Sea and land clutter analysis using horizontal and vertical polarization antennas in X-band
X-bantta yatay ve düşey polarizasyon antenleri kullanılarak deniz ve kara kargaşası analizi
- Tez No: 880105
- Danışmanlar: PROF. DR. NURSEL AKÇAM
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 82
Özet
Radar sistemlerinde yatay veya düşey polarizasyon antenleri kullanıldığı durumlarda farklı kargaşa yansıma katsayısı elde edilir. Bu tezde yatay ve düşey polarizasyon antenleri kullanılmasının deniz ve kara kargaşasına olan etkisi farklı modeller kullanılarak incelenecektir. Kargaşa analizleri MATLAB kullanılarak yapılmıştır. Yüzey ile radarın ana hüzmesi arasındaki açıya bakış açısı (grazing angle) denir. Kargaşa, hedef tespiti yapılmaya çalışılan yüzeyden gelen istenmeyen yansımalar olarak tanımlanır. Radarın çalışma frekansına, elektromanyetik dalganın polarizasyonuna, bakış açısına, yüzey türüne bağlı olarak değişir. Ayrıca, deniz kargaşası deniz durumuna, denizdeki dalgaların yüksekliğine, rüzgâr hızına ve rüzgâr yönüne bağlıdır. Kargaşa sinyali radarın aydınlattığı yüzey alanına bağlı olarak değiştiği için sinyal seviyesini analiz etmek üzere“Normalize kargaşa yansıma katsayısı, σ^0”kullanılmaktadır. Bu tezdeki hesaplamalar 0.1 ile 10 derece aralığındaki bakış açısı için yapılmıştır. Deniz kargaşasını hesaplamak için dört model kullanılarak 1 ile 6 arasında değişen deniz seviyeleri için deniz kargaşası hesaplanmıştır. Kullanılan modeller Kraliyet Radar Kuruluşu (Royal Radar Establishment, RRE), Georgia Teknoloji Enstitüsü (Georgia Institute of Technology, GIT), Önerilen (Proposed) ve Deniz Araştırma Enstitüsü (Naval Research Laboratory, NRL) modelleridir. Kara kargaşası için Ulaby ve Dobson modeli kullanılarak toprak ve kaya, çimenler, çalılar, kısa bitki örtüsü, yol yüzeyleri ve kuru ve ıslak kar gibi farklı yer türleri için hesaplamalar yapılmıştır. Modeller arasında karşılaştırma yapabilmek için, modellerin geçerli olduğu ortak frekans bandı olan 8 – 12 GHz (X Bant) seçilmiştir. Ayrıca, kara ve ortalama deniz kargaşası karşılaştırılmıştır. Sonuç olarak yatay polarize anten kullanıldığında daha düşük kargaşa olduğu hesaplanmıştır. Bu sayede radar, daha hedef tespit menzilini artırır. Bu avantajından dolayı pratik uygulamalarda kullanılmaktadır. RADARSAT-1, RM-1290 ve FINO-I radarları örnek olarak verilmiştir.
Özet (Çeviri)
The radar systems that use horizontal and vertical polarization antennas have several advantages such as having different clutter power and Radar Cross Section (RCS), improving synthetic aperture radar (SAR), and tracking cross-polarization jammer. In this thesis changes in sea and land clutters according to vertical and horizontal polarizations are analyzed using Matrix Laboratory (MATLAB). The angle is between the main beam of radar and the surface defined as the grazing angle. Clutter is defined as the unwanted reflections from the surface on which the target is to be detected. Clutter depends on the frequency, polarization, grazing angle, land type, sea state, wave height, wind velocity, and wind direction. Normalized clutter is shown with σ^0 and is also called a backscatter coefficient. Analyses of clutters are calculated for 〖0.1〗^°-10^° grazing angles, and results are given in σ^0 (in dB) vs grazing angle (in degree) graphs. Analyses of sea clutter performed with Royal Radar Establishment (RRE), Georgia Institute of Technology (GIT), Proposed, and Naval Research Laboratory (NRL) models. Sea clutter is calculated and 1 - 6 sea states. Analyses for land clutter performed with the Ulaby and Dobson model for different land types such as soil & rock, grasses, shrubs, short vegetation, road surfaces, and dry and wet snow. To have comparable results from models, clutters are calculated for X-band (8 - 12 GHz) which is the common band between models. The main findings are using horizontal and vertical polarization antennas provide the changing sea and land clutters. When horizontally polarized electromagnetic (EM) waves are used in radar, less sea clutter is calculated than when vertically polarized ones are used. For land clutter calculations, the polarization type which has less clutter varies for different land types. Therefore, dual-polarization antennas and horizontal polarization ones are used in practical applications. Chilbolton Advanced Meteorological Radar (CAMRa), WR120, Radar Satellite-1 (RADARSAT-1), RM-1290, and FINO-I are examples.
Benzer Tezler
- Kıyı alanlarında mekansal bağlantıların yaya hareketleri ve mekan kullanımına etkileri
The effects of spatial connectivity on pedestrian movement and space usage in waterfront areas
ZEYNEP CEREN DURGUT
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DİLEK YILDIZ
- Türkiye üzerinde rüzgar şiddetinin ekstrem değer analizi ve sinoptik paternlerle ilişkisi
Analyzing extreme winds over Turkey and their relationships with synoptic patterns using cluster analysis
UMUT GÜL BAŞAR GÖRGÜN
Doktora
Türkçe
2024
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞÜKRAN SİBEL MENTEŞ
- Berta çayı havzasının yağış-akış ilişkisinin HEC-HMS ile modellenmesi
Modeling of rainflow-runoff relationship with HEC-HMS in Berta river basin
ARJİN ATA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiDicle ÜniversitesiHidrolik ve Su Kaynakları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FEVZİ ÖNEN
- Seasonal dynamics and some biological aspects of cetacean (odontoceti) populations along the coastline of Zonguldak region of the Black Sea
Zonguldak bölgesi Karadeniz kıyısı boyunca yunus (odontocetı) populasyonlarının mevsimsel dinamikleri ve bazı biyolojik özellikleri
NASTASSIA ULUDUZ
Doktora
İngilizce
2023
ZoolojiZonguldak Bülent Ecevit ÜniversitesiBiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SÖZEN
- Development of an early indicator index for tornadic storms in the Euro-Mediterranean region
Avrupa-Akdeniz bölgesi'ndeki tornadik fırtınalar için erken gösterge endeksinin geliştirilmesi
ÖMER KUTAY MIHLIARDIÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEVİNÇ ASİLHAN