Geri Dön

Yere nüfuz eden radar sistemi ile gömülü hedef tespiti ve modellenmesi

Embedded target detection and modeling wi̇th ground penetrating radar system

  1. Tez No: 811179
  2. Yazar: ALİ ŞÖLEN
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. SİBEL YENİKAYA
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Yere Nüfuz Eden Radar (YNR), Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW), El Yapımı Patlayıcılar (EYP), Geniş bantlı anten, Vivaldi anten, Duran dalga oranı, Kazanç, Ground Penetrating Radar (GPR), Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW), Improvised Explosives (IED), Broadband antenna, Vivaldi antenna, Standing wave ratio, Gain
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Bursa Uludağ Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 114

Özet

Askeri personel veya sivil kişiler ile askeri ve kamu tesislerinin güvenliğini sağlamak ve korumak amacıyla yer altında gömülü şekilde bulunan her türlü El Yapımı Patlayıcıların (EYP) tespiti önemlidir. Bu tez çalışmasında EYP' lerin tespiti için Yere Nüfuz Eden Radar (YNR) kullanılmıştır. YNR' ler tahribatsız yüzey altı görüntüleme için hem sivil hem de askeri alanlarda olukça yoğun olarak kullanılan elektromanyetik bir algılama yöntemidir. YNR' lerde algılama performansı kullanılan anten ile doğrudan ilişkilidir. Bu çalışmada, ilk olarak YNR sistemi için geniş bantlı bir Vivaldi Anten (VA) tasarlanmış, üretilmiş ve sistemin performansını etkileyen kazanç, giriş yansıma katsayısı ve ışıma örüntüleri incelenmiştir. Gerçeklenen bu antende 0.4-4 GHz aralığında -10dB' den daha düşük bir geri dönüş kaybı, 2' den daha düşük gerilim duran dalga oranı ve yaklaşık olarak 1.9-5.63 dBi aralığında bir kazanç elde edilmiştir. Anten boyutunun küçültülmesi ve anten kazancının iyileştirilmesi için altıgen açıklıklar ile lineer yarıklar açılarak Modifiye Vivaldi Anten (MVA) tasarlanmış ve gerçeklenmiştir. Üretilen antende 0.6 - 4 GHz aralığında -10dB' den daha düşük bir geri dönüş kaybı, 2'den daha küçük gerilim duran dalga oranı ve ilgili frekans aralığında maksimum 8 dBi kazanç değeri elde edilmiştir. Tasarlanan antenlerin simülasyon ve ölçüm sonuçları karşılaştırıldığında sonuçlarının birbiriyle uyumlu olduğu görülmüştür. Çalışmada gerçeklenen antenler, Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW) radar sistemi ile entegre edilerek YNR sistemi oluşturulmuş ve gömülü hedef tespiti çakıl zeminde 1 cm, 15 cm, 30 cm ve 45 cm' de gömülü olan 6 farklı EYP, EYP tetikleyici kablolar, metal mayınları ile EYP tespit çalışmaları yapılmıştır. EYP dışı gömülü cisim tespit çalışması ise 15 cm' de gömülü kaya parçası ile gerçekleştirilmiştir. Gömülü hedeflerin tespiti hem VA ile hem de MVA ile ayrı ayrı gerçekleştirilmiştir.

Özet (Çeviri)

It is important to detect all kinds of Handmade Explosives (IEDs) buried underground in order to ensure and protect the security of military personnel or civilians and military and public facilities. In this thesis, Ground Penetrating Radar (GPR) was used to detect IEDs. GPRs are an electromagnetic sensing method that is widely used in both civil and military fields for non-destructive subsurface imaging. Detection performance in GPRs is directly related to the antenna used. In this study, firstly, a broadband Vivaldi Antenna (TVA) was designed and manufactured for the GPR system and the gain, input reflection coefficient and radiation patterns affecting the performance of the system were investigated. In this implemented antenna, a return loss of less than -10dB, a voltage standing wave ratio of less than 2, and a gain in the range of approximately 1.9-5.63 dBi were obtained in the 0.4-4 GHz range. A Modified Vivaldi Antenna (MVA) was designed and implemented by opening linear slots with hexagonal apertures to reduce antenna size and improve antenna gain. The produced antenna has a return loss of less than -10dB in the 0.6 - 4 GHz range, a voltage standing wave ratio of less than 2 and a maximum gain of 8 dBi in the relevant frequency range. When the simulation and measurement results of the designed antennas were compared, it was seen that the results were compatible with each other. The antennas realized in the study were integrated with the Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) radar system to create a GPR system and buried target detection 6 different IEDs, IED trigger cables, metal mines buried at 1 cm, 15 cm, 30 cm and 45 cm in the gravel ground. and IED detection studies were carried out. Non-EYP buried object detection work was carried out with a buried rock at 15 cm. Detection of buried targets was performed with both VA and MVA separately.

Benzer Tezler

  1. Detection of human vital signs through obstructive barriers using UWB GPR

    Engel arkası hayati bulguların geniş bantlı yere nüfus eden radar ile tespiti

    CANSU BÜYÜKHAN

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2017

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. FATMA İNCİ ÇİLESİZ

    YRD. DOÇ. DR. SAEID KARAMZADEH

  2. Yere nüfuz eden radar görüntülerinde morfolojiık bileşen analizi yöntemi ile kargaşa giderme

    Clutter reduction in ground penetrating radar images using morphological component analysis

    EYYUP TEMLİOĞLU

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2015

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. IŞIN ERER

  3. New clutter removal methods for through obstacle target detection

    Engel arkası hedef tespitinde yeni kargaşa giderme yöntemleri

    DENİZ KUMLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. IŞIN ERER

  4. Polarimetrik yere nüfuz eden radar için işaret işleme yöntemlerinin geliştirilmesi

    Development of signal processing methods for polarimetric ground penetrating radar

    MERVE NUR DUTĞUN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AHMET SERDAR TÜRK

  5. Yere nüfuz eden radar görüntülerinde derin öğrenme ile askeri anlamda tehdit oluşturabilecek gömülü alanların tespiti

    Detection of buried areas that can cause military threat with deep learning in ground penetreating radar images

    NİHAT ÖZSOY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBaşkent Üniversitesi

    Savunma Teknolojileri ve Sistemleri Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MEHMET DİKMEN