“Tarihsel Perspektifte Güdümlü Mermiler ve Güdümleme” başlıklı yazımda, güdüm sistemi ve güdümlü merminin tarihinden bahsetmiştim. Bu yazıda ise güdüm çeşitlerini “hareketli olmayan hedefler için güdüm” ve “hareketli hedefler için güdüm” başlıkları altında anlatacağım.
Hareketli Olmayan Hedefler İçin Güdüm (Go-Onto-Location-in-Space (GOLIS))
Düşmana ait fabrika, bina, top bataryası vb. hedefler sabit yani hareketli olmayan hedefler olarak kabul edilebilir. Hareketli olmayan hedefler için kullanılan güdüm sistemlerinde, hedef takip işlemi yapılmaz ve dolayısıyla hedef takip sistem ve cihazları bulunmamaktadır.[1] Bu tip hedefler için kullanılan güdüm sistemlerini üçe ayırabiliriz. Bunlar; başka bir kaynaktan konum düzeltmesi almayan, doğal kaynaklardan düzeltme alan ve yapay kaynaklardan düzeltme alan güdüm sistemleridir.
Hareketli Olmayan Hedefler İçin Güdüm Sistemleri
Düzeltme Almayan Sistemler
Düzeltme almayan güdüm sistemleri, ataletsel güdüm (Inertial Guidance) ve programlanmış güdüm (Programmed Guidance) olmak üzere iki tiptedir. Ataletsel güdüm sisteminde, hareket algılayıcıları aracılığıyla başlangıç noktasından hangi yönde ve ne kadar uzaklaşıldığı hesap edilerek güncel konum bulunur. Ana işlemciye bağlı cayro pusula, sürat ölçer ve altimetre gibi ölçüm cihazları uzaydaki yer değiştirme miktarını hesaplamada kullanılan aygıtlardır. Programlanmış güdümde ise mermi, ateşleme öncesi yapılan hesaba göre ateşlenir ve ateşleme sonrasında herhangi bir kontrol mekanizması ile rota-sürat değişikliği yapmaz.
Ataletsel Seyrüsefer Sistemi – Inertial Navigation System (INS)[2]
Yapay Düzeltme Alan Sistemler
Yapay düzeltme alan güdüm sistemlerinde merminin bulunması gereken anlık konuma GPS’ten veya başka bir konumlandırma sistemi üzerinden düzeltme sinyali sağlanmaktadır.[3] Özellikle GPS’ten alınan konum verisi oldukça sağlıklı olmasına rağmen sisteminin çeşitli yollarla köreltilmesi veya kasıtlı olarak hatalı veri üretilmesi mümkündür ve istenmeyen sonuçlarla karşılaşılabilir.
Doğal Düzeltme Alan Sistemler
Doğal düzeltme alan güdüm sistemlerinde ise düzeltme kaynakları genel olarak topoğrafya, yıldız gözlemi veya yeryüzü manyetikliği olabilmektedir. Topografyaya bağlı olarak yapılan düzeltmede güdümlü mermi bilgisayarında kayıtlı yeryüzü şekilleri, üzerinde bulunulan topografya ile karşılaştırılarak gerçek konum bulunur. Topografyanın analizi, irtifa radarı yani radar altimetre ve kameralar vasıtasıyla icra edilmektedir. Özellikle dijital verinin iki boyutlu oluşu ve sağlıklı bir karşılaştırma yapılamaması nedeniyle yanlış sonuçlar alınabilmektedir.[4]
Yıldız gözlemi ile yapılan doğal düzeltmede ise güdümlü mermi rasat yaparak bulunduğu konumu tespit etmektedir. Mermi, bilgisayarında kayıtlı yıldız konumları ve gözlem sonuçlarını karşılaştırarak astronomik seyir yapmaktadır[5]. Bu sayede doğal bir düzeltme değeri bulunarak hata oranı tespit edilmektedir. SM-62 Snark ve AGM-48 Skybolt rasat yaparak düzeltme uygulayan güdümlü mermilere örnektir. Ancak bu tip güdümlü mermilerde istenen başarı düzeyine ulaşılamadığından zaman içinde üretim programları iptal edilmiştir.[6]
Hareketli Hedefler İçin Güdüm (Go-Onto-Target (GOT))
Hareketli hedef kavramı gemi, uçak, tank vb. süratle konum değiştirme kabiliyetine sahip hedefler için kullanılmaktadır. Güdüm sistemleri genel olarak hareket halindeki hedefin yer değiştirmesine cevap verebilecek sistem araçlarına sahip olmalıdır. Uzaktan güdüm ve hedefle güdüm hareketli hedeflere karşı kullanılan güdüm yöntemleridir. Uzaktan güdümde genel olarak mermi, ateşlemenin yapıldığı platform tarafından güdülmekte iken, hedefle güdüm yönteminde ateşlemeyi yapan platformdan bağımsız olarak hedefin bizzat mermi tarafından takip edildiği sistemlerdir. Hareketli hedefler için güdüm sistemleri aşağıda gösterilmiştir.
Hareketli Hedefler İçin Güdüm Sistemleri
Uzaktan Güdüm (Remote Control Guidance)
Uzaktan güdüm, komuta güdüm ve huzme bindirmeli güdüm adı altında iki farklı güdüm yöntemini içermektedir.[7] Komuta güdüm radyo dalgaları veya kablo aracılığı ile merminin hedefe yönlendirilmesinden ibarettir. Merminin görüş hattı içinde veya dışında güdülebilmesine olanak sağlayan iki tip güdüm yöntemi bulunmaktadır. Görüş hattı içinde yapılan güdümlemede, mermi ile hedef arasındaki açısal fark mermiye gönderilerek merminin kontrol araçlarında hata sinyali üretilir ve bir düzeltme hareketi uygulanır.
Komuta güdüm, hedeflemenin otomatik veya manuel olmasına göre alt sınıflara bölünebilir. Otomatik güdümde hedef ve mermi arasındaki açısal fark hedef takip edilebildiği sürece otomatik olarak güdümlü mermiye gönderilmektedir. Manuel güdümde ise hem hedef takibi hem de mermi kontrolü bir operatör vasıtasıyla yapılmaktadır. Bunun dışında Manuel ve otomatik hedeflemenin karışımı olan yarı otomatik ve yarı manuel komuta güdüm sistemleri de bulunmaktadır. Yarı Manuel Komuta Güdümde, mermiye güdüm komutu manuel olarak verilirken, ateşleme platformu tarafından hedef otomatik olarak takiptedir. Yarı otomatik komuta güdümde ise ateşleme platformu, hedefi manuel olarak takip ederken, merminin hedefleme sistemi otomatik olarak güdüm komutlarını almaktadır. Manuel güdümleme genel olarak düşük süratli ve hedefleme süresince görüş hattı içinde kalan hedefler için kullanılabilir. Yarı otomatik modda yapılan güdüm, yarı manuel moda nazaran daha avantajlıdır.[8] Çünkü yarı manuel güdümde hedefe göre daha süratli olan güdümlü mermi manuel olarak takip edilmek zorundadır.
Görüş hattı dışında gerçekleştirilen komuta güdüm ise uzun menzillerde genellikle hava vasıtalarına karşı kullanılmaktadır. Mermi ve hedef, radar vasıtasıyla takip edilmekte, otomatik olarak güdümlü mermiye kontrol sinyalleri iletilmektedir. Diğer komuta güdüm sistemlerinden farklı olarak hedefe göre sadece açısal fark değil mesafe bilgisi de mermiye aktarılmaktadır. SPY-1 radarı aracılığı ile SM-2 Standart güdümlü mermisi bu şekilde hedef takibini gerçekleştirebilmektedir.[9]
RIM-66 SM-2MR Standard güdümlü mermisi USS Mustin (DDG-89)’in Mk-41-VLS’sinden ateşlenirken.[10]
Huzme bindirmeli güdümde ise güdümlü merminin arka bölümünde platform tarafından yapılan yayını algılayacak bir cihaza ihtiyaç duyulmaktadır. Yayın türü genellikle radar yayını olmakla birlikte lazer ya da radyo yayını da olabilmektedir. Huzme bindirmeli güdümlemenin olumsuz kısmı uzun menzillerde radar huzmesinin dağılması neticesinde meydana gelen güdümleme hatasıdır. Her ne kadar lazer güdümle doğruluk oranı artsa da lazer güdülemesi kısa menzilli bir güdüm yöntemidir. Uzun menzillerde lazer güdüm hava şartlarından etkilenmektedir.[11]
Hedefle Güdüm (Homing Guidance)
Hedefle güdüm sistemleri Aktif, Yarı Aktif, Pasif ve Mermi Vasıtasıyla Takip (Track Via Missile) adı altında dörde ayrılır. Aktif hedefle güdüm sisteminde mermi üzerinde bulunan dâhili radar vasıtasıyla hedefler aydınlatılır ve mermi, dönen eko’ya yönelir. Bu tür güdüm sistemlerinde aerodinamik yapı nedeniyle mermiye entegre edilen anten oldukça küçük ebatlara sahiptir. Bu nedenle antenden yapılan hedef arama ve takip yayınının dar bir huzme genişliği bulunmaktadır. Bu genişlik ancak yetirince eko verebilecek Radar Kesit Alanına (RKA) sahip hedefler için uygundur. Yani aktif hedefle güdüm sistemleri için yüksek bir radar kesit alanına sahip savaş gemisi iyi bir hedeftir (Türk Bahriyesinde de kullanılan Harpoon güdümlü mermisi, aktif hedefle güdüm sistemine örnek olarak verilebilir.) Aksine küçük bir radar kesit alanı bulunan yüksek süratli bir savaş uçağı ise uygun bir hedef değildir. Buna rağmen AIM 120 AMRAAM ve R-77 gibi güdümlü mermiler aktif hedefle güdüm sistemine sahip, at-unut[12] (fire and forget) özellikte güdümlü mermilerdir ve uçaklara karşı kullanılırlar.
Türk Deniz Kuvvetleri’nin güdümlü mermi atışı.[13]
Yarı Aktif güdüm sisteminde, güdümlü mermi hedef tespiti maksadıyla aktif bir radar yayını yapmamaktadır. Ancak başka bir platformdan yapılan yayının, hedeften yansımalarını alabilecek ve bu yayını işleyebilecek donanıma sahiptir. Radar yayını yapmaması merminin hafiflemesini ve daha çevik bir yapıya sahip olmasını sağlamaktadır. Sistemde elektromanyetik yayının ateşleme platformu tarafından yapılması, güç ve sinyal işleme imkânları bakımından avantaj sağlarken, merminin at-unut özelliğini ortadan kaldırması, kesintisiz bir radar yayınının ateşleme platformunun konumunu açık hale getirmesi ve uzun menzildeki hedefler için sağlıklı bir güdümleme imkânını zorlaştırması bakımından dezavantajlıdır. Çevik yapısı nedeniyle bu tip güdümlü mermiler çoğunlukla hava hedeflerine karşı kullanılmaktadır. SM-1 ve SM-2 gibi satıhtan havaya güdümlü mermilerde kullanılabildiği gibi AIM-7 Sparrow gibi havadan havaya güdümlü mermi tiplerinde de kullanılmaktadır.
Diğer bir hedefle güdüm türü pasif güdümdür. Pasif güdümde kullanılan hedef tanıma ve takip algoritmaları RF, kızılötesi (AGM-119 Penguin) veya AGM-65 Maverick güdümlü mermisinin bazı versiyonlarında olduğu gibi hedefin optik görüntüsüne karşı duyarlı olabilir.[14] RF yayına karşı duyarlı olan pasif güdüm sistemlerine “anti-radyasyon mermisi” anlamına gelen ARM güdümlü mermisi de denmektedir. ARM güdümlü mermileri herhangi bir platform ya da kara hedefi üzerindeki radarlara karşı kullanılmaktadır. AGM-88 HARM güdümlü mermisi bu tip güdüm sistemini kullanan mermilerden biridir.[15]
Penguin güdümlü mermisi.[16]
Kızılötesi (IR) yayına karşı duyarlı olan pasif güdüm sistemleri ikiye ayrılır. Yalnızca kızılötesi güdüm dendiğinde, ısıl kontrasttaki renk değişimine yönelim gösteren ve sensöre göre en sıcak noktaya doğru bir güdüm söz konusudur. Bu tip bir hedef takip işleminin zafiyeti arka plandaki güneş, başka bir ısı kaynağı ya da düşük sıcaklıkta başka bir unsurun örtme yapmasıdır. Bu nedenle kızılötesi hedeflemede görüntü tabanlı pasif güdüm daha çok kullanılmaktadır (Image Infra-Red Guidance). Hedefin kızılötesi görünümü mermiye yüklenir ve terminal safhasında merminin bu görüntüye sahip hedefe kilitlenmesi beklenir.
Mermi Vasıtasıyla Takip güdüm sisteminde ise güdümlü mermiyi ateşleyen platform tarafından radar yayını yapılır ve yansıyan eko hedefe giden güdümlü mermi tarafından alınır. Ancak burada hedeften dönen radar ekosu mermiye entegre sistemler tarafından değil ateşleme platformuna gönderilerek buradaki ünitler tarafından değerlendirilmektedir. Akabinde komuta güdüm araçları vasıtasıyla güdümlü mermiye kontrol sinyalleri iletilmektedir. Güdümlü mermi üzerinde alıcı ve gönderici üniteler dışında sinyalin işlenmesini sağlayan işlemci ünitleri bulunmamaktadır. Bu sayede güdümlü mermi daha hafif, patlayıcı haddi daha fazla ve yakıt kapasitesine bağlı olarak daha uzun bir menzile sahip olmaktadır. Diğer taraftan mermi ancak ateşlendiği platforma bağımlı olarak hareket edebilmektedir. Dolayısıyla merminin ateşlendiği platform tarafından kesintisiz bir yayına ihtiyaç duyulmaktadır.[17] Günümüz SAM sistemleri genellikle bu güdüm tipini kullanmaktadırlar. Çin Halk Cumhuriyeti’nin HQ-9, Rusya Federasyonu’nun S-300PS/S-300F/S-300-PMU ve Amerika Birleşik Devletleri’nin MIM-114 Patriot Füze Sistemleri, Mermi Vasıtasıyla Takip Güdüm Sistemini kullanmaktadır.[18]
Editör Notu: Yazının birinci bölümü için tıklayınız.
Kaynaklar
[1] Bora, Champak Jyoti. Missile Systems. 2017.
[2] “Inertial Navigation Systems Information | Engineering360”. Erişim 10 Temmuz 2017. http://www.globalspec.com/learnmore/sensors_transducers_detectors/tilt_sensing/inertial_gyros.
[3] Adams, Martin, ve Ebi Jose. Robotic Navigation and Mapping with Radar. Artech House, 2012.
[4] https://en.wikipedia.org/wiki/Missile_guidance
[5] http://www.eng.buffalo.edu/~{}psingla/Teaching/CelestialMechanics/Battin.pdf
[6] https://en.wikipedia.org/wiki/GAM-87_Skybolt
[7] Bora, Champak Jyoti. Missile Systems. 2017.
[8] Lee, T. W. Military Technologies of the World [2 Volumes]. ABC-CLIO, 2008.
[9] LLC, Revolvy. “‘Missile guidance’ on Revolvy.com”. Erişim 12 Temmuz 2017. https://www.revolvy.com/main/index.php?s=Missile+guidance&item_type=topic.
[10] http://www.seaforces.org/wpnsys/SURFACE/RIM-66-Standard-Missile-MR.htm
[11] http://www.ausairpower.net/TE-Radar-AAMs.html, “Active and Semiactive Radar Missile Guidance”, Air Power Australia.
[12] At-unut tabiri, ateşlenmeyi müteakip ateşleyici platform tarafından hedef tanıma veya takibi sırasında herhangi bir harici kontrol komutuyla güdülmeyen mermiler için kullanılır.
[13] “Türk Deniz Kuvvetleri Komutanlığı”. Erişim 3 Temmuz 2017. https://www.dzkk.tsk.tr/pages/gallery/photo.php?dil=1&page=8&tdgg=0&ctf=0&blackseafor=0#!pretty.
[14] “AGM-65 Maverick > U.S. Air Force > Fact Sheet Display”. Erişim 13 Temmuz 2017. http://www.af.mil/About-Us/Fact-Sheets/Display/Article/104577/agm-65-maverick/.
[15] Federation of American Scientists, “Chapter 15. Guidance and Control”.
[16] “Penguin Anti-Ship Missile”. Naval Technology. Erişim 18 Temmuz 2017. http://www.naval-technology.com/projects/penguin-anti-ship-missile/.
[17] LLC, Revolvy. “‘Track-via-missile’ on Revolvy.com”. Erişim 13 Temmuz 2017. https://www.revolvy.com/main/index.php?s=Track-via-missile&item_type=topic.
[18] LLC, Revolvy. “‘Track-via-missile’ on Revolvy.com”. Erişim 13 Temmuz 2017. https://www.revolvy.com/main/index.php?s=Track-via-missile&item_type=topic.