Yere nüfuz eden radar sisteminin zaman uzayında sonlu farklar yöntemi ile modellenmesi

Abstract

Toprağa gömülü cisimlerin ve farklı dielektrik katmanların tespiti için günümüzde yaygın bir şekilde geniş bantlı kaynaklar içeren Yere Nüfuz Eden Radar (Ground Penetrating Radar) sistemleri kullanılmaktadır. Bu sistemlerin başarımının artırılmasında benzetim (simülasyon) çalışmaları büyük öneme sahiptir.Bu tez çalışması hava, toprak ve toprağa gömülü kayıpsız dielektrik cisimlerden oluşan bir Yere Nüfuz Eden Radar senaryosunun Zaman Uzayında Sonlu Farklar yöntemi kullanılarak Kartezyen koordinatlarda iki boyutlu benzetimini içermektedir. Bu benzetim çalışmasında Mükemmel Uyumlu Katmak kullanılarak, problem uzayı sonlandırılmıştır. Elektromanyetik dalgaların oluşturulması için Horn anten kullanılarak, TEz modunda ve toprağa göre belirli açılarda uyartım sağlanmıştır. Bu durum özellikle İleri Bakan (Forward Looking) türü Yere Nüfuz Eden Radar sistemleri bakımından önem taşımaktadır. Özel olarak Brewster açısında toprağa nüfuz eden elektromanyetik dalganın gömülü cisimlerin tespit başarımına etkisi araştırılmıştır.Nowadays, Ground penetrating radar (GPR) systems that include wide-band sources are used to sense the subsurfaces and buried targets in the ground. Simulation operations are very important to enhance the performance of these systems.The study presented here concerns about the two dimensional FDTD simulation in cartesian coordinates of a GPR scenario including ground, vacuum and lossless dielectric targets buried in the ground. The boundaries of the problem space ended with Perfectly Matched Layers in this simulation. Horn antenna is used to excite the electromagnetic waves in TEz mode and at certain angles according to ground. Especially, this is very important for forward-looking GPRs. Furthermore., Brewster?s angle effect over sensing the buried targets is studied.