Pulse-Doppler radar
پلس ڈوپلر ریڈار ایک ریڈار سسٹم ہے جو پلس ٹائمنگ تکنیک کا استعمال کرتے ہوئے ہدف کی حد کا تعین کرتا ہے، اور ہدف آبجیکٹ کی رفتار کا تعین کرنے کے لیے واپس کیے گئے سگنل کے ڈوپلر اثر کا استعمال کرتا ہے۔ یہ پلس ریڈارز اور مسلسل لہر والے ریڈارز کی خصوصیات کو یکجا کرتا ہے، جو پہلے الیکٹرانکس کی پیچیدگی کی وجہ سے الگ تھے۔ پہلا آپریشنل پلس ڈوپلر ریڈار سی آئی ایم-10 بومارک میں تھا، جو رام جیٹ انجنوں سے چلنے والا ایک امریکی طویل فاصلے تک مار کرنے والا سپر سونک میزائل تھا، اور جو دشمن کے طیاروں پر حملہ کرنے کی پوری شکلوں کو تباہ کرنے کے لیے ڈبلیو 40 جوہری ہتھیار سے لیس تھا۔ پلس ڈوپلر سسٹم سب سے پہلے 1960 کی دہائی میں شروع ہونے والے لڑاکا طیاروں پر بڑے پیمانے پر استعمال کیے گئے تھے۔ اس سے پہلے کے ریڈارز نے اثر کا تعین کرنے کے لیے رینج اور اینٹینا کے زاویے (یا اسی طرح کے ذرائع) کا تعین کرنے کے لیے پلس ٹائمنگ کا استعمال کیا تھا۔ تاہم، یہ صرف اس صورت میں کام کرتا ہے جب ریڈار اینٹینا کی طرف اشارہ نہیں کیا گیا تھا۔ اس صورت میں زمین سے نکلنے والی عکاسی نے دوسری اشیاء سے آنے والی کسی بھی واپسی کو مغلوب کر دیا۔ جیسا کہ زمین ہوائی جہاز کی ایک ہی رفتار لیکن مخالف سمت میں حرکت کرتی ہے، ڈوپلر تکنیک زمینی واپسی کو فلٹر کرنے کی اجازت دیتی ہے، جس سے ہوائی جہاز اور گاڑیاں ظاہر ہوتی ہیں۔ یہ پلس ڈوپلر ریڈار کو "لک ڈاؤن/شوٹ ڈاؤن" کی صلاحیت دیتا ہے۔ فوجی ریڈار میں ایک ثانوی فائدہ خفیہ ریڈار کی بہتر حفاظت کے لیے قابل قبول کارکردگی حاصل کرتے ہوئے منتقل شدہ طاقت کو کم کرنا ہے۔ پلس ڈوپلر تکنیک کا موسمیاتی ریڈارز میں بھی وسیع پیمانے پر استعمال ہوتا ہے، جس سے ریڈار ہوا میں کسی بھی بارش کی رفتار سے ہوا کی رفتار کا تعین کر سکتا ہے۔ پلس ڈوپلر ریڈار مصنوعی یپرچر ریڈار کی بنیاد بھی ہے جو ریڈار فلکیات، ریموٹ سینسنگ اور میپنگ میں استعمال ہوتا ہے۔ ہوائی ٹریفک کنٹرول میں، ان کا استعمال طیاروں کو بے ترتیبی سے امتیازی سلوک کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ مندرجہ بالا روایتی نگرانی ایپلی کیشنز کے علاوہ، پلس ڈوپلر ریڈار کو صحت کی دیکھ بھال میں کامیابی کے ساتھ لاگو کیا گیا ہے، جیسے کہ فال رسک اسسمنٹ اور فال کا پتہ لگانا، نرسنگ یا طبی مقاصد کے لیے۔ تاریخ قدیم ترین ریڈار سسٹم توقع کے مطابق کام کرنے میں ناکام رہے۔ اس کی وجہ ڈوپلر کے اثرات سے معلوم ہوئی جو حرکت پذیر اشیاء کے لیے ڈیزائن نہ کیے گئے نظاموں کی کارکردگی کو خراب کرتے ہیں۔ تیز رفتار حرکت پذیر اشیاء ٹرانسمیٹ پلس پر فیز شفٹ کا سبب بنتی ہیں جو سگنل کی منسوخی پیدا کر سکتی ہیں۔ ڈوپلر کا ٹارگٹ انڈیکیٹر سسٹم کو منتقل کرنے پر زیادہ سے زیادہ نقصان دہ اثر پڑتا ہے، جسے ڈٹیکٹر میں ڈوپلر معاوضے کے لیے ریورس فیز شفٹ کا استعمال کرنا چاہیے۔ ڈوپلر موسمی اثرات (بارش) روایتی ریڈار اور حرکت پذیر ٹارگٹ انڈیکیٹر ریڈار کو خراب کرنے کے لیے بھی پائے گئے، جو ہوائی جہاز کے عکاسی کو نقاب کر سکتے ہیں۔ اس رجحان کو 1950 کی دہائی میں دوسری جنگ عظیم کے کچھ نظاموں کی ڈیکلیسیفیکیشن کے بعد موسمی ریڈار کے ساتھ استعمال کے لیے ڈھال لیا گیا تھا۔ پلس ڈوپلر ریڈار دوسری جنگ عظیم کے دوران نبض کی تکرار کی تعدد میں اضافہ کرکے حدود پر قابو پانے کے لیے تیار کیا گیا تھا۔ اس کے لیے کلیسٹرون، ٹریولنگ ویو ٹیوب، اور سالڈ اسٹیٹ ڈیوائسز کی ترقی کی ضرورت تھی۔ ابتدائی پلس ڈوپلر دیگر ہائی پاور مائکروویو ایمپلیفکیشن ڈیوائسز کے ساتھ مطابقت نہیں رکھتے تھے جو مربوط نہیں ہیں، لیکن زیادہ نفیس تکنیکیں تیار کی گئیں جو ہر منتقل شدہ پلس کے مرحلے کو ریکارڈ کرتی ہیں تاکہ واپسی کی بازگشت کے مقابلے میں۔ فوجی نظاموں کی ابتدائی مثالوں میں اے این/ایس پی جی-51 بی شامل ہے جو 1950 کی دہائی کے دوران خاص طور پر سمندری طوفان کے حالات میں کام کرنے کے مقصد کے لیے تیار کیا گیا تھا جس میں کارکردگی میں کوئی کمی نہیں تھی۔ ہیوز اے این/اے ایس جی-18 فائر کنٹرول سسٹم ریاستہائے متحدہ کی فضائیہ کے لیے منصوبہ بند شمالی امریکی ایکس ایف-108 ریپیر انٹرسیپٹر طیارے اور بعد میں لاک ہیڈ وائی ایف-12 کے لیے ایک پروٹو ٹائپ ہوائی ریڈار/امتزاج کا نظام تھا۔ امریکہ کا پہلا پلس ڈوپلر ریڈار، اس نظام میں لک ڈاؤن/شوٹ ڈاؤن کی صلاحیت تھی اور یہ ایک وقت میں ایک ہدف کا سراغ لگا سکتا تھا۔ ڈیزائن میں ڈیجیٹل کمپیوٹرز کو شامل کرنے کے بعد ہوائی جہاز پر پلس ڈوپلر ریڈار کا استعمال ممکن ہو گیا۔ پلس ڈوپلر نے 1970 کی دہائی کے وسط تک زیادہ تر جدید فوجی طیاروں میں ہوا سے ہوا میں مار کرنے والے میزائل سسٹم کو سپورٹ کرنے کے لیے لک ڈاؤن/شوٹ ڈاؤن کی صلاحیت فراہم کی۔ اصول رینج پیمائش پلس ڈوپلر سسٹم ریڈیو توانائی کی نبض بھیجنے اور شے کی عکاسی حاصل کرنے کے درمیان گزرے ہوئے وقت کی پیمائش کرکے اشیاء کی حد کی پیمائش کرتے ہیں۔ ریڈیو لہریں روشنی کی رفتار سے سفر کرتی ہیں، اس لیے شے تک کا فاصلہ گزرا ہوا وقت ہے جسے روشنی کی رفتار سے ضرب دی جاتی ہے، جسے دو سے تقسیم کیا جاتا ہے-وہاں اور پیچھے۔ رفتار کی پیمائش پلس ڈوپلر ریڈار ڈوپلر اثر پر مبنی ہے، جہاں رینج میں حرکت ہدف سے ظاہر ہونے والے سگنل پر فریکوئنسی شفٹ پیدا کرتی ہے۔ پلس-ڈوپلر ریڈار آپریشن کے لیے شعاعی رفتار ضروری ہے۔ جیسے جیسے عکاسی کرنے والا ہر منتقل شدہ نبض کے درمیان حرکت کرتا ہے، واپسی والے سگنل میں نبض سے نبض میں فیز فرق، یا فیز شفٹ ہوتا ہے۔ اس کی وجہ سے ریفلیکٹر عکاسی شدہ سگنل پر ڈوپلر ماڈیولیشن پیدا کرتا ہے۔ پلس ڈوپلر ریڈار کارکردگی کو بہتر بنانے کے لیے اس رجحان کا فائدہ اٹھاتے ہیں۔ اسی اسکین شدہ حجم سے یکے بعد دیگرے واپس آنے والی نبض کا طول و عرض ہے جہاں فاصلہ ریڈار کو نشانہ بنانا ہے، ریڈار طول موج ہے، دو دالوں کے درمیان کا وقت ہے۔ لہذا یہ ریڈار کو مختلف اشاروں کو الگ کرنے کے لیے اسپریڈ سپیکٹرم کا استعمال کرتے ہوئے اشیاء کو الگ کرکے خلا کے ایک ہی حجم میں واقع متعدد اشیاء سے عکاسی کو الگ کرنے کی اجازت دیتا ہے: جہاں رینج موشن سے متاثر ہونے والی فیز شفٹ ہے۔ فوائد رد کرنے کی رفتار پلس-ڈوپلر ہوائی جہاز کا پتہ لگانے کے نظام پر منتخب کی جا سکتی ہے لہذا اس رفتار سے نیچے کچھ بھی نہیں پایا جائے گا۔ ایک ڈگری اینٹینا بیم رینج میں لاکھوں مربع فٹ کے علاقے کو روشن کرتا ہے، اور اگر ڈوپلر کا استعمال نہیں کیا جاتا ہے تو یہ افق پر یا اس کے نیچے ہزاروں سراغ لگاتا ہے۔ پلس ڈوپلر ریڈار سست حرکت کرنے والی اشیاء سے ناپسندیدہ اشاروں کو خارج کرنے کے لیے درج ذیل سگنل پروسیسنگ کے معیار کا استعمال کرتا ہے۔ اسے بے ترتیبی مسترد کرنے کے نام سے بھی جانا جاتا ہے۔ مسترد ہونے کی رفتار عام طور پر موجودہ ہوا کی رفتار () سے بالکل اوپر مقرر کی جاتی ہے۔ موسمی ریڈار کے لیے رفتار کی حد بہت کم ہے۔ ہوا سے چلنے والے پلس-ڈوپلر ریڈار میں، رفتار کی حد کو زمین سے متعلق ہوائی جہاز کی رفتار سے آفسیٹ کیا جاتا ہے۔ اینٹینا پوزیشن اور ہوائی جہاز کی پرواز کے راستے کے درمیان زاویہ کہاں ہے۔ سطح کی عکاسی تقریبا تمام ریڈار میں ظاہر ہوتی ہے۔ زمینی بے ترتیبی عام طور پر زمین پر مبنی ریڈار کے قریب کے دائرے کے اندر ایک سرکلر خطے میں ظاہر ہوتی ہے۔ یہ فاصلہ ہوائی اور خلائی ریڈار میں بہت آگے تک پھیلا ہوا ہے۔ بے ترتیبی زمین کی سطح، عمارتوں اور پودوں سے تابکاری توانائی کی عکاسی کے نتیجے میں ہوتی ہے۔ بے ترتیبی میں ریڈار میں موسم شامل ہے جس کا مقصد ہوائی جہاز اور خلائی جہاز کا پتہ لگانا اور رپورٹ کرنا ہے۔ بے ترتیبی پلس ایمپلیٹیوڈ ٹائم ڈومین ریڈار میں ایک کمزوری کا علاقہ پیدا کرتی ہے۔ غیر ڈوپلر ریڈار سسٹم کو ضرورت سے زیادہ جھوٹے الارم کی وجہ سے براہ راست زمین کی طرف اشارہ نہیں کیا جا سکتا، جو کمپیوٹر اور آپریٹرز کو مغلوب کر دیتے ہیں۔ زیادہ بوجھ سے بچنے کے لیے بے ترتیبی کے قریب حساسیت کو کم کیا جانا چاہیے۔ یہ کمزوری کم بلندی والے علاقے میں افق کے اوپر کئی بیم کی چوڑائی سے شروع ہوتی ہے، اور نیچے کی طرف پھیلتی ہے۔ یہ موسمی رجحان سے وابستہ حرکت پذیر ہوا کے پورے حجم میں بھی موجود ہے۔ پلس ڈوپلر ریڈار اسے مندرجہ ذیل طریقے سے درست کرتا ہے۔ ریڈار اینٹینا کو کمپیوٹر کو مغلوب کیے بغیر اور حساسیت کو کم کیے بغیر براہ راست زمین کی طرف اشارہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ علاقے اور موسم کے قریب چھوٹے آبجیکٹ کا پتہ لگانے کے لیے پلس ایمپلیٹیوڈ ٹائم ڈومین ریڈار سے وابستہ کمزوری والے علاقے کو پر کرتا ہے۔ ذیلی بے ترتیبی کی مرئیت کو بہتر بنا کر حرکت پذیر ہدف اشارے (ایم ٹی آئی) کے مقابلے میں پتہ لگانے کی حد میں 300% یا اس سے زیادہ اضافہ کرتا ہے۔ لک ڈاؤن/شوٹ ڈاؤن صلاحیت کے لیے تقریبا 60 ڈی بی کی بے ترتیبی مسترد کرنے کی صلاحیت کی ضرورت ہوتی ہے، اور پلس ڈوپلر واحد حکمت عملی ہے جو اس ضرورت کو پورا کر سکتی ہے۔ یہ کم بلندی اور افق سے نیچے کے ماحول سے وابستہ کمزوریوں کو ختم کرتا ہے۔ پلس کمپریشن اور موونگ ٹارگٹ انڈیکیٹر (ایم ٹی آئی) 25 ڈی بی تک ذیلی بے ترتیبی کی مرئیت فراہم کرتے ہیں۔ ایک ایم ٹی آئی اینٹینا بیم کا مقصد افق کے اوپر ہوتا ہے تاکہ زیادہ غلط الارم کی شرح سے بچا جا سکے، جو نظام کو کمزور بناتا ہے۔ ہوائی جہاز اور کچھ میزائل اس کمزوری کا فائدہ اٹھاتے ہوئے ریڈار کے نیچے اڑنے والی تکنیک کا استعمال کرتے ہیں تاکہ پتہ لگانے سے بچ سکیں۔ یہ اڑان کی تکنیک پلس ڈوپلر ریڈار کے خلاف غیر موثر ہے۔ پلس ڈوپلر علاقے، سمندر کی سطح اور موسم کے قریب اڑنے والے میزائلوں اور کم مشاہداتی طیاروں کا پتہ لگانے کی کوشش کرتے وقت ایک فائدہ فراہم کرتا ہے۔ آڈیبل ڈوپلر اور ٹارگٹ سائز غیر فعال گاڑی کی قسم کی درجہ بندی کی حمایت کرتے ہیں جب شناخت دوست یا دشمن ٹرانسپونڈر سگنل سے دستیاب نہیں ہوتا ہے۔ میڈیم پلس ریپیٹیشن فریکوئنسی (پی آر ایف) عکاسی شدہ مائکروویو سگنلز فی سیکنڈ 1,500 اور 15,000 سائیکل کے درمیان آتے ہیں، جو قابل سماعت ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ ہیلی کاپٹر ہیلی کاپٹر کی طرح لگتا ہے، جیٹ جیٹ کی طرح لگتا ہے، اور پروپیلر ہوائی جہاز پروپیلرز کی طرح لگتا ہے۔ جن طیاروں میں حرکت کرنے والے پرزے نہیں ہوتے وہ ایک لہجہ پیدا کرتے ہیں۔ قابل سماعت سگنل کا استعمال کرتے ہوئے ہدف کے اصل سائز کا حساب لگایا جا سکتا ہے۔ جب ہدف کی حد گرافک میں سرخ لکیر سے اوپر ہو تو ڈیٹریمنٹس ایمبیگویٹی پروسیسنگ کی ضرورت ہوتی ہے، جس سے اسکین کا وقت بڑھ جاتا ہے۔ اسکین کا وقت کچھ نظاموں کے لیے ایک اہم عنصر ہے کیونکہ آواز کی رفتار سے یا اس سے اوپر چلنے والی گاڑیاں ہر چند سیکنڈ میں سفر کر سکتی ہیں، جیسے ایکزوسیٹ، ہارپون، کچن، اور ہوا سے ہوا میں مار کرنے والے میزائل۔ آسمان کے پورے حجم کو اسکین کرنے کا زیادہ سے زیادہ وقت اس ماحول میں کام کرنے والے سسٹمز کے لیے ایک درجن سیکنڈ یا اس سے کم کی ترتیب پر ہونا چاہیے۔ پلس ڈوپلر ریڈار اپنے آپ میں افق کے اوپر کی جگہ کے پورے حجم کا احاطہ کرنے کے لیے بہت سست ہو سکتا ہے جب تک کہ پنکھے کی بیم کا استعمال نہ کیا جائے۔ یہ نقطہ نظر اے این/ایس پی ایس 49 (وی) 5 بہت لمبی رینج ایئر سرویلنس ریڈار کے ساتھ استعمال ہوتا ہے، جو رفتار حاصل کرنے کے لیے بلندی کی پیمائش کی قربانی دیتا ہے۔ پلس ڈوپلر اینٹینا کی حرکت کافی سست ہونی چاہیے تاکہ کم از کم 3 مختلف پی آر ایف سے تمام واپسی کے اشاروں کو زیادہ سے زیادہ متوقع پتہ لگانے کی حد تک پروسیس کیا جا سکے۔ اسے ڈیول ٹائم کہا جاتا ہے۔ پلس ڈوپلر کے لیے اینٹینا کی حرکت ایم ٹی آئی کا استعمال کرتے ہوئے ریڈار کی طرح سست ہونی چاہیے۔ سرچ ریڈار جس میں پلس ڈوپلر شامل ہوتا ہے عام طور پر ڈوئل موڈ ہوتا ہے کیونکہ بہترین مجموعی کارکردگی اس وقت حاصل ہوتی ہے جب پلس ڈوپلر کا استعمال زیادہ غلط الارم کی شرح والے علاقوں (افق یا نیچے اور موسم) کے لیے کیا جاتا ہے، جبکہ روایتی ریڈار فری اسپیس میں تیزی سے اسکین کرے گا جہاں غلط الارم کی شرح کم ہے (صاف آسمان کے ساتھ افق کے اوپر)۔ ملٹی موڈ ریڈار کے لیے اینٹینا کی قسم ایک اہم غور ہے کیونکہ ریڈار اینٹینا کے ذریعے متعارف کرائی گئی ناپسندیدہ فیز شفٹ ذیلی بے ترتیبی کی مرئیت کے لیے کارکردگی کی پیمائش کو کم کر سکتی ہے۔ سگنل پروسیسنگ پلس ڈوپلر کی سگنل پروسیسنگ میں اضافہ چھوٹے تیز رفتار اشیاء کو بڑے سست حرکت پذیر ریفلیکٹرز کے قریب سے پتہ لگانے کی اجازت دیتا ہے۔ اس کو حاصل کرنے کے لیے، ٹرانسمیٹر کو مربوط ہونا چاہیے اور پتہ لگانے کے وقفے کے دوران کم مرحلے کا شور پیدا کرنا چاہیے، اور وصول کنندہ کے پاس بڑی فوری متحرک رینج ہونی چاہیے۔ پلس ڈوپلر سگنل پروسیسنگ میں حقیقی رینج اور رفتار کی شناخت کے لیے ابہام کا حل بھی شامل ہے۔ متعدد پی آر ایف سے موصولہ سگنلز کا موازنہ رینج اببیگویٹی ریزولوشن کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے حقیقی رینج کا تعین کرنے کے لیے کیا جاتا ہے۔ موصولہ اشاروں کا موازنہ تعدد ابہام کے حل کے عمل کا استعمال کرتے ہوئے بھی کیا جاتا ہے۔ رینج ریزولوشن رینج ریزولوشن ایک ہی رفتار سے سفر کرنے والی دو اشیاء کے درمیان کم سے کم رینج علیحدگی ہے اس سے پہلے کہ ریڈار دو مجرد عکاسی کا پتہ لگا سکے: اس نمونے لینے کی حد کے علاوہ، منتقل شدہ نبض کی مدت کا مطلب یہ ہو سکتا ہے کہ دو اہداف سے واپسی نبض کے مختلف حصوں سے بیک وقت موصول ہوگی۔ رفتار ریزولوشن رفتار ریزولوشن ایک ہی رینج پر سفر کرنے والی دو اشیاء کے درمیان کم سے کم شعاعی رفتار کا فرق ہے اس سے پہلے کہ ریڈار دو مجرد عکاسی کا پتہ لگا سکے: خصوصی غور پلس ڈوپلر ریڈار کی خصوصی ضروریات ہوتی ہیں جنہیں قابل قبول کارکردگی حاصل کرنے کے لیے پورا کرنا ضروری ہے۔ پلس ڈوپلر عام طور پر تقریبا 3 کلو ہرٹز سے 30 کلو ہرٹز تک درمیانے درجے کی پلس ریپیٹیشن فریکوئنسی (پی آر ایف) کا استعمال کرتا ہے۔ منتقل شدہ دالوں کے درمیان کی حد 5 کلومیٹر سے 50 کلومیٹر ہے۔ رینج اور رفتار کو براہ راست میڈیم پی آر ایف کا استعمال کرتے ہوئے نہیں ماپا جا سکتا، اور صحیح رینج اور رفتار کی شناخت کے لیے ابہام کے حل کی ضرورت ہوتی ہے۔ ڈوپلر سگنلز عام طور پر 1 کلو ہرٹز سے اوپر ہوتے ہیں، جو قابل سماعت ہوتے ہیں، اس لیے درمیانے درجے کے پی آر ایف سسٹمز سے آڈیو سگنلز کو غیر فعال ہدف کی درجہ بندی کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ کونیی پیمائش ریڈار سسٹم کو کونیی پیمائش کی ضرورت ہوتی ہے۔ ٹرانسپونڈر عام طور پر پلس ڈوپلر ریڈار سے وابستہ نہیں ہوتے ہیں، اس لیے عملی آپریشن کے لیے سائیڈلوب دبانے کی ضرورت ہوتی ہے۔ ٹریکنگ ریڈار سسٹم ریڈار اینٹینا بیم پر عمودی پیمائش پیدا کرکے درستگی کو بہتر بنانے کے لیے زاویہ کی غلطی کا استعمال کرتے ہیں۔ کونیی پیمائشوں کا اوسط وقت کے ساتھ ہوتا ہے اور مستقبل میں مختصر وقت کے لیے ہدف کی پوزیشن کی پیش گوئی کے لیے موزوں معلومات تیار کرنے کے لیے شعاعی حرکت کے ساتھ ملایا جاتا ہے۔ ٹریکنگ ریڈار کے ساتھ استعمال ہونے والی دو زاویے کی غلطی کی تکنیک مونو پلس اور کونکل اسکین ہیں۔ کوہرنسی پلس ڈوپلر ریڈار کے لیے بہت کم شور کے ساتھ ایک مربوط آسکیلیٹر کی ضرورت ہوتی ہے۔ فیز شور اسٹیشنری اشیاء پر ظاہری حرکت پیدا کرکے ذیلی بے ترتیبی کی مرئیت کی کارکردگی کو کم کرتا ہے۔ کیوٹی میگنیٹرون اور کراس فیلڈ ایمپلیفائر مناسب نہیں ہیں کیونکہ ان آلات کے ذریعے متعارف کرایا گیا شور پتہ لگانے کی کارکردگی میں مداخلت کرتا ہے۔ پلس ڈوپلر کے لیے موزوں صرف امپلیفکیشن ڈیوائسز کلیسٹرون، ٹریولنگ ویو ٹیوب، اور سالڈ اسٹیٹ ڈیوائسز ہیں۔ اسکیلوپنگ پلس ڈوپلر سگنل پروسیسنگ ایک رجحان متعارف کراتی ہے جسے اسکیلوپنگ کہا جاتا ہے۔ یہ نام سوراخوں کی ایک سیریز سے وابستہ ہے جو پتہ لگانے کی کارکردگی سے باہر نکل جاتے ہیں۔ پلس-ڈوپلر ریڈار کے لیے اسکیلپنگ میں بے ترتیبی مسترد کرنے والے فلٹر کے ذریعے پیدا ہونے والی اندھے رفتار شامل ہوتی ہے۔ جگہ کے ہر حجم کو 3 یا اس سے زیادہ مختلف پی آر ایف کا استعمال کرتے ہوئے اسکین کیا جانا چاہیے۔ دو پی آر ایف کا پتہ لگانے کی اسکیم میں مجرد حدود کے نمونے کے ساتھ پتہ لگانے کے فرق ہوں گے، جن میں سے ہر ایک کی اندھا رفتار ہوتی ہے۔ ونڈوئنگ رنگنگ کے نمونے پلس ڈوپلر ریڈار میں تلاش، پتہ لگانے اور ابہام کے حل میں مسئلہ پیدا کرتے ہیں۔ بجنا دو طریقوں سے کم کیا جاتا ہے۔ سب سے پہلے، ٹرانسمیٹ پلس کی شکل کو لیڈنگ ایج اور ٹریلنگ ایج کو ہموار کرنے کے لیے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے تاکہ اچانک تبدیلی کے بغیر آر ایف پاور میں اضافہ اور کمی ہو۔ یہ مربع لہر کے بجائے ہموار سروں کے ساتھ ایک منتقل شدہ نبض پیدا کرتا ہے، جو بجنے کے رجحان کو کم کرتا ہے جو بصورت دیگر ہدف کی عکاسی سے وابستہ ہوتا ہے۔ دوسرا، رسیو پلس کی شکل کو ونڈو فنکشن کا استعمال کرتے ہوئے ایڈجسٹ کیا جاتا ہے جو بجنے کو کم سے کم کرتا ہے جو کسی بھی وقت ہوتا ہے جب پلس کو فلٹر پر لگایا جاتا ہے۔ ڈیجیٹل نظام میں، یہ تیز فورئیر ٹرانسفارم پر لاگو ہونے سے پہلے ہر نمونے کے مرحلے اور/یا طول و عرض کو ایڈجسٹ کرتا ہے۔ ڈولف-چیبیشیف ونڈو سب سے زیادہ موثر ہے کیونکہ یہ ایک فلیٹ پروسیسنگ فلور تیار کرتی ہے جس میں کوئی بجتی نہیں ہے جو بصورت دیگر جھوٹے الارم کا سبب بنتی ہے۔ اینٹینا پلس-ڈوپلر ریڈار عام طور پر میکانکی طور پر ہدف شدہ اینٹینا اور فعال مرحلہ وار صفوں تک محدود ہوتا ہے۔ مکینیکل آر ایف اجزاء، جیسے ویو گائیڈ، کمپن کی وجہ سے فیز شفٹ کی وجہ سے ڈوپلر ماڈیولیشن پیدا کر سکتے ہیں۔ یہ شیک ٹیبلز کا استعمال کرتے ہوئے مکمل سپیکٹرم آپریشنل ٹیسٹ انجام دینے کی ضرورت کو متعارف کراتا ہے جو تمام متوقع آڈیو فریکوئنسیز میں ہائی پاور مکینیکل کمپن پیدا کر سکتے ہیں۔ ڈوپلر زیادہ تر الیکٹرانک طور پر چلنے والے مرحلہ وار صف اینٹینا کے ساتھ مطابقت نہیں رکھتا ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ اینٹینا میں فیز شفٹر عناصر غیر باہمی ہوتے ہیں اور فیز شفٹ کو ہر ٹرانسمیٹ پلس سے پہلے اور بعد میں ایڈجسٹ کیا جانا چاہیے۔ جعلی فیز شفٹ فیز شفٹ کے اچانک تسلسل سے پیدا ہوتا ہے، اور منتقل شدہ دالوں کے درمیان وصول کی مدت کے دوران ڈوپلر ماڈیولیشن کو اسٹیشنری کلاٹر پر آباد کرتا ہے۔ جو موصول ہونے والا ماڈیولیشن ذیلی بے ترتیبی کی مرئیت کے لیے کارکردگی کی پیمائش کو خراب کرتا ہے۔ فیز شفٹر 50 این ایس کے آرڈر پر وقت طے کرنا ضروری ہے۔ سب کلاٹر کی مرئیت کے ہر 20 ڈی بی کے لیے رسیور سیمپلنگ کے آغاز کو کم از کم 1 فیز شفٹر سیٹلنگ ٹائم کانسٹینٹ (یا اس سے زیادہ) ملتوی کرنے کی ضرورت ہے۔ 1 کلو ہرٹز سے اوپر پی آر ایف پر کام کرنے والے زیادہ تر اینٹینا فیز شفٹر جعلی فیز شفٹ متعارف کراتے ہیں جب تک کہ خصوصی دفعات نہ کی جائیں، جیسے کہ فیز شفٹر کے تصفیے کے وقت کو چند درجن نینو سیکنڈ تک کم کرنا۔ درج ذیل اینٹینا فیز شفٹ ماڈیولز کے لیے زیادہ سے زیادہ قابل اجازت تصفیے کا وقت دیتا ہے۔ جہاں = فیز شفٹر سیٹلنگ ٹائم، = ڈی بی میں ذیلی بے ترتیبی کی مرئیت، = ہر ٹرانسمیٹ پلس کے درمیان رینج کے نمونوں کی تعداد، = زیادہ سے زیادہ ڈیزائن پلس ریپیٹیشن فریکوئنسی۔ اینٹینا کی قسم اور اسکین کی کارکردگی ملٹی موڈ ریڈار سسٹمز کے لیے ایک عملی غور ہے۔ ڈفریکشن چوپی سطحیں، جیسے لہریں اور درخت، مائکروویو سگنلز کو موڑنے کے لیے موزوں ڈفریکشن گریٹنگ بناتی ہیں۔ پلس ڈوپلر اتنا حساس ہو سکتا ہے کہ پہاڑوں، عمارتوں یا لہروں کی چوٹیوں سے انحراف کو تیز رفتار حرکت پذیر اشیاء کا پتہ لگانے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے بصورت دیگر نظر کی لکیر کے ساتھ ٹھوس رکاوٹ سے مسدود ہے۔ یہ ایک بہت ہی نقصان دہ رجحان ہے جو صرف اس وقت ممکن ہوتا ہے جب ریڈار میں نمایاں حد سے زیادہ ذیلی بے ترتیبی کی مرئیت ہو۔ ریفریکشن اور ڈکٹنگ کا استعمال افق کو بڑھانے کے لیے ایل بینڈ یا اس سے کم پر فریکوئنسی منتقل کرتا ہے، جو ڈفریکشن سے بہت مختلف ہے۔ افق سے زیادہ ریڈار کے لیے ریفریکشن آر ایف سگنلز کو موڑنے کے لیے زمین کی سطح کے اوپر ہوا کے کالم میں متغیر کثافت کا استعمال کرتا ہے۔ ایک الٹا پرت ایک عارضی ٹراپوسفیر ڈکٹ پیدا کر سکتی ہے جو آر ایف سگنلز کو ہوا کی پتلی پرت میں لہر گائیڈ کی طرح پھنساتی ہے۔ سب کلاٹر کی مرئیت سب کلاٹر کی مرئیت میں کلاٹر پاور اور ٹارگٹ پاور کا زیادہ سے زیادہ تناسب شامل ہوتا ہے، جو متحرک رینج کے متناسب ہوتا ہے۔ یہ بھاری موسم اور زمین کی سطح کے قریب کارکردگی کا تعین کرتا ہے۔ سب کلاٹر کی مرئیت سب سے چھوٹے سگنل کا تناسب ہے جس کا پتہ بڑے سگنل کی موجودگی میں لگایا جا سکتا ہے۔ ایک چھوٹی سی تیز رفتار حرکت پذیر ہدف عکاسی کا پتہ بڑے سست رفتار حرکت پذیر بے ترتیبی عکاسی کی موجودگی میں لگایا جا سکتا ہے جب کہ درج ذیل درست ہوں: کارکردگی پلس-ڈوپلر ریڈار مساوات کو مختلف ڈیزائن کی رکاوٹوں، جیسے بجلی کی کھپت، پتہ لگانے کی حد، اور مائکروویو حفاظتی خطرات کے درمیان تجارت کو سمجھنے کے لیے استعمال کیا جا سکتا ہے۔ یہ ماڈلنگ کی ایک بہت ہی آسان شکل ہے جو کارکردگی کو جراثیم سے پاک ماحول میں جانچنے کی اجازت دیتی ہے۔ نظریاتی رینج کی کارکردگی مندرجہ ذیل ہے۔ جہاں R = ہدف تک کا فاصلہ، Pt = ٹرانسمیٹر پاور، Gt = ٹرانسمیٹنگ اینٹینا کا فائدہ، وصول کرنے والے اینٹینا کا Ar = موثر یپرچر (رقبہ)، σ = ریڈار کراس سیکشن، یا ہدف کا بکھرے ہوئے گتانک، F = اینٹینا پیٹرن کے پھیلاؤ کا عنصر، D = ڈوپلر فلٹر کا سائز (ہر فاسٹ فورئیر ٹرانسفارم میں دالوں کو منتقل کرنا)، Kb = بولٹزمین کا مستقل، T = مطلق درجہ حرارت، B = رسیور بینڈوتھ (بینڈ پاس فلٹر)، N = شور کا اعداد و شمار۔ یہ مساوات ریڈار مساوات کو شور کی مساوات کے ساتھ جوڑ کر اور متعدد پتہ لگانے والے فلٹرز میں بینڈ میں شور کی تقسیم کا حساب کتاب کرکے اخذ کی گئی ہے۔ پلس ڈوپلر سگنل پروسیسنگ اور ٹرانسمیٹر ایف ایم شور میں کمی دونوں کے لیے معیاری ریڈار رینج مساوات میں ویلیو ڈی شامل کی جاتی ہے۔ کسی دی گئی بجلی کی کھپت کے لیے فلٹرز کی تعداد کے چوتھے جڑ کے متناسب پتہ لگانے کی حد میں اضافہ کیا جاتا ہے۔ متبادل طور پر، پتہ لگانے کی دی گئی حد کے لیے فلٹرز کی تعداد سے بجلی کی کھپت کم ہو جاتی ہے۔ پلس ڈوپلر سگنل پروسیسنگ فلٹر میں داخل ہونے والی تمام انفرادی عکاسی شدہ دالوں سے تمام توانائی کو مربوط کرتی ہے۔ اس کا مطلب ہے کہ 1024 عناصر کے ساتھ پلس ڈوپلر سگنل پروسیسنگ سسٹم سگنل پروسیسنگ کی قسم کی وجہ سے 30.103 dB بہتری فراہم کرتا ہے جسے پلس ڈوپلر ریڈار کے ساتھ استعمال کرنا ضروری ہے۔ شے سے تمام انفرادی دالوں کی توانائی کو فلٹر کرنے کے عمل کے ذریعے ایک ساتھ شامل کیا جاتا ہے۔ 1024 نکاتی فلٹر کے لیے سگنل پروسیسنگ مطابقت پذیر ٹرانسمیٹر اور اینٹینا کو فرض کرتے ہوئے 30.103 dB کے ذریعے کارکردگی کو بہتر بناتی ہے۔ یہ زیادہ سے زیادہ فاصلے میں 562% اضافے سے مطابقت رکھتا ہے۔ یہ بہتری اس وجہ سے ہے کہ پلس ڈوپلر فوجی اور فلکیات کے لیے ضروری ہے۔ ہوائی جہاز سے باخبر رہنے کے لیے پلس ڈوپلر ریڈار کا استعمال کیا جاتا ہے جس میں ہوائی جہاز کا پتہ لگانے کے دو طریقے ہوتے ہیں۔ اسکین ٹریک اسکین موڈ میں فریکوئنسی فلٹرنگ، طول و عرض کی حد، اور ابہام کا حل شامل ہے۔ ایک بار جب کسی عکاسی کا پتہ چل جاتا ہے اور اسے حل کر لیا جاتا ہے، تو پلس ڈوپلر ریڈار خود بخود ٹریکنگ موڈ میں منتقل ہو جاتا ہے تاکہ ٹریک کے ارد گرد کی جگہ کا حجم معلوم ہو سکے۔ ٹریک موڈ فیز لاکڈ لوپ کی طرح کام کرتا ہے، جہاں ڈوپلر کی رفتار کا موازنہ لگاتار اسکینوں پر رینج کی حرکت سے کیا جاتا ہے۔ لاک اس بات کی نشاندہی کرتا ہے کہ دونوں پیمائشوں کے درمیان فرق ایک حد سے نیچے ہے، جو صرف ایک ایسی چیز کے ساتھ ہو سکتا ہے جو نیوٹنین میکانکس کو مطمئن کرے۔ دیگر قسم کے الیکٹرانک سگنلز لاک پیدا نہیں کر سکتے۔ لاک کسی دوسری قسم کے ریڈار میں موجود نہیں ہے۔ عام آپریشن کے دوران لاک کے معیار کو پورا کرنے کی ضرورت ہے۔ لاک ہیلی کاپٹروں اور الیکٹرانک جامنگ کو چھوڑ کر انسانی مداخلت کی ضرورت کو ختم کرتا ہے۔ موسمی رجحان ہوا کے بڑے پیمانے پر منسلک اڈیبیٹک عمل کی پابندی کرتا ہے نہ کہ نیوٹنین میکانکس، لہذا لاک معیار عام طور پر موسمی ریڈار کے لیے استعمال نہیں ہوتا ہے۔ پلس-ڈوپلر سگنل پروسیسنگ منتخب طور پر کم رفتار کے عکاسی کو خارج کرتی ہے تاکہ حد رفتار سے نیچے کوئی سراغ نہ لگے۔ یہ ڈیکو ہوائی جہاز کے استثناء کے ساتھ خطہ، موسم، حیاتیاتی اور مکینیکل جامنگ کو ختم کرتا ہے۔ پتہ لگانے سے ہدف ڈوپلر سگنل کو فریکوئنسی ڈومین سے کچھ ریڈار سسٹمز پر ٹریک موڈ میں آپریٹر کے لیے ٹائم ڈومین ساؤنڈ میں تبدیل کیا جاتا ہے۔ آپریٹر اس آواز کو غیر فعال ہدف کی درجہ بندی کے لیے استعمال کرتا ہے، جیسے ہیلی کاپٹروں کو پہچاننا اور الیکٹرانک جامنگ۔ ہیلی کاپٹر بڑے حرکت پذیر حصوں والے ہوائی جہاز کے لیے خصوصی غور کی ضرورت ہے کیونکہ پلس ڈوپلر ریڈار فیز لاکڈ لوپ کی طرح کام کرتا ہے۔ آواز کی رفتار کے قریب حرکت کرنے والے بلیڈ ٹپس واحد سگنل پیدا کرتے ہیں جس کا پتہ اس وقت لگایا جا سکتا ہے جب ہیلی کاپٹر علاقے اور موسم کے قریب آہستہ چل رہا ہو۔ ہیلی کاپٹر بے ترتیبی سے پاک صاف ماحول کے علاوہ تیزی سے دھڑکنے والے شور خارج کرنے والے کی طرح ظاہر ہوتا ہے۔ ہوائی شے کی قسم کی غیر فعال شناخت کے لیے ایک قابل سماعت سگنل تیار کیا جاتا ہے۔ ریفلیکٹر حرکت سے پیدا ہونے والی مائکروویو ڈوپلر فریکوئنسی شفٹ انسانوں کے لیے قابل سماعت صوتی رینج () میں آتی ہے، جو اس مقصد کے لیے استعمال ہونے والے روایتی ریڈار ڈسپلے کی اقسام کے علاوہ ہدف کی درجہ بندی کے لیے استعمال ہوتی ہے، جیسے اے-اسکوپ، بی-اسکوپ، سی-اسکوپ، اور آر ایچ آئی اشارے۔ انسانی کان الیکٹرانک آلات سے بہتر فرق بتانے کے قابل ہو سکتا ہے۔ ایک خاص موڈ کی ضرورت ہوتی ہے کیونکہ ڈوپلر ویلیوٹی فیڈ بیک کی معلومات کو ریڈیل حرکت سے ان لنک کیا جانا چاہیے تاکہ نظام بغیر کسی لاک کے اسکین سے ٹریک میں منتقل ہو سکے۔ جامنگ سگنلز اور مداخلت کے لیے ٹریک کی معلومات تیار کرنے کے لیے اسی طرح کی تکنیکوں کی ضرورت ہوتی ہے جو لاک کے معیار کو پورا نہیں کر سکتے۔ ہوائی جہاز کے موڑ اور کراسنگ ٹریجیکٹوری کو سنبھالنے کے لیے ملٹی موڈ پلس ڈوپلر ریڈار ملٹی موڈ ہونا چاہیے۔ ایک بار ٹریک موڈ میں آنے کے بعد، پلس ڈوپلر ریڈار میں ٹریک کے ارد گرد کی جگہ کے حجم کے لیے ڈوپلر فلٹرنگ میں ترمیم کرنے کا ایک طریقہ شامل ہونا چاہیے جب ریڈیل کی رفتار کم سے کم پتہ لگانے کی رفتار سے نیچے گر جائے۔ ڈوپلر فلٹر ایڈجسٹمنٹ کو ریڈار ٹریک فنکشن کے ساتھ منسلک کیا جانا چاہیے تاکہ ٹریک کے ارد گرد کی جگہ کے حجم کے اندر ڈوپلر کے مسترد ہونے کی رفتار کو خود بخود ایڈجسٹ کیا جا سکے۔ ٹریکنگ اس خصوصیت کے بغیر بند ہو جائے گی کیونکہ بصورت دیگر ٹارگٹ سگنل کو ڈوپلر فلٹر کے ذریعے مسترد کر دیا جائے گا جب ریڈیل ویلیوٹی صفر کے قریب پہنچ جائے گی کیونکہ فریکوئنسی میں کوئی تبدیلی نہیں ہے۔ ملٹی موڈ آپریشن میں نیم فعال ریڈار ہومنگ کے لیے مسلسل لہر کی روشنی بھی شامل ہو سکتی ہے۔ ریڈار سگنل کی خصوصیات (ریڈار سگنل کے بنیادی اصول) ڈوپلر ریڈار (غیر پلسڈ ؛ نیویگیشن سسٹم کے لیے استعمال کیا جاتا ہے) موسمی ریڈار (ڈوپلر پروسیسنگ کے ساتھ پلسڈ) مسلسل لہر ریڈار (غیر پلسڈ، خالص ڈوپلر پروسیسنگ) ایف ایم-سی ڈبلیو ریڈار (غیر پلسڈ، سویپ فریکوئنسی، رینج اور ڈوپلر پروسیسنگ) الیزنگ-مبہم رفتار کے تخمینوں کی وجہ ڈوپلر سونوگرافی-طبی الٹراساؤنڈ میں رفتار کی پیمائش۔ اسی اصول پر مبنی بیرونی روابط ڈوپلر ریڈار پریزنٹیشن، جو ہمش میکل کے ذریعہ یونیورسٹی آف آئیووا ماڈرن ریڈار سسٹمز میں ریڈار کورس کے اصولوں اور ایپلی کیشنز کے تعارف سے آٹوکوریلیشن تکنیک پلس-ڈوپلر ریڈار ہینڈ آؤٹ کو استعمال کرنے کے فوائد کو اجاگر کرتی ہے۔