Telegram RSS ارسال به دوستان نسخه چاپی ذخیره خروجی XML خروجی متنی خروجی PDF
کد خبر : 273724
تاریخ انتشار : 19 آذر 1399 23:4
تعداد بازدید : 225

تجهیز ماهواره های ایرانی به چشمان تیز سار

موفقیت متخصصان عرصه فضایی کشور در گام های مهمی از توسعه فناوری رادار سار خبر خوشی در جهت تکمیل فناوری های لازم برای روزی است که ماهواره های ایرانی با روند پرتاب مناسبی در مدار قرار بگیرند و وارد مرحله کاربردی شوند.

ساخت رادارهای تصویربرداری با فناوری روزنه مصنوعی (SAR: Synthetic Aperture Radar) را می توان یکی از مهمترین رخدادها در عرصه سامانه های شناسایی چه در کاربردهای نظامی و چه غیرنظامی محسوب کرد.

این ادعا گزاف نیست اگر توجه داشته باشیم که این رادارها قابلیت ایجاد تصویر از منطقه تحت پایش را در تمام ساعات شبانه روز و تمام شرایط جوی حتی از پشت ابر و گرد و خاک دارند، به علاوه امکان شناسایی اشیای فلزی از پشت پوشش های استتار نیز برای این رادارها مقدور است در حالی که دوربین های تصویربرداری مرسوم در سامانه های شناسایی به صورت ذاتی فاقد قابلیت های مذکور هستند.

میزان تفکیک پذیری در رادارهای سار در صورت استفاده از منبع توان با قدرت کافی از ارتفاع استقرار رادار مستقل می شود. این رادارها روی انواع سکوهای هوایی از هواپیماهای سرنشین دار و بدون سرنشین و بالگرد و حتی ماهواره ها مستقر می شوند که این امر نیز به نوبه خود سبب گسترش بیش از پیش توجه کشورهای مختلف به این فناوری شده است.

توانمندی های رادارهای سار سبب شده است این سامانه جای پای خود را در امور نظامی و همچنین کاربردهای تجاری و غیرنظامی از به کارگیری در بلایای طبیعی زلزله و سیل گرفته تا اقیانوس شناسی، رصد منابع طبیعی و جنگلداری، پایش تغییرات محیطهای شهری و روستایی، مرزبانی و نقشه برداری باز کند.

امکان رسیدن به تفکیک های بسیار بالا در حد سانتی متر در نمونه های نظامی و جاسوسی از این رادار و امکان ساخت این رادار در ابعاد بسیار کوچک در حدی که با پهپادهای کوچک قابل حمل باشد از دیگر نکات قابل ذکر پیرامون این رادارها است،
به عنوان مثال روی پهپادی در حد و اندازه های اسکن ایگل با دهانه بال 3 متر تا پهپادهایی مانند RQ-170 و MQ-4C که این دو جزو مهمترین پهپادهای دشمن هستند که فناوری های آنها در معرض دید متخصصان کشور قرار گرفته انواعی از رادارهای سار برای کارهای شناسایی نصب شده است.

در رادارهای سار اصول کلی عملکرد مانند همه رادارهای دیگر بر ارسال امواج از آنتن رادار و سپس دریافت بازتاب این امواج از اشیا است. امواج ارسالی این رادار در دفعات بالا با سرعتی زیاد به سطح مورد نظر تابیده می شود و پس از بازگشت با بهره گیری از الگوریتم های پردازشی مخصوص، تصویری دوبعدی از سطح مورد نظر را تولید می کند.

البته با ترکیب داده های دست کم 2 رادار سار، امروزه تصاویر سه بعدی نیز توسط این رادارها تولید می شود. با بهره گیری از این شیوه تصویربرداری، ایجاد تصویری ممکن می شود که اندازه سلول تصویری آن در جهت آنتن، مستقل از فاصله آنتن رادار از هدف است. این اندازه با دقت تفکیک رادار رابطه مستقیم دارد که آن هم به طول موج رادار وابسته است.

بنابراین رادار سار می تواند با استفاده از آنتنی کوچکتر از رادارهای معمولی به دقتی تفکیکی به مراتب بیشتر از آن دست یابد. دستیابی به این ویژگی گام بزرگی در بهبود کیفیت و دقت تصاویر هوایی را در پی داشت.

یک رادار سار از زیربخش های مختلفی شامل فرستنده، گیرنده، آنتن، پایدارساز آنتن، تولید توان، واحد ناوبری، واحد پردازشگر و مکانیزم حرکت آنتن تشکیل شده است.

در فرایند کاری رادار سار پس از جهتگیری آنتن به سمت منطقه هدف، بازتاب سیگنال ارسالی که توسط فرستنده ایجاد و توسط آنتن فرستاده شده است توسط آنتن دریافت و به واحدِ گیرنده ارسال می شود و با نمونه برداری از سینگال خروجی گیرنده، داده خام سار ایجاد می شود، این داده ها با الگوریتم های پردازشیِ تشکیل تصویر سار، در سخت افزار پردازش و تصویر ناحیه مورد نظر ایجاد می شود.

قابلیت های رادار سار سبب شده است این نوع از رادارها مورد توجه کاربران مختلف در داخل کشور قرار بگیرد و علاوه بر سپاه که گونه ای از این رادارها را روی پهپاد شاهد ــ 129 به کارگیری کرده است، سازمان فضایی ایران نیز به عنوان متولی برنامه ریزی برای اکتساب فناوری های مختلف عرصه فراجوّ، پژوهشگاه فضایی ایران را مأمور توسعه فناوری های لازم برای ساخت رادار سار فضاپایه کند.

البته برای اولین بار در سال 1395 و در نمایشگاه هوایی کیش یک رادار سار هواپایه ایرانی به نام ابصار نمایش داده شد. این رادار به روی پهپاد نصب و به کارگیری می شود و امکان توسعه آن برای نصب روی هواپیماهای رزمی نیز وجود دارد.

یکی از توانمندی های مهم رادار سار ایرانی ابصار، قابلیت تصویربرداری دورایستا است که بر این مبنا، پرنده های ایرانی دارای چنین سامانه ای، می توانند بدون ورود به محدوده هوایی دشمن کار شناسایی و تصویربرداری دقیق از منطقه آن را انجام دهند.

با اتکا به ویژگی های رادار سار خصوصاً زاویه تابش غیرعمودی امواج ارسالی، تصویربرداری به گونه ای انجام می شود که به نظر می رسد پرنده حامل رادار بر فراز منطقه مورد نظر قرار داشته است.

ویژگی های رادار سار سبب شده است به کارگیری آن به بیان جانشین وزیر دفاع و پشتیبانی نیروهای مسلح، برای کشورمان در عرصه سنجش فضاپایه امری گریزناپذیر باشد.

در این راستا برای رفع چالش ها و گلوگاه های دانشی و فناوری مربوط، ابتدا رادار سار هواپایه در پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران در چند نسل ساخته و برخی از آنها آزمایش نیز شده است.

اولین نمونه از رادارهای سار در این پژوهشگاه در سال 1396 ساخته شد که در نمایشگاه هفته جهانی فضا در مهر آن سال بخش هایی از آن در معرض دید عموم قرار گرفت.

تا اسفند آن سال کار بخش هایی از آزمایش پروازی این نمونه با هواپیمای Y-12 به انجام رسید و تصاویر بسیار مطلوبی مطابق با سطح انتظارات طراحی ثبت کرد.

در یکی از آزمایش های مذکور امواج با زاویه 64 درجه به منطقه هدف تابانده شد ولی همان طور که در عکس زیر قابل مشاهده است زاویه تصویر حالت عمودی دارد که از ویژگی های ناشی از تصویربرداری راداری است. در آزمایش مذکور تصاویری تا تفکیک 1 تا 1.5 متر ثبت شده اند.

لازم به ذکر است که از نظر الگوریتم های پردازشی، رادار سار هواپایه پیچیدگی بالاتری نسبت به سار فضاپایه دارد زیرا لرزشهای حاکم بر وسیله پرنده حامل رادار که از عوامل مختلفی خصوصاً شرایط جوی ناشی می شود روی تصاویر خام تولیدشونده توسط رادار به شدت مؤثر است،
در نتیجه نیاز است با استفاده از مجموعه ای از حسگرهای حساس موقعیت سنج، کلیه لرزشهای پرنده با دقت ثبت شود و با الگوریتم های جبران ساز، روی داده های دریافتی توسط آنتن تغییرات لازم اعمال شود تا تصاویر واضح به دست آید.

به عوض در رادار سار فضاپایه هرچند این مشکل وجود ندارد اما با توجه به حجم بالای داده های تولیدی و نیز محدودیت های میزان ارسال داده ها از ماهواره به ایستگاه های زمینی، لزوم فشرده سازی اطلاعات از اهمیت بالایی برخوردار است که آن هم با لزوم حفظ کیفیت داده ها، پیچیدگی های خاص خود را دارد.

فناوری های کلیدی توسعه یافته در پروژه ساخت رادار سار هواپایه به نام ISRC_SAR در پژوهشگاه فضایی ایران شامل فرستنده و گیرنده باند ایکس با پهنای باند 200 مگاهرتز و محدوده دینامیکی 80 دسیبل، آنتن با باند عملکردی وسیع با پهنای پرتو 5 درجه و ساختار مسطح و فشرده و همچنین نمونه برداری 16بیتی با سرعت 1 GSPS است.

این رادار که با هدف توسعه فناوری ساخته شده است حالت تصویربرداری نواری، باند فرکانسی ایکس، پردازش آن لاین، سرعت وسیله حامل 72 تا 216 کیلومتر بر ساعت، زاویه برخورد 30 تا 70 درجه، تفکیک پذیری 1 تا 2 متر، ارتفاع وسیله حامل تا 4 کیلومتر و بیشینه عرض نوار تحت پوشش در هر موقعیت آنتن برابر 4000 متر دارد. بیشینه برد این رادار 14 کیلومتر و بیشینه پهنای باند سیگنال آن 200 مگاهرتز اعلام شده است.

پس از آزمایش موفق نمونه رادار سار پژوهشگاه فضایی و کارهای تکمیلی آن در سال 97، تصمیم به توسعه یک نمونه تجاری از آن گرفته شد. در این نمونه تجاری قابلیت استخراج برخط (Online) تصاویر، کوچک سازی و بهینه سازی در وزن و ابعاد محصول و همچنین قابلیت نصب و بهره برداری روی هواگردهای مختلف مدنظر قرار گرفت. این رادار از آبان سال 1398 در فرایند ساخت قرار گرفت و خبر اتمام موفق آزمون های پروازی این رادار نیز در اواسط آبان 1399 توسط ریاست پژوهشکده مکانیک پژوهشگاه فضایی ایران رسانه ای شد.

با تکمیل آزمایش های پروازی این رادار و تأیید عملکرد آن علاوه بر ایجاد امکان تولید انبوه آن برای به کارگیری روی انواع وسائل پرنده برای کاربردهای مورد نیاز و روزمره، گام بزرگی از مقدمات لازم برای توسعه رادار سار فضاپایه نیز برداشته شد.

موفقیت متخصصان عرصه فضایی کشور در گام های مهمی از توسعه فناوری رادار سار خبر خوشی در جهت تکمیل فناوری های لازم برای روزی است که ماهواره های کشور با روند پرتاب مناسبی در مدار قرار گیرند و وارد مرحله کاربردی شوند.

آماده شدن ماهواره پیشرفته و 150کیلوگرمی تصویربرداری پارس ــ 1 نیز خبر خوش فضایی دیگری بود که در هفته های اخیر منتشر شد و امید می رود با پرتاب هرچه سریع تر این ماهواره ها بستر فناوری فضایی کشور برای ماهواره های کاربردی با طول عمر بالا چه از انواع سنجشی اپتیکی و راداری و چه مخابراتی آماده شود.

رادار سار


نظر شما



نمایش غیر عمومی
تصویر امنیتی :