رادارها چگونه کار می کنند ؟

رادار وسیله ای است که بطور رایج در همه جا استفاده می شود . اما اغلب فعالیت این وسیله از دید ما پنهان است . درکنترل ترافیک هوایی از رادار برای تعیین موقعیت هواپیماها هم از روی زمین و هم در آسمان و همچنین کمک به آنها برای پیمودن مسیر صحیح استفاده می شود.

. پلیس از رادار برای بدست آوردن سرعت اتومبیل ها استفاده می کند . ناسا از رادار برای ترسیم نقشه سطح کره زمین و دیگر سیارات ، همچنین برای تعیین موقعیت ماهواره ها و اجسام فضایی وهدایت سفاین خود استفاده می کند. و در صنایع نظامی نیز رادار کاربردهای وسیعی از جمله کشف نیروهای دشمن و یا هدایت موشک دارد. هواشناسان از رادار برای ردیابی و تعیین سرعت و موقعیت توفان ها ، تندبادها و توده های هوا بهره می جویند و حتی شما می توانید نوعی از رادار را  در ساختار دربهایی که به طور خودکار بروی شما گشوده می شوند نیز بیابید. پس همانطور که به نظر می رسد رادار یک وسیله بسیار سودمند است.

جایی از رادار استفاده می شود که غالبا یکی از اهداف زیر مد نظر است :

• تشخیص وجود یک جسم در فواصل دور که معمولا اجسام در حال حرکت هستند . اما رادارها قادرند اجسام ثابت و حتی اجسامی که در زیر خاک یا آوار مدفون شده اند را نیز تشخیص دهند. حتی در بعضی موارد رادارها می توانند نوع  جسمی را که کشف کرده اند مشخص کنند مثلا رادارهایی که در صنایع هوایی مورد استفاده قرار می گیرند می توانند نوع هواپیما را هم تشخیص دهند.

• تشخیص سرعت حرکت یک جسم  که این خاصیت رادارها دلیل استفاده پلیس از این وسیله است .

• نقشه برداری از سطوح :  برخی سفینه های فضایی و ماهواره ها مجهز به وسیله ای به اسم Synthetic Aperture Radar هستند که از آن برای تهیه نقشه های توپوگرافی از سطح سیاره ها و اجسام فضایی دیگر استفاده می کنند.

هر سه مورد از کاربردهای  بالا با بهره جویی از دو پدیده فیزیکی که در زندگی روزمره شما هم  به طور متعدد اتفاق می افتد انجام می شوند : پدیده های صوتی اکو و داپلر ! مفهوم این دو پدیده صوتی برای شما براحتی قابل درک هستند زیرا گوشهای شما هر روز اصوات اکو و داپلر را می شنوند.  رادار از این دو پدیده در غالب امواج صوتی استفاده می کند.

ما در این مقاله سعی داریم که که از رازهای رادار پرده برداریم . ابتدا به توضیح پدیده های اکو و داپلر می پردازیم که شما با آن آشناتر هستید.

اکو و داپلر  

اکو پدیده ای است که شما حتما آن را تجربه کرده اید. اگر شما در داخل یک چاه یا یک دره فریاد بزنید برگشت صدای خود را پس از چند لحظه خواهید شنید و دلیل این پدیده اینست که برخی از امواج صوتی  فریاد شما به سطحی ( مثلا بدنه چاه یا سطح آب در ته چاه و یا دیواره روبرویی شما در یک دره ) برخورد کرده و مجددا به سوی شما منعکس شده و به گوش شما می رسد و شما مجددا آنها را می شنوید. فاصله زمانی بین احظه ای که شما فریاد زده اید و لحظه ای که  اکوی صدای خود را می شنوید بستگی به فاصله بین شما و سطح منعکس کننده امواج دارد.

داپلر  نیز یک پدیده رایج است . شما حتما بارها آن را تجربه کرده اید ( شاید بدون اینکه آن را درک کرده باشید). این پدیده هنگامی اتفاق می افتد که منبع صدا و یا منعکس کننده آن، یک جسم در حال حرکت باشد و این پدیده در نهایت منجر به تولید امواج سونیک می شود . حال به توضیح این پدیده می پردازیم .

تصور کنید اتومبیلی که با سرعت 60 مایل در ساعت بسوی شما در حال حرکت است بوق خود را به صدا در میاورد . هنگامی که اتومبیل در حال نزدیک شدن است صدای بوق آن هم بطور یکنواخت با نزدیک شدن اتومبیل بلند تر می شود اما هنگاهی که اتومبیل از مقابل شما عبور کرد صدای بوق  بطور ناگهانی کم می شود . در حالی که این صدای یک بوق است که آن بوق همیشه یه صوت را تولید می کند اما پدیده داپلر باعث می شود که شما صدا را این گونه بشنوید.

چرا این اتفاق می افتد؟ سرعت صوت به شرط اینکه هوا ساکن باشد تقریبا در همه جا ثابت و حدود 600 مایل بر ساعت است. (سرعت دقیق آن بستگی به فشار و رطوبت هوا و دما دارد) .

تصور کنید اتومبیل متوقف است و دقیقا یک مایل با شما فاصله دارد و به مدت یک دقیقه بطور مداوم بوق می زند. امواج صوتی منتشر شده توسط بوق با سرعت 600 مایل بر ساعت به سمت شما حرکت می کنند و شما صدای بوق را با 6 ثانیه تاخیر خواهید شنید. (زیرا 6 ثانیه طول می کشد تا امواج با سرعت 600 مایل برساعت مسافت یک مایلی بین بوق و شما را طی کنند)

از پدیده اکو می توانیم برای تعیین فاصله یه شیء از یک محل مشخص استفاده کنیم همچنین مشاهده کردیم که با استفاده از ترکیب پدیده های اکو و داپلر می توانیم سرعت شیی را که به سمت ما می آید تعیین کنیم . بنابراین ما می توانیم یک رادار صوتی داشته باشیم و این دقیقا همان کاری است که سونار انجام می دهد. زیردریایی ها و کشتی ها همواره از سونار استفاده می کنند. دستگاه های سونار دقیقا طبق اصول انتشار صوت در هوا کار می کنند اما استفاده از امواج صوتی چندین مشکل دارد:

• امواج صوتی برد کمی دارند و حداکثر پس از یک مایل نابود می شوند.

• امواج صوتی را تقریبا همه می توانند بشوند و بنابراین یک رادار صوتی می تواند برای افرادی که در اطراف آن هستند مزاحمت زیادی ایجاد کند.( که البته می توان این مشکل را با استفاده از امواج فراصوتی بجای امواج قابل شنیدن  تا حد زیادی مرتفع کرد)

• امواج صوتی پس از اکو ضعیف می شوند و این، کشف و دریافت آنها را مشکل می کند.

بنابراین در رادارها  بجای استفاده از امواج صوتی از امواج رادیویی استفاده می شود. امواج رادیویی برد زیادی دارند ، توسط انسانها قابل حس نیستند و کشف و دریافت آنها حتی هنگامی که ضعیف هم شده اند براحتی امکان پذیر است.

اجازه بدهید عملکرد یک رادار را که برای کشف هواپیماهای در حال پرواز طراحی شده است شرح دهیم . ابتدا مکانیزم ارسال در رادار فعال می شود و امواج رادیویی را با قدرت زیاد و فرکانس بالا را به طرف هواپیما ارسال می کند. مدت ارسال این امواج در حد یک میکروثانیه است. سپس مکانیزم ارسال در رادار غیر فعال شده و مکانیزم دریافت فعال می گردد و منتظر دریافت اکوی امواج ارسال شده می ماند. سیستم رادار مدت زمان بین ارسال امواج و دریافت اکوی آنها را به دقت اندازه گیری می کند. سرعت امواج رادیویی برابر با سرعت نور و در حدود 1000 فوت در هر یک میکروثانیه است . بنابراین اگر سیستم رادار از یک ساعت بسیار دقیق برخوردار باشد می تواند مسافت هواپیما با رادار را بسیار دقیق اندازه گیری کند و اگر مجهز به یک سیستم ویژه پردازشگر امواج نیز باشد می تواند امواج داپلر را به دقت بررسی کرده و سرعت هواپیما را به طور کاملا دقیق مشخص کند.

در رادارهای زمینی  امکان مداخله امواج بسیار بیشتر از رادارهای هوایی است .هنگامی که یک رادار پلیس پالسی را ارسال می کند امواج آن به هر شیئ که در مقابل آن باشد مانند: حفاظهای جاده ، پل ها ، ساختمان ها ، کوه ها و ... برخورد کرده و اکو می شوند. بهترین راه برای فیلتر کردن امواج بازگشتی این است که بتوانیم امواج داپلر را از میان سایر امواج تشخیص دهیم . رادارهای پلیس فقط امواج داپلر را مورد بررسی قرار می دهند و چون این امواج بطور دقیق روی یک اتومبیل خاص فکوس شده می توانند سرعت آن اتومبیل را بدست آورند.

امروزه رادارهای پلیس از تکنولوژی لیزر برای بدست آوردن سرعت اتومبیل ها برخوردار گشته اند  که این رادار های لیزری را لیدار می نامند. لیدار ها بجای امواج صوتی از نور استفاده می کنند.

واژه ی «رادار» از حروف اول چند کلمه‌ ی انگلیسی به معنای آشکارسازی و فاصله یابی رادیویی درست شده است.

پس، رادار به دستگاهی می گویند که بتـواند وجـود چیزی را کشف و فاصله آن را  نیز تعیین نماید. البته چنین کاری باید به وسیله امواج رادیویی انجام پذیرد تا بتوان نام آن دستگاه را  رادار نهاد.

برای آشنایی با کار رادار بهتر است که آن را با یک چراغ قوه مقایسه کنیم.

مثلاً شما در جای تاریکی هستید و چراغ قوه ای هم در دست دارید. همین که آن را روشن می کنید می بینید امواج نور به صورت یک تابه، فضای تاریک را می شکافد و در جهتی متمرکز می شود که شما چراغ را به آن سو نگاه داشته اید. آیا می دانید در آن شب تار چه چیزی روی داده تا شما را قادر به دیدن کرده است؟ 

در زمانی کمتر از یک میلیونیم ثانیه، نور چراغ قوه شما به درخت یا جسم دیگری برخورد می کند، دوباره نور برمی گردد و به چشم شما می رسد. در این صورت شما قادر به دیدن آن ها می شوید. البته در آن منطقه درختان دیگر یا اجسام دیگری هم هستند، ولی چون تابه نور چراغ به آن ها نرسیده است، شما نمی توانید آن ها را هم  ببینید.

دستگاه رادار نیز عیناً همین گونه کار می کند، با این تفاوت که به جای « امواج نور » که از چراغ قوه بر می خیزد، از رادار امواج رادیویی  پخش می گردد.

 «  امواج نور » را می توان با چشم دید، ولی « امواج رادیویی » نامرئی می باشند.

موج نور و موج رادیویی هر دو از امواج برقاطیس به شمار می روند.

اختلاف امواج نور با امواج رادیویی، فقط در طول موجشان است. رادار امواج بسیار کوتاهی دارد که طولشان فقط به چند سانتی متر می رسد. از این رو آن ها را مایکرویو یعنی امواج بسیارکوتاه، می خوانند.

از آن جا که طول این دو نوع موج با هم فرق دارد؛ پس هر کدام به گونه ای خاص عمـل می کنند.

برای مثال، امواج رادیویی رادار از ابرهای نزدیک افق ما نیز عبور می کند، ولی امواج  نور هرگز نه.

همچنین ما نمی توانیم با چشم، گوش یا سایر حواس خود و بدون به کار گرفتن دستـگاه خاصی امواج رادیویی را درک کنیم. اما نور را با چشم هم می توان دید. دانشمندان برای گرفتن امواج رادیویی به دستگاه مخصوصی نیاز دارند.

ضمناً با اندکی چرخاندن تابه رادار می توان وجود چیزهای دیگر را نیز که در اطراف آن جسـم قرار گرفته اند، دریافت.

زمان بازگـشت موج رادار با واحد یک میلیونیم ثانیه تعیین می شود. پس باید حساب کنیم و ببینیم که موج، پس از برخورد با  جسم مورد نظر، در چه مدتی به سوی دستگاه رادار بازگشته است.  با تعیین این مدت می توان  فاصله ی مکانی  آن جسم را نسبت به خودمان نیز محاسبه کنیم.

 آیا به وسیله ی رادار می توان بزرگی یا کوچکی جسم را نیز تعیین کرد؟

 بلی. زیرا هر چه جسم، بزرگ تر باشد؛ رادار امواج بیشتری را بازتاب می نماید.  رادار در راهنمایی هواپیماها و کشتی ها نقش مهمی بازی می کند. به وسیله رادار است که هواپیما  یا کشتی غول پیکری راه  خود را در میان ابر و مه  به خوبی می یابد و از برخورد با  موانع خطرناک به موقع می گریزد.

رادار یک دستگاه رادیویی است که برای مشاهده اجسام و اندازه‌گیری برخی ویژگی‌های آنها به وسیله امواج الکترومغناطیسی به کار می‌رود. کاربرد اصلی رادار و محل پیدایش و رشد آن در صنایع نظامی و هوانوردی است و نقش اصلی یک سیستم راداری نظارت بر یک محدوده بزرگ و تشخیص اجسام متحرک، ردیابی اهداف و استخراج مشخصاتی مانند سرعت و ارتفاع و ... می باشد.

رادار با ارسال و دریافت امواج رادیویی کار می‌کند. اهدافی که رادار استخراج می کند، معمولا اهداف فلزی هستند. ویژگی های رادار نسبت به دید چشمی:

·                     برد زیاد

·                     عدم وابستگی به وجود نور

·                     عبور امواج از موانع

·                     امکان اندازه گیری دقیق مشخصه هایی مانند فاصله، ارتفاع، سرعت

انواع رادار از نظر ساختمانی<\/h2>

·                     رادار پالسی

·                     رادار موج پیوسته

کاربرد ها

·                     نظارت و رهگیری هواپیماها و موشکها

·                     نظارت و رهگیری اهداف دریایی یا زمینی

·                     نظارت و رهگیری اجرام فضایی

·                     هواشناسی

·                     اندازه گیری سرعت وسایل نقلیه

رادار تصویری

گاه امکان بررسی اجسام از نزدیک وجود ندارد. برای مثال جهت بررسی سطح اقیانوسها نقشه برداری از عراضی جغرافیایی لزوم ساخت وسایلی که بتوانند از راه دور این کاررا انجام دهند به چشم می‌خورد. با دستیابی به فناوری 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 می‌آورد. 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 . عملکردسیستمهای سنجش غیرفعال همانند سیستمهای سنجش دما عمل می‌کنند .در اینگونه سیستمها با اندازه گیری انرژی الکترومغناطیسی که هر جسم به طور طبیعی از خود ساتع می‌کند نتایج لازم کسب می‌گردد .هواشناسی واقیانوس نگاری از کاربردهای این نوع سنجش می‌باشد . در سیستمهای سنجش فعال از طیف موج مایکرویو برای روشن کردن هدف استفاده می‌شود. این سنسورها را می‌توان به دو بخش تقسیم کرد : سنسورهای تصویری وغیرتصویری (فاقد قابلیت تصویربرداری) . از انواع سنسورهای غیر تصویری می‌توان به ارتفاع سنج و اسکترومتر ها(پراکنش‌سنج) اشاره کرد .کاربرد ارتفاع سنجها در عکس برداری جغرافیایی وتعیین ارتفاع ازسطح دریا می‌باشد .اسکترومتر که اغلب بر روی زمین نصب میگردند میزان پراکنش امواج را ازسطوح مختلف اندازه گیری می‌کنند. این وسیله در مواردی همچون اندازه گیری سرعت باد در سطح دریا و کالیبراسیون تصویر رادار کابرد دارد . معمول‌ترین سنسور فعال که عمل تصویربرداری را انجام می‌دهد رادار می‌باشد. رادار(radio detection and ranging) مخفف وبه معنای آشکارسازی به کمک امواج مایکرویو است .به طور کلی می‌توان عملکرد رادار را در چگونگی عملکرد سنسورهای آن خلاصه کرد. سنسورها سیگنالهای مایکرویو را به سمت اهدف مورد نظر ارسال کرده وسپس سیگنالهای بازتابیده شده از سطوح مختلف را شناسایی می‌کند. قدرت (میزان انر؟ی) سیگنالهای پراکنده شده جهت تفکیک اهداف مورد استفاده قرارمی گیرد. با اندازه گیری فاصه زمانی بین ارسال ودریافت سیگنالها می‌توان فاصله تا اهداف را مشخص کرد. از مزایای شاخص رادار می‌توان به عملکرد رادار در شب یا روز وهمچنین قابلیت تصویربرداری درشرایط آب و هوایی مختلف اشاره کرد. امواج مایکرویو قادر به نفوذ در ابر مه ,گردوغبار وباران می‌باشند. از آنجاییکه عملکرد رادار با طرز کار سنسورهایی که با طیفهای مرئی ومادون قرمز کار می‌کنند متفاوت است ازاینرو می‌توان با تلفیق اطلاعات بدست آمده تصاویر دقیقی را بدست آورد .

 تاریخچه

اولین تجربه در مورد بازتابش امواج رادیویی توسط هرتز آلمانی در سال ۱۸۸۶ بدست آمد. پس از گذشت مدت زمان کمی اولین رادار که از آن برای آشکارسازی کشتیها استفاده می‌شد مورد بهره برداری قرار گرفت. در سالهای ۱۹۲۰ تا ۱۹۳۰ پیشرفتهایی در جهت ساخت رادار با قابلیت تعیین فاصله اهداف صورت گرفت. اولین رادارهای تصویری درطی جنگ جهانی دوم برای آشکارسازی وموقعیت یابی کشتیها وهواپیماها استفاده شد. بعد از جنگ جهانی دوم راداربا دید جانبی (SLAR) جهت جستجوی اهداف نظامی و کشف مناطق نظامی ساخته شد. اینگونه رادارها با داشتن آنتن درسمت جپ وراست مسیر پرواز قادر به تفکیک دقیقتر اهداف مورد نظر بودند. در سال ۱۹۵۰ با توسعه سیستمهای SLAR تکنولو؟ی رادار دهانه ترکیبی ( رادار با آنتن ترکیبی) گامی در جهت ایجاد تصاویر با کیفیت بالا برداشته شد. در سال ۱۹۶۰ استفاده از رادارها ی هوایی وفضایی توسعه یافت وعلاوه برکاربرد نظامی جهت نقشه برداریهای جغرافیایی و اکتشافات علمی و... نیز مورد استفاده قرار گرفتند. § اصول رادار : مهمترین نکته حائز اهمیت در بخش قبل را میتوان معرفی رادار به عنوان وسیله اندازه گیری معرفی کرد. اجزاء تشکیل دهنده سیستم رادار فرستنده , گیرنده آنتن وسیستمهای الکتریکی جهت ثبت و پردازش اطلاعات می‌باشد. همانطور که در تصویر شماره ۱ مشاهده می‌شود فرستنده پالسهای کوتاه مایکرویو (A) را که بوسیله آنتن راداربه صورت پرتو متمرکز می‌شوند(B) با فاصله زمانی معیین تولید می‌کند. آنتن راداربخشی از سیگنالهای بازتابیده شده (c) از سطوح مختلف را دریافت می‌کند.

با اندازه گیری مدت زمان ارسال پالس و دریافت پ؟واکهای پراکنده شده از اشیاء مختلف می‌توان فاصله آنها ودر نتیجه موقعیت آنها را تعیین نمود .با ثبت و پردازش سیگنال بازتابیده توسط سنسور تصویر دو بعدی از سطح مورد نظر تشکیل می‌گردد . o پهنای باند : از آنجاییکه گستره طیف امواج مایکرویو نسبت به طیفهای مرئی ومادون قرمزوسیع تر می‌باشد لذا اکثر رادارها از این طیف استفاده می‌کنند. در رادارهای تصویری اغلب از طول موجهای زیر استفاده می‌شود: ka&k&ku band X_band C_band S_band L_band P_band max)) تمامی طول موجهای استفاده شده در رادارهای تصویری در محدوده سانتیمتر است. طول موج رادار در نحوه تشکیل تصویر موثر می‌باشد. با افزایش طول موج شاهد تصاویر با کیفیت بهتر می‌باشیم .در دو تصویر زیر(تصاویر شماره ۲و۳) از دو طول موج متفاوت استفاده شده‌است. شما می‌توانید تفاوت آشکاری را که دراین تصاویر وجود دارد مشاهده نمایید. علت این تفاوت تغییر در نحوه فعل وانفعال سیگنال با سطح اشیاء می‌باشد که در ادامه درباره این موضوع صحبت خواهد شد . c-band l_band

قطبیدگی (polarization) : هنگامی که در مورد امواج الکترومغناطیسی همانند امواج مایکرویو صحبت می‌گردد بحث درباره قطبیدگی حائز اهمیت می‌باشد. قطبیدگی عبارت است از جهت میدان الکتریکی در امواج الکترومغناطیسی. به طور کلی می‌توان قطبیدگی امواج را به سه دسته تقسیم بندی کرد : قطبیدگی خطی و دایره‌ای وبیضوی. اغلب رادارهای تصویری از قطبیدگی خطی استفاده کرده , که این نوع قطبیدگی را می‌توان به دو بخش عمودی(vertical) وافقی (horizontal) تقسیم بندی کرد (تصویر شماره۴). اغلب سنسورهای رادار طوری طراحی شده‌اند که قابلیت ارسال وهمچنین دریافت امواج را به یکی از دو صورت بالا دارا هستند. در بعضی از رادارها دریافت وارسال امواج با ترکیبی از دو نوع قطبیدگی انجام می‌پذیرد .

به طور کلی می‌توان چهارترکیب از قطبیدگی رادرا در نظر گرفت : • HH • VV • HV • VH حرف H نشان دهنده قطبیدگی افقی وحرفV نمایانگر قطبیدگی عمودی می‌باشد. درچهارترکیب بالا حرف سمت راست نحوه دریافت سیگنال را نشان می‌دهد . § هندسه رادار (radar geometry): درسیستم تصویربرداری رادار هوایی با جابجانمودن سکو در یک مسیر مستقیم که مسیرپرواز(flight direction)(A) نامیده می‌شودعمل تصویربرداری انجام میگردد. پای قائم در صفحه تصویر را ندیر(nadir)(B) می‌نامیم .آنتن رادار امواج را برای روشن کردن نوارتصویر(swath) (C) ارسال می‌کند. با قرار گرفتن نوارهای تصویر در کنار هم ناحیه تصویر(track) (ناحیه خاکستری رنگ ) تشکیل می‌گردد که این ناحیه نسبت به خط ندیر فاصله دارد. محور طولی ناحیه تصویرکه با مسیر پروازموازی می‌باشدرا سمت(azimuth)(E) ومحورعرضی راکه برمسیرپروازعمود است را برد(range)(D) می‌نامیم .

§ وا؟ه‌شناسی : محدوده نزدیک (Near range): بخشی از نوارتصویر که به خط ندیر نزدیک است . محدوده دور(far range) : بخشی از نوار تصویر که در فاصله دور نسبت به خط ندیر قرار دارد . برد مایل (slant range): خط شعاعی که از رادار به هریک از اهداف می‌توان نظیر کرد . برد زمینی (ground range ) : تصویر برد مایل در سطح زمین . زاویه تابش(incidence angle) : زاویه بین پرتورادار و سطح زمین . زاویه دید(look angle) : زاویه بین خط عمود وپرتو رادار. § اثرات سطح بر تصویر رادار : میزان روشنایی ( درخشندگی ) تصویر به میزان پراکندگی(scattering) سیگنالهای مایکرویودر برخورد باسطح بستگی دارد. پراکنش سیگنال به پارامترهایی از قبیل مشخصات رادار (فرکانس قطبیدگی هندسه دید و...) وهمچنین خصوصیات سطح (پستی وبلندی نوع پوشش و...) وابسته‌است. به طور کلی می‌توانیم عوامل بالا را در سه عامل اصلی زیر خلاصه کنیم : ۱) صیقلی بودن سطح ۲) هنسه دید و رابطه آن باسطح ۳) درصد رطوبت وخصوصیات الکتریکی سطح صیقلی بودن سطح مهمترین عامل تعیین کننده روشنایی تصویرمی باشد. سطوح صاف موجب بازتابش آیینه ای(A) در فعل وانفعال سیگنال رادار با سطح می‌گردند. درنتیجه این نوع بازتابش مقدار اندکی ازسیگنالهای بازتابیده شده به سمت رادار باز میگردند. بنابراین سطوح صاف با درجه تیره گی بیشتر در تصویر ظاهر خواهند گشت. سطوح ناصاف سیگنالهای رادار راتقریبا به صورت یکنواخت بازتاب می‌دهند. و درنتیجه بخش عمده‌ای از این سیگنالها به سمت راداربازمیگردند. بنابراین سطوح ناصاف با درجه روشنایی بیشتر در تصویر مشاهده می‌شوند. به این نوع انعکاس بازتابش پخشیده(B)گفته می‌شود. احتمال وقوع انعکاس زاویه‌ای (C) در نواحی که از سطوح عمود برهم تشکیل شده وجود دارد. به بیان ساده تر سیگنالهای بازتابیده شده از سطح اول پس از برخورد به سطح دوم به سمت رادار بازتاب داده میشود .این نوع انعکاس به طور معمول در مناطق شهری (ساختمانها خیابانها پلها و... ) اتفاق می‌افتد. صخره‌ها کوه‌ها ونیزار رودخانه‌ها نیز سیگنال رادار را اینگونه بازتاب می‌دهند.

 زاویه تابش(incidence angle) نیز در نحوه شکل گیری تصویر همچنین صیقلی بودن سطوح نقش ایفا می‌کند. با در نظر گرفتن سطح وطول موج ثابت با افزایش زاویه تابش سیگنالهای کمتری به سوی رادار بازمیگردند ودر نتیجه درجه تیره گی افزایش می‌یابد .به بیان دیگر با افزایش زاویه تابش سطوح صیقلی تر از مقدار واقعی خود در تصویر ظاهرمی شوند. به طور کلی تغییر در هندسه دید در بهبود نقشه‌های جغرافیایی وهمچنین برطرف کردن اختلالهایی از قبیل سایه دارشدن و کاهش عمق تصویرموثر می‌باشد. وجود رطوبت در خصوصیات الکتریکی وحجم اجسام موثر می‌باشد. تغییر در خواص الکتریکی در جذب ارسال وهمچنین نحوه شکل گیری تصویر موثر می‌باشد. بنابراین درصد رطوبت اجسام در فعل وانفعال سیگنال رادارومتعاقبا تصویر موثر می‌باشد. معمولا با افزایش رطوبت جسم سیگنالهای بیشتری توسط جسم بازتابیده می‌شود. برای مثال علفزارهای وسیع در هنگامی که مرطوب هستند در تصویر رادار روشنتر ظاهر می‌شوند. § دقت تفکیک(spatial resolution) : به میزان توانایی رادار جهت تفکیک اشیاء مختلف از همدیگر دقت تفکیک گفته می‌شود. بر خلاف سیستمهای نوری افزایش دقت تفکیک در رادار بر اساس خصوصیات امواج مایکرویو وهمچنین تاثیرات هندسی انجام می‌پذیرد. دررادارهایی که از یک آنتن جهت ارسال امواج استفاده می‌کنند یک پالس موج ارسال گشته و با دریافت پ؟واک آن توسط گیرنده تصویر تشکیل می‌شود . دقت تفکیک را می‌توان در دو راستا بررسی کرد. در جهت سمت ناحیه تصویر که دقت سمت (azimuth resolution) نامیده می‌شود ودر جهت برد که آن را دقت برد (range resolution) می‌نامیم . دقت برد به طول پالس رادار (P) بستگی دارد. در صورتی که عمل تفکیک با طول بیشتر از نصف پالس صورت گیرد اهداف از یکدیگر قابل تشخیص اند. برای مثال در شکل شماره ۸ اهداف ۱و۲ در تصویر به صورت یک جسم مشخص شده در حالیکه هدفهای ۳و۴ به راحتی از هم تفکیک شده‌اند . با افزایش زاویه تابش (افزایش برد )شاهد کاهش دقت برد می‌باشیم . تصویر شماره ۸ دقت سمت به پهنای ستون امواج رادار یا پهنای زاویه‌ای (beam width) (A) و همچنین برد مایل(slant range) وابسته‌است. با افزایش پهنای زاویه‌ای می‌توانیم شاهد دقت سمت باشیم. در اهداف ۱و۲ که در محدوده نزدیک قرار دارند توسط رادار به راحتی قابل تشخیص اند درحالیکه هدفهای ۳و۴ که در محدوده دور قرار گرفته‌اند قابل تشخیص نمی‌باشند. همچنین با افزایش طول آنتن رادار می‌توان دقت سمت را افزایش داد .

 رادار دهانه ترکیبی (synthetic aperture radar): همانطور که در قسمت قبل گفته شد جهت بالابردن دقت سمت می‌توانیم طول آنتن رادار را افزایش دهیم. اگرچه در این افزایش طول ما با محدودیتهایی مواجه هستیم. در رادرهای هوایی طول آنتن رادار بین ۱ تا ۲ متر در نظر گرفته می‌شود. در ماهواره‌ها ما می‌توانیم این محدوده را بین ۱۰ تا ۱۵ متر در نظر بگیریم. با تغییراتی در چگونگی حرکت سکوی رادار وثبت و پردازش سیگنالهای بازتابیده شده می‌توان بر محدودیت اندازه غلبه کرد. بدین طریق که ما با تغییر در نحوه رفتار رادار به صورت مجازی طول آنتن رادار را افزایش داده‌ایم . چگونگی رسیدن به این خواسته را تشریح می‌کند . ۱) ابتداشیءهدف (A)سیگنالهای مایکرویو را به صورت پالس دریافت کرده. پ؟واکهای هر پالس توسط رادار ثبت می‌شوند. سکوی رادار در مسیر مستقیم به طور پیوسته در حال حرکت است. در طول زمانی که شیء هدف در معرض پالسهای رادار قرار داردعمل ثبت سیگنالهای بازتابیده شده از شیءتوسط رادار انجام می‌پذیرد .۲) زمان چندانی طول نمی‌کشد تا طول آنتن ترکیبی (B) مشخص گردد . تصویر شماره ۱۰ با افزایش پهنای زاویه‌ای وهمچنین کاهش سرعت سکو می‌توانیم دقت سمت را در محدوده دور افزایش دهیم .در نتیجه شاهد ثابت ماندن دقت تفکیک درراستای سمت می‌باشیم .به تکنولو؟ی فوق که جهت افزایش دقت برد صورت می‌پذیرد رادار دهانه ترکیبی یا SAR گفته می‌شود .این روش در اکثررادارهای هوایی وفضایی استفاده می‌شود . § خصوصیات تصویر رادار : در تصاویر رادار با نوعی اختلال مواجه هستیم که به نویز اسپیکل(speckle) معروف است. این اختلال که باعث ظاهرشدن دانه‌های ریزودرشت (بافت فلفل نمکی) در تصویر می‌شود زاییده ساختار بهم ریخته سطح و همچنین تداخل سیگنالهای بازتابیده می‌باشد. به عنوان نمونه یک سطح هموار مانند علفزار(تصویر شماره ۱۱) را در نظر می‌گیریم. بدون در نظر گرفتن اثر این اختلال پیکسلهای تصویر با درجه روشنایی یکسان مشاهده می‌شوند. حال آنکه در تصویر حقیقی به علت تداخل سیگنالهای پراکنده شده پیکسلها دارای درجات روشنایی متفاوت می‌باشند .

 در واقع نویز اسپیکل کیفیت تصاویر راکاهش داده ودر نتیجه درتحلیل تصاویربا مشکل مواجه می‌شویم .حال برای کاهش این اثر میتوان دو روش را بکار برد : ۱) دید چندگانه (multi-looking processing): در این روش هر پرتو رادار به چندین زیرپرتو (اشعه) تقسیم شده و هر اشعه وظیفه پوشش دادن یک ناحیه را بر عهده دارد. با ثبت تصاویر تشکیل شده توسط هر اشعه ومعدل گیری از آنها جهت تشکیل تصویر نهایی می‌توان نویز اسپیکل را کاهش داد . تصویر شماره ۱۲ ۲) فیلترینگ (spatial filtering) : پس از پایان یافتن مرحله اول وتشکیل تصویر اولیه فیلترکردن تصویر آغاز می‌شود. در این روش با حرکت دادن یک پنجره متشکل از تعدادی پیکسل (معمولا ۵*۵ یا ۳*۳ ) در طی سطر وستون تصویر از پیکسلهایی که هر پنجره پوشش می‌دهد معدل گیری (درجه روشنایی پیکسلهای موجود در هر پنجره اندازهگیری شده وپیکسلی با درجه روشنایی واحد جایگزین پنجره مربوطه می‌گردد) انجام می‌شود.

 بایستی توجه داشته باشیم که کاهش نویز اسپیکل باعث کاهش وضوح تصویر می‌گردد. همانطور که درتصاویر شماره ۱۴ و ۱۵مشاهده می‌شود تصویر شماره ۱۵نسبت به تصویر دیگر دارای وضوح کمتری است. در نتیجه برای ایجاد تصاویر با جزئیات دقیق نمی‌توان از این روش استفاده کرد. زمانی که سطح هدف را وسیع در نظر بگیریم کاهش نویز اسپیکل می‌تواند مثمر ثمرباشد .

 گاه نیاز به استفاده از اندازه گیریهای دقیق جهت مقایسه مشاهدات وبدست آوردن نتایج لازم می‌باشد. در نتیجه بایستی دقت دقت ابزار اندازه گیری افزایش پیدا کند. این فعل توسط فرآیندی به نام کالیبراسیون (calibrasion) انجام‌پذیر است. ازآنجاییکه عمل اندازه گیری از اعمال اصلی رادار می‌باشد در نتیجه کالیبراسیون بسیار مهم می‌باشد. کالیبراسیون تلاش می‌کند تا اختلاف میان مقدار انر؟ی سیگنال بازتابیده با مقدار اندازه گیری شده توسط رادار کاهش یابد. در نتیجه کالیبراسیون دقیق ما شاهد تصاویری با دقت اندازه گیری یکسان توسط رادار خواهیم بود. در کالیبراسیون نسبی سعی بر افزایش دقت سیستم رادار است. در حالیکه در کالیبراسیون مطلق با نصب دستگاههایی بر روی زمین انر؟ی سیگنالهای بازتابیده شده از سطح اندازه گیری شده و پس از تقویت به سوی رادار فرستاده می‌شوند. رادار می‌تواند با استفاده از این مقادیر به مقدار حقیقی انر؟ی دست پیدا کند .ودر نتیجه استنباط دقیقتری ازسطح حاصل داشته باشد . § کاربردهای پیشرفته : علا وه بر کسب واستفاده درست از اطلاعات کابردهای خاص رادار به شرح زیر می‌باشد : نخست تکنولو؟ی تصویر سه بعدی (stereo image) می‌باشد. در این روش با پوشش دادن ناحیه تصویر با زوایای تابش متفاوت وهمچنین بهره گیری ازجهتهای دید متفاوت یا مخالف و انطباق تصاویر ایجادشده می‌توان یک تصویر سه بعدی از ناحیه تصویر ایجاد کرد .در نتیجه اختلالهایی از قبیل سایه دارشدن بعضی نواحی برطرف گردیده وزمینه برای تحلیل دقیقتر تصاویر فراهم می‌گردد. این تکنولو؟ی در تحلیل تصاویر مناطق جنگلی و جغرافیایی وهمچنین نقشه برداری از عراضی کاربرد دارد . از دیگر پیشرفتهای حاصل شده می‌توان به قطبش سنجی (polqrimetry) اشاره کرد. در این روش امکان دریافت و ار سال سیگنالهای مایکرویو به صورت ترکیبی از قطبیدگی افقی و عمودی وجود دارد. در نتیجه ما می‌توانیم چهار ترکیب HH VV VH HV را برای دریافت یا ارسال امواج در نظر بگیریم. بدین طریق با ایجاد تصویری با وی؟ گیهای مختلف نتایج لازم جهت دستیابی به تصویر دقیقتر حاصل می‌گردد . نتیجه : ازآنجاییکه اهداف نظامی از اولویتهای کشورها می‌باشد ازاینرو لزوم پیشرفت در این زمینه برای کشورما جدی می‌باشد. با گسترش سیستمهای سنجش از راه دور می‌توان گامی دیگر برای رسیدن به این اهداف برداشت. با توسعه سیستمهای تصویری می‌توان تصاویر دقیقی از اهداف مورد نظر تهیه کرد .