بخشی از مقاله
خلاصه
شناسایی اجسام چه در روی دریا چه خشکی یکی از دغدغههای مهم محققان است. روشهای گوناگون برای شناسایی اجسام وجود دارد، ازجمله این روشهای میتوان به روشهای سنتی - نقشهبرداری زمینی - و پیشرفته - نقشهبرداریهای هوایی و ماهوارهای - اشاره کرد. در مورد روشهای پیشرفته، فنآوری سنجشازدور به دلایل گوناگون از اهمیت ویژهای برخوردار است بهگونهای که با توسعه و گسترش این فناوری، انقلابی در تولید آمار و اطلاعات مکاندار به وجود آمده و افق جدیدی را به روی برنامه ریزان و مدیران گشوده است.
امروزه سنجش از دور و تصاویر ماهواره ای نقش اساسی را در تدابیر پدافند غیرعامل ایفا می کنند به طوریکه با استفاده از داده های سنجش از دور می توان دست بالا را در حوزه پدافند غیر عامل - شناسایی نحوه کار و بازداری دشمن در بهرهگیری از آن - دارا شد. یکی از اطلاعاتی که میتوان از این طریق بدست آورد مقدار سطح مقطع راداری یا همان RCS است.با استفاده از این مقدار میتوانیم اهداف را شناسایی کنیم.از RCS میتوان در زمینه پنهان کردن هدف از دید دشمن نیز استفاده کرد.با کم یا زیاد کردن RCS شکل دریافتی از ماهواره تغییر میکند بنابراین دشمن در شناسایی هدف دچار اشتباه میشود.چند راه برای تغییر RCS وجود دارد که یکی از آنها استفاده از رفلکتور است.
1. مقدمه
بدست آوردن تصویر هوایی با استفاده از رادار ها یکی از متداولترین روشها برای بدست آوردن اطلاعات از محل مورد نظر میباشد.رادار یک سیستم الکترومغناطیسی است که برای تشخیص و تعیین موقعیت هدف بکار می رود . با رادار می توان درون محیطی را که برای چشم ،غیر قابل نفوذ است دید مانند تاریکی ،باران ،مه برف،غبار و غیره . اما مهمترین مزیت رادار توانایی آن درتعیین فاصله یا حدود هدف می باشد .کاربرد رادارها در اهداف زمینی ، هوایی،دریایی، فضایی و هواشناسی می باشد.
ایجاد سیستمی با توانایی بالا در ردیابی پدیده ها و ایجاد تصاویر با کیفیت بالا از آنها هدف عمده ساخت رادار تصویری می باشد. گاهی امکان بررسی اجسام از نزدیک وجود ندارد . برای مثال جهت بررسی سطح اقیانوس ها نقشه برداری از عراضی جغرافیایی لزوم ساخت وسایلی که بتوانند از راه دور این کاررا انجام دهند به چشم می خورد . با دستیابی به تکنولوژی سنجش از راه دور بسیاری از این مشکلات برطرف گشت . در واقع در این روش امکان بررسی اجسام وسطوحی که نیاز به بررسی از راه دور دارند را فراهم می آورد . سنجش از راه دور رامی توان به دو بخش فعال وغیر فعال تقسیم کرد . گستره طول موج امواج مایکرویو نسبت به طیف مادون قرمز ومرئی سبب گردیده تا از سنجش از راه دور به وسیله امواج از این طیف استفاده گردد
عملکردسیستم های سنجش غیرفعال همانند سیستم های سنجش دما عمل می کنند .در اینگونه سیستم ها با اندازه گیری انرژی الکترومغناطیسی که هر جسم به طور طبیعی از خود ساتع می کند نتایج لازم کسب می گردد .هواشناسی واقیانوس نگاری از کاربردهای این نوع سنجش می باشد .
یکی از رادارهایی که در این زمینه کاربرد فراوانی دارد رادار روزنه مصنوعی یا همان SAR است. این رادارها از سطح زمین تصویر برداری میکنند و با تحلیل این تصاویر به اطلاعاتی در زمینه با محیط دست پیدا میکنند.رادار موج الکترومغناطیس را به زمین ارسال میکند و با دریافت بازتاب موج که از برخورد با اجسام روی زمین ایجاد شده است، تصویر راداری را از زمین بدست میآید.از روی این تصاویر اجسام را شناسایی میکنند.مولفه مهم در ایجاد تصویر مقدار سطح مقطع راداری - - RCS اجسام است.اگر جسمی دارای RCS زیاد باشد توسط رادار تصویر روشنتری ایجاد میکند نسبت به جسمی که دارای RCS کمتر است.بنابراین برای شناسایی یک هدف سطح مقطع راداری آن مهمترین عامل در تصاویر هوایی است.نحوه فرستادن موج به سطح زمین و بازتاب موج در شکل 1 نشان داده شده است.
شکل-1 نمونهای از نحوه ارسال و دریافت امواج توسط رادار
نمونهای از تصویر راداری دریای مدیترانه در شکل2 آمده است.
شکل-2 تصویر راداری دریای مدیترانه
تصاویر رادار SAR به صورت پیکسل های سیاه و سفید است که با تحلیل شدت روشنایی هر پیکسل از تصویر میتوان جسم را شناسایی کرد.
شکل 3 تصویری از دریا و اجسام روی آن را نشان میدهد.مشاهده میشود که جسمهای مختلف با شدت روشنایی متفاوت قابل تفکیک اند.
شکل-3 نمونهای از تصویر سطح دریا و اجسام روی آن
اولین تجربه در مورد بازتابش امواج رادیویی توسط هرتز آلمانی در سال 1886 بدست آمد . پس از گذشت مدت زمان کمی اولین رادار که از آن برای آشکارسازی کشتی ها استفاده می شد مورد بهره برداری قرار گرفت . نخستین بار در سال 1901 - هوگو ژرنسبارک - که او راژول ورن آمریکایی مینامند، در یک داستان علمی B تخیلی ، آن را طرح ریزی کرد. در سال 1906 ، یک دانشجوی 23 ساله آلمانی ، به نام هولفس یر دستگاهی ساخت که با اصول رادارهای امروزی میتوانست امواجی را بسوی موانع بفرستد و بازتاب آنها را دریافت کند.
اولین رادارهای تصویری درطی جنگ جهانی دوم برای آشکارسازی وموقعیت یابی کشتی ها وهواپیماها استفاده شد .[2] برای مشخص کردن اجسام با تحلیل تصویر راداری باید مقادیر روشنایی و RCS بررسی شود. فرمول محاسبه بیشترین مقدار RCS بصورت زیر است که در آن Pi توان موج ارسالی رادار و Ps توان موج انعکاس یافته توسط جسم است.
