Scatter and doppler effect of wind power plants to land radars

Abstract

2000'li yıllardan bu yana rüzgâr enerji santrallerine olan ilgi artmış bulunmaktadır. Farklı ölçeklerde çeşitli santrallerin inşası başlatılmış ve sayıları artarak devam etmektedir. Yaklaşık 4-5 yıl önce rüzgâr türbinlerinin çevresindeki radar istasyonlarına etkisi olup olmadığı merak konusu olmuştur. Bunun üzerine rüzgâr türbinlerinin açısal hareketleri incelenmeye başlamıştır. Amaç etkinin tespit edilip çeşitli çözüm yollarının üretilmesidir. Türbinler radarın görüş açısında bulunuyorsa iki türlü etki edebilir ya radar dalgalarını geri yansıtarak yanıltıcı hedef bilgisi oluşturabilir ya da radar için çeşitli kör noktalar oluşturabilir. Doppler radarları bu durumda türbinleri gerçek hedeflerden ayırabilecek en donanımlı tip radarlardandır. Daha detaylı incelendiğinde rüzgar enerji santrallerinin gölgeleme, radar ekipmanına zarar verme, radar yansıtırlık yüzeyinin artması, kayıp hedefler ve bunun gibi pek çok etkisi vardır radarlara. Hem radar açısından hem de rüzgâr enerji santralleri açısından durumu iyileştirmek ve çözmek için pek çok yöntem mevcuttur.

Wind power plant installations at different scales are in an increasing pattern starting from year 2000. A curiosity has been raised about 4-5 years ago for if wind turbines interfere with radars. So angular tracking of two closely spaced radar targets, in our case wind turbine blades are considered in order to cancel out their effects. The interference occurs when wind turbines reflect radar waves and cause missing targets and blind regions on radar images. Doppler radars are most used to discriminate between the return from a desired target and that from undesired objects, usually ground clutter. There are so many resulting effects of interference such as shadowing, damage to radar equipment, larger radar cross section (RCS) and missing desired targets, etc. Both radar and wind power plant mitigations are available. But still, there is no overall solution, only case by case treatment.

Wind power plant installations at different scales are in an increasing pattern starting from year 2000. A curiosity has been raised about 4-5 years ago for if wind turbines interfere with radars. So angular tracking of two closely spaced radar targets, in our case wind turbine blades are considered in order to cancel out their effects. The interference occurs when wind turbines reflect radar waves and cause missing targets and blind regions on radar images. Doppler radars are most used to discriminate between the return from a desired target and that from undesired objects, usually ground clutter. There are so many resulting effects of interference such as shadowing, damage to radar equipment, larger radar cross section (RCS) and missing desired targets, etc. Both radar and wind power plant mitigations are available. But still, there is no overall solution, only case by case treatment.