Pulse Radar İzleme Modu Nedir: Lazer Mesafe Ölçümü

Darbeli radar bir hedefe kilitlenebilir ve mesafe, azimut ve yükseklik gibi temel verileri koruyabilir. " Lazer mesafe ölçer modülü " ve "LiDAR modülü" sıklıkla birbirinin yerine kullanılır. Ancak lazer mesafe ölçer modülü, mesafeyi yüksek doğrulukla ölçmek için alternatif bir yöntem sunar.

Pulse Radarı Nedir?

Darbeli radar izleme modu, hedef tespit edildikten sonra hedefin konumunu sürekli olarak izlemeyi ve tahmin etmeyi amaçlayan radar sistemlerindeki önemli bir işlevdir. Bu modu benimseyerek, radar hedefe kilitlenebilir ve menzil, azimut ve yükseklik gibi temel verileri koruyabilir. Bu, hassas izlemeyi mümkün kılar ve radarın hedef hareketini tahmin etme yeteneğini geliştirerek sivil ve askeri uygulamalarda daha fazla doğruluk sağlar.

Pulse Radar ve Pulse Doppler Radarı Arasındaki Fark

Pulse Radar ve Pulse Doppler Radar Her ikisi de nesneleri algılamak ve izlemek için tasarlanmış olsa da, işlevleri ve uygulamaları çok farklıdır. Pulse radar, en eski radar teknolojilerinden biridir ve esas olarak hedefe olan mesafeyi ölçmek için kullanılır.

Ancak, kentsel alanlar veya savaş alanları gibi daha karmaşık ve dağınık ortamlarda, hareketli hedefler ile sabit nesneler arasında ayrım yapmak zorlaşır. İşte bu noktada, hedefin hızını ölçme ve arka plan gürültüsünü etkili bir şekilde filtreleme yeteneği nedeniyle darbeli Doppler radarı önemli hale gelir.

Özellik	Nabız Radarı	Darbeli Doppler Radarı
Birincil İşlev	Hedefe olan mesafeyi ölçer	Hem hedefin mesafesini hem de hızını ölçer
İlke	Kısa darbeler iletir ve hedef mesafesini hesaplamak için yankıların zaman gecikmesini ölçer	Hedef hızı belirlemek için yankılardaki frekans kaymalarını analiz etmek için Doppler etkisini kullanır
Hız Ölçümü	Hedef hız ölçülemiyor	Bir hedefin radyal hızını doğru bir şekilde ölçebilir
Girişim Direnci	Zemin karmaşasından veya sabit engellerden kaynaklanan parazitlere karşı hassastır	Daha güçlü parazit direnciyle hareketli hedefleri sabit arka planlardan etkili bir şekilde ayırır
Sinyal İşleme	Nispeten basit, yankı zaman gecikmesine odaklanmış	Karmaşık, hızı tespit etmek ve sabit karışıklığı filtrelemek için frekans analizini içerir
Uygulama Senaryoları	Mesafe ölçümü gibi temel hedef tespiti için uygundur	Genellikle hava gözetlemesinde, hava durumu radarında ve hareketli hedeflerin ayırt edilmesini gerektiren senaryolarda kullanılır
Sistem Karmaşıklığı	Tasarımı ve uygulaması daha kolay	Daha gelişmiş sinyal işleme ve daha yüksek donanım maliyeti gerektirir

Darbeli Doppler radarı, menzilin yanı sıra hedefin hızı hakkında da hassas bilgi sağlar.

Her iki radar sistemi de mesafeyi ölçmek için darbeli sinyaller kullanırken, darbeli Doppler radarı hedef hızını ölçmek için frekans analizini de kullanır ve bu sayede karmaşık ortamlarda hareket eden hedefleri izleme yeteneği daha gelişmiş hale gelir.

Pulse Radar İzleme Modu Nasıl Çalışır?

Bir hedefi tespit ettikten sonra, radar genellikle radarın kapsama alanı içindeki hedefi "tespit etmeye" devam eder, tespit edilen bilgileri kullanarak daha doğru bir hedef konumu elde eder ve hedef konumunu tahmin edebilir, bunların hepsine izleme denir. Darbeli radar izleme modunda, radar bir hedefe kilitlendiğinde, hedef hakkında önemli verileri izler ve otomatik olarak korur: menzil, azimut ve yükseklik.

Nabız Radarının 5 İzleme Modu

Menzil Takibi

Menzil takibi genellikle menzil kapısı olarak bilinen bir teknikle elde edilir. Hedefin mesafesi arttıkça veya azaldıkça, menzil kapısı hedefin sürekli takibini sürdürmek için otomatik olarak ayarlanır. Menzil kapısının konsepti şu şekildedir:

Radar yankıları genellikle gürültü ve hedef sinyalleri içerir. Menzil kapısı tekniği iki kritik kapı kullanır: "Erken Kapı" ve "Geç Kapı." Erken Kapı, hedef yankının ön kenarına yakın bir yerde konumlandırılır ve yankının ilk kısmından enerji algılar. Buna karşılık, Geç Kapı, hedef yankının arka kenarına yakın bir yerde konumlandırılır ve son kısımdan enerji yakalar. Erken ve Geç Kapılar tarafından algılanan sinyalleri karşılaştırarak, sistem izleme kapısını hedef yankıyla hizalı kalacak şekilde ayarlayabilir ve böylece doğru ve istikrarlı menzil takibi sağlayabilir.

Açı Takibi

Radar izleme modunda, sistem hedefin azimut ve yükseklik açılarını sürekli olarak izler. Bu amaçla yaygın olarak kullanılan bir yöntem monopulse izleme tekniğidir . Monopulse, yüksek doğruluğu ve aldatmaya karşı sağlamlığı nedeniyle çoğu modern radar için tercih edilen yaklaşımdır.

"Monopulse", radarın hedef konumunu bir dizi ışına veya tam konik taramaya güvenmek yerine tek bir darbe kullanarak belirleyebilmesi anlamına gelir. Bu, daha yüksek ve daha doğru bir izleme oranıyla sonuçlanır. Bir diğer avantaj ise, dört kanalda aynı anda hedef yankıları alarak sistemin yankıdaki zamansal değişimleri göz ardı edebilmesidir.

Diyagramda gösterildiği gibi, monopuls izleme ilkesi yan yana düzenlenmiş ve yükseklik olarak istiflenmiş iki ila dört eş zamanlı ışın kullanır. Bu ışınlar arasındaki faz veya genlik farklarını karşılaştırarak, radar hedefin açısını doğru bir şekilde belirleyebilir ve gerçek zamanlı izleme gerçekleştirebilir.

Genlik Karşılaştırması Monopulse

IEEE standardına göre, genlik karşılaştırmalı monopuls radarı, aynı hedeften iki farklı ışın deseninde alınan sinyallerin genliklerini karşılaştırarak bir hedefin anten ekseninden açısal sapmasını belirler. Bu desenler, anten ekseninin zıt taraflarında bir çift ışın veya eksene göre tek simetrili bir fark ışını ile çift simetrili bir toplam ışının birleşimi olabilir. Diyagramda gösterilen dört kanal, hem azimut hem de yükseklik takibi için toplam ve fark desenleri oluşturur.

Genlik karşılaştırmalı monopuls radarında, dört örtüşen ışın antenin görüş hattından hafifçe kaydırılır. Aynı düzlemdeki iki ışından gelen yankıları karşılaştırarak, sistem hedefin açısal hatasını hesaplar. Bu hata sinyali daha sonra antenin konumunu ayarlamak için yükseltilir ve hata genellikle tek bir darbeyle hızla azaltılır.

Radar, bu hata sinyalini, ışınların yankılarını bir "toplam" ve bir "fark" sinyaline birleştirerek üretir. Hedef, anten nişangahıyla hizalandığında, açısal hata olmaz ve fark sinyali sıfırdır. Hedef eksen dışına çıkarsa, fark sinyali hata açısıyla birlikte artarken, toplam sinyali hedef tespitine yardımcı olur ve bir faz referansı görevi görür.

Faz Karşılaştırması Monopulse

Faz karşılaştırmalı monopuls'ta, uzak bir hedefi aydınlatmak için iki veya dört ayrı anten kullanılır. Işınların açılı olduğu genlik karşılaştırmasının aksine, faz karşılaştırmasındaki ışınlar paraleldir.

Hedef merkez eksende olduğunda, yankılar aynı anda her iki antene de aynı fazlarla ulaşır. Hedef eksen dışındaysa, antenler arasında bir faz gecikmesi olur. Bu yöntem, genlik karşılaştırmasına kıyasla daha yüksek doğruluk sunar ancak genellikle daha düşük bir sinyal-gürültü oranına sahiptir. Faz karşılaştırması birden fazla anten (veya bir AESA sistemi) gerektirdiğinden, kuruluma karmaşıklık ve maliyet ekler.

Son derece doğru olsa da, faz karşılaştırmalı monopulse tek bir hedefi izlerken en iyi şekilde çalışır. Birden fazla hedef mevcut olduğunda veya çoklu yol yansımaları karıştığında hassasiyeti düşer.

Hassas Lazer Mesafe Ölçme Çözümleri

Web sitemiz, mesafe ölçümü ve hedef belirleme için olağanüstü hassasiyet ve doğruluk sağlayan kapsamlı bir gelişmiş lazer tabanlı mesafe bulma çözümleri yelpazesi sunar. Elektromanyetik dalgalara dayanan geleneksel radar sistemlerinin aksine, yenilikçi Lazer Mesafe Ölçer Modüllerimiz, hassasiyetin çok önemli olduğu uygulamalar için mükemmel olan son derece hassas ölçümler sağlamak için son teknoloji lazer teknolojisini kullanır.

Saha operasyonları için Elde Taşınabilir Göz Güvenli Lazer Mesafe Ölçer Teleskoplarından hızlı hedef edinimi için Entegre Arama ve Nişangah Nişangahlarına kadar ürünlerimiz çeşitli ihtiyaçları karşılamak üzere üretilmiştir. ERDI'nin 1535nm mikroçip lazer modülleri, lazer mesafe ölçerler ve LiDAR sistemleri için hassas mesafe ölçümleri sağlayan son teknoloji lazer teknolojisini gelişmiş optiklerle birleştirir. Bu çok yönlü teknoloji, doğru nişan alma ve navigasyonu garanti ederek riski en aza indirirken performansı en üst düzeye çıkarır.

Lazer Mesafe Ölçer Modülleri ve LiDAR Modülleri

Her iki modül de mesafe ölçümü için lazer teknolojisine güvenirken, lazer mesafe ölçer modülleri doğru tek nokta ölçümleri gerektiren uygulamalar için uygundur. Buna karşılık, lazer mesafe ölçer modülleri (LiDAR), gelişmiş navigasyon ve haritalama görevleri için olmazsa olmaz olan 3B çevresel modeller oluşturmada mükemmeldir.

Amaç ve İşlevsellik

Lazer mesafe ölçer modülleri öncelikle doğru mesafe ölçümü için kullanılır. Lazer darbeleri yayarlar ve ışığın geri dönmesi için geçen zamana göre hedefe olan mesafeyi hesaplarlar. Genellikle endüstriyel uygulamalarda, robotikte, arazi ölçümünde ve elde taşınan mesafe ölçüm araçlarında kullanılırlar.

LiDAR modülleri benzer prensipleri kullanır ancak daha karmaşıktır. Birden fazla noktayı tarayarak çevredeki ortamın ayrıntılı 3B haritalarını oluştururlar ve bu da onları otonom araçlar, çevresel haritalama ve gelişmiş navigasyon sistemleri için ideal hale getirir.

Karmaşıklık ve Çıktı

Lazer mesafe ölçer modülleri, belirli hedef noktalarına basit ve doğru mesafe okumaları sağlar. Veriler basittir ve genellikle yalnızca tek nokta mesafe değerlendirmesi gerektiren uygulamalar için uygun olan bir mesafe ölçümü sağlar.

LiDAR modülleri bir alanın kapsamlı bir 3B nokta bulutunu oluşturabilir ve LiDAR sistemleri daha karmaşıktır ve tüm ortamı haritalayabilir. Bu karmaşıklık, engel algılama, arazi modelleme ve ayrıntılı nesne tanımlama gibi gelişmiş uygulamalara olanak tanır.

Uygulamalar

Lazer mesafe ölçüm modülleri, nesne tespiti ve mesafe ölçümü gibi görevler için inşaat, imalat ve robotik gibi tek veya sabit nokta mesafe ölçümlerinin gerekli olduğu senaryolarda sıklıkla kullanılır.

LiDAR modülleri, otonom araçlar, arazi ölçümü için kullanılan hava araçları ve akıllı şehir altyapı projeleri gibi mekansal algı ve haritalama gerektiren uygulamalar için olmazsa olmazdır.

Maliyet ve Sistem Gereksinimleri

Lazer mesafe ölçüm modülleri genellikle daha uygun maliyetlidir ve bir sisteme entegre edilmesi daha kolaydır; bu da onları bütçeye duyarlı projeler veya kapsamlı çevresel haritalama gerektirmeyen uygulamalar için popüler bir seçim haline getirir.

LiDAR modülleri, kullanılan ileri teknoloji nedeniyle genellikle daha pahalıdır. LiDAR sistemleri ayrıca üretilen büyük miktardaki verileri işlemek için daha güçlü bir işlem gücü gerektirir.