TARIFNAME BIR GECE GÖGÜNDE BIR HEDEFIN GÖRÜNTÜLENMESINE YÖNELIK PROSES Bulus, karadan havaya veya havadan havaya gözlemleme sahasi ile ilgilidir. Bulus, bir görüntüleme cihazi ve daha açik sekilde bir gece gögünde bir hava hedefinin görüntülenmesine yönelik bir cihaz ile ilgilidir. üstünden görülebilen ve Günese göre pozisyonundan dolayi daha fazla günes isigi almayan araligin bir bölümü anlasilir. Genel olarak, bir gece gögünde bir hava hedefinin deteksiyonuna veya görüntülenmesine yönelik bir cihaz kizilözetisi termal bir kamerayi içerir. Kizilötesi kamera, gözlemlenen nesnelerin sicaklik degerlerinin veya kizilötesi emisyon hatlari ile iliskili imzalarinin imgelenmesi sayesinde çok sayida fenomenin vurgulanmasina olanak saglar. Kizilötesi kamera, atmosfer vasitasiyla nesneler tarafindan yayilan isinimlari algilar. Bir radyometrik sistem, isinim gücünü dijital veya analog sinyallere dönüstürür. Bunlar, istege bagli olarak bir hesaplayici tarafindan aydinlatmalara, parlakliklara veya sicakliklara uyarlanir ve bir ekran üzerinde isik noktalarina aktarilir. Kizilötesi kamera, kizilötesine karsilik gelen bir veya daha fazla spektral bandi ve daha özel olarak, IR2 bandi veya ingilizce dilinde « Mid Wavelength InfraRed » veya MWIR sahasi olarak adlandirilan, 3 ile 5,5 mikrometre arasinda bulunan bir dalga boyu araliginda uzanan bir birinci spektral bandi veya IR3 bandi veya ingilizce dilinde « Long Wavelength bir dalga boyu araliginda uzanan bir ikinci spektral bandi kullanir. Termal kameralar, bir binanin izolasyonuna yönelik zayif noktalarin deteksiyonu veya yangin sirasinda kazazedelerin deteksiyonu gibi çok sayida uygulamada kullanilir. Kizilötesi kameralar ayni zamanda özellikle hedeflerin deteksiyonuna, taninmasina ve tanimlanmasina yönelik askeri gece operasyonlari sirasinda kullanilir. Bir kizilötesi kamera araciligiyla elde edilen bir gece gögünde bir hava hedefinin görüntüsü, hedefi ancak ayni zamanda « tahrik duman bulutu » olarak adlandirilan hedefin tahrik ünitelerinden çikan sicak yanma gazlarini içerir. Yanma gazlari bir MWIR sahasinda oldukça siddetli bir yayim emisyon bandina ve daha özel olarak 4,2 mikrometre üzerine ortalanan bir dalga boyu bandina sahip karbon dioksitin önemli bir kismini içerir. Yüksek sicaklikta karbon dioksitin varligi, bir hedefin yanma gazlarini, 2 veya MWIR bandinda islev gören bir kizilötesi kamera vasitasiyla elde edilen bir görüntü üzerinde görünür hale getirir. Elde edilen görüntü, çözünmemesi halinde kaynagin aydinlatmasina veya açisal olarak çözünmesi halinde parlakligina orantisal bir gri düzeyi ile siya veya beyaz olarak dagitilabilir. Bu görüntülerin dagitilmasina yönelik bir diger yöntem bir renk kodlama yoluyla gerçeklestirilebilir. Bu IR2 veya MWlR bandi bundan dolayi uzun mesafede uçan hedeflerin deteksiyonunu gerçeklestirmeye yönelik iyi sekilde adapte edilir. Buna karsi, hedefin kizilötesi kameraya göre oryantasyonuna göre, hedefin tanimlanmasi hedefin gerçek konturlarini maskeleyebilen bu tahrik duman bulutlarinin varligi nedeniyle zor olabilir. Hedefin imzasinin emisyonlarinin siddetinin kendisi siklikla tahrik duman bulutunun emisyonlarinin siddetinden oldukça azdir. Bu baglamda, özellikle bu dezavantaji gidermeye olanak saglayan, bir gece gögünde hava hedefinin görüntülenmesine yönelik bir cihaz sunulur. Sunulan cihaz, ingilizce dilinde « night glow » olarak adlandirilan gece gögünün isiklandirmasini kullanir. Gece gögünün isiklandirmasi veya « night glow » 80 ile 100 km yükselti arasinda yüksek atmosferde bulunan yaklasik 10 km kalinliga sahip bir isik katmani tarafindan kaynaklanan zayif, uzatilmis bir isik kaynagi olarak tanimlanir. Bu gece parlakligi, özellikle bu isik katmaninin bilesimi içinde mevcut OH hidroksit gruplandirmalarini içeren ve yakin kizilötesi veya « Near InfraRed » (NIR) sahasinda emisyon bantlarina ve özellikle 1 ile 3 mikrometre arasinda bulunan, IR1 veya ingilizce dilinde « Short Wavelength InfraRed » (SWIR) bandina sahip olan atomlar ve/veya moleküller tarafindan olusturulur, bu zayif isik, bu dalga boyu sahasinda isik bir gök zeminini olusturur. Bulusun bir açisina göre, istem 1'e göre bir proses sunulur. Hedef tipik olarak opak olan ve 1 um ile 1,9 pm arasinda bulunan dalga boyu sahasinda yayilmayan hava aracinin bir bölümüdür. Böylelikle kullanilan görüntüleme cihazi, bir isikli zemin üzerinde, opak silüet halinde, saptanan hava hedefinin görüntüsünün elde edilmesine olanak saglar, görüntü, tahrik duman bulutlarina sahiptir. Hedefin konturlarinin yüksek çözünürlüklü bu görüntüsü, taninmasinin ve tanimlanmasinin yapilmasina olanak saglar. Görüntüleme cihazi avantajli olarak, bir havadan havaya uygulamaya yönelik, 30 mm bulunan bir odak mesafesi (f) ile ve <10o olan bir görüs alani ile uçus halinde bir hava aracinda kurulur. Görüntüleme cihazi, bir karadan havaya uygulamaya yönelik, 10 mm ile 100 mm arasinda bulunan bir göz bebegi çapi (D) ve 30 mm ile 300 mm arasinda bulunan bir odak mesafesi (f) ile ve <10° olan bir görüs alani ile karaya kurulabilir. Avantajli olarak, görüntüleme cihazi ilaveten detektörlere bagli görüntü edinim ve muamele araçlarini içerir. Görüntü edinim ve muamele cihazlari görüntüleme cihazindan ayirilabilir. Görüntü edinim ve muamele araçlari, gürültüdeki sinyal oranini iyilestirmek amaciyla ve ilave muamele islemlerine veya bir sinyal iletimine olanak saglamaya yönelik algoritmik islemleri gerçeklestirmeye olanak saglar. Görüntüleme cihazi, odaginin 30 mm ile 3000 mm arasinda degisiklik gösterdigi bir birinci mercegi ve bir ikinci dalga boyu sahasinda islev görmeye yönelik konfigüre edilen en az bir ikinci piksel türünü içeren en az bir detektörü içerir, ikinci dalga botu sahasi (AAZ), 3 ile 5 um arasindaki MWIR sahasina karsilik gelir. MWIR sahasinda islev gören detektörlerin kullanilmasi ilave olarak, hava hedefinin tahrik duman bulutlarini görsellestirmeye olanak saglayan bir görüntünün elde edilmesine olanak saglar, bu durum, hava hedefinin deteksiyonunu kolaylastirir. Istege bagli olarak, en az bir detektör bir üçüncü dalga botu sahasinda islev görmeye yönelik konfigüre edilen bir üçüncü piksel türünü içerir, üçüncü dalga boyu sahasi (AAB) yakin UV ve mavi sahaya karsilik gelir. Bu tür bir cihaz özellikle gündüz hedeflerin taninmasina ve tanimlanmasina yönelik tamamlayici bir kapasite saglayacaktir. MWIR sahasinda (AA2) bir deteksiyon ile mavi ve yakin UV sahasinda (AA3) bir deteksiyonun iliskilendirilmesi FR 1004934 patent basvurusunda açiklanir. AchillesGunit"Night vision look at USMC Huey and Cobra helicopter night shoot at tarihli alinti] bir gece gögünde bir hava hedefinin deteksiyonunu açiklar. Bir diger düzenlemede, görüntüleme cihazi ilaveten 10 mm ile 100 mm arasinda bulunan ikinci göz bebegi çapina ve 30 mm ile 300 mm arasinda bulunan ikinci odak mesafesine sahip bir ikinci mercegi içeren bir ikinci kamerayi ve 3 ile 5 pm arasinda MWIR sahasinda (AA2) islev gören en az bir detektörü içerir. Avantajli olarak, önceden açiklandigi üzere görüntüleme cihazi Ilave olarak özellikle oldukça büyük bir açisal sahada hava araliginin gözetlenmesine olanak saglayan mercegin bir görülme hattinin oryanasyonuna yönelik bir cihazi içerir. Avantajli olarak, bir hava araci, bir havadan havaya uygulamaya yönelik önceden açiklandigi üzere bir görüntüleme cihazini içerir. Avantajli olarak, bir kara aygiti, bir karadan havaya uygulamaya yönelik önceden açiklandigi üzere bir görüntüleme cihazini içerir. Bulus, sinirlandirici olmadan örnek yoluyla açiklanan ve ekli sekiller ile gösterilen birkaç düzenlemenin incelenmesi ile daha iyi anlasilir hale gelecektir, burada: - sekil 1, bulusun bir açisina göre, görüntüleme cihazinin bir düzenlemesini gösterir, . sekil 2, bulusun bir açisina göre, görüntüleme cihazinin bir baska düzenlemesini gösterir, . sekil 3, ayin farkli fazlarina, farkli bulut örtülerine karsilik gelen farkli gece düzeylerinin Iimitlerine yönelik ve bir alacakaranlik gögüne yönelik dalga boyuna göre bir gece gögünün parlakliginin bir grafik gösterimidir, . sekil 4, zamana göre gece gögünün bir bölümünün parlakliginin bir grafik gösterimidir, . sekil 5, bulusun bir açisina göre, saptanan hedefin tasarlanan cihaza göre pozisyonuna göre isik katmaninin iç kismindan geçen farkli mesafeleri gösterir, - sekil 6, bulusun bir açisina göre, SWIR sahasinda islev gören detektörleri içeren bir cihazdan elde edilen bir gece gögünün bir görüntüsünü gösterir. Sekil 1, bir görüntüleme cihazinin bir düzenlemesini gösterir. Görüntüleme cihazi (1), bir birinci kamerayi (2) ve istege bagli olarak bir ikinci kamerayi (3) içerir. Birinci kamera (2), 30 mm ile 300 mm arasinda bulunan çapa sahip bir göz bebegini içeren ve 300 mm ile 3000 mm arasinda bulunan bir birinci odak mesafesine (f1) sahip bir birinci mercegi (4) içerir. Birinci mercegin (3) boyutlandirilmasi, küçük sahali bir birinci kamerayi gerçeklestirmeye olanak saglar. Bir detektör (5), büyük ölçüde birinci mercegin (4) odak düzleminde bulunur. Detektör (5), bir birinci dalga boyu sahasinda (AM) islev görmeye yönelik konfigüre edilen piksellere yönelik bir matris agini içerir, birinci dalga boyu sahasi (AM), Ay olmaksizin bir gece gögüne yönelik maksimum parlaklik dalga boyu degerine ortalanir (2mlx'de gecenin (3) ve 0,7mlxlde gecenin (4) düzeylerinin egrileri). Bunun Sekil 3ite gösterildigi üzere, bu dalga boyu sahasi () 1,6 um etrafinda bulunan ve örnegin 1 pmiden az genislige sahip bir dalga boyu sahasi üzerinde uzanan IR1 (veya SWIR) bandinda Bunun Sekil 3'te gösterildigi üzere, maksimum parlakligin yani sira karsilik gelen dalga boyunun degeri büyük ölçüde ayin tüm fazlarina özdestir. Ayin tüm fazlarina yönelik maksimum parlaklik degerine karsilik gelen dalga boyu büyük ölçüde 1,64 pm'e esittir. Detektör (5), hava hedeflerinin daha iyi sekilde görsellestirilmesine yönelik bir gece gögünün parlakliginin kullanilmasina olanak saglar. Gece gögünün parlakliginin kullanilmasina yönelik, detektörün (5) gürültü düzeyinin, birinci dalga boyu sahasi üzerinde gece gögünün parlakligina esdeger sinyalden az olmasi zorunludur. Örnegin, 40 ms olan bir entegrasyon süresi için ve 2,25'ten fazla olan bir sinyal ila gürültü orani için, gürültü düzeyi 10 elektron RMS düzeyinde veya bundan az olmalidir. Detektör (5), görüntülerin kalitesini iyilestirmeye veya asagi akis yönünde düzenlenen bir cihaza sinyalin iletilmesine olanak saglamak için bunlari biçimlendirmeye olanak saglayan görüntü edinim araçlarina (6) baglidir. Avantajli olarak, detektör (5), InGaAs türü veya HgCdTe türü bir yapiyi içeren bir fotodetektördür. Alternatif olarak, detektör (5), bir fotodiyot veya bir fotokatot gibi fotoemisyonlu bir materyal olabilir. Detektörlerin teknolojik gelisimleri ayni zamanda, hedeflerin karanlik halde kaldigi, gece gögünün zemininin, night glow etkisi ile daima isikli oldugu ve atmosferin saydam oldugu saha olan, 3um dalga boyuna kadar IR1 veya SWIR bandinin kullaniminin tasarlanmasina olanak saglayabilir. Ikinci kamera (3), 10 mm ile 100 mm arasinda bulunan çapa sahip bir göz bebegini içeren ve 30 mm ile 300 mm arasinda bulunan bir ikinci odak mesafesine (f2) sahip bir ikinci mercegi (7) içerir. Ikinci mercegin (7) boyutlandirilmasi, büyük sahali bir ikinci kamerayi gerçeklestirmeye olanak saglar. Bir ikinci detektör (8), büyük ölçüde Ikinci mercegin (7) odak düzleminde bulunur. Detektör (8) MWIR sahasina karsilik gelen bir ikinci dalga boyu sahasinda (AA2) islev görmeye yönelik konfigüre edilen piksellerin bir matris agini içerebilir. Ikinci detektör (8), görüntülerin kalitesini iyilestirmeye veya asagi akis yönünde düzenlenen bir cihaza sinyalin iletilmesine olanak saglamak için bunlari biçimlendirmeye olanak saglayan görüntü edinim araçlarina (9) baglidir. Diger dalga boyu sahalarinda islev gören detektörlere sahip diger kameralar, önceden açiklandigi üzere görüntüleme cihazi ile iliskilendirilebilir. Örnegin, birinci kamera (2) 60 mm olan bir göz bebegini içeren ve 500 mm olan bir birinci odak mesafesini (f1) tanimlayan bir mercegi (4) içerir, detektör (5), 15 mikrometre ayri olan kare geometriye sahip pikselleri (51) içerir, piksel araligi, bir hattin veya bir kolonun ardisik iki pikseli arasindaki araliklandirmayi tanimlar, kirinim noktasina adapte edilerek 15 mikrometredir. Piksel araligi 30 urd olan, temel bir açisal ölçüm görüs alanini veya ingilizce dilinde Instantaneous Field of View (IFOV) tanimlamaya olanak saglar. Diger bir deyisle, bu birinci kameranin (2) çözünürlügü 3 m ila 100 km'yi temsil eden bir piksel araligi ile bir hedefin görüntüsünün kaydedilmesine olanak saglar. Bu çözünürlük hava aracinin deteksiyonuna, taninmasina ve daha kisa mesafeler için tanimlanmasina iyi sekilde adapte edilir. Sekil 2, bulusun bir diger açisina göre, görüntüleme cihazinin bir sematik gösterimini gösterir. Görüntüleme cihazi (1), degisken odak mesafesine sahip bir mercegi (10), bir detektörü (11) ve edinim araçlarini (4) içerir. Bir optik ekseni (Ox) tanimlayan degisken odak mesafesine sahip mercek (10), bir veya daha fazla Iensi içerebilen bir optigi içerir. Avantajli olarak, mercegin (10) odak mesafesi (f3), 30 mm ile 3000 mm arasinda degisiklik gösterir. Detektör (11), büyük ölçüde birinci mercek (11) yoluyla tanimlanan odak düzleminde bulunur. Detektör (11), isikli akisi, sonlu bir süre boyunca bir fotoakim ile veya fotoyüklerin bir birikintisi ile olusturulan bir elektrik sinyaline çevirmeye olanak saglayan bir elemandir. Avantajli olarak, detektör (11) HgCdTe veya lnSb türü veya süper ag türü bir fotodetektördür. Detektör (11) matris formunda düzenlenen pikselleri içerir. Detektör (11) birinci dalga boyu sahasinda (AM) islev görmeye yönelik konfigüre edilen en az bir birinci pikseli (111) içerir. Avantajli olarak, birinci dalga boyu sahasi (AM), 1 ile 3 mikrometre arasinda bulunan bir dalga boyu sahasina karsilik gelen SWIR sahasina aittir. Detektör (11) ilave olarak 3 ile 5 um arasinda bulunan bir dalga boyu sahasina konfigüre MWIR sahasina karsilik gelen bir ikinci dalga boyu sahasinda (AA2) islev görmeye yönelik konfigüre edilen en az bir ikinci pikseli (112) içerir. Hedeflerin imzasindan dolayi, bu spektral sahasinin, 8 ile 12 mikrometre arasinda, LWIR sahasi yaklasik 470 nanometre olan mavi ve 200 ile 400 nanometre arasinda yakin UV sahalarina karsilik gelen bir üçüncü dalga boyu sahasinda (AAS) islev görmeye yönelik konfigüre edilen en az bir üçüncü pikseli (113) içerir. Sekil 2'de gösterilen bir düzenlemeye göre, detektör (11) dogrusal sekilde düzenlenen hattini, ikinci piksellerin (112) bir ikinci hattini, üçüncü piksellerin (113) bir üçüncü hattini içerir. Gösterilmeyen bir diger düzenlemede, detektör (11) her birinin, sirasiyla birinci (AM), ikinci (AAZ) ve üçüncü (AA3) dalga boyu sahalarinda islev görmeye yönelik konfigüre içerir. Üç alt-detektör (11a, 11b ve 110), es zamanli olarak üç dalga boyu sahasinda () bir görüntünün gerçeklestirilecegi sekilde büyük ölçüde üç odak düzleminde üç alt- detektörün düzenlenmesine olanak saglayan dikroik huzme ayiricilardan veya prizmalardan olusturulan bir optik cihaz üzerine monte edilir. Detektörler (11) edinim araçlarina (6) baglanir. Istege bagli olarak, görüntüleme cihazi (1) imgelenecek hava hedeflerinin deteksiyonuna ve tayinine olanak saglayan bir radara (12) iliskilendirilir. Bulusun bir diger düzenlemesinde, görüntüleme cihazi hedef ile görüntüleme cihazi (1) arasindaki mesafeyi belirlemeye olanak saglayan bir telemetre (13) ile iliskilendirilir. Sekil 3, ayin farkli fazlarina veya bulut örtülerine karsilik gelebilen farkli isikli aydinlatmalara veya gece düzeylerine yönelik gögün spektral fotonik parlakliginin bir grafik gösterimidir. Incelenen dalga boyu sahasi 0,4 ile 2 um arasinda bulunur. Bu saha kisa dalga boylarinda 0,4 um ile 0,3 pm arasinda yakin UV içinde hizli sekilde artan atmosferik absorpsiyon yoluyla ve uzun dalga boylarinda, 3 um'den itibaren hizli sekilde baskin hale gelen atmosferin termal isinimi yoluyla sinirlandirilir. Ayin fazina bakilmaksizin alacakaranlik gögünün veya bir gece gögünün spektral fotonik parlakliginin temsili niteligindeki egrilerin gelisimi benzerdir. Egriler 0,4 ile 1,35 um arasinda bulunan bir birinci dalga boyu araligina ve 1,45 um ile 1.9 um arasinda bulunan bir ikinci araliga sahiptir. Bu sahanin tümü, 8um"de Oz'nin yol açtigi bir çizgi ve arasinda H20 ve COz'nin (su buhari ve karbondioksit) yol açtigi bunun yani sira ayni zamanda 1,8um ile 2um arasinda HzO ve COz'nun yol açtigi oldukça siddetli bir absorpsiyon bandi ile atmosferik absorpsiyon çizgileri veya bantlari ile isaretlenir. 0,4 ile 1,35 um arasinda birinci dalga boyu araligi üzerinde, bir alacakaranlik gögünün parlakligi büyük ölçüde 1015 fot/s/m2/sr/um`den fazla ve daha yukaridan görülen atmosferik absorpsiyon çizgilerinin ve bantlarinin disinda nispeten düzdür ve 0,7 um olan bir dalga boyu üzerine ortalanan maksimum degere sahiptir. 1,45 um ile 1,9 um arasinda ikinci dalga boyu araligi üzerinde, bir alacakaranlik gögünün parlakligi, 1015 fot/s/mzlsr/umden fazla bir deger civarinda dalgalanir. Birinci dalga boyu araligi üzerinde, Gece (0) egrisine karsilik gelen, tam Dolunayin bir gece gögünün parlakligi, nispeten düz (daha yukaridan görülen atmosferik absorpsiyon çizgileri ve bantlari disinda) ve 1015 fot/s/mZ/sr/um'ye yakindir. Ikinci dalga boyu araligi üzerinde, tam Dolunayin bir gögünün parlakligi ayni zamanda 1015 fot/s/m2/sr/um'ye yakindir. Bir alacakaranlik gögünün parlaklik egrisinin ikinci araligi ve bir tam Dolunay gecesine yönelik bir gögün ikinci araligi yakindir ve üst üste gelir. Diger gece düzeylerinin (1, 2, 3 ve 4) Iimitlerine yönelik olarak, gögün spektral parlakliklari, 0,4 ile 0,8 pm arasinda görülebilen sahada, bir gece düzeyi (1) için düzeyler ile gece düzeyi ile azalir. Tüm bu gece düzeylerine yönelik olarak, gögün zemininin parlakligi dalga boyu ile artacaktir. 1,45um ile 1,9um arasinda ikinci aralikta, gögün zemininin parlakligi, 1015f0t/s/m2/sr/um olan bir degere yakin egrilerin üst üste gelmesi ile bunun gösterildigi üzere gece düzeyine az duyarli hale gelir. Sekil 4, gece saatine göre gece gögünün bir kisminin parlakliginin bir grafik gösterimidir. Bu durumda, saat 18'de gözlemlenen gögün kisminin nispi parlakligi 1'e yakin iken gece yarisinda, nispi parlaklik 0,4'e yakindir. Böylelikle verilen bir gözlemleme bölgesi için 2 ila 3 olan bir faktörde gece boyunca parlakligin bir nispi degiskeni gözlemlenir, bu gözlemlenen degiskenler rastgeledir. Gece gögünün parlakligina yönelik bu zamansal degiskenler, teme olarak yüksek atmosferde uygulanan ve bu gece parlakliginin sorumlusu olan fiziko-kimyasal proseslerin degiskenlerinden kaynaklanir. Benzer nedenlere yönelik olarak, bir gece gögünün parlakligina yönelik cografi degiskenler gözlemlenebilir. Kisa sekilde açiklamak üzere, gece gögünün parlakligi zamansal olarak ancak ayni zamanda cografi olarak homojen degildir, bu, mekansal olarak ve geometrik olarak 2 ila 3 olan bir faktör düzeyinde degisiklik gösterir. Bu fenomenin daima mevcut oldugunun ve günes aktivitesine göre degisken olan ve degisken çapa sahip ve manyetik kutularin yakinina ortalanan bir koronada gözlemlenen kuzey isiklari fenomenlerinin aksine asla sifir degil olmadiginin belirtilmesi gerekir. Asagidaki tabloda, RE.Aero 790 40 standardinda tanimlandigi üzere farkli gece düzeyleri hatirlatilir. Astronomik ve Gece Gecenin .mlx bakimindan me emo 0" "mm düzeyi tanimi ?aydinlatma Dogal Gözlemlemeler aydinlatma Bulut" 1 o U ça 40'dan fazla . › parlak 1,2 1 o 3i'4 - 3i'4 ay 2 parlak 40 ila 10 li? 1i2den az 1,4 0 0 ` ay yUk 1_.=l ila 3x4 3.i"4'ten fazla BULUTLAR: oldukça kuwetli bulut örtüsü ir4 1-"2'den az - 1/2 ile 3i'4 arasinda iiz 3i-"4'ten fazlaJ kuwetli bulut örtüsü ortalama bulut ortüsü O 1.i"2'den az i' _ 1 O. bulut yok [yildizli mavi gok] oldukca 1 4 &Mert fazla k lk O 7 ila U 1 ›--› aran ' o 1.i"2›den fazla NOT 0.1 mlx saptanabilen en düsük aydinlatmadir Gece gögünün parlakliginin büyüklük sirasi, optigin sayisal açikligi bakimindan kirinim olan bir foton akisina yol açar. Böylelikle 50 Hz olan bir frekans ile islev gören bir görüntüleme cihazina (1) yönelik olarak, bir piksel, çerçeve basina 20 foton alir. Bulusa göre, gögün parlakligina yönelik bu özellikle, asagidaki sekilde bir hava hedefini saptamaya yönelik kullanilir. Alisilagelmis kullanima göre, IR görüntüleme cihazi, hava hedefinin IR emisyonu, bu durumda IR2 veya MWIR bandinda tahrik yanma gazlarinin duman bulutlari veya IR2 veya MWIR bandinda veya IR3 veya LWIR bandinda yüzeyinin kinetik isinmasi nedeniyle termal imzasindan bir görüntüyü olusturmaya yönelik kullanilir. Buna karsilik, bulusa göre bu görüntüleme cihazi hedefin IR emisyonu olmaksizin elde edilen görüntüyü olusturmaya yönelik kullanilir. Tahrik duman bulutlari, elde edilen görüntü üzerinde ortaya çikmaz; ortaya çikan, bu dalga boyu IR1 sahasinda emisyonlu olmayan bölümlerdir. Hava hedefinin silüetinin sahip oldugu görüntü, düsen gölge olarak elde edilir; bu dalga boyu sahasinda emisyonlu olan bunun spesifik isikli ortamidir (düzeyin (4) gece gögü). Elde edilen görüntü böylelikle analiz ve tanimlama amaçlarina yönelik buradan bu silüeti (silüetleri) çikarmak için muamele edilir. Bu çikarma islemi bir gözlemci tarafindan veya otomatik olarak gerçeklestirilebilir. Klasik bir sekilde, hedefin otomatik çikarma prosesi olarak, adapte edilebilen bir esigi belirleyen, zeminin parlakliginin ve bunun uzaysal-zamansal dalgalanmalarinin analizine yönelik bir algoritma kullanilabilir. Sinyalin bu esigin altina geçmesi halinde, böylelikle negatif kontrastta bir hedefin deteksiyonu bulunur. Deteksiyonun yakininda yüksek açisal çözünürlüklü görüntünün analizi (örnegin yeniden zamanlama ile biriktirme muameleleri yoluyla veya süper çözünürlük olarak adlandirilan muameleler yoluyla) hedefin silüetinin bir görüntüsünün dagitilmasina olanak saglar. Istege bagli olarak mesafenin ölçümü ile ve referans görüntü banklari ile iliskilendirilen bu silüetin analizi, hedefin bir siniflandirilmasinin, bunun taninmasinin ve bunun tanimlanmasinin gerçeklestirilmesine olanak saglar. Sekil 5, dünya atmosferinin bir kesiti temsil eder ve gece gögünün parlakligindan sorumlu olan isik katmanini vurgular. Sekil 5, Dünyanin yüzeyinde bulunan bir noktaya (O) göre yükseltiyi temsil eden bir eksene (Oz) sahiptir, nokta (0) sifir yükseltisine karsilik gelir ve esit bir dünyanin yariçapina esit ve Dünya'nin merkezi üzerinde ortalanan bir yariçap küresi üzerinde bulunur. 10 km'lik bir yükseltiye karsilik gelen 10 olarak belirtilen bir birinci daire arki bir hava aracina yönelik bir yükselti örnegini temsil eder. 80 km'lik bir yükseltiye karsilik gelen bir ikinci daire arki. bundan itibaren gece gögünün parlakligindan sorumlu olan katmanin olusabilecegi alt limiti yaklasik olarak temsil eder. Bu, dünyanin yariçapi arti Dünya'nin merkezi üzerine ortalanmis bu katmanin yükseltisine esit bir yariçap küresini olusturur. 90 km'lik bir yükseltiye karsilik gelen bir üçüncü daire arki, bunun altinda gece gögünün parlakligindan sorumlu olan katmanin olusabilecegi üst limiti yaklasik olarak temsil eder. Bu limit ayni zamanda Dünya'nin merkezi üzerine ortalanmis bir küreyi olusturur. Nokta (A) gece gögünün parlakliginin kullanilmasina dayanan bir görüntüleme cihazinin (1) pozisyonuna karsilik gelir. Bu, 10 km yükseltiye sahip bu örnek için hava araci üzerine yerlesiktir. Bir nokta (B) imgelenecek bir birinci hava hedefine karsilik gelir ve bir açi (91) noktalardan (A ve B) geçen eksen ile eksen (02) arasindaki açisal sapmaya karsilik gelir. Bu durumda açisal sapma nispeten düsüktür, diger bir deyisle imgelenecek hedef (B) noktadan (A) büyük ölçüde dikey olarak bulunur. Isikli zeminden sorumlu olan katmanin geçilen mesafesi (e1) büyük ölçüde katmanin kalinliga, diger bir deyisle yaklasik 10 km'ye esittir. Bir nokta (C) imgelenecek bir ikinci hava hedefine karsilik gelir ve bir açi (92) noktalardan (A ve C) geçen eksen ile eksen (02) arasindaki bir ikinci açisal sapmaya karsilik gelir. Bu durumda ikinci açisal sapma (92) birinci açisal sapmadan (91) oldukça fazladir. Isikli zeminden sorumlu olan katmanin geçilen mesafesi (e2) katmanin kalinligindan oldukça fazladir. Örnegin, A ile ayni yükseltinin yakininda bir noktada (D) bir hedefe karsilik gelen, 90°'ye esit bir açi (92) için mesafe (e2) 85 km'ye esittir. Sekil , bu geometriyi sema ile gösterir: Dünya için, 6000 km'lik bunun yakin egri yariçapi, Dünya'nin yüzeyi ile gece gögünün parlakligindan sorumlu olan katman arasindaki 100 km'lik yakin sapmadan nispeten 60 kat daha fazladir. Bu durum, sekilde neden e2 ile el arasinda 6,5 oraninin bulunmadigini açiklar. Gece gögünün parlakligindan sorumlu olan katmanin iç kisminda geçilen mesafenin ve 1 ile 3 arasinda bulunan bir dalga boyu üzerine ortalanan bir emisyon bandina sahip olan parlakliktan sorumlu olan moleküllerin miktarinin daha fazla önemli oldugu kolay sekilde anlasilacaktir. Böylelikle, yatay parlaklik, zenit parlakligindan 6,5 kat daha siddetlidir. Bu baglamda, bulusun öncelikli bir uygulamasi, önceden açiklandigi üzere görüntüleme cihazi (1) tarafindan bir hava hedefinin bu tür bir görüntülenmesine yönelik bir havadan havaya uygulamadir, cihaz (1) bir hava aracina yerlesiktir. Sekil 6, yükseltide önceden açiklandigi üzere görüntüleme cihazi araciligiyla kaydedilen bir gece gögünün görüntüsünü gösterir. Bu görüntüyü gerçeklestirmeye yönelik kullanilan görüntüleme cihazi 1 ile 3 mikrometre arasinda SWIR'ye karsilik gelen bir dalga boyu sahasinda islev görmeye yönelik konfigüre edilen pikselleri (51) içeren en az bir detektör (5) içerir. Elde edilen görüntü siyah ve beyazdir, bunun üç bölgeye bölünmesi mümkündür: karaya veya bulutlarin zirvesine karsilik gelen bir birinci bölge (21), ufuk çizgisine ve gece gögünün hemen üstündeki açisal sahaya karsilik gelen bir ikinci bölge (22) ve gece gögünün zenit bölümünün yakinina karsilik gelen bir üçüncü bölgedir (23). Birinci bölge karaya ve bulutlarin zirvesine karsilik gelir. Ikincisi, bu dalga boyu sahasindaki suyun absorpsiyon bantlarindan dolayi oldukça karanlik sekilde ortaya Ikinci bölge (22) night glow ve büyük bir açi (62) ile görüs nedeniyle isiklidir. Üçüncü bölge (23) gece gögünün zenit bölümüne karsilik geliri buradaki parlaklik dereceli olarak azalan 61 ile dereceli olarak daha düsüktür. Parlakliktan sorumlu olan emisyon bandina karsilik gelen dalga boyundan muhtemelen daha az olan bir çapa sahip buz kristallerinin tohumlarindan olusturulan sirrüs türü yüksek yükseltiye sahip bulutlarin temel olarak yayici oldugu belirtilir. Buna karsilik 1,4 um'den fazla olan bir dalga boyu için SWIR sahasinda absorban su damlaciklarindan olusan düsük yükseltiye sahip bulutlar, temel olarak absorbandir. Diger bir deyisle, yüksek yükseltiye sahip bulutlar yayicidir ve SWIR sahasinda gece gögünün parlakliginin gözlemlenmesine zarar vermez iken düsük yükseltiye sahip bulutlar opak ve karanliktir ve karadan veya bulut katmanlarindan az bir yükseltiden 1,4 um'den fazla dalga boyu sahasinda gece gögünün parlakliginin gözlemlenmesini önler. Sonuç olarak, SWIR sahasinda islev görmeye yönelik konfigüre edilen pikselleri (51, 111) içeren bir detektörü (5, 11) içeren görüntüleme cihazi (1), özellikle havadan havaya uygulamalara yönelik adapte edilir, görüntüleme cihazi (1), düsük yükseltiye sahip bulutlarin üstünden uçan bir hava aracina yerlesiktir. 0,7Mlux'den az bir bulut örtüsü ile Ay olmaksizin 5 gece düzeyine sahip gecelerin, bu türdeki havadan havaya konfigürasyona yönelik uyumluluga sahip olmadigi belirtilmelidir. Görüntüleme cihazi (1), ayni zamanda karadan havya uygulamalara yönelik adapte edilir, bu özellikle parlak ve açik bir gök altinda gelisen hava hedeflerinin deteksiyonuna olanak saglar. Bu ayni zamanda, gece gögünün, düsük yükseltiye sahip bulutlari içermemesi halinde daha yüksek yükseltide gelisen hava hedeflerinin karadan deteksiyonuna olanak saglar. Bulusa göre görüntüleme cihazi (1) bir gece gögünde hava hedeflerinin görüntülenmesine olanak saglar. Elde edilen bir hava hedefinin görüntüsü siyah ve beyaz bir görüntüdür. Hedefin silüeti parlak isikli bir zemin üzerinde bir düsen gölge gibi siyah olarak temsil edilir. Egzoz gazlari SWIR sahasinda, MWIR sahasinda oldugu üzere herhangi bir oldukça emisyon bandini içermez, hedefin görüntüsü, sadece hedefin silüetine karsilik gelir, bu durum, hava aracinin açisal konumlandirilmasini ve tanimlanmasini kolaylastirir. Dalga boyundan dolayi, çözünürlük klasik kizilötesi kameralar gibi MWIR'de islev gören bir görüntüleme cihazina göre, 3 olan bir faktörde iyilestirilir. Uçagin oldukça sicak noktalarinin reaktör çikislari veya nozullari gibi görülebildigi durumda, bunlar siyah cisim kuralindan dolayi SWIR'de ölçülebilen bir kizilötesi imzayi verebilir. Bu imzalar hava aracinin tanimlanmasina ve bunun oryantasyonunun belirlenmesine yardimci olabilir. Bu imzalar özellikle hedefler arka görünümde olduklarinda daha önemli olacaktir. TR TR TR TR TR TR TR