Page 74 - bilgem-teknoloji-dergisi-13

RADAR TEKNOLOJİLERİ
BİLGEM TEKNOLOJİ
Dr. Hakkı Nazlı - Başuzman Araştırmacı, Ersin Özkan - Başuzman Araştırmacı, - Ahmet Akgöz - Uzman Yrd.
Doç. Dr. Mehmet Sezgin - Danışman / BİLGEM BTE

YERE NÜFUZ

EDEN RADAR

TEKNOLOJİSİ

Gömülü cisimlerin uzaktan tespiti ve teşhisi, doğa bilim- ! = 8.686 × 2 × × 2 +, " ! " " # ! # " ,-(1 + )6 − 16 (1)
$
lerinden uzay araştırmalarına birçok mühendislik dalı için $
merak uyandırmıştır. 1920’li yıllardan bu zamana araştır- = √ " ! # √ " " (2)
macılar toprak altındaki cisimleri açık bir şekilde gözlem- √ " ! $ √ " "

leyebilecek farklı yöntem ve teknikler üzerinde çalışmak- Bunların içinde en çok kullanılan teknoloji darbe üreteçli versiyona indirgenir. Bu sayısal veriler sistematik sinyal
tadır. Henüz, tüm cevapları sağlayabilecek tek bir yöntem Burada La, materyalin zayıflama katsayısını, Γ yansıma GPR sistemidir. Sistemin kullanım alanına göre anten mo- işleme algoritmaları ile işlendiğinde anlamlı sonuçlar elde
ve teknik bulunamamakla birlikte; sismik, akustik, elektrik, katsayısını ifade eder [2]. Bu prensipler GPR teknolojisi- deli ve darbe genişliği belirlenir, kullanım sahasına uygun edilir.
manyetik, elektromanyetik ve termal yöntemlerle belir- nin arkeolojik araştırmalar, güvenlik ve savunma alanın- sinyal işleme algoritmaları geliştirilir. En genel haliyle bir
li alanlarda faydalı sonuçlar elde edilmiştir. Bu teknikler da mayın/EYP’lerin tespiti, yapı ve inşaat mühendisliği darbe üreteçli GPR sisteminin blok diyagramı Şekil-1’de Dünya’da GPR teknolojilerine yönelik sistem geliştiren
arasında, Yere Nüfuz eden Radar (GPR) (İng. Ground Pe- uygulamaları, polis ve adli analiz olayları, boru hattı ve sunulmuştur. ve en geniş ürün ağına sahip firmalar Amerika Birleşik
netrating Radar) teknolojisi, kayıplı yakın ortamda geniş kablo tespit uygulamaları, doğa/tarım sektörü, kutup ve Devletleri’nde bulunmaktadır. Bu firmalar çoğunlukla si-
bantlı elektromanyetik dalgaların yansıyan işaretlerinden son yıllarda uzay araştırmalarında kullanılmasına olanak Şekil-1’de sunulan GPR sisteminin kritik bileşenleri içinde vil sektörlerde hizmet verirken ihtiyaç halinde savunma
çözüm sağlayan bir mikrodalga algılama yöntemidir. Bu sağlamıştır. Bu bağlamda, bir GPR sistemi bir uzmanın darbe üreteci (verici), örnekle tut bloğu (alıcı), zaman- sanayine yönelik çözümler de geliştirmiştir. Avrupa’da
çalışma sınırlarından dolayı, diğer radar teknolojilerin- kontrolünde iken birçok farklı alanda güvenilir ve faydalı layıcı kontrol mimarisi yer alır. Sistem tasarımına bağlı İsveç’de bir firma benzer şekilde sivil sektöre ürün geliş-
den farklı özelliğe ve yapıya sahiptir. Yapısındaki anten sonuçlar üretebilmektedir. olarak 20 V ile 500 V genlik aralığında ve 200 ps ile 20 tirirken, Almanya, İngiltere, Japonya ve Türkiye daha çok
tasarımı, sistem donanım/yazılımları ve sinyal işleme al- ns arası darbe genişliğinde, bir darbe katarı 0.1 µs ile 100 savunma sektöründe kullanılacak ürünler geliştirmiştir.
goritmaları kendine özgün bir uzmanlık alanı içerdiğinden Literatür ve Dünya’daki mevcut GPR teknolojileri, darbe µs aralığında tekrarlanarak gönderilir. Vericide anlık darbe Mayın tespitinde Almanya Vallon VMR3 sistemini gelişti-
literatürde ayrı bir araştırma dalı olarak yer bulmuştur. üreteçli (Ing. Impulse), frekans atlamalı (SFCW) ve fre- işareti, depolanan enerjiyi hızlı bir şekilde bir iletim hat- rilmiştir. Japonya’nın ALIS sistemi bir diğer mayın tespit
GPR’ın bu teknik/teorik kısıtları, sistemin tasarımında pra- kans moduleli (FMCW) olmak üzere üç farklı yapıda ta- tı üzerinden deşarj etmesiyle meydana gelir. Hızlı deşarj sistemidir. Türkiye, TÜBİTAK BİLGEM bünyesinde mayın
tik kabiliyete sahip mühendisler için merak uyandırmıştır. sarlanmıştır. işlemi genellikle çığ (avalanche) modunda çalışan transis- tespitinde ETMTS-2 ve ETMTS-3 sistemini geliştirmiş, bu
törler veya SRD diyotlar ile gerçekleştirilir. Böylece kısa sistemler EGM ve TSK birimlerinde etkin olarak kullanıl-
Elektromanyetik yöntem ile gömülü cisimlerin algılanması süreli Gaussian veya türevlerini içeren dürtü sinyalleri olu- maktadır. Ayrıca yurt dışında iki ülkeye ihraç edilmiştir.
1910 yılında Leimbach ve Löwy tarafından gözlemlenmiş, şur. Bu işaretlerin yansımaları hassas örnekle tut devreleri TÜBİTAK BİLGEM 2021 yılında aynı alanda hizmet vermek
darbeli radar ile sonuçlar 1926 yılında Hülsenbeck tarafın- vasıtasıyla alınıp yüksek hızlı ADC’ler ile sayısallaştırılır. üzere robota takılı çoklu GPR sistemini hayata geçirmiştir.
dan elde edilmiştir [1]. 1950’li yıllardan bu zamana GPR Alıcıda Nyquist kriterine göre nanosaniyeler mertebesin-
sistemleri kömür yataklarından buzul yüzeylere kadar deki sinyaller, mikrosaniyeler mertebesinde eş değer bir
birçok farklı ortamda kullanılmıştır. Bunu sağlayan temel
prensip, belirli kayıp ortam değerinde (Eşitlik 1), bir GPR [1]. HÜLSENBECK, et.al.: German Pat. No. 489434, 1926.
sisteminin ortamın dielektrik süreksizliğinden oluşan yan- [2] D. Daniels, Ground Penetrating Radar 2nd edition.
sımayı algılamasıdır (Eşitlik 2).
Şekil 1. GPR diyagramı.

72 73