از سيستم هاي سنجش از دور ماهواره اي براي طيف گسترده اي از نيازهاي اطلاعات عملي كافي مي باشد. فرض كنيد كشورمان قصد وارد كردن گندم از خارج كشور را دارد، با توجه به اينكه قيمت گندم در بازارهاي جهاني در زمانهاي مختلف متفاوت است پس ما ابتدا بايد روشهايي را اتخاذ كنيم تا در ارزان‌ترين زمان گندم مورد نيازمان را خريداري كنيم ولي اين كار مستلزم دانستن ميزان گندم مورد نياز كشوراست كه از سالي به سال ديگر متفاوت است ، زيرا با توجه به اينكه قسمت قابل توجهي ازگندم كشورمان ازكشت ديم آن حاصل مي شود و ميزان عملكرد كشت ديم با توجه به تغييرات وضعيت جوي متفاوت است ما هرساله نيازمان به واردات گندم نيز تغييرمي كند. حال اين مشكلي است كه كشور ما با آن مواجه است زيرا مجبور است تا گزارش نهايي ميزان توليد گندم داخلي صبر كند و بعد گندم مورد نياز را وارد كند كه اين زمان مصادف با گران شدن گندم در بازارجهاني است زيرا تقاضاي براي خريد گندم زياد است در نتيجه قيمتها بالاست و كشور مجبور است هزينة گزافي را به علت عدم توان پيش‌بيني گندم مورد نيازش پرداخت كند. حال اگر ما بتوانيم نقشه زمينهاي ديم تحت كشت گندم را تهيه كنيم و بر اساس ميزان بارندگي پائيز و ساير مسائل جوي مدلي براي عملكرد در نقاط مختلف تهيه كنيم خيلي زود ميزان توليد داخلي تا حد نسبتاً دقيقي مشخص مي شود ( با توجه به اينكه توليد گندم آبي تقريباً ثابت است و يا به راحتي با توجه به سطح زيركشت قابل برآورد است ) و مي‌توان در زماني مناسب گندم را با قيمت پائين‌تر خريد كه اين كار با استفاده از تكنولوژي سنجش از دور و GIS عملي است كه چگونگي انجام آن از حوصله اين بحث خارج است. از موارد استفاده ديگر GIS در كشاورزي مي توان به تهيه نقشه Agro-Climate –Zone ومساحت هريك از نواحي آن، با تركيب فاكتور هاي رطوبت قابل دسترس و حرارت، جهت برنامه ريزي كلان و ملي اشاره كرد كه در اين موارد با داشتن مدل رقومي ارتفاع ، لايه متوسط بارندگي سالانه و اطلاعات هوا شناسي به راحتي اين نقشه با استفاده از نرم افزار Idrisi قابل تهيه است.​
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image009.jpg​
مثال(2): تخمين عملكرد يك محصول زراعي با استفاده از سنجش از دور RS و GIS​
ابزار سنجش از دور نه تنها توانايي تشخيص طبقه‌بندي كشت محصولات زراعي را در يك منطقه دارد بلكه توانايي تشخيص سطح زير كشت و تخمين عملكرد را نيز داراست. با توجه به اينكه اطلاعات به روز يكي از نيازات پايه‌اي و اساسي براي تصميم گيري و مديريت مي باشد ، بنابراين مديريت و تصميم گيري براي تحويل محصولات غذايي براي فروش ، نياز به اطلاعات به هنگام شده سطح زيركشت محصولات زراعي و عملكرد آنها مي‌باشد. در اين رابطه دركشور هند پروژه‌اي تحت عنوان « تعيين سطح زير كشت محصولات زراعي و تخمين توليد » با استفاده از داده‌هاي ماهواره‌اي براي پيش‌بيني سطح زير كشت و عملكرد محصولات مختلف قبل از برداشت دردست اجراست واين درتصميم‌گيري‌هاي اقتصادي بسيار مهم است كه اين اطلاعات قبل از برداشت در دست دولت باشد . اين مطالعه روي برنج و خردل و سيب زميني انجام شد و نشان دادكه اين تكنيك نه فقط براي پيش‌بيني عملكرد ، بلكه براي نظارت برشرايط محصولات تحت كشت مفيد مي باشد. اين اطلاعات همچنين براي پياده كردن يك سيستم كشاورزي پايدار در منطقه مفيد مي باشد(9).​
مثال(3): مدلسازي ديناميك عملكرد محصولات زراعي با استاندارد از GIS :​
با توجه به اينكه سيستمGIS داراي بانك اطلاعاتي قوي مي باشد كه توانايي به روز رساني اطلاعات را آسان مي كند مي توان با ارتباط آن به سيستم هاي مدلسازي زراعي و وارد كردن متغيرهايي از قبيل شرايط خاك ، توپوگرافي و متغيرهاي اقليمي كه دائماً‌ در حال تغيير هستند يك شبيه سازي دقيقي براي عملكرد گياهان زراعي انجام داد كه براي پيشگويي عملكرد در منطقه با توجه به شرايط همان سال بسيار مفيد خواهد بود(19). در بررسي خصوصيات بازتابش طيفي گوجه‌فرنگي در تاريخهاي كشت مختلف با استفاده از سنجش از دور RSو GIS مشاهده شد كه هرچه گوجه فرنگي ديرتركاشته شود در يك زمان مشابه بازتابش كمتر مي گردد و ميزان آن در 90-80 روز بعد ازنشاءكاري در همه تاريخهاي كشت ، كاهش نشان داد كه به علت زرد شدن و ريزش برگها در كانوپي گوجه فرنگي بود(12).​
مثال (4): ارتباط GIS و RS با استرس خشكي:
با توسعه RS و رسيدن درجه تفكيك طيفي 10 نانومتر يا كوچكتر، بررسي دقيقتر صفات مختلف فيزيكي گياه ممكن شد. پاسخهاي محصولات زراعي به استرسهاي محيطي از قبيل كمبود مواد خشكي، يخبندان و آفات نيز ممكن است به خوبي خصوصيات كمي قابل تشخيص و طبقه بندي باشد. اين آزمايش با استفاده ازآناليز تصاوير ماهوارهاي كانوپي برنج در دوره تنش خشكي در فاز رويشي است. اطلاعات مربوط به خصوصيات طيفي آن از انعكاس طيفي با درجه تفكيك طيفي بالا استخراج شدند. همبستگي بين سطوح كمبود آب و تغييرات در پارامتر‌هاي طيفي مطالعه شدند و پتانسيل كاربرد اين روابط براي تخمين قدرت و وضعيت كمبود آب ارزيابي شد. براي ارزيابي خصوصيات طيفي كانوپي در شرايط تنش خشكي از داده هاي Hyperspectral (تعداد باند طيفي باريك زياد ) زمين مرجع در بالاي كانوپي برنج در سطوح مختلف كمبود آب بررسي شد. زمان اندازه گيري در مرحله 8 تا 9 برگي درفازرويشي (پوشش گياهي70% ) وشش روز پس از تيمار استرس با يك اسپكتروديامتر قابل حمل در ظهر خورشيدي (10 سطح تيمار استرس در سه سطح تكرار ).آزمايشات نشان داده است كه انعكاس طيفي به استرس خشكي حساس است و باند هاي مختلف پاسخهاي گوناگوني به تنش خشكي دارند. در اين ميان انعكاس 8 طول موج رابطه خطي معني داري با سطوح استرس داشت (r>0.61) و انعكاس 2245 نانومتر بالاترين همبستگي ( 80% ) را داشت اما به خوبي طول موج2113.5 نانومتر نيست(13).​
مثال(5): تجزيه و تحليل كمي ( شيوه اي براي استخراج اطلاعات مفيد از تصاوير ماهوارهاي )
براي تعيين يا براورد مشخصات كمي از يك پديده مثلاً ميزان شوري آب، درجه حرارت آب، ميزان وزن بيوماس زير توده يك توده مرتعي، تعيين پارامترهاي كمي در جنگل ( تعداد درختان در واحد سطح )و ...​
روش كار به طور كلي به اين صورت است كه ابتدا تعدادي پلات در منطقه مي گيريم (با رعايت اصول آماري و نمونه برداري تخصصي از نقاطي كه گوياي تغييرات كلي منطقه باشند) سپس مختصات محل پلاتها را با استفاده از 1GPS تعيين و روي تصوير ماهوارهاي تطابق داده شده قرار ميدهيم، بعد تجزيه وتحليل آماري انجام مي دهيم تا ببينيم آيارابطه اي بين پارامتري كه در سطح زمين اندازه گيري كرديم وDN هاي تصاويرماهواره ايي مربوط به آنها وجود دارد، يعني ما مي توانيم با داشتن اين رابطه ها و DN ها صفت مورد مطالعه را در نقاط مختلف تعيين كنيم. مورد شوري در مثال زير گويا اين موضوع است(11).
مثال (6): تعيين ميزان شوري خاك با داده هاي ماهوارها ي (درويش صفت ،1377)
مراحل كار:
1- انتخاب محلي‌كه پوشش گياهي بسياركمي‌ داشته داشته باشد (نزديك درياچه حوض سلطان قم )
2- نمونه برداري خاك از منطقه اي كه تصوير ماهواره اي آن نيز در دسترس بود به طور تصادفي 30 نمونه با فواصل 30*30 متر (مشابه با درجه تفكيك زميني ماهواره يا GRE 1 )
3- تعيين ميزان شوري خاك در آزمايشگاه
4- تعيين رابطه رگرسيوني بين ميزان شوري و ميزان بازتابش ثبت شده در تصاوير ماهواره اي (Y=aX+b) كه Yپارامتر شوري و X برابر DN تصاوير ماهواره اي مي باشد و از اين رابطه و با داشتن تصاوير ماهوارهاي منطقه ) DN) ، ميزان شوري تعيين مي شود. مثالهاي ديگر رسيدن از DN به شاخصهاي گياهي چون LAI,LDW,DM,YIELD و ... است كه در ادامه توضيح داده مي شود.​
برآورد سطح زيركشت، عملكرد و خصوصيات گياهي مثل LAI,TDW و .. با استفاده از تكنيكهايGIS و RS
تخمين عملكرد برنج با استفاده از داده هاي ماهوارهاي Landsat5 (13)
روش كار:​
اندازه گيري راديومتريك با باند هاي مشابه ماهواره Landsat5 با راديومتر دستي از بالاي كانوپي گياهي
محاسبه VIs (شاخصهاي گياهي) و اندازه گيري خصوصيات گياهي مثل LAI, Grain Yield و LDW از نمونه هاي مربوطه و در نهايت با استفاده از روابط زير مي توان عملكرد را پيش بيني كرد.
NDVI = (NIR-R)/ (NIR+R)​
Yield (kg/ha) = 34.3 * (NDVI field) – 237.85
NDVI sat = NDVI field + 0.1836

Yield (kg/ha) = 34.3 * (NDVI sat - 0.1836) – 237.85
NDVI sat: شاخص گياهي حاصل از داده هاي ماهواره ايي​
NIR: نور مادون قرمز نزديك جذب شده توسط سنجنده​
R: نور قرمز جذب شده توسط سنجنده​
NDVI: شاخص گياهي​
نتايج آزمايش:
ارزشهاي NDVI بدست آمده از داده هاي ماهواره اي همبستگي بهتري از ساير VIs (شاخص هاي گياهي) با عملكرد نشان داد. اين مطالعه سودمندي تكنيك RS را در بدست آوردن اطلاعات كشاورزي در سطح وسيع با هزينه كم را كه مي تواند براي آژانسهاي اقتصادي يا خبر گزاريها مفيد باشد نشان داد.​
بعضي عناوين تحقيقاتي ديگر در زمينه كاربرد GIS , RS در كشاورزي
1-مدلسازي رشد برنج با استفاده از خصوصيات طيف بازتابشي آن(22).​
2-تعيين ميزان همبستگي بين ميزان روغن و ارزش DN (Digital Number) يا شدت باز تابش نور از گياه​
3-تخمين سطح زير كشت و عملكرد محصولات زراعي با استفاده از تكنولوژي سنجش از دور(14).​
4-ارزيابي پتانسيل اقتصادي توليد يك محصول زراعي با استفاده از تكنولوژي GIS (14).​
5-تصميم گيري پايدار در مورد كاربري اراضي در مناطق شهري و حومه با استفاده ازتكنولوژي GIS و مدلسازي(13).​
نتيجه گيري:
جوامع بشري براي رسيدن به موفقيت، وابستگي زيادي به توانايي جمع آوري و تجزيه و تحليل اطلاعات جغرافيايي پيدا كرده است. جمعيت جهان در حال افزايش بوده و در عين حال منابع در حال كمياب شدن، مي باشند.​
تقسيم بنديهاي جديد شهري، معدن، نيروگاه، تعيين سطح زير كشت گياهان زراعي وتخمين عملكرد،حفاظت از منابع طبيعي و يا حتي محل دفن زباله، پروژه هايي هستند كه بوسيله آژانسهاي محيط زيست مورد موشكافي قرار گرفته و اغلب دستخوش اعتراضات عمومي قرار مي گيرند. در مقياس بين المللي، مواد زائد هسته اي، باران هاي اسيدي، بيابان گرايي (Desertification) (تبديل اراضي به بيابان)، مواد سمي شيميايي و جنگل زدايي (Deforestation) مسائل شناخته شده جهان مي باشند كه مستقيماً بر روي موفقيت اقتصادي و اجتمايي جوامع بشري اثر مي گذارد. سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي (GIS)، ابزار قدرتمندي براي تجزيه و تحليل سيستم هاي مربوط به اينگونه مسائل مي باشند. اين سيستم روشهاي انعطاف پذيري را براي كشف ارتباط بين داده هاي جغرافيايي فراهم مي كنند و به متخصصين رشته هاي مختلف اين امكان را مي دهد كه معلوماتشان را براي حل مسائل پيچيده در كنار يكديگر قرار دهند.بنابراين، موفقيت ما در ارتباط با بسياري از مسائل زيست محيطي، به اينگونه تلاش همه جانبه و فراگير بستگي دارد. با استفاده از تكنولوژيGIS اطلاعات جغرافيايي را مي توان جمع آوري و در راههاي جديد بكاربرد.GIS روشهاي عملي به منظور مديريت پايگاههاي اطلاعات فضايي (Spatial) بزرگ و گوناگوني، پيشنهاد مي نمايد و امكانات موثري را براي درك ارتباط پديده هاي مختلف فراهم مي نمايد. بسياري از تصميم گيرنده ها و مديران در صورتي كه مجبور به اداره مسائل پيچيده بوده و يا با تصميم گيري هاي مشكلي مواجه باشند، متوجه شده اند كه تكنولوژيGIS بسيار لازم و اساسي خواهد بود. در دو قرن گذشته، تكنولوژيGIS با سرعت قابل توجهي گسترش پيدا كرده است. تاكنون، تغييرات تكنولوژيك سريعتر از تغييرات موسسه اي و عملي اتفاق افتاده است. ما در حال حاضر در ابتداي بررسي خيلي از مسائل اجتمايي، حقوقي، مديريتي مي باشيم كه با استفاده از سيستم‌هاي اطلاعات جغرافيايي (GIS) همراه و توام مي باشند.​
· نظامي ·
درجنگ جهاني دوم زمانيکه رادار وارد صحنه نبرد شد، انگلستان پيگاههاي وسيعي را با رادار مجهز کرد و به اين ترتيب هواپيماهاي آلماني در کار خودشان دچار اختلال شدند. به عقيده بسياري از کارشناسان همين رادار بود که آلمان را علي رغم حمله‌هاي گسترده هوايي بر روي شهرهايي نظير لندن ، ناکام گذاشت. همچنين بسياري از زير دريايي هايي که تعداد زيادي از کشتيهاي حمل و نقل و ناوهاي جنگي متفقين را به قعر دريا می‌فرستادند، با کمک رادارها شناسايي شدند و در عمليات گوناگون خود دچار شکست گرديدند. رادارها حتي در توپخانه‌ها ، موشک اندازها و جنگ هاي زير درياييها نيز وارد عمل شدند و توجه قدرتهاي بزرگ تسليحاتي را ، حتي پس از شکست هيتلر و پايان جنگ جهاني به خودشان جلب کردند. اما صرف نظر از کاربردها نظامي، رادار خدمات صلح آميز بسياري را بري انسان امروزي در برداشته است. کاهش سوانح در مسافرت هاي دريايي و هوايي همگي مديون رادار هستند. · علمي در حقيقت يکي از مهمترين کاربردهاي علمي رادار با آغاز عصر فضا بوجود آمد و بشر توانست براي اولين بار با کمک رادار به فضا دسترسي پيدا کند و حتي سطح سياره ها و اشکال گوناگون آنها را شناسايي کند. اين موفقيت سالها قبل از آن بود که سفينه ها بتوانند از سطح سيارات عکسبرداري کنند. بنابرين رادار علي رغم خرابي هاييکه با گسترده تر کردن جنگ ها به وجود آورد، توانست خدمات بسيار ارزنده اي را براي جامعه بشري به ارمغان آورد و انسان اين همه را مديون طبيعت بي ادعاست! · صنعتي وبازرگاني شناسايي حضور يا عدم حضور يک جسم در فاصله ه‏اي مشخص – عمدتاً آنچه را که توسط رادار شناسايي می‏شود متحرک مي باشد ( مانند هواپيما ) اما رادار قادر به شناسايي حضور اجسام که مثلاً در زير زمين نيز مدفون شده‏ اند، می‏باشد. در بعضي از موارد حتي رادار می‏تواند ماهيت آنچه را که می‏يابد مشخص کند، مثلاً نوع هواپيميي که شناسايي می‏کند. شناسايي سرعت آن جسم- دقيقاً همان هدفي که پليس از آن در بزرگراهها براي کنترل سرعت خودروها از آن استفاده می‏کند. · مثالي از کاربرد رادار حال بياييد در مورد نمونه اي واقعي از راداري كه براي شناسايي هواپيماهاي در حال پرواز بكار مي‏رود صحبت كنيم. سيستم رادار در ابتدا با روشن كردن فرستنده ، يك دسته موج راديويي متراكم در آسمان و در جهات مختلف پخش مي‏كند. اين ارسال براي چند ميكروثانيه صورت مي‏پذيرد، حال فرستنده خاموش شده و گيرنده سيستم رادار مترصد دريافت پژواك امواج كه به همراه اطلاعات حاصل از پديده داپلر نيز هستند مي‏ماند. امواج راديويي با سرعتي معادل سرعت نور حركت مي‏كنند، تقريباً در هر ميكروثانيه 300 متر را در فضا طي مي‏كنند؛ حال اگر سيستم رادار مذكور داراي يك ساعت بسيار دقيق و قوي باشد، مي‏تواند با دقت بسيار بالايي موقعيت هواپيما را مشخص كند، با استفاده از روشهاي خاص پردازش سيگنال براي تحليل پديده داپلر بر روي موجهاي برگشتي مي‏توان به دقت سرعت هواپيما را مشخص كرد. آنتن رادار ، يك دسته پالس امواج راديويي كوچك (اما قدرتمند) را با يك فركانس مشخص منتشر مي سازد. هنگامي كه امواج به يك جسم برخورد مي‏كنند منعكس شده و در اثر پديده داپلر فشرده ‏تر يا گسسته ‏تر مي‏شوند. همان آنتن وظيفه دريافت امواج منعكس شده را كه البته بسيار كمتر از امواج ارسالي هستند بر عهده دارد. در رادارهاي زميني قضيه خيلي پيچيده‏تر از رادارهاي هوايي است، هنگامي كه يك رادار پليس به ارسال پالس موج راديويي مي‏پردازد بخاطر وجود اجسام بسيار در سر راهش مانند نرده‏ها، پلها، تپه ‏ها و ساختمانها پژواكهاي بسياري را دريافت مي‏دارد، اما از آنجايي كه تمام اين اجسام ثابت هستند به جزء خودروها مورد نظر، لذا سيستم رادار خودروهاي پليس ، از ميان امواج منعكس شده، فقط آنهايي را انتخاب مي‏كند كه در آنها پديده داپلر قابل شناسايي است،( آن هم به اندازه ‏‏اي كه جسم متحرك اضافه سرعت داشته باشد،) در ضمن آنتن اين رادارها بسيار دهانه تنگي دارند، چرا كه فقط بر روي يك خودرو تنظيم مي‏شوند. البته امروزه پليسها در برخي كشورها از جمله كشور خودمان از تكنولوژي ليزر براي تعيين سرعت خودروها در بزرگراهها استفاده مي‏كنند. اين تكنولوژي به نام «ليدار» شناخته مي‏شود. در اين مدل بجاي امواج راديويي از اشعه نوري متمركز (يا همان ليزر) استفاده مي‏شود. · فضايي جابجايي اجسام - شاتل‏هاي فضايي و ماهواره‏هاي دوار بر دور کره زمين از چيزي با عنوان رادار حفره‏ هاي مجازي براي تهيه نقشه از عوارض جغرافيايي سطح زمين ، ماه و ديگر سيارات استفاده می‏کنند. · رادار در طبيعت شايد رادار طبيعي بيشترين استفاده را براي خفاش دارد. چرا که اين پرنده شب پرواز ، داراي حس بينايي ضعيفي است و به کمک طبيعت راداري که دارد، می‌تواند موانع دور و برخود را تشخيص دهد. خفاش هنگام پرواز فريادهاي ابر صوتي خاصي ايجاد می‌کند که پس از برخورد با اجسام مختلف ، منعکس می‌شود و به گوش خفاش می‌رسد. بوسيله همين پژواک صداهاي ابر صوتي است که نوع مانع و فاصله آن را تشخيص می‌دهد و طوري پرواز می‌کند که از تصادم با آنها در امان باشد.
بالنها و دلفينها نيز از همين پديده بازتاب استفاده می‌کنند که در مورد بازتابهاي صوتي به آن "سونار" گفته می‌شود. · رادار هواشناسي در سالهاي اخير رادار براي افزايش كارايي پيش‌بيني وضع هوا به ابزاري بسيار ارزشمندي تبديل شده است. file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image011.jpgزمينه‌هاي استفاده از رادار در هواشناسي به شرح زير است : - تعيين فاصله هدف (ابر، منطقه بارش، جبهه ها و …) تا ايستگاه مورد نظر; file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image013.jpg2- شناخت نوع هدف (انواع جبهه ها، انواع ابرها و …); 3- شناخت نوع ريزش (باران، تگرگ، برف و …); 4- شناخت موقعيت و ارزيابي انواع سيكلونهاي حاره‌اي و توفندها; 5- شناخت مسير حركت و تعقيب روند تغييرات تظاهرات فوق در مسير حركت. file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif كار رادار براساس خاصيت قطرات آب و ذرات بلور موجود در ابرهاست كه مانند مانعي، امواج ارسال شده از رادار مستقر بر سطح زمين را منعكس مي‌كنند. از آنجا كه سرعت امواج الكترو مغناطيسي، ثابت (300.000 كيلومتر در ثانيه) است مي توان با استفاده از ارسال امواج و سنجش زمان رفت و برگشت آنها، فاصله هدف از ايستگاه را مشخص كرد. دستگاه رادار از سه قسمت، يعني فرستنده، آنتن و گيرنده تشكيل شده است. شيوه كار بدين شكل است كه ابتدا بوسيله لامپ فرستنده (magnetron) ، ضربان منقطع از امواج الكترومغناطيس با فركانس بالا توليد مي شود و آن را از طريق آنتن رادار، كه در بيشتر موارد محدب است، به سمت مانع (مثلا ابر) مي فرستند؛ پس از برخورد به قطرات يا ذرات بلور موجود در ابر، بلافاصله به انعكاس پخشي دچار مي‌شوند و به سوي زمين بر مي‌گردند كه البته تنها قسمتي از آن از طريق آنتن رادار به گيرنده مي‌رسد زيرا دامنه ضربان مورد بحث در اين رفت و برگشت تضعيف مي‌شود، لذا آن را با دستگاه تقويت كننده‌اي حدود يك ميليون برابر (106) تقويت مي‌كنند. file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpgاين امواج در مرحله بعد به صفحه تصوير(نوسان‌نما) منتقل و سپس به صورت لكه‌هاي نوراني مشخص مي‌شوند. از روي تصوير دريافتي مي‌توان نوع تظاهرات جوي را به خوبي تشخيص داد؛ مثلا رگبار و ابرهاي تندري، در صفحه تصوير به صورت لكه هاي روشن و نامنظم ديده مي‌شود. در بين تظاهرات جوي ؛ جبهه سرد، واضح‌تر و روشن‌تر از بقيه تصاوير ديده مي‌شود به طوري كه امكان شناسايي و پيش‌بيني مسير حركت آنها با هيچ روشي تا اين حد موفق نيست. نگسراد
نگسراد به معني نسل جديد رادارهاي هواشناسي است و چنين وسيله‌اي براي سنجش و پيش بيني وقوع تغييرات ناگهاني آب و هوا (مثل توفان، گردباد) بكار مي‌رود. در اين وسيله از امواج الكترومغناطيس استفاده مي‌شود. براي اين امواج نيز ممكن است (همانند صدا) پديده دوپلر روي دهد.
همانطور كه مي‌دانيد گردباد متشكل از ذرّات ريز آب و هوا است كه با سرعت زياد حول محوري متحرّك در چرخشند. امواج رادار توسط نگسراد صادر مي‌شود. بازتاب اين امواج از ذرّات آب به سمت نگسراد بازمي‌گردد. در اين حالت بسامد امواج فرستاده شده و بازتابيده با يكديگر مقايسه مي‌شوند. البته امواج بازتابي داراي بسامد‌هاي مختلفي هستند. ذرّات كه به سمت دستگاه در حركتند امواج رادار را با بسامد بالاتر باز مي‌تابانند (طبق پديده دوپلر). برعكس ذرّات كه در حال دور شدن از نگسراد هستند امواج رادار را با بسامدي پايين‌تر از بسامد ارسالي باز مي‌تابانند.
پردازش‌هاي كامپيوتري بر روي مقادير بسامد دريافتي تصاويري را مي سازد که نشانگر جهت و سرعت باد مي‌باشند. [FONT=&quot]استفاده از رادار عموماً در راستاي سه هدف زير مي‏باشد[/FONT][FONT=&quot]: [/FONT] [FONT=&quot]شناسايي حضور يا عدم حضور يك جسم در فاصله‏اي مشخص[/FONT][FONT=&quot] – [/FONT][FONT=&quot]عمدتاً آنچه كه شناسايي مي‏شود متحرك است و مانند هواپيما، اما رادار قادر به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شناسايي حضور اجسام كه مثلاً در زيرزمين نيز مدفون شده‏اند، مي‏باشد. در بعضي از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]موارد حتي رادار مي‏تواند ماهيت آنچه را كه مي‏يابد مشخص كند، مثلاً نوع هواپيمايي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كه شناسايي مي‏كند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]شناسايي سرعت آن جسم[/FONT][FONT=&quot]- [/FONT][FONT=&quot]دقيقاً همان هدفي كه پليس از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آن در بزرگراه‌ها براي كنترل سرعت خودروها از آن استفاده مي‏كند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]جابه‌جايي اجسام[/FONT][FONT=&quot] – [/FONT][FONT=&quot]شاتل‏هاي فضايي و ماهواره‏هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دوار بر دور كره زمين از چيزي به عنوان رادار حفره‏هاي مجازي براي تهيه نقشه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]جزئيات، نقشه‏هاي عوارض جغرافيايي سطح ماه و ديگر سيارات استفاده مي‏كنند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]تمام اين سه عمليات مي‏تواند با دو پديده‏اي كه شما در زندگي روزمره با آن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آشنائيد پياده شود: «پژواك» و «پديده داپلر» اين دو پديده به سادگي قابل فهم[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‏باشند، چرا كه هر روزه شما با آنها در حوزه شنوايي خويش برخورداريد. رادار از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اين دو پديده در حوزة امواج راديويي استفاده مي‏برد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]پژواك و پديده داپلر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]پژواك پديده‏اي است كه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شما هر روزه با آن برخورد داريد، اگر شما به داخل يك چاه و يا در يك دره فرياد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بزنيد، پژواك صداي شما چند لحظه بعد به گوشتان مي‏رسد. در واقع شما صدايتان را باز[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خواهيد شنيد. پژواك بدين جهت رخ مي‏دهد كه بعضي از امواج صداي شما (به اين دليل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]واژه بعضي را آورديم كه صداي برخي از حيوانات مانند اردك در فركانس خاص امواج صداي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اين حيوان هيچگاه پژواكي ندارد) پس از برخورد به يك سطح (كه اين سطح مي‏تواند سطح[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آب، انتهاي چاه يا ديوارة كوه موجود در انتهاي دره باشد) به سمت شما باز مي‏گردد و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]گوش شما دوباره آنرا مي‏شنود. فاصله زماني‌اي كه بين فرياد شما تا شنيدن پژواك آن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]طول مي‏كشد با فاصله مكاني بين شما و آن سطح بازگردانندة پژواك ارتباط دارد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]هنگامي كه شما به داخل يك چاه فرياد مي‏كشيد، صداي شما از دهانة چاه به سمت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]انتهاي چاه رفته و پس از برخورد با سطح آب انتهاي چاه منعكس مي‏شود. در اين حالت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اگر شما سرعت صدا را به طور دقيق بدانيد، با اندازه‏گيري زمان رفت‏وبرگشت صدا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‏توانيد عمق چاه را حساب كنيد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]پديدة داپلر نيز بسيار معمول است. شما هر روز (بدون اينكه حتي از آن دركي داشته[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]باشيد) آن را تجربه مي‏كنيد. اين پديده زماني رخ مي‏دهد كه يك مولد امواج صوتي و يا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]منعكس كننده امواج صوتي داراي حركت باشد. مثلاً يك خودرو كه در حال بوق زدن است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]حالت تشديد شدة پديدة داپلر در شكستن «ديوار صوتي» رخ مي‏دهد. در اين جا به درك اين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پديده مي‏پردازيم (ممكن است شما براي اينكه بهتر اين پديده را درك كنيد كنار يك[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اتوبان آن را تجربه كنيد) فرض كنيد كه خودرويي با سرعت 100 كيلومتر بر ساعت در حال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بوق زدن به سمت شما در حركت باشد. تا زماني‌كه خودرو در حال نزديك شدن به شماست فقط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]يك نت صوتي را مي‏شنويد (در واقع يك فركانس ثابت، در شماره گذشته راجع به فركانس[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]صحبت كرديم)، اما هنگامي كه خودرو به كنار شما مي‏رسد صداي بوق ناگهان تغيير كرده و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به عبارتي «بم» تر مي‏شود و بعد از لحظه‏اي كه از شما عبور كرد (و اگر همچنان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]راننده در حال بوق زدن بود) ناگهان صدا بم‏تر نيز مي‏شود، در صورتي كه شما مي‏دانيد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كه صداي بوق هميشه ثابت است، كما اينكه راننده داخل خودرو در تمام مدت بوق زدن فقط[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نت واقعي بوق را مي‏شنود. اين تغييرات صوت شنيده شده توسط شما بوسيلة پديدة داپلر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]قابل توضيح است. اما آنچه كه رخ مي‏دهد: «سرعت صوت» مقداري ثابت است، براي ساده‏تر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شدن محاسباتمان سرعت صورت را 1000كيلومتر در ساعت در نظر بگيريد. (سرعت واقعي صوت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]وابسته به دما، فشار هوا و رطوبت هواست.) فرض كنيد كه خودرويي در فاصله يك كيلومتري[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شما قرار دارد (بصورت غير متحرك). راننده داخل خودرو به مدت يك دقيقه شستي بوق را[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فشرده تا صدا به گوش ما برسد، اين صدا با سرعتي برابر با 1000كيلومتر بر ساعت به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سمت شما حركت مي‏كند، بعد از 6 ثانيه از فشرده شدن شستي بوق توسط راننده، شما چه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]صدايي را خواهيد شنيد؟ (اين 6 ثانيه در واقع مدت زماني است كه طول مي‏كشد صدا به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شما برسد) و به مدت يك دقيقه پس از آن چه مي‏شنويد؟ مسلماً صداي بوق را بدون هيچ[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تغييري[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]
[FONT=&quot]پديده داپلر[/FONT][FONT=&quot]: [/FONT][FONT=&quot]شخص پشت سر خودرويي را با بسامدي[/FONT][FONT=&quot] ([/FONT][FONT=&quot]فركانس) پايين‏تر و بم‏تر از آنچه كه راننده داخل خودرو و در حال حركت مي‏شنود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]راننده از شخصي كه خودرو به سمت آن در حال حركت است صدا را با نت پايين‏تر مي‏شنود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]​
[FONT=&quot]حال فرض كنيد خودرو از فاصله‏اي دور با سرعتي معادل 100 كيلومتر بر ساعت به سمت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شما حركت كند، همان راننده با همان خودرو و با همان صداي بوق و به مدت همان يك[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دقيقه شستي بوق را فشارمي‌دهد مي‏شود. جالب است! شما صداي بوق را فقط به مدت 54[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ثانيه خواهيد شنيد آن هم به خاطر حركت خودرو رخ داده است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]​
[FONT=&quot]در واقع تعداد اعوجاجهاي موج صوتي ثابت بوده ولي در زمان كوتاه‏تري به سمت شما[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آمده و از آنجائي‌كه تعريف فركانس تعداد نوسانات موج در واحد زمان است لذا اگر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]قبلاً اين نوسانات را 1 بر 60 ثانيه تقسيم ‏كرديم و فركانس[/FONT][FONT=&quot] F1 [/FONT][FONT=&quot]بدست مي‏آمد، حال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بايد اين تعداد نوسانات را بر 54 تقسيم كنيم كه مطمئناً عددي بزرگتر خواهد شد. اين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]عدد بزرگتر يا فركانس بالاتر يعني صداي «زير»تر. همين توجيه نيز براي خودرويي كه از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شما وجود دارد، در اين حالت شما 64 ثانيه صداي بوق را مي‏شنويد كه فركانس حاصله در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اين حالت كمتر (يا صداي بم‏تر) خواهد بود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]​
[FONT=&quot]شكستن ديوار صوتي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]اينك كه ما در حال بحث بر روي رابط صدا و سرعت هستيم مي‏توانيم در مورد شكستن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ديوار صوتي هم صحبت كنيم. فرض كنيد آن خودرويي كه صحبتش بود با سرعتي معادل 100[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كيلومتر در ساعت به‌ سوي شما، آن هم در حال بوق زدن، حركت كند، امواج صوتي چون[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سرعتي معادل همان سرعت خودرو را دارند، لذا نه از آن جلو زده و نه عقب مي‏مانند،[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]لذا در كل مدت حركت خودرو شما صدايي را نخواهيد شنيد. اما در لحظه‏اي كه خودرو به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شما مي‏رسد، تمام امواج صوتي جمع شده و يكجا شما آنها را مي‏شنويد. صداي بسيار بلند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و با فركانس بسيار بالا[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]اين صدا توسط هواپيمايي كه قادرند با سرعتي معادل با سرعت صوت حركت كنند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‏تواند موجبات وحشت بسياري از افرادي كه در زير مسير اين هواپيما قرار دارند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بوجود آورده قدرت اين صدا به قدري است كه مي‏تواند شيشه‏ها را بشكند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]چنين اتفاقي براي قايقها نيز رخ مي‏دهد. منتهي در اين ميان تجمع امواج آب كه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سرعتي در حدود سرعت اين قايقها دارند. اين موج متمركز بصورت[/FONT][FONT=&quot] V [/FONT][FONT=&quot]شكل از جلو قايق به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]طرفين حركت مي‏كند كه زاويه اين موج توسط سرعت قايق كنترل مي‏شود. در واقع تجمع[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]امواجي كه قايق در هر لحظه توليد مي‏كند و هر لحظه بر آن مي‏افزايد نيز توسط پديده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]داپلر قابل توضيح است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]شما مي‏توانيد با استفاده از تركيبي از پژواك و پديده داپلر بصورتي كه در زير[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‏آيد استفاده كنيد. در محلي كه ايستاده‏ايد به سمت خودرويي كه در حال حركت (به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سمت شما يا در خلاف جهت) اصواتي را بفرستيد. بعضي از اين اصوات پس از برخورد با[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خودرو به سمت شما باز مي‏گردند. (پژواك) از آنجايي كه خودرو در حال حركت است لذا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اصوات منعكس شده يا به هم فشرده مي‏شوند (در حالي كه خودرو به سمت شما مي‏آيد) و يا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از هم باز مي‏شوند. در حالت حركت مخالف در هر دو صورت شما مي‏توانيد با مقايسه موج[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فرستاده شده و بازگشته سرعت خودرو را بدست آوريد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]
[FONT=&quot]مفهوم رادار[/FONT][FONT=&quot]: [/FONT]
[FONT=&quot]ديديم كه مي‏توان با استفاده از مفهوم پژواك به فاصله اجسام دور پي برد و همين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]طور با استفاده از تغيير پديده داپلر به سرعت اين جسم پي ببريم. با توجه به اين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مفاهيم مي‏توان فهميد كه رادار صوتي چيست؟ اين گونه رادار در زيردريايي‏ها و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كشتي‏ها كاربرد دارد و هميشه در حال كار است. مي‏توان از رادار صوتي در محيط آزاد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نيز استفاده كرد، اما بخاطر چند اشكال ريز اين گونه رادار در هوا استفاده نمي‏شود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]
[FONT=&quot]- [/FONT][FONT=&quot]صدا در هوا مسافت زيادي را نمي‏تواند بپيمايد…. شايد در حدود 5/1 كيلومتر و يا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كمي بيشتر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot]- [/FONT][FONT=&quot]هركسي مي‏تواند صدا را بشنود لذا استفاده از صدا در محيط آزاد موجب آزار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ديگران مي‏شود كه البته مي‏توان با بالا بردن فركانس صداي مورد استفاده و استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از امواج «فراصوت» اين مشكل را حل كرد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]- [/FONT][FONT=&quot]صداي منعكس شده حاصل از پديده پژواك بسيار ضعيف مي‏باشد به طوري كه دريافت آن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بسيار سخت است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]سمت چپ: آنتن هاي مجموعه مخابراتي فضايي گلدستون (بخشي از شبكه ارتباطي فضايي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ناسا) كه به ارتباطات مخابراتي راديويي فضاپيماهاي ميان سياره‏اي ناسا كمك مي‏كند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]
[FONT=&quot]سمت راست: رادار جست وجوي سطح و هوا كه بر روي نوك دكل يك موشك هدايت شونده قرار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]گرفته است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT]​
[FONT=&quot]حال بياييد در مورد يك نمونه واقعي راداري كه براي شناسايي هواپيماهاي در حال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پرواز بكار مي‏رود صحبت كنيم. سيستم رادار در ابتدا با روشن كردن فرستنده قوي‏اش يك[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دسته موج راديويي متراكم در آسمان و در جهات مختلف پخش مي‏كند. اين ارسال براي چند[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ميكروثانيه صورت مي‏پذيرد، حال فرستنده خاموش شده و گيرنده سيستم رادار مترصد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دريافت پژواك امواج كه به همراه اطلاعات حاصل از پديده داپلر نيز هستند مي‏ماند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]امواج راديويي با سرعتي معادل سرعت نور حركت مي‏كنند، تقريباً در هر ميكروثانيه[/FONT][FONT=&quot] 300 [/FONT][FONT=&quot]متر را در فضا طي مي‏كنند؛ حال اگر سيستم رادار مذكور داراي يك ساعت بسيار دقيق[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و قوي باشد، مي‏تواند با دقت بسيار بالايي موقعيت هواپيما را مشخص كند، با استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از روشهاي خاص پردازش سيگنال براي تحليل پديده داپلر بر روي موجهاي برگشتي مي‏توان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به دقت سرعت هواپيما را مشخص كرد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]آنتن رادار يك دسته كوچك اما قدرتمند پالس امواج راديويي از يك فركانس مشخص را[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در فضا مي‏فرستند. هنگامي كه امواج به يك جسم برخورد مي‏كنند منعكس شده و در اثر[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پديده داپلر فشرده‏تر يا گسسته‏تر مي‏شوند. همان آنتن وظيفه دريافت امواج منعكس شده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]را كه البته بسيار كمتر از امواج ارسالي هستند بر عهده دارد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]در رادارهاي زميني قضيه خيلي پيچيده‏تر از رادارهاي هوايي است، هنگامي كه يك[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رادار پليس به ارسال پالس موج راديويي مي‏پردازد بخاطر وجود اجسام بسيار در سر راهش[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مانند نرده‏ها، پلها، تپه‏ها و ساختمانها پژواكهاي بسياري را دريافت مي‏دارد، اما[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از آنجايي كه تمام اين اجسام ثابت هستند به جزء خودروها مورد نظر، لذا سيستم رادار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]خودروهاي پليس از ميان امواج منعكس شده، فقط آنهايي را انتخاب مي‏كند كه در آنها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پديده داپلر قابل شناسايي است، آن هم به اندازه‏‏اي كه جسم متحرك اضافه سرعت داشته[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]باشد، در ضمن آنتن اين رادارها بسيار دهانه تنگي دارند، چرا كه فقط بر روي يك خودرو[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تنظيم مي‏شوند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]البته امروزه پليسها در برخي كشورها از جمله كشور خودمان از تكنولوژي ليزر براي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تعيين سرعت خودروها در بزرگراهها استفاده مي‏كنند. تكنولوژي به نام «ليدار» شناخته[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‏شود. در اين مدل بجاي امواج راديويي از اشعه نوري متمركز (يا همان ليزر) استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي‏شود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT] [FONT=&quot]رادار نصب شده برروی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مدارگرد مارس اکپرس اسا نخستین اطلاعات بدست آورده را برای محققان در زمین ارسال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]کرد[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]با استفاده از این اطلاعات به دست آمده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]توسط مارس اکسپرس دانشمندان می توانند درباره وجود منابع آب مناسب در مریخ به نتایج[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]جدیدی برسند[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]مارس اکسپرس که اولین فضاپیمای آژانس[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فضایی اروپا(اسا) به مقصد مریخ است در تاریخ 12 خرداد 1382 بوسیله موشک[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]روسی[/FONT][FONT=&quot]"[/FONT][FONT=&quot]سایوز/فرگات[/FONT][FONT=&quot]"[/FONT][FONT=&quot]([/FONT][FONT=&quot]Soyuz/Fregat[/FONT][FONT=&quot])[/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پایگاه بایکونور قزاقستان به فضا پرتاب شد.مدارگرد "مارس اکسپرس" که در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فاصله 414 کیلومتری از سطح مریخ قرار دارد با استفاده از هفت ابزار نصب شده بر روی[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آن به مطالعه جو،زمین شناسی و ساختار مریخ و نیز جستجوی آب در لایه های زیرین سطح و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تحلیل جو و جستجوی علائم حیات در گذشته این سیاره می پردازد[/FONT][FONT=&quot].[/FONT][FONT=&quot]با استفاده از این اطلاعات به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دست آمده توسط مارس اکسپرس دانشمندان می توانند درباره وجود منابع آب مناسب در مریخ[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به نتایج جدیدی برسند زیرا مارس اکپرس در این داده های جدید و با استفاده از دستگاه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]های موجود در رادار مارسیس خود میتواند منابع منجمد آب را را تا 5 کیلومتر زیر سطح[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مریخ شناسایی کند[/FONT][FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot]کار تحليل داده‌هاي دريافتي تا چند هفته[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به طول خواهد انجاميد و دانشمندان احتمالا تا اواخر ماه سپتامبر قادر به تحلیل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نخستين اطلاعات دريافتي خواهند بود. رادار مارسيس نخستين دور ارسال اطلاعات را تا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نيمه ماه اوت ادامه خواهد داد[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]فضاپيماي مارس اكسپرس قرار بود ماه آوريل سال[/FONT][FONT=&quot] ‪ [/FONT][FONT=&quot]۲۰۰۴[/FONT][FONT=&quot]و چند ماه پس از قرار گرفتن در مدار مریخ كار ارسال[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اطلاعات را آغاز كند، اما كنترل زميني در سازمان فضايي اروپايي نگران بود كه سه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بازوي بلند رادار مارسيس در هنگام باز شدن دچار آسيب شود به اين علت كار باز كردن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بازوها با احتياط بسيار زياد صورت گرفت و رادار در ماه ژوئن امسال آماده به کار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شد[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot]با رادار مي توان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]درون محيطي را كه براي چشم غير قابل نفوذ است ديد مثل تاريكي ، باران ،مه برف ،غبار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و غيره،اما مهمترين مزيت رادار،توانائي آن در تعيين فاصله يا حدود هدف مي باشد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]لازم به ذكر است كه بدانيم كلمه رادار اختصاري از كلمات[/FONT][FONT=&quot] Radar Detection And Ranging [/FONT][FONT=&quot]است،چرا كه رادار در ابتدا بعنوان وسيله اي براي هشدار نزديك شدن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هواپيماي دشمن بكار مي رفت و ضد هوايي را در جهت مورد نظر مي گرداند.اما يكي از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مهمترين وظايف رادار تعيين فاصله هدف تا فرستنده است كه هيچ تكنيك ديگري بخوبي وبه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سرعت رادار قادر به اندازه گيري اين فاصله نيست[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]يك رادار ساده شامل آنتن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]،فرستنده ،گيرنده و عنصر آشكار ساز انرژي يا گيرنده مي باشد. آنتن فرستنده پرتوهاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]الكترومغناطيسي توليد شده توسط نوسانگر را دريافت و گيرنده مي دهد. معمولي ترين شكل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]موج در رادارها يك قطار از پالسهاي باريك مستطيلي است كه موج حامل سينوسي را مدوله[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي كند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]رادارها در روي زمين ودر هوا، دريا و فضا بكار گرفته مي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]شوند.رادارهاي زميني بيشتر براي آشكار سازي ،تعيين موقعيت و رديابي هواپيمايا اهداف[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هوايي مورد استفاده قرار مي گيرند.رادارهاي دريايي بعنوان يك وسيله كمكي به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كشتيراني و وسيله اي مطمئن براي تعيين موقعيت شناورها،خطوط ساحل و ديگر كشتيها و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]همچنين ديدن هواپيما بكار مي روند.رادارهاي هوايي براي آشكار سازي هواپيا،كشتي و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]وسائط نقليه زميني و يا نقشه برداري زمين،اجتناب از طوفان جلوگيري از برخورد با[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]زمين و يا ناوبري مي توانند مورد استفاده قرار گيرند.در فضا ،رادار به هدايت اجسام[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]پرنده كمك مي كند و براي ارتباط راه دور با زمين و دريا بكار مي رود[/FONT][FONT=&quot].
[/FONT][FONT=&quot]امروزه رادارهاي مجهزي جهت شناسايي مراكز طوفان و اندازه گيري شدت بارندگي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و انواع رگبارها در اختيار هواشناسان قرار دارد.بازتاب اشعه رادار در صفحه تصوير[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]منعكس شده و توسط دستگاههاي اندازه گيري، مشخصات سيگنال رسيده دقيقا مورد بررسي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]قرار مي گيرد و فاصله هدف تا مبدا ( ايستگاه زميني رادار) توسط واحد مربوط بنام[/FONT][FONT=&quot] rang unit [/FONT][FONT=&quot]اندازه گيري مي شود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]امروزه تقريبا تمام دنيا از رادارهاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هواشناسي براي مقاصد مختلف استفاده مي كنند. استفاده از اين دستگاه هواشناسي از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]زمان جنگ شروع شده است بدين معنا كه متخصين رادار مشاهده مي كردند هر زمان بين هدف[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و دستگاه رادار ابر باران زا مشاهده شود،مشاهده شود،مشاهده هدف مشكل و گاهي غير مكن[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]است ولي اگر ابر بدون باران باشد اشكال چنداني بوجود نمي آيد.در اينجا به توضيحات[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بيشتر در اين زمينه مي پردازيم.تقريبا هميشه براي وضعيت هواشناسي از طول موج هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بلند استفاده مي شود.وليكن در اين رادارها طول موجها را ميتوان به 10 سانتي متر يا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كمتر مختصر كرد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]واضح است كه گاهي اوقات گرفتن بازتاب ها از اهداف هواشناسي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بوده و ممكن است موجب كاهش در حداكثر برد رادار شود.گاهي اوقات مسير انتقال را تحت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تاثير قرار مي دهد. اخيرا رادارها در هواشناسي و غيره با هدف از بين بردن نتايج[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اشتباه با مدارها تركيب شده اند. با اتمام يافتن جنگ در سال 1945،در بخش هواشناسي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رادارهاي مناسب زيادي ارائه شد.كه بيشتر از طول موج هاي 3 الي 10 سانتي متر استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي كردند، آنها داده ها را دريابي كرده و مشاهدات جديد را به صورت بالفعل درآورده و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ميانگين آنها را بدست مي آورند.در برخي از كشورها محققيق برنامه هايي را اجرا كرده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و حوادث ناشي از بازتاب را در هواشناسي مورد بررسي قرار دادند،اين بازتاب (برگردان[/FONT][FONT=&quot]) [/FONT][FONT=&quot]داده ها را مي توان در اطلاعات هواشناسي مورد استفاده قرارداد و بررسي كرد كه چگونه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سيستم هاي مختلف رادار مي تواند در بخش هاي ديگر موثر بوده و مورد استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]قرارگيرد.برخي از كشورها در سال هاي 1950 و 1960 شروع به استفاده هاي بهتري از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رادارها كردند.بين رادارهاي هوايي و دريايي اختلاف ناچيزي وجود دارد.هر دو براي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رديابي و پيگيري توفان هاي تندري و سيليكون ها مورد استفاده قرار مي گيرند.اغلب محل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فرودگاه در نقاطي كه بيشترين حساسيت را در برابر توفان ها دارد،قرار مي گيرد.در اين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]موارد (هنگام بروزطوفان) به ساكنين و هواپيماها هشدار مي دهند.اين اطلاعات موجب[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]افزايش ديده باني در بخش هاي مختلف پيش بيني مي گردد،در برخي از اين روش ها ميزان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بارندگي را به طور دقيق تعيين مي كنند. بنابراين رادارها امكان توسعه اطلاعات و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]داده هاي هواشناسي را مسير مي سازند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot]در ضمن مي توان ميزان بارندگي را دقيق[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اندازه گيري كرد و در بخش هاي تحقيقاتي هواشناسي و هيدرولوژي (آ[/FONT][FONT=&quot]‎[/FONT][FONT=&quot]بشناسي) مورد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]استفاده قرار داد.بنابراين با استفاده از كامپوترها ي اوليه مي توان مقدار زيادي از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]داده ها را با كمك افراد ارائه و با داده هاي ديجيتالي بطور يكسان مورد پردازش قرار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]داد و مكن است تنها تعدادي از حوادث معروف را انتخاب نمايند.علاوه بر اين ،مي توان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]با حداقل تجربه داده ها را تهيه و به شخص استفاده كنند انتقال داد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اواخر سال هاي 1960 همزمان با ظهور كامپيوترهاي سريع و كوچك ،استفاده از رادار نيز[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]توسعه يافت.ممكن است در شرايط عادي داده هاي رادار تنها متعلق به اطلاعاتي در مورد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بارندگي باشد.باشد.بنابراين در اغلب موارد نياز به دقت در داده ها و اصلاح اين[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ميانگين ها مي باشد .اين كار هميشه بطور مداوم صورت مي گيرد .وليكن برخي از كشورها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ثابت كردند كه داده هاي ارائه شده از رادار تاحدودي براي هشدار دادن سيل و براي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مديريت كلي آب مناسب مي باشد.تركيب داده ها با استفاده از چند رادار،علاوه بر شكل[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مركب داده هاي تركيبي رادار،داده هايي كه با استفاده از ماهواره ها بدست مي آيند و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]داده هايي كه بيشتر از ابزار و ادوات ويژه هواشناسي بدست مي آيند تماما مورد بررسي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و پيگيري قرار مي گيرند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]از چندين ساعت قبل ميزان بارندگي پيش بيني مي شود[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و داده ها و اطلاعات رادار ها از طريق صفحه تلويزيون و كامپيوترها براي پردازش[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بيشتر مدل هاي هواشناسي و هيدرولوژي(آبشناسي) مورد استفاده قرار مي گيرد و با توجه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]به ديجيتال بودن سيستم ها مي توان از داده ها براي بدست آوردن ميزان بارش نواحي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مختلف بهره برد.بنابراين مي توان اين ارقام و اطلاعات را به آ[/FONT][FONT=&quot]‎[/FONT][FONT=&quot]ساني تا مسافت هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]زيادي براي نمايش دادن به كاربر ارسال كرد و ميزان زيادي از كارهاي باقي مانده داد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]معيارهاي رايج در نصب و راه انداري رادار در سال 1981 فرض بر اين بود كه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رادارهاي هوايي كه در بخش هاي سراسر جهان مورد استفاده قرار مي گرفت بين 600 تا 650[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رادار بوده است در اينجا در مورد تعدادي از باند[/FONT][FONT=&quot]- C ( cm 5 ) [/FONT][FONT=&quot]و باند[/FONT][FONT=&quot] X (cm 3 ) [/FONT][FONT=&quot]كه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]احتمالا هر كدام كمي بيش از 200 بوده،باند[/FONT][FONT=&quot] S (cm 10 [/FONT][FONT=&quot]تا حدودي كمتر از 200 است و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مابقي طول موج رادارها در حدود 60 است كه تعدادي از باند[/FONT][FONT=&quot]-X / [/FONT][FONT=&quot]باند[/FONT][FONT=&quot]-S [/FONT][FONT=&quot]و برخي از[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]باند[/FONT][FONT=&quot]-K (cm 0.86 )/[/FONT][FONT=&quot]باند[/FONT][FONT=&quot] X [/FONT][FONT=&quot]را شامل مي شود.طول موجي كه براي رادارها معمولا استفاده[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]مي شود توسط[/FONT][FONT=&quot] USSR [/FONT][FONT=&quot]يا برخي از كشورهاي همجوار مورد استفاده قرار مي گيرد.در حدود 200[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سيستم رادار ايجاد شده است كه برخي از آنها ارقام را مورد پردازش قرار مي دهند و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بطور معمول[/FONT][FONT=&quot] PPI / RHI [/FONT][FONT=&quot]را نمايش مي دهند و بطور خودكار كمتر از 60 پردارش را در[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]سيستم انجام داده و داده ها را ارائه مي نمايند،البته اين اعداد به سرعت افزايش مي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]يابند[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]دانشمندان هواشناسي توانستند با مشاهده اين پديده ها و ارتفاع و شدت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ابرهاي طوفان زا و داراي بارندگي را بر روي نقشه مشخص كنند و حتي رشد نمو و تغييرات[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آنها را مطالعه نمايند. گفتيم در رادارهاي هواشناسي صفحات مختلفي بكار مي رود كه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رايج ترين اين صفحات[/FONT][FONT=&quot] PPI [/FONT][FONT=&quot]مي باشد.علت استفاده از[/FONT][FONT=&quot] PPI [/FONT][FONT=&quot]در هواشناسي اين است كه تنها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]چنين راداري مي تواند طوفانها و بارندگيها را مشخص و جهت آنرا تعيين سازد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]با آگاهي از امكانات رادارهاي هواشناسي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]، پروژه رادار هواشناسي در كشور[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]تصميم به راه اندازي اين سيستم پيشرفته در كشور دارد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]كاربردهاي رادارهاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هواشناسي ايجاد سيستمي با توانايي كشف، رديابي و تخمين عملكرد سيستم هاي فعال جوي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]براي برآورده نمودن نيازهاي زير هدف عمده پروژه رادارهاي هواشناسي است[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]1-[/FONT][FONT=&quot]امنيت ترافيك هوايي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]با توجه به[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]اينكه رادار هواشناسي مي تواند پديده هاي جوي را در سطوح فوقاني با دقتي بالا كشف و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رديابي كند،اين امكان را فراهم مي آورد تا خلبان پيش از ورود هواپيما به منطقه اي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كه شرايط نامناسب جوي دارد از موضوع آگاهي پيدا كند و تصميمات لازم را اتخاذ نمايد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]2-[/FONT][FONT=&quot]كمك به مديريت منابع آب[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]رادار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هواشناسي امكان پيش بيني هاي كوتاه مدت و دقيق از ميزان بارندگي را فراهم مي آورد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot]اين پيش بيني ها مي تواند مبناي خوبي را براي مديريت منابع آب از قبيل تنظيم دريچه[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]هاي خروجي آب از سدها براي جلوگيري از سر ريز شدن،پاكسازي راه آبها و… فراهم آورد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]همچنين اين اطلاعات مي تواند براي صدور هشدار نسبت به وقوع سيلاب يا طوفان[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بكار رود.علاوه بر اين اطلاعات جمع آوري شده مي تواند براي پيش بيني هاي بلند مدت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]در مورد ميزان بارندگي و به تبع آن منابع آب بكار رود كه در موارد متعددي چون توليد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]برق و كشاورزي كاربرد دارد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]

[/FONT][FONT=&quot]3-[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]كشاورزي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]همانطور كه گفته شد رادار هواشناسي امكان پيش بيني هاي كوتاه مدت[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]بارندگي را فراهم مي آورد.اين پيش بيني ها علاوه بر ميزان بارندگي،شدت و نوع آن را[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]نيز شامل مي شود.به اين ترتيب پديده هاي زيانبار براي محصولات كشاورزي از قبيل تگرگ[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]،باران شديد و طوفان قابل پيش بيني خواهد بود[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]4-[/FONT][FONT=&quot]تعديل آب و هوا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]شناسايي و رديابي توده هاي فعال و غير فعال جوي و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]برآورد نوع فعاليت آنها مي تواند منجر به اتخاذ تصميم درست و به موقع براي باروري[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ابرها،تبديل تگرگ به باران و ساير روشهاي تعديل آب و هوا گردد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]5-[/FONT][FONT=&quot]تحقيقات[/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]يكي از زمينه هاي باز تحقيقات ،ايجاد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]الگوريتم و روشهاي براي پيش بيني و تخمين سيستمها مي باشد.اينكار با داشتن داده هاي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]آماري دقيق و با فاصله زماني هر چه كوتاهتر ممكن مي شود.داشتن آماري با دقت زماني و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]فشردگي مكاني بالا از بارندگي،براي پيشبرد اين اهداف مناسب مي باشد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]6-[/FONT][FONT=&quot]مديريت راهها[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]فراهم آوردن امكان پيش بيني بارش[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]برف و ساير نزولات آسماني و طوفانها مي تواند عاملي مؤثر در جلوگيري از حوادث[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رانندگي ناشي از لغزندگي معابر و سوانح ناشي از سقوط بهمن باشد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]7-[/FONT][FONT=&quot]پيش بيني عمومي وضع هوا[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]رادار هواشناسي كاربرد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]عمده اي در پيش بيني هاي كوتاه مدت و بلند مدت وضع هوا و تحليل شرايط جوي دارند و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]دضعيت جوي حاضد را با تصويرهايي گويا و زيبا ارائه مي دهند كه قابل ارائه از طريق[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]رسانه هاي جمعي نظير تلويزيون و اينترنت مي باشد[/FONT][FONT=&quot]. [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]محصولات رادار[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot]محصولات هواشناسي شامل محصولات اوليه و[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ثانويه هستند كه از داده هاي خام اوليه[/FONT][FONT=&quot] V [/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]Z[/FONT][FONT=&quot]، [/FONT][FONT=&quot]W [/FONT][FONT=&quot]بدست مي آيند.از محصولات رادار مي[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]توان به چند مورد اشاره نمود كه عبارتند از:محصول هواشناسي[/FONT][FONT=&quot] ( PPI RHI CAPPI VAD … ) [/FONT][FONT=&quot]محصول آبشناسي[/FONT][FONT=&quot] ( RDS AZS ) [/FONT][FONT=&quot]محصول پيشبيني و هشدار[/FONT][FONT=&quot] ( HHW WRN … ) [/FONT][FONT=&quot]محصول پديده ها[/FONT][FONT=&quot] ( SWI MESO …) [/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]
[/FONT][FONT=&quot] در واقع تعداد اعوجاجهاي موج صوتي ثابت بوده ولي در زمان كوتاه‏تري به سمت شما آمده و از آنجائي‌كه تعريف فركانس تعداد نوسانات موج در واحد زمان است لذا اگر قبلاً اين نوسانات را 1 بر 60 ثانيه تقسيم ‏كرديم و فركانس [/FONT][FONT=&quot]F[SUB]1[/SUB][/FONT][FONT=&quot] بدست مي‏آمد، حال بايد اين تعداد نوسانات را بر 54 تقسيم كنيم كه مطمئناً عددي بزرگتر خواهد شد. اين عدد بزرگتر يا فركانس بالاتر يعني صداي «زير»تر. همين توجيه نيز براي خودرويي كه از شما وجود دارد، در اين حالت شما 64 ثانيه صداي بوق را مي‏شنويد كه فركانس حاصله در اين حالت كمتر (يا صداي بم‏تر) خواهد بود.[/FONT]
[FONT=&quot]شكستن ديوار صوتي[/FONT]
[FONT=&quot] اينك كه ما در حال بحث بر روي رابط صدا و سرعت هستيم مي‏توانيم در مورد شكستن ديوار صوتي هم صحبت كنيم. فرض كنيد آن خودرويي كه صحبتش بود با سرعتي معادل 100 كيلومتر در ساعت به‌ سوي شما، آن هم در حال بوق زدن، حركت كند، امواج صوتي چون سرعتي معادل همان سرعت خودرو را دارند، لذا نه از آن جلو زده و نه عقب مي‏مانند، لذا در كل مدت حركت خودرو شما صدايي را نخواهيد شنيد. اما در لحظه‏اي كه خودرو به شما مي‏رسد، تمام امواج صوتي جمع شده و يكجا شما آنها را مي‏شنويد. صداي بسيار بلند و با فركانس بسيار بالا.[/FONT]​
[FONT=&quot] اين صدا توسط هواپيمايي كه قادرند با سرعتي معادل با سرعت صوت حركت كنند مي‏تواند موجبات وحشت بسياري از افرادي كه در زير مسير اين هواپيما قرار دارند بوجود آورده قدرت اين صدا به قدري است كه مي‏تواند شيشه‏ها را بشكند.[/FONT]​
[FONT=&quot] چنين اتفاقي براي قايقها نيز رخ مي‏دهد. منتهي در اين ميان تجمع امواج آب كه سرعتي در حدود سرعت اين قايقها دارند. اين موج متمركز بصورت [/FONT][FONT=&quot]V[/FONT][FONT=&quot] شكل از جلو قايق به طرفين حركت مي‏كند كه زاويه اين موج توسط سرعت قايق كنترل مي‏شود. در واقع تجمع امواجي كه قايق در هر لحظه توليد مي‏كند و هر لحظه بر آن مي‏افزايد نيز توسط پديده داپلر قابل توضيح است.[/FONT]​
[FONT=&quot] شما مي‏توانيد با استفاده از تركيبي از پژواك و پديده داپلر بصورتي كه در زير مي‏آيد استفاده كنيد. در محلي كه ايستاده‏ايد به سمت خودرويي كه در حال حركت (به سمت شما يا در خلاف جهت) اصواتي را بفرستيد. بعضي از اين اصوات پس از برخورد با خودرو به سمت شما باز مي‏گردند. (پژواك) از آنجايي كه خودرو در حال حركت است لذا اصوات منعكس شده يا به هم فشرده مي‏شوند (در حالي كه خودرو به سمت شما مي‏آيد) و يا از هم باز مي‏شوند. در حالت حركت مخالف در هر دو صورت شما مي‏توانيد با مقايسه موج فرستاده شده و بازگشته سرعت خودرو را بدست آوريد.[/FONT]​
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot]مفهوم رادار:[/FONT]​
[FONT=&quot] ديديم كه مي‏توان با استفاده از مفهوم پژواك به فاصله اجسام دور پي برد و همين طور با استفاده از تغيير پديده داپلر به سرعت اين جسم پي ببريم. با توجه به اين مفاهيم مي‏توان فهميد كه رادار صوتي چيست؟ اين گونه رادار در زيردريايي‏ها و كشتي‏ها كاربرد دارد و هميشه در حال كار است. مي‏توان از رادار صوتي در محيط آزاد نيز استفاده كرد، اما بخاطر چند اشكال ريز اين گونه رادار در هوا استفاده نمي‏شود.[/FONT]
[FONT=&quot]- صدا در هوا مسافت زيادي را نمي‏تواند بپيمايد[/FONT][FONT=&quot]…[/FONT][FONT=&quot]. شايد در حدود 5/1 كيلومتر و يا كمي بيشتر[/FONT]​
[FONT=&quot]- هركسي مي‏تواند صدا را بشنود لذا استفاده از صدا در محيط آزاد موجب آزار ديگران مي‏شود كه البته مي‏توان با بالا بردن فركانس صداي مورد استفاده و استفاده از امواج «فراصوت» اين مشكل را حل كرد.[/FONT] [FONT=&quot]- صداي منعكس شده حاصل از پديده پژواك بسيار ضعيف مي‏باشد به طوري كه دريافت آن بسيار سخت است. [/FONT] [FONT=&quot] سمت چپ: آنتن هاي مجموعه مخابراتي فضايي گلدستون (بخشي از شبكه ارتباطي فضايي ناسا) كه به ارتباطات مخابراتي راديويي فضاپيماهاي ميان سياره‏اي ناسا كمك مي‏كند.[/FONT] [FONT=&quot]سمت راست: رادار جست وجوي سطح و هوا كه بر روي نوك دكل يك موشك هدايت شونده قرار گرفته است.[/FONT] [FONT=&quot] حال بياييد در مورد يك نمونه واقعي راداري كه براي شناسايي هواپيماهاي در حال پرواز بكار مي‏رود صحبت كنيم. سيستم رادار در ابتدا با روشن كردن فرستنده قوي‏اش يك دسته موج راديويي متراكم در آسمان و در جهات مختلف پخش مي‏كند. اين ارسال براي چند ميكروثانيه صورت مي‏پذيرد، حال فرستنده خاموش شده و گيرنده سيستم رادار مترصد دريافت پژواك امواج كه به همراه اطلاعات حاصل از پديده داپلر نيز هستند مي‏ماند.[/FONT] [FONT=&quot]امواج راديويي با سرعتي معادل سرعت نور حركت مي‏كنند، تقريباً در هر ميكروثانيه 300 متر را در فضا طي مي‏كنند؛ حال اگر سيستم رادار مذكور داراي يك ساعت بسيار دقيق و قوي باشد، مي‏تواند با دقت بسيار بالايي موقعيت هواپيما را مشخص كند، با استفاده از روشهاي خاص پردازش سيگنال براي تحليل پديده داپلر بر روي موجهاي برگشتي مي‏توان به دقت سرعت هواپيما را مشخص كرد.[/FONT] [FONT=&quot] آنتن رادار يك دسته كوچك اما قدرتمند پالس امواج راديويي از يك فركانس مشخص را در فضا مي‏فرستند. هنگامي كه امواج به يك جسم برخورد مي‏كنند منعكس شده و در اثر پديده داپلر فشرده‏تر يا گسسته‏تر مي‏شوند. همان آنتن وظيفه دريافت امواج منعكس شده را كه البته بسيار كمتر از امواج ارسالي هستند بر عهده دارد.[/FONT] [FONT=&quot]در رادارهاي زميني قضيه خيلي پيچيده‏تر از رادارهاي هوايي است، هنگامي كه يك رادار پليس به ارسال پالس موج راديويي مي‏پردازد بخاطر وجود اجسام بسيار در سر راهش مانند نرده‏ها، پلها، تپه‏ها و ساختمانها پژواكهاي بسياري را دريافت مي‏دارد، اما از آنجايي كه تمام اين اجسام ثابت هستند به جزء خودروها مورد نظر، لذا سيستم رادار خودروهاي پليس از ميان امواج منعكس شده، فقط آنهايي را انتخاب مي‏كند كه در آنها پديده داپلر قابل شناسايي است، آن هم به اندازه‏‏اي كه جسم متحرك اضافه سرعت داشته باشد، در ضمن آنتن اين رادارها بسيار دهانه تنگي دارند، چرا كه فقط بر روي يك خودرو تنظيم مي‏شوند.[/FONT] [FONT=&quot] البته امروزه پليسها در برخي كشورها از جمله كشور خودمان از تكنولوژي ليزر براي تعيين سرعت خودروها در بزرگراهها استفاده مي‏كنند. تكنولوژي به نام «ليدار» شناخته مي‏شود. در اين مدل بجاي امواج راديويي از اشعه نوري متمركز (يا همان ليزر) استفاده مي‏شود.[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] رادار تصويري مقدمه : گاه امکان بررسي اجسام از نزديک وجود ندارد . براي مثال جهت بررسي سطح اقيانوس ها نقشه برداري از اراضي جغرافيايي لزوم ساخت وسايلي که بتوانند از راه دور اين کاررا انجام دهند به چشم مي خورد . با دستيابي به تکنولوژي سنجش از راه دور بسياري از اين مشکلات برطرف گشت . در واقع در اين روش امکان بررسي اجسام وسطوحي که نياز به بررسي از راه دور دارند را فراهم مي آورد . سنجش از راه دور رامي توان به دو بخش فعال وغير فعال تقسيم کرد . گستره طول موج امواج ميکرويو نسبت به طيف مادون قرمز ومرئي سبب گرديده تا براي سنجش از راه دور به وسيله امواج از اين طيف استفاده گردد . عملکردسيستم هاي سنجش غيرفعال همانند سيستم هاي سنجش دما عمل مي کنند .دراينگونه سيستم ها با اندازه گيري انرژي الکترومغناطيسي که هر جسم به طور طبيعي از خود ساطع مي کند نتايج لازم کسب مي گردد .هواشناسي واقيانوس نگاري از کاربردهاي اين نوع سنجش مي باشد . در سيستم هاي سنجش فعال از طيف موج ميکرويو براي روشن کردن هدف استفاده مي شود . اين سنسورها را مي توان به دو بخش تقسيم کرد : سنسورهاي تصويري وغيرتصويري (فاقد قابليت تصويربرداري) . از انواع سنسور هاي غير تصويري مي توان به ارتفاع سنج واسکترومتر ها(پراکنش سنج ) اشاره کرد .کاربرد ارتفاع سنج ها در عکس برداري جغرافيايي وتعيين ارتفاع ازسطح دريا مي باشد .اسکترومتر که اغلب بر روي زمين نصب ميگردند ميزان پراکنش امواج را ازسطوح مختلف اندازه گيري مي کنند . اين وسيله در مواردي همچون اندازه گيري سرعت باد در سطح دريا و کاليبراسيون تصوير رادار کابرد دارد . معمول ترين سنسور فعال که عمل تصويربرداري را انجام مي دهد رادار مي باشد . رادارمخفف(radio detection and ranging) بوده وبه معني آشکارسازي به کمک امواج ميکرويو است .به طور کلي مي توان عملکرد رادار را در چگونگي عملکرد سنسورهاي آن خلاصه کرد . سنسورها سيگنال هاي ميکرويو را به سمت اهداف مورد نظر ارسال کرده وسپس سيگنال هاي بازتابيده شده از سطوح مختلف را شناسايي مي کند . قدرت (ميزان انرژي) سيگنالهاي پراکنده شده جهت تفکيک اهداف مورد استفاده قرارمي گيرد . با اندازه گيري فاصه زماني بين ارسال ودريافت سيگنال ها مي توان فاصله تا اهداف را مشخص کرد . از مزاياي شاخص رادار مي توان به عملکرد رادار در شب يا روز وهمچنين قابليت تصويربرداري درشريط آب و هوايي مختلف اشاره کرد . امواج ميکرويو قادر به نفوذ در ابر مه ,گردوغبار وباران مي باشند . از آنجاييکه عملکرد رادار با طرز کار سنسورهايي که با طيف هاي مرئي ومادون قرمز کار مي کنند متفاوت است لذا مي توان با تلفيق اطلاعات بدست آمده تصاوير دقيقي را بدست آورد. § اصول رادار : file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image018.jpgمهمترين نکته حائز اهميت در بخش قبل را ميتوان معرفي رادار به عنوان وسيله اندازه گيري معرفي کرد . اجزاء تشکيل دهنده سيستم رادار فرستنده , گيرنده آنتن وسيستم هاي الکتريکي جهت ثبت و پردازش اطلاعات مي باشد . همانطور که در تصوير شماره 1 مشاهده مي شود فرستنده ، پالس هاي کوتاه ميکرويو (A) را که بوسيله آنتن راداربه صورت پرتو متمرکز مي شوند(B) با فاصله زماني معيين توليد مي کند . آنتن راداربخشي از سيگنال هي بازتابيده شده (c) از سطوح مختلف را دریافت میکند. با اندازه گيري مدت زمان ارسال پالس و دريافت پژواک هاي پراکنده شده از اشياء مختلف مي توان فاصله آنها ودر نتيجه موقعيت آنها را تعيين نمود .با ثبت و پردازش سيگنال بازتابيده توسط سنسور تصوير دو بعدي از سطح مورد نظر تشکيل مي گردد . پهناي باند : از آنجاييکه گستره طيف امواج ميکرويو نسبت به طيف هاي مرئي ومادون قرمزوسيع تر مي باشد لذا اکثر رادار ها از اين طيف استفاده مي کنند . در رادارهاي تصويري اغلب از طول موج هاي زير استفاده مي شود: · ka&k&ku band · Xband · Cband · Sband · Lband · P_band file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.jpgتمامي طول موج هاي استفاده شده در رادارهاي تصويري در محدوده سانتيمتر است . طول موج رادار در نحوه تشکيل تصوير موثر مي باشد . با افزيش طول موج شاهد تصاوير با کيفيت بهتر مي باشيم .در دو تصوير زير(تصاوير شماره 2و3) از دو طول موج متفاوت استفاده شده است . شما مي توانيد تفاوت آشکاري را که دراين تصاوير وجود دارد مشاهده نماييد . علت اين تفاوت تغيير در نحوه فعل وانفعال سيگنال با سطح اشياء ميباشد که در ادامه درباره اين موضوع صحبت خواهد شد file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image020.jpg [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] قطبيدگي(polarization) : هنگامي که در مورد امواج الکترومغناطيسي همانند امواج ميکرويو صحبت مي گردد بحث درباره قطبيدگي حائز اهميت مي باشد . قطبيدگي عبارت است از جهت ميدان الکتريکي در امواج الکترومغناطيسي . به طور کلي مي توان قطبيدگي امواج را به سه دسته تقسيم بندي کرد : قطبيدگي خطي و دايره اي وبيضوي .
اغلب رادار هاي تصويري از قطبيدگي خطي استفاده کرده , که اين نوع قطبيدگي را مي توان به دو بخش عمودي(vertical) وافقي (horizontal) تقسيم بندي کرد (تصوير شماره4). اغلب سنسورهاي رادار طوري طراحي شده اند که قابليت ارسال وهمچنين دريافت امواج را به يکي از دو صورت بالا دارا هستند . در بعضي از رادارها دريافت وارسال امواج با ترکيبي از دو نوع قطبيدگي انجام مي پذيرد file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif به طور کلي مي توان چهارترکيب از قطبيدگي رادار در نظر گرفت : · file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image022.jpgHH · VV · HV · VH حرف H نشان دهنده قطبيدگي افقي وحرفV نميانگر قطبيدگي عمودي ميباشد . درچهارترکيب بالا حرف سمت راست نحوه دريافت سيگنال را نشان مي دهد . file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image024.jpg
§ هندسه رادار (radargeometry): file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif​
درسيستم تصويربرداري رادار هوايي با جابجانمودن سکو در يک مسير مستقيم که مسيرپرواز(flight direction)(A) ناميده مي شودعمل تصويربرداري انجام ميگردد . پاي قائم در صفحه تصوير را ندير(nadir)(B) مي ناميم .آنتن رادار امواج را براي روشن کردن نوارتصوير(swath) (C) ارسال مي کند . با قرار گرفتن نوارهاي تصوير در کنار هم ناحيه تصوير(track) (ناحيه خاکستري رنگ ) تشکيل مي گردد که اين ناحيه نسبت به خط ندير فاصله دارد . محور طولي ناحيه تصويرکه با مسير پروازموازي مي باشد را سمت(azimuth)(E) ومحورعرضي راکه برمسيرپروازعمود است را برد(range)(D) مي ناميم .


§ واژه شناسي : محدوده نزديک (Near range): بخشي از نوارتصوير که به خط ندير نزديک است . محدوده دور(far range) : بخشي از نوار تصوير که در فاصله دور نسبت به خط ندير قرار دارد . برد ميل (slant range): خط شعاعي که از رادار به هريک از اهداف مي توان نظير کرد . برد زميني (ground range ) : تصوير برد ميل در سطح زمين . زاويه تابش(incidence angle) : زاويه بين پرتورادار و سطح زمين . زاويه ديد(look angle) : زاويه بين خط عمود وپرتو رادار.
§ اثرات سطح بر تصوير رادار :
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image026.jpg
ميزان روشنيي ( درخشندگي ) تصوير به ميزان پراکندگي(scattering) سيگنال هاي ميکرويو در برخورد با سطح بستگي دارد . پراکنش سيگنال به پارامترهايي از قبيل مشخصات رادار (فرکانس قطبيدگي هندسه ديد و…) وهمچنين خصوصيات سطح (پستي وبلندي نوع پوشش و…) وابسته است . به طور کلي مي توانيم عوامل بالا را در سه عامل اصلي زير خلاصه کنيم :​
1) صيقلي بودن سطح 2) هنسه ديد و رابطه آن باسطح 3) درصد رطوبت وخصوصيات الکتريکي سطح file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gifصيقلي بودن سطح مهمترين عامل تعيين کننده روشنايي تصويرمي باشد . سطوح صاف موجب بازتابش آيينه اي(A) در فعل وانفعال سيگنال رادار با سطح مي گردند . درنتيجه اين نوع بازتابش مقدار اندکي ازسيگنال هاي بازتابيده شده به سمت رادار باز ميگردند . بنابرين سطوح صاف با درجه تيره گي بيشتر در تصوير ظاهر خواهند گشت . سطوح ناصاف سيگنال هاي رادار راتقريبا به صورت يکنواخت بازتاب مي دهند . و درنتيجه بخش عمده اي از اين سيگنال ها به سمت راداربازميگردند . بنابرين سطوح ناصاف با درجه روشنايي بيشتر در تصوير مشاهده مي شوند . به اين نوع انعکاس بازتابش پخشيده(B)گفته مي شود . احتمال وقوع انعکاس زاويه اي (C) در نواحي که از سطوح عمود برهم تشکيل شده وجود دارد. به بيان ساده تر سيگنال هاي بازتابيده شده از سطح اول پس از برخورد به سطح دوم به سمت رادار بازتاب داده ميشود .اين نوع انعکاس به طور معمول در مناطق شهري (ساختمان ها خيابان ها پل ها و… ) اتفاق مي افتد . صخره ها کوه ها ونيزار رودخانه ها نيز سيگنال رادار را اينگونه بازتاب مي دهند . زاويه تابش. file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image028.jpg(incidence angle) نيز در نحوه شکل گيري تصوير همچنين صيقلي بودن سطوح نقش ايفا مي کند . با در نظر گرفتن سطح وطول موج ثابت با افزيش زاويه تابش سيگنال هاي کمتري به سوي رادار بازميگردند ودر نتيجه درجه تيره گي افزيش مي يابد .به بيان ديگر با افزيش زاويه تابش سطوح صيقلي تر از مقدار واقعي خود در تصوير ظاهرمي شوند . به طور کلي تغيير در هندسه ديد در بهبود نقشه هاي جغرافيايي وهمچنين برطرف کردن اختلال هايي از قبيل سيه دارشدن و کاهش عمق تصويرموثر مي باشد . وجود رطوبت در خصوصيات الکتريکي وحجم اجسام موثر مي باشد . تغيير در خواص الکتريکي در جذب ارسال وهمچنين نحوه شکل گيري تصوير موثر مي باشد . بنابراين درصد رطوبت اجسام در فعل وانفعال سيگنال رادارومتعاقبا تصوير موثر مي باشد . معمولا با افزيش رطوبت جسم سيگنال هاي بيشتري توسط جسم بازتابيده مي شود . براي مثال علفزارهاي وسيع در هنگامي که مرطوب هستند در تصوير رادار روشنتر ظاهر مي شوند .
§ دقت تفکيک(spatial resolution) :file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image030.jpg
به ميزان توانايي رادار جهت تفکيک اشياء مختلف از همديگر دقت تفکيک گفته مي شود . بر خلاف سيستم هاي نوري افزيش دقت تفکيک در رادار بر اساس خصوصيات امواج ميکرويو وهمچنين تاثيرات هندسي انجام مي پذيرد . دررادارهايي که از يک آنتن جهت ارسال امواج استفاده مي کنند يک پالس موج ارسال گشته و با دريافت پژواک آن توسط گيرنده تصوير تشکيل مي شود .​
دقت تفکيک را مي توان در دو راستا بررسي کرد . در جهت سمت ناحيه تصوير که دقت سمت (azimuth resolution) ناميده مي شود ودر جهت برد که آن را دقت برد (range resolution) مي ناميم .
دقت برد به طول پالس رادار (P) بستگي دارد . در صورتي که عمل تفکيک با طول بيشتر از نصف پالس صورت گيرد اهداف از يکديگر قابل تشخيص اند . براي مثال در شکل شماره 8 اهداف 1و2 در تصوير به صورت يک جسم مشخص شده در حاليکه هدف هاي 3و4 به راحتي از هم تفکيک شده اند . با افزيش زاويه تابش (افزيش برد )شاهد کاهش دقت برد مي باشيم .file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif
دقت سمت به پهناي ستون امواج رادار يا پهناي زاويه اي (beam width) (A) و همچنين برد مايل(slant range) وابسته است . با افزيش پهناي زاويه اي مي توانيم شاهد دقت سمت باشيم . در تصويرشماره 9 اهداف 1و2 که در محدوده نزديک قرار دارند توسط رادار به راحتي قابل تشخيص اند درحاليکه هدف هاي 3و4 که در محدوده دور قرار گرفته اند قابل تشخيص نمي باشند . همچنين با افزيش طول آنتن رادار مي توان دقت سمت را افزيش داد

رادار دهانه ترکيبي (synthetic aperture radar):
همانطور که در قسمت قبل گفته شد جهت بالابردن دقت سمت مي توانيم طول آنتن رادار را افزيش دهيم . اگرچه در اين افزيش طول ما با محدوديت هايي مواجه هستيم . در رادرهاي هوايي طول آنتن رادار بين 1 تا 2 متر در نظر گرفته مي شود . در ماهواره ها ما مي توانيم اين محدوده را بين 10 تا 15 متر در نظر بگيريم . با تغييراتي در چگونگي حرکت سکوي رادار وثبت و پردازش سيگنال هاي بازتابيده شده مي توان بر محدوديت اندازه غلبه کرد . بدين طريق که ما با تغيير در نحوه رفتار رادار به صورت مجازي طول آنتن رادار را افزيش داده يم .
1) ابتداشيءهدف (A)سيگنال هاي ميکرويو را به صورت پالس دريافت کرده . پژواک هاي هر پالس توسط رادار ثبت مي شوند . سکوي رادار در مسير مستقيم به طور پيوسته در حال حرکت است . در طول زماني که شيء هدف در معرض پالس هاي رادار قرار داردعمل ثبت سيگنال هاي بازتابيده شده از شيءتوسط رادار انجام مي پذيرد .​
2) زمان چنداني طول نمي کشد تا طول آنتن ترکيبي (B) مشخص گردد . با افزيش پهناي زاويه اي وهمچنين کاهش سرعت سکو مي توانيم دقت سمت را در محدوده دور افزيش دهيم .در نتيجه شاهد ثابت ماندن دقت تفکيک درراستاي سمت مي باشيم .به تکنولوژي فوق که جهت افزيش دقت برد صورت مي پذيرد رادار دهانه ترکيبي يا SAR گفته مي شود .اين روش در اکثررادارهاي هوايي وفضايي استفاده مي شود file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image032.jpg
· § خصوصيات تصوير رادار :
·
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image033.gifدر تصاوير رادار با نوعي اختلال مواجه هستيم که به نويز اسپيکل(speckle) معروف است .اين اختلال که باعث ظاهرشدن دانه هاي ريزودرشت (بافت فلفل نمکي) در تصوير مي شود زاييده ساختار بهم ريخته سطح و همچنين تداخل سيگنال هي بازتابيده مي باشد . به عنوان نمونه يک سطح هموار مانند علفزار(تصوير شماره 11) را در نظر مي گيريم . بدون در نظر گرفتن اثر اين اختلال پيکسلهاي تصوير با درجه روشنايي يکسان مشاهده مي شوند . حال آنکه در تصوير حقيقي به علت تداخل سيگنال هاي پراکنده شده پيکسل ها داري درجات روشنايي متفاوت مي باشند .
در واقع نويز اسپيکل کيفيت تصاوير راکاهش داده ودر نتيجه درتحليل تصاويربا مشکل مواجه مي شويم .حال براي کاهش اين اثر ميتوان دو روش را بکار برد :​
1) ديد چندگانه (multi-looking processing):​
در اين روش هر پرتو رادار به چندين زيرپرتو (اشعه) تقسيم شده و هر اشعه وظيفه پوشش دادن يک ناحيه را بر عهده دارد . با ثبت تصاوير تشکيل شده توسط هر اشعه ومعدل گيري از آنها جهت تشکيل تصوير نهايي مي توان نويز اسپيکل را کاهش داد .

2) *****ينگ (spatial filtering) : file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif​
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image035.jpgپس از پايان يافتن مرحله اول وتشکيل تصوير اوليه *****کردن تصوير آغاز مي شود . دراين روش با حرکت دادن يک پنجره متشکل از تعدادي پيکسل (معمولا 55 يا 33 ) در طي سطر وستون تصوير از پيکسل هايي که هر پنجره پوشش مي دهد معدل گيري (درجه روشنايي پيکسل هاي موجود در هر پنجره اندازه گيري شده وپيکسلي با درجه روشنايي واحد جايگزين پنجره مربوطه مي گردد) انجام مي شود .

بايستي توجه داشته باشيم که کاهش نويز اسپيکل باعث کاهش وضوح تصوير مي گردد . همانطور که درتصاويرزير مشاهده مي شود تصوير زيرين نسبت به تصوير ديگر داري وضوح کمتري است . در نتيجه براي ايجاد تصاوير با جزئيات دقيق نمي توان از اين روش استفاده کرد . زماني که سطح هدف را وسيع در نظر بگيريم کاهش نويز اسپيکل مي تواند مثمر ثمرباشد .​
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image037.jpg[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif[/FONT]​
[FONT=&quot]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.gif[/FONT]​

گاه نياز به استفاده از اندازه گيريهاي دقيق جهت مقايسه مشاهدات وبدست آوردن نتايج لازم مي باشد . در نتيجه بايستي دقت ابزار اندازه گيري افزيش پيدا کند . اين فعل توسط فرآيندي به نام کاليبراسيون (calibrasion) انجام پذير است . ازآنجاييکه عمل اندازه گيري از اعمال اصلي رادار مي باشد در نتيجه کاليبراسيون بسيار مهم مي باشد . کاليبراسيون تلاش مي کند تا اختلاف ميان مقدار انرژي سيگنال بازتابيده با مقدار اندازه گيري شده توسط رادار کاهش يابد . در نتيجه کاليبراسيون دقيق ما شاهد تصاويري با دقت اندازه گيري يکسان توسط رادار خواهيم بود .​
در کاليبراسيون نسبي سعي بر افزيش دقت سيستم رادار است . در حاليکه در کاليبراسيون مطلق با نصب دستگاه هايي بر روي زمين انرژي سيگنال هاي بازتابيده شده از سطح اندازه گيري شده و پس از تقويت به سوي رادار فرستاده مي شوند. رادار مي تواند با استفاده از اين مقادير به مقدار حقيقي انرژي دست پيدا کند .ودر نتيجه استنباط دقيقتري ازسطح حاصل داشته باشد .​
§ کاربردهي پيشرفته :
علا وه بر کسب واستفاده درست از اطلاعات کابرد هاي خاص رادار به شرح زير مي باشد :​
نخست تکنولوژي تصوير سه بعدي (stereo image) مي باشد . در اين روش با پوشش دادن ناحيه تصوير با زواياي تابش متفاوت وهمچنين بهره گيري ازجهت هاي ديد متفاوت يا مخالف و انطباق تصاوير ايجادشده مي توان يک تصوير سه بعدي از ناحيه تصوير ايجاد کرد .در نتيجه اختلال هايي از قبيل سيه دارشدن بعضي نواحي برطرف گرديده وزمينه براي تحليل دقيقتر تصاوير فراهم مي گردد . اين تکنولوژي در تحليل تصاوير مناطق جنگلي و جغرافيايي وهمچنين نقشه برداري از اراضي کاربرد دارد .​
از ديگر پيشرفت هاي حاصل شده مي توان به قطبش سنجي (polqrimetry) اشاره کرد . در اين روش امکان دريافت و ارسال سيگنال هاي ميکرويو به صورت ترکيبي از قطبيدگي افقي و عمودي وجود دارد . در نتيجه ما مي توانيم چهار ترکيب HH VV VH HV را براي دريافت يا ارسال امواج در نظر بگيريم . بدين طريق با ايجاد تصاويري با ويژ گي هاي مختلف نتايج لازم جهت دستيابي به تصوير دقيقتر حاصل مي گردد .​
[FONT=&quot] [/FONT]
 

MMB5146

عضو جدید
رادار

رادار

[FONT=&quot]بسمه تعالي[/FONT]
مقدمه :
آگاهي از وضعيت اطراف، از سيستمها و سنسورهاي همچون رادار، IR، مادون قرمز، سونار و ... بهره برداري مي شود كه اين سنسورهاي از نظر الكترونيكي و الكترومغناطيسي، به دو دسته عمده اكتيو و پسيو تقسيم بندي مي شوند . كاربران نظامي سعي و تلاش دارند، موقعيت مكاني دشمن را به طريقي بدست آورند، كه محل حضور نيروي خودي از ديد دشمن مخفي مراقبت پيراموني براي كاربران عمومي و به ويژه براي كاربران نظامي از اهميت خاصي برخوردار مي باشد . جهت بماند . بنابر اين در چندين سال اخير از سيستم هاي پسيو در ماموريت هاي خود استفاده مي نمايند . يكي از اين سيستم ها، رادار پسيو مي باشد، كه با بهره برداري از چند گيرنده و ايستگاه مركزي و با انجام پردازشهاي سيگنال و اطلاعات، محل قرار گرفتن سيستم فعال دشمن را مشخص مي نمايند . آگاهي از موقعيت دشمن براي مسئولين عملياتي جهت اجراي انواع مانورهاي نظامي از اهميت خاصي برخوردار مي باشد، بنابر اين ضروري است كه موقعيت اعلام شده، حداقل خطا را داشته باشد . در رادار، تعيين موقعيت براي اهداف فعال ثابت، با حل معادلات مكان يابي و داشتن فرصت مناسب راحتر از تعيين موقعيت براي اهداف فعال متحرك مي باشد . براي تعيين مكان اهداف فعال متحرك موضوع هاي زير مطرح ميباشد : 1) تغيير مكان اهداف 2) خارج شدن از برد آشكار سازي رادار 3) تغيير جهت و انجام مانور توسط اهداف 4) تخمين محل قرارگرفتن اهداف در زمان هاي بعدي 5) پيوند اطلاعات قبلي با مشاهدات فعلي 6) تعيين مسيرحركت اهداف 7) پيش بيني مسيرحركت در زمان هاي آينده 8) و ...... نكته قابل توجه درمطالب فوق تاثير عملكرد موضوعات بر يكديگر ميباشد و براي رسيدن به دقت قابل قبول در سيستم هاي تجاري و نظامي، ضروري است با مطالعه روشهاي مختلف و انتخاب الگوريتم مناسب و بهينه موقعيت اهداف متحرك، با كمترين خطا، بدست آيد . دراين پايان نامه سعي و تلاش مي شود، ردگيري اهداف سطحي دو بعدي در دريا، توسط رادار پسيو مورد بررسي قرار گيرد ؛ با توجه به اينكه تفاوتهاي عمده اي بين رادار اكتيو و پسيو ميباشد، ليكن سعي مي شود در فصل يكم، بلوك دياگرام كلي واحد پردازش اطلاعات رادار، مفهوم ردگير اهداف و ملزومات ردگيري، به صورت اجمالي ارائه شود و در فصل دوم مطالبي در باره، روشهاي مختلف مكان يابي، دستگاه مختصات، مدلهاي حركتي اهداف، روشهاي تخمين و *****ينگ، الگوريتم هاي تخصيص داده و آغاز ردگيري ارائه مي گردد . در فصل سوم با در نظر گرفتن، شرايط ومسائل رادار پسيو و تفاوتهاي آن با رادار اكتيو، و مطالب بيان شده در فصل دوم، الگوريتم ها و روشهاي مناسب براي ردگيري در رادار پسيو ارائه مي شود . اهداف دريايي نسبت به اهداف هوايي، مانور كمتري دارند بنابر اين در فصل چهارم با اجراي شبيه سازي، مدل حركتي مناسب ، الگوريتم تخمين و تخصيص داده مناسب و بهينه انتخاب مي شود . در فصل پنجم ، چكيده بررسي ها و بلوك دياگرام پيشنهادي ارائه شده است . يكي از موضوعات مهم در رادار پسيو، مديريت ردگيري و كنترل سيستم هاي گيرنده ها و همزمان سازي عملكرد آنها مي باشد و توضيح اجمالي در اين مورد نيز بيان مي گردد . لازم به ذكر است كه برخلاف رادار اكتيو، دانش پردازش سيگنال و اطلاعات رادار پسيو در سطح كشور كم مي باشد و تا كنون سيستم عملياتي ساخته نشده است و به دلايل سياسي تامين رادار پسيو از كشورهاي دارا تكنولوژي امكان پذير نمي باشد بنابراين لازم و ضروري است بررسيهاي عميق و پيوسته در اين موضوع انجام گيرد تا انشاء ا... دانش ساخت رادار پسيو، همانند دانش ساخت رادار اكتيو در كشور، بومي شود . در فصل ششم نتايج بررسي ها انجام شده در اين پايان نامه بيان شده است و پيشنهاداتي ارائه گرديده كه لازم است با تعريف پروژه ها و پايانامه هاي ديگر بررسي جامعتري انجام گيرد تا انشاءا... نياز نيروي مسلح به رادار پسيو مرتفع گردد و قدمي در راستاي سرافرازي اسلام عزيز و ميهن ولايت مداري ايران برداشته شود .

بسمه تعالي
 

MMB5146

عضو جدید
1-1 مقدمه :
تفاوتهاي عمده اي بين رادار اكتيو و پسيو ميباشد،كه اين تفاوتها در عملكرد گيرنده ها، پردازش سيگنال، پردازش اطلاعات و مديريت ردگيري تاثير گذار مي باشد ليكن در بسياري از مفاهيم مشترك مي باشند . در اين فصل بصورد اجمالي در مورد مفاهيم و بلوك دياگرام واحد پردازش اطلاعات رادار و ارتباط آن با ديگر واحد ها بيان مي شود و بلوگ دياگرام ردگيري چند هدفه ارائه مي گردد .
1-2 آشنايي با واحد پردازش اطلاعات ردگيري : ]1[،]2[،]3[ file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gifواحد پردازش اطلاعات ردگيري از واحدهاي مهم در رادار ميباشد و به عبارت ديگر عملكرد سيستم توسط اين واحد به نمايش گذاشته مي شود و يا جهت بهره برداري هاي مختلف، اطلاعات حاصل از انجام پردازشهاي مختلف و اجراي الگوريتمهاي بهينه، با ساختار مشخص به سيستمهاي ديگر، براي انجام ماموريت خاص انتقال داده مي شود . در شكل 1-1 نمودار بلوكي ارتباط بين واحد پردازش و ديگر واحد ها رسم شده است، همانطور كه در شكل نشان داده شده، خروجي واحد پردازش سيگنال، همراه پارامترهاي کنترل ردگيري و تعريف رده هاي دستي كه از طرف كاربر، تنظيم شده است وارد واحد پردازش اطلاعات ميشود .
شكل 1-1 بلوك ارتباط بين واحد پردازش و ديگر واحد ها
خروجي واحد پردازش مختصات دو بعدي ( يا سه بعدي )، سمت و زاويه، سرعت و مسير حركت هدف ميباشد، كه اين اطلاعات هر هدف به واحد بعدي جهت نمايش، ذخير يا انتقال، وارد مي شود . دررادار اكتيو، سيستم از سيگنال ارسالي آگاهي دارد و در واحد پردازش سيگنال توسط روشهاي مختلف، با در نظر گرفتن مشخصات سيگنال ارسالي، سيگنال مشابه به سيگنال ارسالي را از سيگنالهاي دريافتي تفكيك مي كند و با در نظرگرفتن اين موضوع كه درهر لحظه يك سيگنال برگشتي از هدف را دارد، بنابر اين با اجراي روشي مناسب موقعيت هدف را محاسبه ميكند ولي در رادار پسيو دو بعدي براي تعيين موقعيت نياز به حداقل سه گيرنده مي باشد و سيگنال ارسالي از فرستنده، توسط اين سه گيرنده به سيستم مركزي منتقل مي شود و در سيستم مركزي ضروري است اقدامات زير، براي تعيين موقعيت فرستنده، انجام گيرد : 1- تقسيم بندي سيگنالهاي مشابه 2- حل معادلات مكان يابي ( تبديل اطلاعات زماني به اطلاعات مكاني ) در شكلهاي 1-2 و1-3 مفهوم مطالب بيان شده، آشكار مي گردد .
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.jpg​
شكل 1-2 نمايي از يك رادار اكتيو
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.jpg​
شكل1-3 نمايي از يك رادار پسيو
نحوه حل معادلات مكان يابي و روش تقسيم بندي سيگنالهاي مشابه، كه از اهميت خاصي برخوردار مي باشد در فصلهاي آينده شرح داده مي شود .
بعد از تعيين موقعيت فرستنده، كه دراين مرحله به آن مشاهده مي نامند، لازم است منبع توليد اين مشاهده مشخص است كه ناشي از :
1- يك هدف جديد ميباشد .
2- يكي از اهداف موجود مي باشد كه قبلا براي آن ردگيري تشكيل شده است .
3- يك هدف كاذب ميباشد .
تشخيص موارد فوق از اهميت ويژه اي برخوردار مي باشد و عدم دقت در آن باعث ايجاد خطا در ردگيري مي گردد و اين موضوع در ردگيري چند هدفه[FONT=&quot][1]http://www.iran-eng.com/#_ftn1 اهميت بيشتري را به خود اختصاص مي دهد . [/FONT]وظيفه MTT تخصيص دادن اين مشاهدات به رد هاي موجود و يا بوجود آوردن رد هاي متناسب با اين مشاهدات و در نهايت بروز نمودن آنها با دريافت مشاهدات اسکن هاي بعدي
مي باشد .
عمده‌ترين مراحل پردازش اطلاعات در رادار پسيو عبارت از دسته‌بندي پالس‌ها (TDOAها)، حل معادلات مکان‌يابي و رفع ابهام، ردگيري اهداف در فضاي دو ‌بعدي و نمايش نتايج است. بر خلاف پردازش‌هاي سيگنال که ممكن است به طور توزيع شده در همة سايت‌ها انجام ‌گيرد، پردازش‌هاي اطلاعات تنها در سايت مرکزي انجام خواهد گرفت . در شكل 1-4 بلوک دياگرام سطح بالاي پردازش اطلاعات در رادار پسيو رسم شده است.
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image007.gif

شكل 1-4 بلوک دياگرام سطح بالاي پردازش اطلاعات در رادار پسيو
هر کدام از بلوک‌هاي نشان داده شده در شكل 1-4 شامل آلگوريتم‌هاي متعددي مي‌باشد . اين پردازش‌ها يکي از پيچيده‌ترين و حساس‌ترين قسمت‌هاي رادار ميباشد . در بخش ردگيري اهداف نيز آلگوريتم‌هاي ردگيري (شامل ***** کالمن و مدل‌هاي حرکتي اهداف) به همراه شيوه‌هاي دسته‌بندي اطلاعات عنوان مي‌شود . ردگيري اهداف در رادارهاي پسيو تا حد زيادي شبيه به ردگيري اهداف در رادارهاي اكتيو مي‌باشد . در رادارهاي پسيو نرخ به‌روز شدن اطلاعات رد زيادتر بوده و لذا دقت‌هاي قابل دسترس نيز بيشتر از رادارهاي اكتيو مي‌باشد . يکي از تفاوت‌هاي موجود در ردگيري اهداف با رادار پسيو در مقايسه با رادار اكتيو، امکان استفاده از اطلاعات غيرمکاني اهداف مي‌باشد . در رادارهاي اكتيو منبع ارسال پالس خود رادار بوده و به واسطة آن اطلاعاتي از قبيل فاصله، سرعت شعاعي و زاوية هدف سنجش مي‌شود . توجه شود که تمامي اين پارامترها حاوي اطلاعات مکاني هدف هستند . از اين رو استفاده از ويژگي‌هاي غيرمکاني هدف در فرآيند ردگيري بسيار محدود بوده و در حد بهره‌گيري از اطلاعات دامنه (متناظراً SNR) باقي مي‌ماند . در رادارهاي پسيو، علاوه بر سنجش و تخمين مکان هدف، اطلاعات ديگري از قبيل عرض پالس، فرکانس کرير و شکل پالس قابل اندازه‌گيري است . بنابر اين در صورتي که بتوان از اين اطلاعات در فرآيند ردگيري استفاده نمود، امکان دست‌يابي به کيفيت بالاتري در ردگيري وجود خواهد داشت . دربخش مديريت ردگيري اهداف كه در فصول بعد ارايه مي‌شود، استفاده از ويژگي‌هاي غيرمکاني هدف به ويژه در قسمت تخصيص مشاهده به رد[FONT=&quot][2][/FONT] کارساز است . در واقع با اين کار تشکيل فرضيات ردگيري ساده‌تر مي‌گردد . در ارتباط با نوع آلگوريتم ردگيري محدوديتي وجود نداشته و اکثر روش‌هاي ردگيري چندهدفه، قابل استفاده است . دليل استفاده از آلگوريتم‌هاي چندهدفه به اين موضوع برمي‌گردد که ممکن است بيش از يک هدف قابليت جذب يک مشاهده را داشته باشند . ابهام ايجاد شده در چنين حالت‌هايي با به کارگيري روش‌هاي آماري به راحتي قابل رفع است . دراين بخش ضروري است دو مفهوم ردگيري اهداف و ردگيري چند هدفه، بيان شود زيرا در فصول بعد از اين دو مفهوم بسيار استفاده خواهد شد . 1-3 ردگيري اهداف در رادار :]4[،]5[ منظور از ردگيری اهداف عبارت است از تعيين (استخراج) مسير حرکت اهداف موجود در ناحيه مراقبت رادار با بهره برداري از اطلاعات مکاني اهداف ( طول و عرض جغرافيايي، سرعت، شتاب و ... )، كه در ديدهاي متوالي رادار استخراج شده است .

[FONT=&quot][1][/FONT] Multiple Target Tracking

[FONT=&quot][2][/FONT] Observation to Track Association
 

MMB5146

عضو جدید
بعد از سنجش هاي زماني توسط واحد پردازش سيگنال، سيگنال دريافتي پس از دسته بندي، به بخش حل معادلات وارد شده و اطلاعات مكاني اهداف استخراج مي شود و جهت ردگيري لازم است، با اجراي الگوريتم هاي متفاوت و بهينه، مسير اهداف تخمين زده شود و بعد از چند ديد متوالي و تخمين هاي پي در پي، مسير اهداف تعيين گردد هرچه اين مسير تعيين شده به مسير اهداف واقعي نزديك تر باشد، به اين معني است كه ردگيري از كيفيت بيشتري برخوردار مي باشد بنابراين لازم است با در نظر گرفتن شرايط محيط و مشكلات ردگيري در رادار، الگوريتم هاي بهينه اي ارائه شود كه با اجراي آنها مسير استخراج شده با مسير واقعي كمترين اختلاف را داشته باشد . در ردگيري اهداف ( رادار اكتيو و پسيو ) مفاهيمي مطرح مي باشد، كه جهت آشنايي تعريف مي گردد . 1-3-1 هدف[FONT=&quot][1]http://www.iran-eng.com/#_ftn1[/FONT] : يكي از تفاوتهاي كه بين رادار اكتيو و پسيو وجود دارد تعريف هدف در اين دو نوع رادار مي باشد . هدف در رادار اكتيو : به اجسامي که در محيط مراقبت رادار وجود دارند هدف گفته مي شود ولي با در نظر گرفتن اينكه بهره برداري از رادار براي ردگيري اهداف است، بنابر اين متداول ميباشد،كه به اجسام متحرك در ناحيه مراقبتي، همانند كشتي، هواپيما، خودرو و امثال آنها، هدف گفته مي شود و بقيه اجسام ساكن را به عنوان كلاتر محيط بيان مي كنند . مسيري که در خروجي فرآيند ردگيري به دست مي‌آيد در واقع مسير حرکت هدف مي‌باشد . هدف در رادار پسيو : تمامي فرستنده‌هايي که در ناحية مراقبت يک رادار پسيو قرار داشته باشند به عنوان اهداف بالقوه مورد توجه هستند . رادارهاي دشمن (اعم از رادارهاي هوايي، دريايي و رادارهاي مراقبت) سيستم‌هاي ايجاد تداخل از طرف دشمن (جمرهاي مختلف) و لينک‌هاي مخابراتي جزو اهداف رادار پسيو مي باشند . در اين پايان نامه به جهت بررسي ردگيري اهداف فعال، اهداف متحرك مورد نظر مي باشد . 1-3-2 مشاهده[FONT=&quot][2][/FONT] : عبارت است از مختصات نقطه اي در فضاي دو بعدي ( سه بعدي ) كه از خروجي بخش پردازش سيگنال حاصل مي شود . در رادار پسيو سعي مي شود مشخصات ديگري همچون دامنه پالس، عرض پالس، فركانس كرير، شكل پالس و ....، با مختصات مكاني مشاهده، پيوست شود . بدست آوردن، اين اطلاعات ها همراه با خطا مي باشند كه ضروري است، تا حد امكان خطاي موجود در آنها كه ناشي از خطاي سنجش است به روشهاي مختلف كاهش يافته و يا از ميان برداشته شود . در فرآيند ردگيري اين عمليات با بهره‌گيري از ***** کردن انجام مي‌گيرد . 1-3-3 رد[FONT=&quot][3]http://www.iran-eng.com/#_ftn3[/FONT] : رد يك هدف، مسير تخمين زده شده براي هدف مي باشد، كه بر اساس مجموعه مشاهداتي كه با اجراي الگوريتم ردگيري به هدف تخصيص يافته است ؛ بدست مي آيد . كه به فرآيند پردازش مشاهدات و تخصيص آن به اهداف و تخمين حالت فعلي و آينده اهدف را فرآيند ردگيري مي نامند . در فرآيند ردگيري، هر چه رد تخمين زده شده به مسير واقعي حرکت هدف نزديک‌تر باشد به اين معني است که ردگيري داراي کيفيت بهتري مي باشد . اين فرآيند با اندازه گيري هاي دقيق‌تر از مکان هدف ( TDOA )، تعيين مدل‌هاي مناسب حرکتي براي هدف، بهره برداري از ***** مناسب و بهينه در ردگيري، دريافت اطلاعات مكاني لحظه اي مشاهده با افزايش نرخ به‌روز کردن رد و حل موثر ابهامات موجود در فرآيندهاي تخصيص مشاهد ه ها، به ردها قابل انجام مي باشد . در شكل 1-5 مسير حرکت واقعي هدف با منحني سياه رنگ، مشاهدات سنجش شده توسط رادار با ستاره ها، و موقعيت پيش بيني شده با ديسک‌هاي سبز رنگ و مسير تخمين زده شده براي حرکت هدف (يعني رد) با منحني خط چين نشان داده شده است .
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image001.gif​
شکل 1-5 تعريف هدف، رد و مشاهده
با توجه به مطالب فوق در فصل بعد به طور خاص به موضوع هاي زير : · تبديل سنجشهاي زماني به اطلاعات مكاني · انتخاب دستگاه مختصات · تخمين و *****ينگ · روشهاي كاهش پردازش و تقسيم بندي مشاهدات · مدل هاي حرکت برای اهداف · بررسی و مدل کردن نويز اندازه‌گيری و مانور اهداف · روشهاي تخصيص اطلاعات مشاهده ها و ردها كه در رابطه ردگيري اهداف در رادارها مي باشد، پرداخته و روش مورد نظر براي ردگيري اهداف ارايه مي شود . اگرچه بخش اعظم فرآيند ردگيري در رادارهاي اكتيو و پسيو مثل هم است . با اين وجود مباحث خاصي در رادارهاي پسيو وجود دارد، که باعث پيچيده‌تر شدن ردگيري مي‌شود، در فصل سوم با در نظر گرفتن تفاوتهاي رادار پسيو و اكتيو و بررسي هاي انجام گرفته در فصل دوم، الگوريتم هاي پيشنهادي براي رادار پسيو ارائه خواهد شد . به طور خلاصه فرآيند ردگيري اهداف داراي دو مزيت و اهميت اساسي در رادار مي باشد : 1- با به کارگيري الگوريتم‌هاي ***** کردن، خطاي سنجش مکان کاهش يافته و به تبع آن دقت مکان ردگيري شده بهبود مي‌يابد . 2- امکان پيش‌بيني مکان هدف در زمان‌هاي آينده وجود دارد . در واقع با استفاده از يک مدل مناسب براي ديناميک هدف، و پس از تخمين بردار حالت که شامل مکان و سرعت فعلي است، مي‌توان مکان هدف را در زمان‌هاي آينده محاسبه نمود . 1-4 بررسي اجمالي روند ردگيري چند هدفه[FONT=&quot][4]http://www.iran-eng.com/#_ftn4 [/FONT]]6[،]7[ يکي از وظايف رادار ( اكتيو و پسيو )، ردگيري چند هدف به طور همزمان در محيط مراقبتي رادار مي باشد . با در نظر گرفتن شرايط محيطي، احتمال حضور چند هدف به طور همزمان در محيط مراقبتي وجود دارد، بنابر اين رادار، مشاهدات مختلفي را از اهداف دريافت كرده و به بخش پردازش اطلاعات ارسال مي كند . وظيفه MTT تخصيص دادن اين مشاهدات به رد هاي موجود و يا بوجود آوردن رد هاي متناسب با اين مشاهدات و در نهايت بروز نمودن آنها با دريافت مشاهدات اسکن هاي بعدي مي باشد بطوري كه در اين فرآيند كمترين خطا را داشته باشد . بمحض اينکه ردها تشکيل و تاييد شدند، تعداد اهداف مي توانند تخمين زده شوند و براي هر هدفي متغير هايي همچون سرعت و يا موقعيت آينده پيش بيني شده و خواص مورد استفاده در کلاسه نمودن اهداف محاسبه شوند . قديمي ترين سيستمي که در آن MTT بکار برده شده سيستم ردگيري حين اسكن[FONT=&quot][5]http://www.iran-eng.com/#_ftn5 و يا همان [/FONT]TWS ميباشد . سيستم TWS حالت خاصي از يک سيستم MTT است که در آن داده ها در فواصل معين به همان نحو منظمي که رادار فضاي اطراف خود را جستجو مي نمايد، دريافت مي گردند . براي بسياري از سيستم هاي TWS جستجوي فضا و بروز نمودن ردها همزمان انجام مي پذيرد . اصول بکار رفته در مسايل TWS براي ديگر سيستم هاي MTT نيز بکار مي روند . نکته اي که در مورد سيستم هاي MTT وجود دارد اين است که هر چند روشهايي جهت کاربرد در طيف وسيعي از موارد پيشنهاد شده است اما يک طراح سيستم MTT بايد روشهايي را که بيشترين همخواني با مسئله مورد نظر را دارد، انتخاب نمايد.

[FONT=&quot][1][/FONT] Target

[FONT=&quot][2][/FONT] Observation

[FONT=&quot][3][/FONT] Track

[FONT=&quot][4][/FONT] Multiple Target Tracking

[FONT=&quot][5][/FONT] Track While Scan
 

MMB5146

عضو جدید
مهمترين موضوع مرتبط با MTT تخصيص داده[FONT=&quot][1]http://www.iran-eng.com/#_ftn1 يا همان الحاق داده مي باشد كه انواع روشهاي تخصيص داده در فصل بعد مورد بررسي قرار گرفته و روشه بهينه ارائه خواهد شد . [/FONT] مشاهدات ممکن است در فواصل زماني منظم بنام اسکن و يا غير منظم رخ دهند. معمولا چنين فرض مي شود که مشاهداتي که در يک اسکن دريافت مي شوند براي هر هدفي که در ناحيه جستجو قرار گرفته است حداقل يک مشاهده را توليد مي نمايد . اين امر نيازمند بعضي ساختار هاي حذف افزونگي مي باشد زيرا يک هدف ممکن است چندين مشاهده توليد نمايد . يک تفاوت مهم در سيستمهاي ردگيري مربوط به نحوه محاسبات مي باشد كه از دو روش پيروي مي كند 1- روش دسته اي[FONT=&quot][2]http://www.iran-eng.com/#_ftn2 [/FONT] 2- روش بازگشتي[FONT=&quot][3]http://www.iran-eng.com/#_ftn3[/FONT] درروش دسته اي، تمام مشاهدات (و يا مجموعه اي ازاسکن ها) همگي با هم پردازش ميشوند ؛ تا رد هاي اهداف و بردار حالت آنها که شامل متغير هايي مانند موقعيت و يا سرعت ميباشند، ساخته شوند . در حاليکه در روش بازگشتي تنها داده هاي دريافت شده در هر اسکن مورد پردازش قرار مي گيرند تا موجب بروز شدن پردازش هاي قبلي شوند . بطور مثال در ساده ترين حالت مشاهدات دريافت شده در اسکنk ام براي انجام عمل همبستگي سنجي با رد هاي بوجود آمده در اسکن k-1 مورد استفاده قرار مي گيرند اما هرگز تصميمات همبستگي مشاهدات به رد در اسکن هاي قبلي را تحت تاثير قرار نمي دهند . در محاسبات مربوط به روش دسته اي هرچه داده هاي بيشتري دريافت شوند بسرعت شروع به افزون شدن از محدوده توانايي محاسباتي رايانه ها خواهند نمود . بنابراين شيوه هاي دسته اي عموما به صورت شيوه هاي تئوري براي رد گيري در نظر گرفته مي شوند و با در نظر گرفتن توانايي پردازش سيستم اجراي نيست . در ادامه تنها بر شيوه بازگشتي تکيه خواهد شد . در شکل 1-6 زير نموداري از عناصر محوري يک سيستم MTT اصولي به نمايش در آمده است . هر چند ممکن است همپوشاني بين وظايف عناصر مختلف اين نمودار وجود داشته باشد و بخشي از کارهاي بعضي عناصر با يکديگر يکسان باشند اما اين نمايش، روش قابل فهمي را براي سيستم هاي MTT ارائه مي دهد . file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.gif
شكل 1-6 نمايش يك سيستم MTT​
با فرض اينکه که ردهايي در اسکن قبلي تشکيل شده اند . اکنون داده هاي جديد در اسکن فعلي دريافت مي شوند و حلقه پردازش شکل فوق شروع به اقدام مي نمايد . مشاهدات جديد ابتدا براي بروز نمودن ردهاي قبلي بکار مي روند . عمليات محدوده بندي ( دروازه گذاري[FONT=&quot][4]http://www.iran-eng.com/#_ftn4 ) براي زوج نمودن تركيب منطقي هر مشاهده با ردهاي کانديد بکار گرفته مي شود . سپس الگوريتم هاي دقيقتري براي انتخاب نهايي زوج مشاهده - رد و انجام عمل تخصيص داده، بکار گرفته خواهد شد . منظور از الگوريتم دقيقتر همان مرحله تخصيص داده مي باشد . كه معروفترين الگوريتم هاي آن [/FONT]NN,PDA,JPDA,MHT مي باشند . بعد از اين مرحله، نوبت به بروز رساني رد هاي قبلي با اين مشاهدات مي باشد، براي به هنگام كردن اطلاعات كه از الگوريتم ***** كالمن استاندار[FONT=&quot][5]http://www.iran-eng.com/#_ftn5 براي معادلات خطي و الگوريتم ***** كالمن توسعه يافته، براي معادلات غير خطي استفاده مي شود . مشاهداتي که در اين تزويج شرکت نداشته اند مي توانند براي توليد ردهاي جديد[FONT=&quot][6][/FONT] مورد استفاده قرار مي گيرند . اين ردهاي[/FONT] توليدي تنها در صورتي که معيار هاي تاييد را ارضا نمايند، به عنوان رد تاييد شده[FONT=&quot][7]http://www.iran-eng.com/#_ftn7، ثبت مي شوند . بطور مشابه ردهاي با کيفيت پايين که توسط حافظه بروز رساني [/FONT]MTT مشخص ميشوند، نيز پاک خواهند شد[FONT=&quot][8]http://www.iran-eng.com/#_ftn8 . در نهايت نيز ردها برا ي يک مرحله بعدي، و جذب مشاهدات آينده، با بكارگيري ***** كالمن، موقعيت بعدي را پيش بيني مي شود و دروازه هاي به مركز اين موقعيت هاي پيش بيني شده تشكيل مي گردد و مشاهداتي كه در اين دروازه ها، قرار مي گيرند، الگويتم تخصيص بر روي آنها اجرا مي شود و اين چرخه جديد محاسبات تشكيل خواهد شد .[/FONT]

[FONT=&quot]بسمه تعالي[/FONT]​

[FONT=&quot][1][/FONT] Data Association

[FONT=&quot][2][/FONT] Batch

[FONT=&quot][3][/FONT] Recursive

[FONT=&quot][4][/FONT] Gating

[FONT=&quot][5][/FONT] Standard Kalman Filter

[FONT=&quot][6][/FONT] Track Initialization

[FONT=&quot][7][/FONT] Track Confirmation

[FONT=&quot][8][/FONT] Track Deletion
 

MMB5146

عضو جدید
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot]2-1 مقدمه : [/FONT]
[FONT=&quot]ردگيري اهداف يكي از پردازش هايي است كه در فاز نهايي پردازش هاي راداري انجام
مي پذيرد . در اين [/FONT][FONT=&quot]فرآيند[/FONT][FONT=&quot] سعي مي گردد با دريافت اطلاعات مشاهدات و ارتباط دادن آنها به يكديگر، اطلاعات مهمي از هدف [/FONT][FONT=&quot]همانند[/FONT][FONT=&quot] سرعت، مسير حركت، فاصله و زاويه هدف را خيلي دقيق تر بدست آورد، [/FONT][FONT=&quot]فرآيند[/FONT][FONT=&quot] ردگيري حين مرور در رادارهاي اكتيو با [/FONT][FONT=&quot]آ[/FONT][FONT=&quot]نتن چرخان با وضعيت مشخصي انجام ميشود زيرا با توجه به نرخ اسكن آنتن در زمان هاي معين مشاهداتي از هدف دريافت
مي گردد و [/FONT][FONT=&quot]فرآيند[/FONT][FONT=&quot] ردگيري ادامه مي يابد[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]. اما در رادارهاي پسيو با توجه به اينكه اين [/FONT][FONT=&quot]فرآيند[/FONT][FONT=&quot] منظم وجود ندارد و موضوعي تحت عنوان احتمال شنود وجود دارد .[/FONT][FONT=&quot] اگر چه بخش اعظم فرآيند ردگيري در رادار هاي اكتيو و پسيو مشابه هم است ؛ با اين وجود مباحث خاصي در رادارهاي پسيو وجود دارد كه باعث پيچيده شدن ردگيري مي شود . بنابر اين دراين فصل تلاش مي شود مسائل و الگوريتم ها مناسب ردگيري[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]ارائه شده و در هر بخش محاسن و معايب هر موضوع بيان گردد و در فصل بعد با در نظر گرفتن تفاوتهاي رادار پسيو و اكتيو و بررسي انجام گرفته در اين فصل، روش و الگوريتم بهينه همراه با نمودار بلوكي طرح ردگيري اهداف در رادار پسيو ارائه شود .[/FONT][FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]با [/FONT][FONT=&quot]توجه به مطالب فوق و موارد مطرح شده در فصل 1 سعي مي شود در اين فصل موضوعات زير، كه مربوط به ردگيري اهداف در رادارها مي باشد، مورد بررسي قرار مي گيرد :[/FONT][FONT=&quot][/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] · [FONT=&quot]تبديل سنجشهاي زمان به اطلاعات مكاني[/FONT] · [FONT=&quot]انتخاب دستگاه مختصات [/FONT] · [FONT=&quot]تخمين و *****ينگ[/FONT] · [FONT=&quot]روشهاي كاهش پردازش و تقسيم بندي مشاهدات [/FONT] · [FONT=&quot]مدل هاي حرکت برای اهداف[/FONT] · [FONT=&quot]بررسی و مدل کردن نويز اندازه‌گيری و مانور اهداف[/FONT] · [FONT=&quot]روشهاي تخصيص اطلاعات مشاهده ها و ردها[/FONT] · [FONT=&quot]آغاز ردگيري [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT][FONT=&quot]و با ارائه روشهاي مختلف در هر بخش، روش بهينه، براي ردگيري اهداف ارايه مي شود . [/FONT]​
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot]2-2 تبديل سنجشهاي زماني به اطلاعات مكاني : [/FONT] [FONT=&quot]براي تبديل سنجشهاي زماني به اطلاعات مكاني و به عبارت ديگر، تعيين مكان اهداف اكتيو، روشهاي مختلفي ارائه شده است ؛ كه ميتوان به روش هاي مكان يابي بكمك زاويه يابي[FONT=&quot][1][/FONT]، روش اختلاف زمان دريافت سيگنال[FONT=&quot][2][/FONT] ( [/FONT]TDOA[FONT=&quot] )، روش تركيبي [/FONT]TDOA/AOA[FONT=&quot] اشاره كرد، كه هر كدام داراي محاسن و معايبي هستند . با بررسي انجام گرفته، جهت مكان يابي اهداف در رادار پسيو دوبعدي روش [/FONT]TDOA[FONT=&quot] از ديگر روشها مناسب تر مي باشد، بنابر اين شرح مختصري از روش [/FONT]TDOA[FONT=&quot] ارائه مي گردد . [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]2-2-1 مكان يابي دو بعدي با روش [/FONT]TDOA[FONT=&quot] :[/FONT][FONT=&quot] [/FONT]
[FONT=&quot]همانطور كه در شكل 2-1 مشاهده مي شود، براي بدست آوردن مكان دو بعدي هدف در روش [/FONT]TDOA[FONT=&quot] حداقل به سه ايستگاه گيرندگي نياز مي باشد . يكي از اين ايستگاهها بعنوان ايستگاه مركزي و دو ايستگاه ديگر فرعي مي باشند . هر سه ايستگاه سيگنال تشعشع كننده از هدف، را دريافت مي كنند و دو ايستگاه فرعي كل سيگنال دريافتي و يا اطلاعات آن را براي ايستگاه مركزي ارسال مي نمايد . [/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot] [/FONT]​
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image002.jpg[FONT=&quot][/FONT]​
[FONT=&quot]شكل 2-1 نمايي از ايستگاههاي رادار پسيو دو بعدي[/FONT]
[FONT=&quot]مهمترين اطلاعاتي كه در اين روش براي مكان يابي مورد استفاده قرار مي گيرد، زمان ورود پالس و به عبارت بهتر اختلاف زمان هاي ورود پالس به سايت هاي اصلي و فرعي مي باشد . با توجه به شكل 2-2 و 2-3، ميتوان بر اساس اختلاف زمانهاي دريافت سيگنال توسط ايستگاه ها، رابطه 2-1 تشكيل داد كه به همان معادلات هذلولي معرف مي باشند . [/FONT]
[FONT=&quot]2-1[/FONT]​
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image004.gif[FONT=&quot][/FONT]​
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot] [/FONT]​
[FONT=&quot]در معادله هاي فوق [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image006.gif[FONT=&quot] مختصات هدف، [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image008.gif[FONT=&quot] مختصات سايت هاي فرعي و معلوم و مختصات سايت اصلي [/FONT](0,0)[FONT=&quot] مي باشد. همچنين [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image010.gif[FONT=&quot] و [/FONT]file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image012.gif[FONT=&quot] اختلاف زمان، دريافت پالس توسط سايت هاي فرعي نسبت به سايت اصلي مي باشند كه با اجراي پردازش هاي مختلف، از سيگنال هاي دريافتي بدست مي آيد .[/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image014.jpg[FONT=&quot][/FONT]​
[FONT=&quot]شكل 2-2 نماي هندسي روش [/FONT]TDOA[FONT=&quot][/FONT]
[FONT=&quot] [/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image016.jpg[FONT=&quot][/FONT]​
[FONT=&quot]شكل 2-3 نمايي از زمان دريافت پالسها در سايت هاي مختلف و اختلاف آنها[/FONT]
[FONT=&quot]با حل دستگاه دو معادله دو مجهول در رابطه 2-1، مختصات مكان هدف بدست مي آيد . به كمك نرم افزار مطلب مي توان دو جواب براي معادله هاي فوق متصور شد .[/FONT]
file:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image017.giffile:///C:/DOCUME%7E1/ali/LOCALS%7E1/Temp/msohtmlclip1/01/clip_image019.gif​
[FONT=&quot]شكل 2-4 نمايي از هدف اصلي و شبح[/FONT]
[FONT=&quot]همانطور كه مشاهده مي شود، معادله ها داراي دو جواب مي باشند، كه يكي صحيح و ديگري شبح است . مربع سبز رنگ، يكي از جواب هاي معادله ها (جواب صحيح) و مربع آبي جواب ديگر مي باشد . وجود شبح به اين سبب است كه براي حل معادله مجبور هستيم آنرا به توان برسانيم و بدين ترتيب علامت اختلاف زمانها از بين مي رود . [/FONT] [FONT=&quot]با بررسي معادله ها و معلومات مورد نياز براي مكان يابي، درمي يابيم كه مهمترين عامل در اين روش، بدست آوردن صحيح زمان ورود و به تبع آن اختلاف زمان ورود پالسها مي باشد . از اين رو خطا در مكان يابي وابسته به خطا در سنجش اختلاف زمان مي باشد . بمنظور استفاده از اين روش نياز است، نكاتي مورد توجه قرار گيرد، كه در فصل بعد بيان مي شود . [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot] [/FONT] [FONT=&quot]2-3 انتخاب دستگاه مختصات :[/FONT] [FONT=&quot]انتخاب نوع دستگاه مختصات جهت استفاده در الگوريتم هاي ردگيري، مهم است ؛ در ردگيري اهداف راداري چندين دستگاه مختصات قابل بهره برداري مي باشد . متداول است كه در رادارهاي سطحي ( دوبعدي ) از دو دستگاه قطبي و دكارتي استفاده شود . در رادارها موقعيت اهداف به طور طبيعي در دستگاه قطبي مي باشد، در نگاه اوليه اين طور به نظر مي رسد كه اين نوع دستگاه براي كاربرد مناسب باشد . ليكن با استفاده از مختصات قطبي با دو مسئله روبرو خواهيم شد :[/FONT] 1- [FONT=&quot]مختصات قطبي باعث غير خطي شدن معادلات حركت اهداف خواهد شد .[/FONT] 2- [FONT=&quot]ابعاد بردار حالت بيان كنندة حركت هدف، بزرگتر خواهد شد . [/FONT] [FONT=&quot]ولي با بهره برداري از مختصات دكارتي باعث مي شود :[/FONT] 1- [FONT=&quot]مدل سازي حركت اهداف ساده تر شود .[/FONT] 2- [FONT=&quot]ابعاد بردار حالت حركت اهداف كوچكتر شود . [/FONT] 3- [FONT=&quot]معادلات پيش بيني كننده ***** در مختصات دكارتي، خطي شود . [/FONT] [FONT=&quot]با در نظر گرفتن مطالب فوق و دو دليل زير :[/FONT] 4- [FONT=&quot]مختصات نقاط استخراج شده در حل معادلات مكان يابي ( [/FONT]TDOA[FONT=&quot] ) در دستگاه دكارتي مي باشد .[/FONT] 5- [FONT=&quot]معادلات *****هاي ردگيري و پيش بيني بردار حالت ردها در دستگاه دكارتي به مراتب راحتر از معادلات در دستگاه قطبي مي باشد .[/FONT] [FONT=&quot]بنابر اين در كاربري رادار پسيو دو بعدي، از دستگاه مختصات دكارتي استفاده مي شود . لازم به ذكر است كه يكي از مراحل اساسي در طراحي سيستم هاي ردگيري، انتخاب دستگاه مرجع مناسب، براي ردگيري مي باشد، با توجه به ملاحظاتي كه در تعيين مختصات مكان يابي اهداف به روش [/FONT][FONT=&quot]TDOA[/FONT][FONT=&quot] وجود دارد و اينكه سايت هاي رادار پسيو در زمان فعاليت، ثابت مي باشند ؛ بنابر [/FONT]

[FONT=&quot][1][/FONT] Triangulation

[FONT=&quot][2][/FONT] Time Difference of Arrival
 

Similar threads

بالا