RADAR,Radarın Ortaya Çıkışı,Basit Bir Radar Nasıl Çalışır,Bilgisayar ve Radar,

RADAR, uzaktaki cisimlerin yerlerini belirle­meye yarayan bir elektronik sistemdir. Bu sistem, çok kısa süreli radyo dalgası darbeleri­nin (vuru) ince bir demet halinde bir anten­den gönderilmesi ve bu dalgaların bir engele çarpıp antene geri dönmesinin (yankı) izlen­mesi temeline dayanır. (Radyo dalgaları RADYO maddesinde anlatılmıştır.) Tek bir enerji darbesinin gönderilmesi ile antene geri dönmesi arasında geçen süre ölçülerek, bu darbenin gidip geldiği uzaklık bulunabilir. (Radyo dalgalan saniyede 300.000 km hızla yol alır.) Eğer darbenin doğrultumu biliniyor­sa, uzaklık ile doğrultu arasındaki ilişkiden darbenin yansımasına neden olan cismin (he­defin) konumu çıkartılabilir.

Gece karanlığında ya da sis ve bulut içinde de kullanılabilen bu sistem, uçak ve gemilerin izlenmesinde çok işe yarar. Uçağa takılan radar yerdeki yüksek noktaları saptayabilir. Gemilerde ise radar, karanın ve başka gemi­lerin yerlerini belirlemek için kullanılır. Bun­lar radarın en yaygın kullanım biçimleridir, ama bu sistemden çok başka alanlarda da yararlanılır.

Radarın Ortaya Çıkışı

Bilim adamları daha radyonun bulunmadığı dönemde çok kısa radyo dalgalarının katı cisimlerden yansıtabileceğini saptamışlardı. Heinrich Hertz radyo dalgası üretmeyi başar­dı. Radyonun öncüsü olan Guglielmo Marco­ni  1922'de, mo­dern radara benzeyen bir sistem tasarladı, ama bu tasarıyı uygulamaya koymadı. 1925'te ABD'li bilim adamları Gregory Breit ve Merle Tuve, atmosferin, radyo dalgalarını yansıtma özelliğine sahip iyonosfer katmanı­nın yüksekliğini belirlemek için bir dizi deney yapmaya giriştiler; bu çalışmaları sırasında, daha sonraları radarda yaygın biçimde kulla­nılacak olan bir teknikten yararlandılar. Ama radarın geliştirilmesine yönelik çalışmalara hız kazandıran asıl olay 1930'lardaki savaş tehlikesi oldu.

1935'te İngiliz hükümeti, bilim adamı Robert Watson-Watt'tan, radyo dalgalarından yararlanarak "ölüm ışını" üretilip üretilemeyeceğini araştırmasını istedi. Watson-Watt hükümete bunun olanaksız olduğunu, ama radyo dalgalarından yararlanılarak uçakların daha görülmeden ya da sesi duyulmadan çok önce saptanabileceğini söyledi. Watson-Watt bu iddiasını kanıtlamak için 26 Şubat 1935'te bir gösteri düzenledi ve radyo dalgaları kulla­narak görülemeyecek ve sesi duyulamayacak kadar uzakta olan bir bombardıman uçağının varlığını saptamayı başardı.

Düşmanın hava saldırısını önceden haber verebilmek, bu konuda erken uyarıda buluna­bilmek o kadar önemliydi ki, Watson-Watt'ın düşüncesi hemen benimsendi. 1939'da II. Dünya Savaşı başladığında, İngiltere'nin gü­ney ve doğu kıyılarında 40 kadar gizli radar istasyonu kurulmuş durumdaydı.

Bunlara "RDF" istasyonları deniyordu (RDF, "radyoyla yön bulma" anlamındaki İngilizce Radio Direction Finding sözcükleri­nin ilk harflerinden geliyordu). Bu alanda İngiltere başı çekiyordu, ama kısa bir süre sonra ABD ve Almanya da kendi radar sistemlerini geliştirdiler. ABD'de bu sisteme Bir gemideki (sağda) radar ekranı (solda), kıyının, adanın ve başka bir geminin konum ve uzaklığını gösterir. İz, radar anteni döndükçe ekranı tarar.

"radar" deniyordu; bu sözcük, "radyoyla algılama ve uzaklık ölçme" anlamındaki İngi­lizce Radio Detection and Ranging sözcükle­rinden türetilmişti. Bir süre sonra dünyanın her yerinde bu sözcük kabul edildi.

Daha sonraları radar ilkelerinden, uçak ve gemilerin saptanmasının dışında, pek çok başka alanda da yararlanılmaya başlandı. Ateşli silahlar radarla donatıldı; ayrıca düşman bombardıman uçaklarını kolayca saptayabilmeleri için gece avcı uçaklarına da radar takıldı. Bugün, üzerindeki radar yardımıyla hedefini bulan füzeler de vardır.

Radar başlangıçta savaş sırasında kullanıl­mak üzere geliştirilmişti, ama 1940'lardan bu yana radar hem deniz, hem de hava ulaşımın­da büyük bir rol oynamaktadır.

Basit Bir Radar Nasıl Çalışır

Pek çok ticaret gemisinde görülebilecek olan basit bir radar sisteminin üç ana parçası vardır. Bunlar, anten birimi (buna "tarayıcı" denir), verici-alıcı birimi ve gösterici biri­midir.

Anten yaklaşık 2 ya da 3 metre genişliğindedir ve çok yüksek frekanslı radyo enerjisi darbelerini ince bir demet halinde odaklama­ya yarar. Radyo dalgalarının frekansı genel­likle 10.000 MHz dolayındadır (ya da bir başka deyişle, bunların saniyedeki çevrim sayısı 10 milyar kadardır); bu da, dalga boyla­rının 3 cm olduğu anlamına gelir. Anten belir­li bir eksenin çevresinde, dakikada 10 ile 25 devir arasında değişen bir hızla döner ve böylece radar demeti geminin çevre­sinde, yarıçapı yaklaşık 90 kilometreye ulaşan bir dairenin içindeki bütün noktaları sürekli olarak tarar.

Bütün radarlarda, verici-alıcı biriminde gönderilen ve alınan radyo dalgalarının tam bir uyum içinde olmasının büyük bir önemi vardır. Her şey, darbenin yayımlanması ile yankı halinde geri dönmesi arasında geçen zamanın doğru biçimde ölçülmesine bağlıdır. Saniyede yaklaşık 1.000 darbe gönderilir, bu sayı kullanım amacına uygun olarak değişir. Kısa menzilli uygulamalarda, kısa süreli dar­beler gönderilir; uzun menzilli uygulamalarda ise uzun süreli darbelerin kullanılması daha iyi sonuç verir.

Verici-alıcı biriminin en önemli parçaların­dan biri modülatör devresidir. Bu devre, vericinin hep aynı uzunlukta radyo dalgası darbeleri yayımlamasını sağlar. Bu çok kısa darbeli radyo dalgaları, yani çok yüksek fre­kanslı mikrodalga salınımları magnetron de­nen bir aygıtta üretilir.

Yayımlanan iki darbe arasında verici devre­den çıkar. Hedeften yansıyıp gelen çok zayıf dalgalar anten tarafından toplanır, alıcıya aktarılır, güçlendirilir ve sonra da gösterici birimine iletilir.

Radarı işletmek için gerekli bütün denetim düzenekleri genellikle gösterici biriminin (kı­saca gösterici) üzerinde bulunur. Göstericide, televizyondakine benzer bir katot ışınlı lamba vardır; bu lamba özel olarak radarda kullanı­lacak biçimde uyarlanmıştır. Lambanın arkasındaki boyun bölümünde yer alan "elektron tabancası", ön taraftaki,üzeri kimyasal bir maddeyle kaplanmış ekrana bir elektron demeti düşürür. Elektronlar çar­pınca ekranın üzerindeki kimyasal madde ışıldar ve oluşan ışıklı nokta lambanın dış cam yüzeyinden görülebilir. Radarlardaki bu, lam­baların ekranı daire biçimindedir ve ekranın çevresi derecelendirilmiştir. Elektron demeti merkezden çevreye doğru yol alır. Elektron demetinin "iz" denen bu radyal (yarıçap doğrultusundaki) hareketi, antenin dönüşüyle uyumludur. Örneğin iz, lambanın üzerindeki derecelendirmeye göre 0°'nin üzerindeyse, anten ileri doğru yönelik demektir. Her izin başlangıcı, bir radar enerji darbesinin gönde­rildiği ana karşılık gelir. Bir yansıma alındı­ğında, iz bir an için aydınlanır. Bu noktanın ekranın merkezine olan uzaklığı, radar darbe­sinin hedefe gidip geri dönmesi için geçen zamanla doğrudan bağıntılıdır. Dolayısıyla radar ekranı üzerinde saptanan herhangi bir ışıldama noktası, hedefin menzilini (uzaklığı­nı) ve doğrultusunu gösterir. Radarın saptadı­ğı cisimlerin ekranın üzerinde oluşturduğu noktaların ışıldaması bir süre devam eder ve böylece, iz ekranın yüzeyini taradıkça, ekran­da çevrenin tam bir görüntüsü oluşur. "Plan Konum Göstergesi" denen bu sistem en yaygın kullanılan gösterici türüdür.

Bilgisayar ve Radar

Bu basit açıklamalardan, radarın çalışma biçi­minde zamanlama'nın büyük bir önemi oldu­ğu anlaşılabilir. Bilgisayarlardan yararlanıla­rak radar ekranını daha kolay okuyabilmenin ve istenmeyen yansımaları ortadan kaldırma­nın çeşitli yolları bulunabilir.

Örneğin, sivil ve askeri uçakların hareket­lerini denetleyen bir hava trafiği denetim radarında, yalnızca uçakları görebilmek önemlidir. Yağmur ya da herhangi bir yüksel­tiden kaynaklanan yansımalar ya da buna benzer başka yansımalar karışıklığa neden olur. Bir bilgisayar, yalnızca uçakların erişe­bileceği hızlarda hareket eden hedefleri gös­terecek biçimde programlanabilir. Ayrıca bil­gisayar bir radar resmi de "çizebilir" ve hedefleri ışıldayan noktalardan çok daha ko­lay okunabilen çarpı işaretleri, kareler ya da üçgenler biçiminde gösterebilir.

Hava trafiği denetim görevlisi, ister ışılda­yan noktalar, ister bilgisayarca üretilen sim­geler biçiminde olsun, gördüğü hedefin kimli­ğini belirler. Ayrıca bu görevlinin uçağın bulunduğu yüksekliği de bilmesi gerekir; böy­lece aynı rotayı izleyen, ama farklı yükseklik­lerde uçan uçaklar birbirinden ayrı tutulabilir.

Görevli bu tür bilgileri edinmek için, "ikin­cil gözetleme radarı" denen ikinci bir radar kullanır. Farklı bir biçimde çalışan bu radarın uçaktan "yardım" görmesi gerekir. Bu "yar­dım"! sağlayabilmek için, ikincil gözetleme radarı, uçakta bulunan bir elektronik "kara kutu"ya bir dizi darbe gönderir. Uçağın alti­metresine (uçağın bulunduğu yüksekliği ölçen aygıt) bağlı olan kara kutu da, radara uçağın kimliğini ve bulunduğu yüksekliği bildiren kodlanmış bir mesaj gönderir. Askeri uçaklar "dost"u "düşman"dan ayırt etmek için buna benzer bir radar sisteminden yararlanırlar ve gizli bir kod kullanırlar. "Düşman" uçağı bu gizli kodu bilemez.

Kimliği belirsiz uçakların uçuş yüksekliğini bulmak için özel yükseklik bulma radarları kullanılır. Yükseklik bulmada iki yöntem uygulanır; bunlardan biri "baş sallayan ra­dar", öbürü ise "üçboyutlu radar" yöntemi­dir. "Baş sallayan" yükseklik bulucu, ekranı yana yatmış sıradan bir radara benzer. Trafik denetim görevlisi ekranın üzerinde beliren bir hedefin yüksekliğini bulmak istediğinde, yük­seklik bulucuyu uçağın bulunduğu doğrultuya çevirir ve radar bu konumdayken radarın anteni aşağı yukarı sallanır. Darbe demetinin hedefe çarptığı andaki anten açısı ölçülerek uçağın yüksekliği hesaplanabilir. Ayrıca "3-D" radarları denen üç boyutlu radarlarda ise, iki radarın gördüğü işleri tek bir anten sistemi yerine getirir. Buradaki "baş sallama"da, antenin mekanik hareketinin yerini bir elek­tronik sinyal almıştır.

Bu radarlardan pek çok alanda yararlanılır. Füzelerin çoğu radarla yönlendirilir. Radar çoğunlukla füzenin burnuna yerleştirilir. Bazı uçaklar, pilotun hava çalkantılarından ve kasırgalardan zama­nında haberdar olabilmesi için de radarlarla donatılır. Radarlar günümüzde hava tahmin­lerinde önemli bir rol oynar; ayrıca uzay araçlarınca Dünya'nın yüzey haritalarının çı­karılmasında radarlardan yararlanılır. Silah ya da mermilerin hedefin yakınında patlama­sını sağlayan fünyelerde, darbeler yerine sü­rekli dalgalar