Hava platformlarında dinamik RKA modelleme ve görüş açısı analizi
Dynamic RCS modeling and aspect angle analysis in air platforms
- Tez No: 918782
- Danışmanlar: PROF. DR. ALİ KARA, DR. HÜSEYİN SİNAN AKŞİMŞEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Gazi Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
İnsansız hava araçları (İHA), modern askeri operasyonlarda, çok yönlülükleri ve insan hayatını riske atmadan yüksek riskli görevleri yerine getirme kabiliyetleri sayesinde giderek daha önemli hale gelmektedir. Geleneksel rolleri olan gözetleme ve keşif görevlerine ek olarak, jet itiş gücüne ve savaş yeteneklerine sahip İHA'ların, konvansiyonel savaş uçaklarına benzer sorumluluklar üstlenebilmektedir. Çeşitli operasyonel senaryolarda, askeri uçaklar, İHA'lar birçok tehdide maruz kalırken, yer radar sistemleri bu platformları sürekli olarak izleyebilir. Bu hava platformları ile radar sistemleri arasındaki etkileşim, uçakların manevra veya yönelimlerindeki değişikliklere bağlı olarak yansıyan radar sinyallerinin gücünde zamansal dalgalanmalara neden olmakta ve bu durum radarın takip doğruluğunu etkileyebilmektedir. Bu araştırma, tehdidin monostatik bir radar olduğu durumda, uçağın yönelimindeki değişimlerin RKA dalgalanmaları (sintilasyon) üzerindeki etkisini incelemektedir. Çalışma, uçuş dinamiklerinin İHA boyutundaki bir uçağın RKA dalgalanmalarına nasıl katkıda bulunduğunu değerlendirmek için dinamik RKA modellemeyi önermektedir. Bu tür bir modelleme, operasyonel analiz için kapsamlı bir çerçeve geliştirmek ve gelişmiş aktif dekoy sistemleri gibi etkili karşı önlemler oluşturmak açısından kritik öneme sahiptir. Bilişsel radar teknolojilerinin yükselişiyle birlikte, uçakların tespit edilmemek için daha uyumlu ve tepki veren aktif dekoy sistemlerine ihtiyaç duyacağı öngörülmektedir. Ticari bir uçuş simülatörü kullanılarak oluşturulan altı serbestlik derecesine (6DoF) sahip gerçekçi bir uçuş veri zaman serisi kullanılarak, uçak ve radar arasındaki bakış açıları elde edilmiş ve bu veriler karmaşık bir simüle edilmiş uçuş boyunca RKA dalgalanmalarını karakterize etmek için kullanılmıştır. Analiz, yatış(roll) ve yunuslama(pitch) gibi kilit uçuş parametrelerinin, radar tarafından ölçülen RKA üzerinde önemli bir etkiye sahip olduğunu göstermiş ve tam manevralarla yatış ve yunuslama ayarlamaları yapılmayan senaryolar arasında RKA verilerinde ortalama %32,44 oranında bir fark tespit edilmiştir. Son olarak, çalışma gelecekteki araştırma yönlerini ortaya koymakta ve RKA dinamikleri ve karşı önlem geliştirme konularında değerli bilgiler sunmaktadır.
Özet (Çeviri)
Unmanned aerial vehicles (UAVs) are becoming increasingly important in modern military operations due to their versatility and ability to carry out high-risk tasks without endangering human lives. In addition to their traditional roles in surveillance and reconnaissance, UAVs equipped with jet propulsion and combat capabilities are expected to take on responsibilities similar to those of conventional fighter jets. In various operational settings, military aircraft, drones, and UAVs are subjected to multiple threats while being constantly tracked by ground radar systems. The interaction between these airborne platforms and radar systems leads to temporal fluctuations in the power of the reflected radar signals, which occur as a result of changes in the aspect angle of the aircraft, affecting the accuracy of radar tracking. This research focuses on analysing the potential dynamics of an aircraft's radar cross-section (RCS) during flight, using ground-based radar as a reference point. The research focuses on the monostatic radar case and examines how variations in the aircraft's orientation affect RCS fluctuations, or scintillation. The study proposes dynamic RCS modelling to assess how flight dynamics contribute to RCS variations in UAV-sized aircraft. This type of modelling is crucial for developing a comprehensive framework for operational analysis and devising effective countermeasures, such as advanced active decoy systems. With the rise of cognitive radar technologies, aircraft will require more adaptive and responsive active decoys to remain undetected. The research also introduces a method for calculating target aspect angles by considering the aircraft's orientation and its spherical position relative to the radar. Using a realistic six degrees of freedom (6DoF) flight data time series generated from a commercial flight simulator, the study derives aircraft-to-radar aspect angles to characterize RCS scintillation during a complex simulated flight. The analysis highlights how key flight parameters, such as roll and pitch, significantly impact the RCS measured by the radar, revealing a 32.44% variation in RCS data when comparing full manoeuvres to scenarios without roll and pitch adjustments. Lastly, the study outlines potential directions for future research and provides valuable insights into RCS dynamics and countermeasure development.
Benzer Tezler
- Low observability based on motion planning for aircraft
Uçaklarda hareket planlamasına dayalı düşük görünürlük
MUSTAFA DEMİR
- Çoklu otonom insansız hava araçları için paralel programlama tabanlı yol planlaması
Parallel programming based path planning for multi autonomous unmmaned vehicles
ÖMER ÇETİN
- Dört rotorlu insansız hava aracı tasarımı ve analizi
Design and analsys multirotor unmanned aerial vehicle
ERDEM YILDIZ
- Sabit kanatlı insansız hava araçları için kilitlenme algoritması
Lock-on algorithm for fixed-wing unmanned aerial vehicles
MERVE İSMAİLVELİOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Gemi üzerindeki üç serbestlik dereceli bir platformun stabilizasyon kontrolü
Stabilization control of a three-degree-of-freedom platform on a ship
AHMET KAĞAN KOLSUZ
