در سیستم رادار دریچه واقعی با ارسال پالسهای مایکروویو در جهت عمود بر مسیر حرکت ماهواره، تصویر نوارهای متوالی روی سطح زمین برداشته میشود. با قرار گرفتن نوارهای متوالی، روند پوشش در راستای آزیموت تکمیل میشود. علاوه بر این، تأخیر زمانی در بازتاب از بردهای دورتر، پوشش در راستای برد را تکمیل میکند. بدین ترتیب، تصویر دو بعدی راداری به روش رادار درچیه واقعی تهیه می گردد.
در سیستم های راداری به فاصله بین ماهواره و تارگت زمینی، برد مایل (Slant Range) گفته میشود. مسیر حرکت ماهواره را آزیموت (Azimuth) و جهت عمود بر مسیر حرکت ماهواره را برد (Range) میگویند. در این سیستمها که امواج مایکروویو به صورت مایل به زمین تابیده میشوند، به زاویه بین این امواج و راستای نادیر ماهواره، زاویه دید گفته میشود.
در سیستمهای رادار دریچه واقعی (Real Aperture Radar)، یک پرتوی باریک از انرژی در جهت عمود بر مسیر حرکت ماهواره به سمت تارگت فرستاده میشود. شدت انرژی بازگشتی از تارگت که توسط آنتن دریافت و ثبت می شود، تصویر یک نوار را بر روی سطح زمین مشخص میکند. هنگام ارسال پالس بعدی، سنجنده رادار تغییر مکان پیدا کرده و از نوار دیگری روی سطح زمین تصویر برداری میشود. سپس این نوارها به ترتیب برداشت آنها در کنار یکدیگر قرار گرفته و پوشش آزیموتی را تشکیل میدهند. علاوه بر این، بازتاب از بردهای دورتر با تأخیر زمانی صورت میگیرد و این روند پوشش در راستای برد را تکمیل میکند. بدین ترتیب، تصویر دو بعدی رادار تشکیل شده که در آن سطرها نشان دهنده راستای آزیموت و ستونها نشانگر راستای برد هستند.
در سیستمهای رادار دریچه واقعی (Real Aperture Radar)، یک پرتوی باریک از انرژی در جهت عمود بر مسیر حرکت ماهواره به سمت تارگت فرستاده میشود. شدت انرژی بازگشتی از تارگت که توسط آنتن دریافت و ثبت می شود، تصویر یک نوار را بر روی سطح زمین مشخص میکند.
کوچکترین فاصلهای که در آن دو تارگت زمینی در یک تصویر راداری از یکدیگر متمایز میشوند، توان تفکیک رادار نامیده میشود که این توان تفکیک در دو راستای برد و آزیموت متفاوت هستند. بر اساس قانون امواج الکترومغناطیس، توان تفکیک در راستای برد با استفاده از رابطه زیر محاسبه میشود:
در رابطه فوق، سرعت نور و مدت زمان پالس ارسالی است. بنابر این رابطه، برای ارتقاء توان تفکیک تصویر در راستای برد لازم است که مدت زمان پالس (τ) کاهش یابد. از طرف دیگر، برای رسیدن به نسبتی مناسب از سیگنال به نویز در پالسهای دریافتی، میبایست توان امواج ارسالی زیاد باشد. لازم به ذکر است که استفاده از سیگنالهایی با طول موج کوتاهتر و توان بالاتر موجب تلف شدن انرژی بیشتری شده و تقریبا استفاده از آنها غیر ممکن است.
بازتاب از بردهای دورتر با تأخیر زمانی صورت میگیرد و این روند پوشش در راستای برد را تکمیل میکند.
توان تفکیک در راستای Azimuth با استفاده از رابطه زیر محاسبه میشود:
در رابطه فوق، نشان دهنده برد، طول موج مایکروویو و طول آنتن است. با توجه به رابطه فوق، قدرت تفکیک مکانی در جهت آزیموت به طول آنتن وابسته است است. مطابق این رابطه، قدرت تفکیک مکانی در راستای آزیموت با افزایش طول آنتن بهتر میشود، اما طراحی چنین سیستمهایی به دلیل بالا رفتن وزن و ابعاد آنتن امکانپذیر نبوده و لذا بهبود توان تفکیک تصویر راداری در راستای آزیوت با محدودیت همراه خواهد بود. محدودیت توان تفکیک رادار در راستای برد در سیستمهای رادار دریچه واقعی در دورههای بعدی با ظهور سیستمهای رادار دریچه مصنوعی برطرف گردید. در سیستمهای رادار دریچه مصنوعی از قانون انتشار امواج صوتی داپلر برای شبیهسازی طول آنتن رادار استفاده میشود.
کوچکترین فاصلهای که در آن دو تارگت زمینی در یک تصویر راداری از یکدیگر متمایز میشوند، توان تفکیک رادار نامیده میشود که این توان تفکیک در دو راستای برد و آزیموت متفاوت هستند.
منبع:
[۱] “Synthetic Aperture Radar Land Applications Tutorial, Part I: Background and Theory, Prepared by ESSA”, 2009.
