Geniş-açı yakın-alan ters sentetik açıklıklı radar görüntüleme tekniklerinin geliştirilmesi ve deneysel uygulamaları
Development of wide-angle near-field inverse synthetic aperture radar imaging techniques and their experimental applications
- Tez No: 348454
- Danışmanlar: PROF. DR. CANER ÖZDEMİR
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2013
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Mersin Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 161
Özet
Birçok yer tabanlı Sentetik Açıklıklı Radar (SAR)/Ters Sentetik Açıklıklı Radar (TSAR) uygulamasında, yakın alandaki hedeflerin, geniş açısal açıklık verilerinden görüntülemelerinin elde edilmesi istenilir. Yakın-alan çalışma, ya uygulamanın niteliğinin gereğindendir, ya da sağladığı ucuz maliyet ve kolay gerçekleştirilebilme özelliklerinden dolayıdır. Geniş-açı da, yüksek çözünürlüklü görüntüleme ve hedeflerin farklı perspektiflerden gerisaçılım karakteristiklerinin elde edilmesi için gereklidir. Ne var ki, geniş-açı yakın-alan veri toplamı iki gerçekleştirme zorluğunu beraberinde getirmektedir. İlk olarak, bu tarz geometriler için görüntü tekrar-oluşturma algoritmaları, düzlemsel dalga varsayımının geçersiz olmasından dolayı daha karmaşık hale gelir. Bu tezde, bu problem, yakın-alan düzeltme faktörlerini içeren Geriye-İzdüşüm (Gİ) algoritmasının üç-boyutlu (3B) monostatik formülasyonunun çıkarımı ve kullanımı ile ele alınmıştır. Algoritma, yansımasız odada elde edilen iki-boyutlu (2B) ve 3B TSAR görüntülemeleriyle doğrulanmış ve diğer yakın-alan görüntüleme teknikleriyle de karşılaştırılmıştır. İkinci gerçekleştirme zorluğu, yüksek çözünürlüklü görüntüleme için büyük miktarlardaki açısal örnek ölçümlerinin gerekmesi ve bunun da hızlı görüntülemeyi engellemesi olgusundan kaynaklanır. Sıkıştırılmış Algılama (SA)?ya dayalı yeni bir 2B TSAR görüntüleme yaklaşımı önerilmiştir. Toplam veri kümesinin % 1.5 düşük oranına kadar yankı örneklerini kullanan yansımasız oda görüntüleme sonuçları, bu yaklaşımı doğrulamaktadır. Yakın-alan SAR/TSAR görüntülemenin üç farklı uygulaması çalışılmıştır. İlk olarak, uzak-alan Radar Kesit Alanı (RKA) kestirimi problemi, küçük-boyutlu karmaşık hedefler ve milimetre-dalga (MMD) bandı verisi için incelenmiştir. İkinci olarak, gizlenmiş nesne algılaması problemi, çeşitli hedef, gizleyici materyal ve radar parametreleri kombinasyonlarının, 2B MMD TSAR görüntüleme çalışmalarıyla deneyimlenmiştir. Son olarak, otomatik hedef tanıma uygulamasına yönelik, 2B geniş-alan dairesel-SAR?ın üstedüşüm ve diğer özellikleri karakterize edilmiştir. Yer tabanlı 270° açıklıklı bir dairesel-SAR sistem geliştirilmiş, gerçek vasıtaların 2B görüntülemeleri elde edilmiş ve istenmeyen yankı sinyallerinden de temizlenmiştir.
Özet (Çeviri)
In most of the ground-based Synthetic Aperture Radar (SAR)/Inverse Synthetic Aperture Radar (ISAR) applications, it is desired to obtain the imagery of near-field targets from their wide angular aperture data. Near-field operation is required either due to the inherent characteristic of the application or its cheap cost and easy implementation features. Wide-angle is also needed to obtain high resolution imagery and backscattering characteristics of targets from different perspectives. Unfortunately, wide-angle near-field data collection comes with two implementation difficulties. First, the image reconstruction algorithms for such geometries become more complex due to the invalidity of the plane-wave approximation. In this thesis, this problem is approached by deriving and utilizing a three-dimensional (3D) monostatic formulation of the Back-Projection (BP) algorithm that involves near-field correction factors. The algorithm is validated by means of two-dimensional (2D) and 3D ISAR imagery acquired in an anechoic chamber room and also compared with other near-field imaging techniques. The second implementation difficulty arises from the fact that a vast amount of angular sample measurements is required for high resolution imaging which in turn prohibits fast imaging. A novel Compressed Sensing (CS) based 2D ISAR imaging approach is proposed. The anechoic chamber imaging results that use as low as the 1.5 % echo samples of the whole data set validate this approach. Three different applications of wide-angle near-field SAR/ISAR imaging are studied. At first, the far-field Radar Cross Section (RCS) estimation problem is investigated for small-sized complex targets and for millimeter-wave (MMW) band data. Secondly, the concealed object detection problem is practiced through 2D MMW ISAR imaging studies of various combinations of target, covering material and radar parameters. Finally, oriented to the automatic target recognition application, the layover and other attributes of 2D wide-field circular-SAR imaging are characterized. A ground-based 270° aperture circular-SAR system is developed and the 2D images of real vehicles are obtained and also cleaned out from clutter signals.
Benzer Tezler
- İnverse synthetic aperture radar imaging
Ters yapay açıklıklı radarda görüntüleme
İBRAHİM ÖLÇER
Yüksek Lisans
İngilizce
1995
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. ERTUĞRUL ÇELEBİ
- Self-commissioning and position sensorless field oriented control of IPMSM
Gömülü mıknatıslı senkron motorun kendi kendine devreye alınması ve konum sensörsüz alan yönlendirmeli kontrolü
YASİN ÇETİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. TUFAN KUMBASAR
- Yeni Cami'nin akustik açıdan performans değerlendirmesi
Evaluation of the acoustical performance of the New Mosque
EVREN YILDIRIM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVTAP YILMAZ DEMİRKALE
- Supersonic jet-wall interactions in model rocket launchers
Model roket fırlatıcılarında ses üstü jet-duvar etkileşimi
METİN UÇAK
Yüksek Lisans
İngilizce
1998
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İ. BEDRİ ÖZDEMİR
- L'épuration de l'esprit réalisée par la tragédie au travers de la nécessité, la probabilité et la possibilité
Zorunlu, olanaklı ve olasılık bakımından trajedinin ruhta katarsis meydana getirmesi
GÜVENÇ RECAİ AYAR
Yüksek Lisans
Fransızca
2008
FelsefeGalatasaray ÜniversitesiFelsefe Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. TARIK NECATİ ILGICIOĞLU