Tutkakohteiden havainnointi ja seuranta ohjelmistotutkalla

Abstract

Ympäristöä havainnoivien järjestelmien ja sensorien määrä on kasvussa. Tutka, suhteellisen vanha havainnointiväline, erottuu joukosta sen monipuolisuudella ja kyvyllä toimia sekä hyvin lyhyillä, että myös hyvin pitkillä etäisyyksillä. Alun perin suurikokoiset ja raskaat, vain viranomais- ja sotilaskäytössä olleet järjestelmät ovat muuttuneet merkittävästi ajan saatossa. Elektroniikan ja prosessorien kehityksen myötä tutkista on tullut pienempiä ja halvempia, ja ne ovat leviämässä laajasti myös siviilikäyttöön.

Tutkan erilaisista käyttö- ja sovelluskohteista huolimatta kaikki tutkajärjestelmät noudattavat toiminnassaan samoja perusperiaatteita, joiden ymmärtäminen on tärkeää toimivan tutkajärjestelmän kannalta. Havainnointi- ja seurantakyky riippuvat tutkajärjestelmän parametreista, jotka vaikuttavat usein moneen eri tutkan osa-alueeseen samanaikaisesti. Yleensä vaikutus on käänteinen osa-alueiden välillä, jolloin toisen parantaminen tekee toisesta huonomman. Täten parametrien valinta on samalla tietoinen kompromissi eri kykyjen välillä. Parametrien lisäksi tutkan toiminnassa täytyy ottaa huomioon lukuisat häiriölähteet, joiden vaikutuksen minimointi on keskeinen osa tutkan signaaliprosessointia.

Tässä työssä tutkitaan miten tutkakohteiden havainnointi ja seuranta toimivat, millaisia asioita niissä pitää ottaa huomioon ja mitä kykyjä aktiivinen vaiheohjattu antenni tuo tutkajärjestelmälle. Lisäksi suoritetaan käytännön mittauksia liikkumattomasta ja liikkuvasta kohteesta ohjelmistotutkalla, suoritetaan mittausdatan signaaliprosessointi havainnoinnin ja seurannan toteuttamiseksi sekä tutkitaan miten häiriö vaikuttaa niihin.