Sahte RADAR Ekoları (Hedefleri)

Bu yazımızda seyir sırasında RADAR ekranında karşımıza çıkabilecek sahte ekoları/hedefleri inceleyeceğiz.

Köprüüstünde RADAR, ECDIS, AIS, Speed Log (Parakete), Echo Sounder, NAVTEX, GMDSS iletişim cihazları, GPS, Otopilot ve daha birçok cihaz bulunur. Ancak aralarında en önemlisi RADAR’dır. Bir harita ve bir RADAR cihazı ile konumunuzu belirleyebilir, rota çizebilir, karaya ve gemilere olan uzaklığınızı ölçebilir ve kısmen güvenli bir seyir yapabilirsiniz.

Ancak bu cihazların limitlerini bilmek “güvenli seyir” için çok önemlidir. Her vardiya zabitin cihazların hatalarına, bu hataların sebeplerine ve çözüm yollarına hakim olması gerekir. RADAR diğerlerine kıyasla daha az hataya rastlanan bir cihazdır. Bunun sebebi daha basit bir yapısı olması ve herhangi bir dış kaynağa bağlı olmadan, veriyi kendi üretmesidir (örneğin GPS cihazının çalışması için en az 3 uyduya ihtiyaç vardır ancak RADAR herhangi bir destek almadan kendi başına çalışır).

RADAR’ın gönderdiği elektromanyetik dalgaya “atım/darbe (pulse)”, aldığı dalgaya ise “eko (echo)” adı verilir. RADAR’ın gerçekte hedef bulunmayan bir yerde hedef varmış gibi eko görüntüsü vermesi haline “yanlış eko” denir. 5 ana yanlış eko vardır:

1. Kenar Ekolar (Side Echoes)

RADAR anten tasarımındaki sınırlılıklar nedeniyle tek yönde düzgün dar bir ışın edilemez. Asıl ışına ek olarak, asıl ışın yönünün yan taraflarında da RADAR dalgaları yayılır. Kenar ışın denilen ve istenmeyen bu ek ışınlar herhangi bir hedeften eko aldıklarında, RADAR ekranı üzerinde hem hedefin gerçekte bulunduğu yönde hem de bu yönün iki taradında eko görülür. Ekranda tek bir hedeften alınmış birden fazla eko görülebilir. Ortadaki eko hedefin gerçek ekosu, diğerleri yanlış ekodur.

2. Çift Eko (Multiple Echoes)

Bazen yakın mesafede ve borda bordaya bakan gemilerde gerçekleşen bir durumdur. Geminin anteninden çıkan pals diğer gemiye çarparak eko halinde geri döner. Bu ekonun bir kısmı antenden girerken bir kısmı da gemi gövdesine çarparak tekrar aynı hedefe yönelir. Hedefe ikinci kez çarpan eko tekrar antene ulaşır. Sonuç olarak görüntüde aynı kerteriz üzerinde iki hedef görülür. Kendi gemimize yakın olan eko gerçek, diğeri sahtedir. Gerçek ekonun uzaklığı ile iki eko arasındaki uzaklık birbirine eşittir.

3. Yanlış Kerteriz Ekosu (Indirect Echoes)

Bazı gemilerde antenle aynı hizada baca veya direk bulunabilir. Bu durumda antenden çıkan atımlar bacaya veya direğe çarparak yön değiştirebilir. Ekranda yön değiştiren atımın yakaladığı eko, antenin baktığı yönde gözükür. Aynı zamanda bu eko gerçek yönünde de görülür. Sonuç olarak ekranda aynı hedefin iki ekosunu görürüz. Bunlardan baca yönünde olan eko sahtedir.

4. İkincide Gelen Eko (Second Trace Echoes)

Bazen PRF (Pulse Repetition Frequency – Atım Tekrarlama Frekansı) büyük olduğu zaman antenden bir atım çıktıktan hemen sonra bir önceki atıma ait olan ve çok uzaktaki bir hedeften gelen eko antenden içeri girebilir ve ekranda gözükebilir. Bu tip yanlış eko kendini çok yakındaymış gibi gösterir. Uzaklık değiştirilerek ekrandaki görüntü düzeltilebilir. Bir süre bekledikten sonra eko düzelecektir.

5. Radar Gölgesi (Shadow Sector)

Gemilerde bulunan direk, baca gibi yapılar radar anteninden çıkan dalgaları az veya çok engeller. Genelde radar antenleri bacalardan yukarıda monte edilir ancak bu imkanın olmadığı durumlarda ekranda bacanın olduğu yerde kör sektör denilen radar gölgesi oluşur.

Yukarıda bahsettiğim 5 hata en yaygın RADAR hatalarıdır. Bunlar dışında erim mesafesi ve ışın genişliğinden kaynaklanan hatalar da mevcuttur ve bu hatalar biraz daha teknik açıklama istemektedir:

6. Işın Genişliği Bozulması (Beamwidth Distortion)

Işın genişliği distorsiyonu RADAR’ın tarayıcı çizgisinin (süpürme çizgisi/scanner) uzunluğu ile ilgilidir. Örneğin 60 cm’lik küçük bir tarayıcı 7 derece ışın genişliğine sahip olurken, 2 metrelik bir tarayıcı 1.2 derece ışın genişliğine sahip olacaktır.

RADAR ışınının hedefi süpürme süresi boyunca ekranda bir hedef (eko) çizilir. Bu durum bir hedefi büyütme etkisi yaratır. Bu etki sonucu ekrandaki hedef her iki yönden (sağdan ve soldan) ışın genişliğinin yarısı kadar büyür. Örneğin, 2° ışın genişliğine sahip olan bir RADAR’da 1 derecelik şamandıra ekranda 2° olarak gözükecektir. Aynı zamanda gerçekte 10 derecelik bir açıya sahip olan ada, ekranda 12° olarak gözükür. Çünkü ışın genişliğimiz 2 derecedir ve adanın her iki tarafı 1° uzamıştır. Veya herhangi bir burun gerçekte olduğundan 1° daha uzun gözükecektir.

Büyük RADAR ışın genişliğinin avantajı küçük hedeflerin RADAR ekranında görünme şansının artmasıdır. Dezavantajı ise RADAR ekranının daha az çözünürlükte olması ve daha az detay vermesidir.

Işın genişliği özellikle adalar arasındaki dar geçişlerin, dar liman girişleri veya dar nehir girişlerinin saptanmasında çok önemli bir faktördür. Işın genişliğinin büyütme etkisinden dolayı, büyük ışın genişliğine sahip RADAR’lar çok yakına gelmeden boşlukları saptayamayacaktır. Yukarıdaki fotoğrafta görüleceği üzere, siyah renkle gösterilen dar ışın genişliğine sahip yat, liman girişini RADAR ekranında görebilir. Ancak büyük ışın genişliğine sahip diğer yat yeterince yaklaşmadan girişi saptayamaz.

Işın genişliği bozulmasının etkisi, kazanç ayarı (gain) azaltılarak bir miktar iyileştirilebilir, ancak daha sonra eski haline getirilmesi unutulmamalıdır.

Kara parçasındaki belirli bir boşluğun/geçişin RADAR ekranında fark edilebileceği uzaklık aşağıdaki formül ile belirlenir:

Erim mesafesi (range) = açıklığın gerçek genişliği / sinus x ışın genişliği

Örneğin, 6° ışın genişliğine sahip RADAR’ımızla 0.07 nm genişlikte olan limanın fark edilmesi için ne kadar yakın olmamı gerektiğini hesaplayalım:

Erim mesafesi (range) = açıklığın gerçek genişliği / sinus x ışın genişliği

Range = 0.07 / 0.104528 = 0.67 nm

Yani liman girişini 0.67 nm uzaklığa geldiğimiz zaman saptayabiliriz. Kıyaslamak için 1,5 derecelik ışın genişliğine sahip olduğumuzu varsayalım:

Erim mesafesi (range) = açıklığın gerçek genişliği / sinus x ışın genişliği


Range = 0.07 / 0,02618 = 2.67 nm

Görünüğü üzere, daha küçük ışın genişliği ile fazladan 2 nm mesafeden liman girişini RADAR ekranında fark edebiliriz.

7. Menzil ve Kerteriz Ayrımı (Range and Bearing Discrimination)

Menzil Ayrımı (Range Discrimination)

Bir RADAR daha uzun atım (longe pulse) kullandıkça art arda duran gemilerin ayırt edilmesi zorlaşır. Bunun sebebi öndeki gemiye çarpıp geri dönen ekonun sonu ile arkadaki gemiye çarpıp geri dönen ekonun başının art arda antene ulaşmasıdır. Sonuç olarak RADAR ekranında sanki tek bir hedef varmış gibi görünür.

Eğer atım uzunluğu iki gemi arasındaki mesafeden daha uzunsa ekolar birleşir. Daha kısa ise birleşmez.

Kısa atımlar (short pulse) menzil ayrımının gerektiği noktalarda kullanılmalıdır. Uzun atımlar (long pulse) ise uzun mesafedeki zayıf hedeflerin saptanması gerektiği zaman kullanılmalıdır.

Bu sorunun üstesinden gelmek için çoğu RADAR orta menzillerde farklı darbe (atım) uzunluklarında çalışabilir. Örneğin; 24 millik bir mesafeden uzun bir darbe ile kıyının hemen yanındaki izole bir kayayı kıyı şeridinin kendisinden ayırt etmekte zorluk yaşanabilir. Kısa darbeye geçildiğinde kaya artık ekranda ayrı bir nesne olarak görünebilir.

Kerteriz Ayrımı (Bearing Discrimination)

Kerteriz ayrımı da menzil ayrımı gibi iki yakın nesnenin ayırt edilmesi için önemli bir kavramdır ancak bu sefer farklı uzaklıklardaki değil aynı uzaklıktaki yakın nesnelerin ayırt edilmesi söz konusudur. Bu konuda da ışın genişliği karşımıza çıkıyor. Işın genişliğini aşağıdaki görselle daha iyi anlayabiliriz:

Yatay ışın genişliği ne kadar az olursa çözünürlük o kadar yüksek olur ve RADAR ekranında birbirine yakın hedefleri daha iyi ayırabiliriz. Örneğin 6° ışın genişliğine sahip olmakla 2° ışın genişliğine sahip olmak farklıdır. Aşağıdaki görsellerde fark görülebilir: 6 derecelik ışın genişliğinde birbirine yakın 2 tekne ayırt edilemeyebilir ancak daha dar ışın genişliğinde ayırt edilir.

Yukarıdaki durumda RADAR ekranında 2 farklı tekne tek bir eko olarak gözükür.

Yukarıdaki durumda RADAR ekranında 2 farklı tekne ayrı ayrı eko olarak gözükür.

Sahte RADAR ekolarının bilinmesi seyir sırasında çok önemlidir. RADAR’da aniden bir hedef belirdiği zaman bunun gerçek olup olmadığı sorgulanmalıdır. Ayrıca RADAR gölgesi varsa o sektör için daha temkinli yaklaşılmalıdır.

En güvenilir kaynağın gözümüz olduğunu hatırlatarak yazımı bitiryorum. Umarım RADAR hatalarını anlamak adına faydalı bir yazı olmuştur.