Computation of radar cross sections of complex targets by shooting and bouncing ray method
Karmaşık hedeflerin radar kesit alanının seken ışın yöntemiyle hesaplanması
- Tez No: 255439
- Danışmanlar: PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 81
Özet
Bu çalışmada cisimlerin Radar Kesit Alanının (RKA) hesaplanması için Seken Işın Yöntemi (SIY) algoritması kullanılarak MATLAB® tabanlı bir kod geliştirilmiştir. SIY rastgele seçilmiş hedeflerin RKA değerini hesaplamak için Geometrik Optik (GO) ve Fiziksel Optik (FO) yöntemlerini beraber kullanan ışın takibine dayalı bir algoritmadır. Sunulan algoritma iki bölümde incelenmiştir; ilk bölümde doğrudan yansıma dışında kalan bölgelerde kodun performansını artırmak için yeni bir yöntem olan ?uyumlu açıklık? önerilmiş ve formüle edilmiş, ikinci bölümde ise algoritmanın çoklu yansımaları hesaplama ve gölgeleme performansı test edilmiştir. ?Uyumlu açıklık? yöntemi ile hedeften geri seken tüm ışınlar toplanıp RKA' ya katkıları hesaplanmıştır. Algoritmanın çoklu yansıma kabiliyeti sadece basit şekiller üzerinde test edilmiştir. Kodun ışın takibi bölümü aynı zamanda gölgeleme algoritması olarak kullanılmıştır. İlk aşamada basit hedefleri modellemek için küre, plaka, silindir ve polihedron gibi basit şekiller kullanılmıştır. Ancak basit şekiller ile karmaşık hedefler bir dereceye kadar modellenebilmektedir. Daha sonraki aşamalarda karmaşık şekillerin daha iyi modellenebilmesi için üçgen parçalar kullanılmıştır. Kodu karmaşık hedefler üzerinde test etmek için Bilgisayar Destekli Tasarım (BDT) formatı olan STL ağ yapısı kullanılmıştır. BDT ortamında modellenen hedefler STL ağ formatında koda taşınmış ve işlem yapılmıştır. Cisimlerin RKA değerlerini bakış açısına göre hesaplayabilmek için farklı döndürme geometrileri kullanılmıştır. Seçilen karmaşık hedeflerde RKA karakteristiklerinin farklı olması göz önünde bulundurulmuştur. Bu çalışmalara ek olarak koddan elde edilen sonuçlar, FEKO yazılımından elde edilen FO, MoM ve MLFMM sonuçları ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma, kodu mümkün olduğunca geliştirme imkânını bize sunmuştur.
Özet (Çeviri)
In this study, a MATLAB® code based on the Shooting and Bouncing Ray (SBR) algorithm is developed to compute the Radar Cross Section (RCS) of complex targets. SBR is based on ray tracing and combine Geometric Optics (GO) and Physical Optics (PO) approaches to compute the RCS of arbitrary scatterers. The presented algorithm is examined in two parts; the first part addresses a new aperture selection strategy named as ?conformal aperture?, which is proposed and formulated to increase the performance of the code outside the specular regions, and the second part is devoted to testing the multiple scattering and shadowing performance of the code. The conformal aperture approach consists of a configuration that gathers all rays bouncing back from the target, and calculates their contribution to RCS. Multiple scattering capability of the algorithm is verified and tested over simple shapes. Ray tracing part of the code is also used as a shadowing algorithm. In the first instance, simple shapes like sphere, plate, cylinder and polyhedron are used to model simple targets. With primitive shapes, complex targets can be modeled up to some degree. Later, patch representation is used to model complex targets accurately. In order to test the whole code over complex targets, a Computer Aided Design (CAD) format known as Stereo Lithography (STL) mesh is used. Targets that are composed in CAD tools are imported in STL mesh format and handled in the code. Different sweep geometries are defined to compute the RCS of targets with respect to aspect angles. Complex targets are selected according to their RCS characteristics to test the code further. In addition to these, results are compared with PO, Method of Moments (MoM) and Multilevel Fast Multipole Method (MLFMM) results obtained from the FEKO software. These comparisons enabled us to improve the code as possible as it is.
Benzer Tezler
- Büyük ve karmaşık hedeflerden elektromagnetik saçılmanın hesaplanması ve ters yapay açıklıklı radar görüntülerinin elde edilmesi
Computation of electromagnetic scattering from complex and large targets and formation of inverse synthetic aperture radar images
BETÜL YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMersin ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CANER ÖZDEMİR
- Calculating radar range profile by time domain processing with physical optics
Fiziksel optik yöntemiyle zaman domeninde sinyal işleme kullanılarak radar menzil profilinin hesaplanması
ECE YAZAREL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK PAKER
- Computation of radar cross sections of complex targets by physical optics with modified surface normals
Değiştirilmiş yüzey normalli fiziksel optikle karmaşık hedeflerin radar kesit alanlarının hesaplanması
AHMET CEMAL DURGUN
Yüksek Lisans
İngilizce
2008
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. MUSTAFA KUZUOĞLU
- Fiziksel optik yöntemiyle üç boyutlu cisimlerin radar kesit alanının hesaplanması
Computation of the radar cross section of 3d objects by physical optics method
IŞIL ÖZLEM ÖRÜNÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM ÖZGÜN
- Frekans dağıtıcı malzemeyle kaplanmış cisimlerin radar kesit alanının zamanda sonlu farklar yöntemi ile hesaplanması
Radar cross section computation of objects coated by frequency dispersive materials using finite difference time domain method
MERT ÖTENEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZLEM ÖZGÜN