18 Temmuz 2012 Çarşamba

Görüş Alanını Genişletmek: Gorgon Stare WAAS

İnsansız Hava Aracı (İHA) sistemlerinin istihbarat ve görüntüleme kabiliyetleri için "BBG Evi" benzetmesi, ne yazık ki kamuoyunun bilinçaltına işlenmiş durumda. Bu sistemlerin havada olması, uçtukları bölge üzerindeki her hareketi, şüpheli her durumu ya da her hedefi her şekilde görebileceklerine dair bir beklentiyi doğuruyor. "BBG Evi" söyleminin, muhtemelen kasıtsız ve yine muhtemelen dolaylı olarak sebep olduğu bu algı, İHA'ların görev yaptığı bir bölgede gerçekleşen bir baskın, saldırı ya da pusu durumunda kitlesel bir tepkiye dönüşebiliyor.

Genel olarak İHA'ların standart görev sistemi, çoğunlukla burun kısımlarına monte edilmiş bir kameradan oluşuyor. Çoğu MALE (Medium Altitude Long Endurance; Orta İrtifa Uzun Havada Kalış) tipi İHA'da ayrıca SAR (Synthetic Aperture Radar; Yapay Açıklıklı Radar) tipi radarlar ve/veya elektronik istihbarat / sinyal istihbaratı (ELINT / SIGINT) sistemleri de bulunuyor. ISR (Intelligence, Surveillance, Reconnaissance; İstihbarat, Gözetleme, Keşif) görevleri tek sistem ve tek tip sensöre bağlı gerçekleştirilmiyor; aynı hava savunması gibi iç içe geçmiş katmanlardan oluşan bir bütün olarak değerlendirilmesi gerekiyor.

Öte yandan, İHA'ların taşıdıkları kameralar sadece gündüz görüş tipi kameralar olmuyor. Bunlar FLIR (Forward Looking Infrared; İleri Bakışlı Kızılaltı) tipi, ısıl kameralar. Ortamın ve hedeflerin ısıl izlerini görüntüye çevirebilen, dolayısıyla gündüz ve gece her hava şartında görüntü sağlayabilen, bazı modelleri ayrıca lazerle işaretleme de yapabilen tümleşik sistemler. Bu son özellikleri ile hedef aydınlatmada da kullanılabiliyorlar. Dolayısıyla dost topçu ve hava birlikleri için hedef tespit, teşhis ve tayininde de kullanılabiliyorlar.

Ancak klasik İHA FLIR sistemlerinin çok önemli bir dezavantajı var.


Bir İHA sisteminin FLIR kapsama alanı analizi. Uçağın
manevrası sırasında sensör "ayakizlerinin" büyüdüğü
görülüyor. Bu bölgelerde sensör hassasiyeti zayıflamakta
(Resmin büyük hali için üzerine tıklayınız)
Bu kamera sistemleri, görece dar bir görüş açısına (Field of View; FOV) sahip. Başka bir deyişle, bir İHA üzerine monteli FLIR, çözünürlüğü ne kadar yüksek olursa olsun, dar bir bölgeden görüntü alabiliyor.

Örneğin, türünün en gelişmiş modellerinden Wescam MX-20 model FLIR için FOV değerleri şu şekilde:[1]

Isıl kamera: Dört kademeli; 18.2° - 0.24° (640 × 512 çözünürlük)
Renkli HD gündüz TV kamerası, standart lens: 41.3° - 2.2° (720p); 44° - 3.2° (1,080p); 2 megapiksel
MX-Day/Night Spotter çift kanal tespit modu: Dört kademeli; 0.14° - 0.73° (CCD monokrom)

İHA'ların geniş bir alanı taraması ve hedef tespiti yapması için uygun görev profilinin belirlenmesi bu nedenle büyük bir uzmanlık ve bilimsel hesaplama gerektiriyor. İHA teorik olarak geniş bir alanı tarayabiliyor ancak anlamlı bir hedef teşhis, tespit ve takibi için algılayıcısını odaklaması gerekiyor. Bu ise tabiri caizse "dikkatin belli bir noktaya yönlendirilmesi" anlamına geldiğinden, menzil dahilindeki diğer muhtemel hedef ve tehditlerin kaçırılması riskini doğurabiliyor.

Bu riskin önüne geçmek için İHA'ya başka sensörler (ilave FLIR ya da SAR gibi) takılabiliyor, ancak bu da ilave ağırlık demek. İlave ağırlık uçağın menzil ve görev irtifasını düşüreceğinden daha güçlü motor gerekebiliyor. Bu ise kapsamlı bir yapısal tadilatı gerektirir: Türkiye Heron (Gözcü 1) projesinde bu tecrübeyi zor ve acı verici yoldan kazandı.

İHA'ların görüntü alabileceği alan ya da kapsama alanı performansını etkileyen bir başka etken ise, uçağın manevrası. Belli bir rota üzerinde uçuş yapan İHA, başka bir rotaya geçiş yaparken birim zamanda taranan alan büyüklüğünde hatırı sayılır bir düşüş görülebiliyor.

Dolayısıyla önümüze şu sorun çıkıyor:

İHA'nın belli bir yükseklikte, geniş bir alanı yüksek çözünürlükte tararken, aynı anda bir ya da birden fazla noktaya yine yüksek çözünürlükte odaklanmasını mümkün kılacak sistem geliştirilebilir mi? Böyle bir sistem ile birbirinden farklı noktalardaki yer birlikleri, aynı anda farklı bölgelere ait yüksek çözünürlüklü görüntü istihbaratını tek bir İHA'dan alabilir mi?

Yani bir İHA, aynı anda pek çok yeri keskin gözlerle gözleyebilir mi?

Wide Area Airborne Surveillance (WAAS; Geniş Alan Havadan Gözlem) sistemleri sayesinde tüm bu soruların yanıtı "evet".

WAAS sistemlerinin amacı, sahadaki askerlere, karargâhtaki komutana ve merkezdeki istihbarat uzmanına geniş bir bölgeye ait kesintisiz, yüksek çözünürlüklü ve çok katmanlı görüntü istihbaratı (IMINT) verisi sağlamak. Bu alanda özellikle ABD ve İsrail'de çeşitli projeler yürütülmekte. Bu sistemlerin en başta geleni ise, Gorgon Stare.


Gorgon Stare
MQ-9 Reaper kanatlarına monteli Gorgon Stare podları

Gorgon Stare (Gorgon bakışı), Sierra Nevada şirketi tarafından ABD Hava Kuvvetleri (USAF) için geliştirilen bir WAAS sistemi. Adını Yunan mitolojisindeki, gözüne baktığı tüm canlıları taşa çeviren yılan saçlı canlıdan alan Gorgon Stare'de, ABD Kara Kuvvetleri için geliştirilen Constant Hawk ve Deniz Piyadeleri (USMC) için geliştirilen Angel Fire WAAS sistemlerinde kazanılan tecrübeler yoğun şekilde kullanıldı. Gorgon Stare'in atası konumunda olan ve insanlı uçaklara monte edilen bu iki sistem de Irak ve Afganistan'da yoğun olarak kullanıldı.

Geliştirilmesine 2009 yılında başlanan Gorgon Stare, General Atomics MQ-9 Reaper İHA sistemi tarafından taşınan iki poddan müteşekkil bir ISR sistemi. Sistemin halen kullanımda olan türevi "Increment I" olarak adlandırılmış.

Increment I konfigürasyonunda, Reaper'ın sağ kanat altında taşınan podda, podun burun kısmına monte edilmiş hareketli muhafaza içinde beş adet elektrooptik (EO) siyah-beyaz gündüz görüş; dört adet de gece görüş kızılaltı (IR) kamera bulunuyor. Bu podda ayrıca görüntü işleme ve ortam kontrol alt sistemleri de bulunuyor. Sol kanat altında taşınan diğer podda ise iletişim, merkezî işlemci ve veri kayır birimlerine ek olarak  taktik veri bağı (Tactical Common DataLink; TCDL) antenleri ve hava veri transfer modemi bulunuyor.

Gorgon Stare ile klasik FLIR
kapsama alanı karşılaştırması
Gorgon Stare sisteminin başlıca özellik ve kabiliyetleri ise şöyle:

1. Gorgon Stare sisteminin uçak tarafından taşınan bu iki pod biriminin toplam ağırlığı 454kg. Ağırlık ve elektrik güç tüketimi kısıtları nedeniyle, bu sistem ile donatılan bir Reaper'ın görev süresi 14 - 15 saat; görev irtifası 6,096m - 7,620m (20,000ft - 25,000 ft) ile sınırlanıyor; silah taşıması da mümkün olmuyor.

2. Sistemdeki EO kameralar, saniyede 2 kare hızında video kaydı yapabiliyor ve her bir kameranın kaydettiği kareler, toplamda 80 megapiksel çözünürlükte bir resim elde etmede kullanılıyor. IR kameralar ise saniyede 2 kare hızında 32 megapiksellik video kaydı alabiliyor.

3. Elde edilen EO ve IR görüntüler aynı anda 10 farklı açıdan, en az 10 farklı kullanıcıya gerçek zamanlı olarak TCDL veri bağı sistemi üzerinden aktarılabiliyor.

4. Tüm kameraların kaydettiği görüntüler bir araya getirilerek yekpâre yüksek çözünürlüklü bir resim de elde edilebiliyor.

5. Gorgon Stare ile, 4km x 4km büyüklüğünde bir sahada aynı anda 12 farklı hareketli hedef takip edilebiliyor.

6. Elde edilen tüm görüntü verileri, gerçek zamanlı olarak USAF'ın dağıtık müşterek yer sistemi (Distributed Common Ground System; DCGS) istihbarat merkezine aktarılıyor.[2]

7. Sistemin yer bileşeni, iki adet HMMWV (Hummer) jipten oluşuyor. Jiplerden birincisinde iki operatörün bulunduğu komuta kontrol konsolu, ikincisinde ise jeneratör ve yedek parçalar bulunuyor.

Gorgon Stare'in bir sonraki gelişmiş türevi olan Increment II'da ise, kamera ve pod tasarımı daha da geliştiriliyor ve renkli EO görüntü alma kabiliyeti ekleniyor. Ayrıca sisteme SAR radarı da eklenecek.[3]




[1]: Jane's Electro-Optic Systems, Ağustos 2011
[2]: DCGS ile ilgili ayrıntılı bilgi için bkz: http://www.globalsecurity.org/intell/systems/dcgs.htm
[3]: Gorgon Stare ile ilgili olarak ayrıca bkz: http://en.wikipedia.org/wiki/Gorgon_Stare

3 yorum:

Adsız dedi ki...

Bu konuda çok yatırım yapıp karşılığını almalıyız...

İsmail Durgun dedi ki...

Ağırlık büyük problem. Silahlı iha larda bu gelişkin kameraların bulunması şart bence. Yada ikili uçuş gelebilir mi?. Silahsız olan tespit görevinde silahlı vurucu görevde.

Adsız dedi ki...

1-aselflır ile piyasadaki diğer flır arasında bir karşılaştırma yaptığınızda durumu nedir?
2- aselflır ın ne kadarı yerlidir?

teşekkür ederim!