PESA-AESA Radar Farkları, Cognitive Radarlar ve Gelecek – I

Bu yazıda pek çok defa dillendirilen AESA radarlar ve PESA ile aralarındaki temel farklar, ardından literatüre yeni yeni girmeye başlayan ve yakın gelecekte çok fazla duyacağımızı tahmin ettiğim COGNITIVE Radarların ne yapıda çalıştığını ve harp tarihini nasıl şekillendireceğinden bahsetmek istiyorum.

Pek tabii bu aralar gündem çok yoğun ve Suriye’de etkili bir harekatı geride bıraktık ve yine gördük ki bütün silahlı kuvvetler fakat özellikle Türk Hava Kuvvetleri etkin bir rol üstlendi. Özellikle dış basında da yer alan haberler değerlendirildiğinde “DRONE SUPER POWER” gibi tabirler ve ardından kara harekatını yakın hava desteği ile destekleyebilme, hava sahasını etkin kullanabilme ve Elektronik Harp (EH) gibi faktörlerin ne kadar değerli olduğunu bir kere daha hatırladık. Üzücü olaylar yaşandı ve bir kere daha ulu önderin 100 yıl önce söylediği “İstikbal göklerdedir; çünkü göklerini koruyamayan milletler yarınlarından asla emin olamazlar” sözü yine hatırlandı. İşte tam da bu sözden yola çıkarak gökleri koruma görevinin özellikle II. Dünya Savaşı ve sonrasında radarlar gibi komplike sistemler yardımı ile yapıldığını ve bu sistemleri anlamanın, ardından ise üretip geliştirmenin ne kadar kritik olduğunu belirtmek gerekir.

Özellikle Türk Hava Kuvvetleri (HvKK) tarafından imha edilen Rus menşeli hava savunma sistemleri ve nasıl imha olduğu düşünüldüğünde en az SİHA ve mühimmatlar kadar elektronik destek, milli kütüphane oluşturma ve ardından Elektronik Taarruz (ET) kabiliyetinin ne denli önemli olduğu acıkça görülmektedir. İşte tam bu noktada radar teknolojileri devreye girmekte, sahip oldukları yapıları ve bu yapılar dahilinde ECCM (Electronic counter countermeasures) yani elektronik karşı karşı tedbir dediğimiz kısaca ET’ye karşı ne kadar dirençli oldukları ortaya çıkmaktadır.

“Hava Savunma Sistemi Fikri”

Askeri teknolojideki gelişimi anlamak için gelişime nedensellik açısından bakmak her zaman işi çok kolaylaştıran bir yöntemdir. İlk olarak I. Dünya Savaşı’nda askeri amaçla kullanılan tayyareler ortaya çıkmıştır. Hava savunma görevinde karadan havaya bir mühimmat ile bir uçak ilk kez 1911 yılında Trablus cephesinde düşürülmüştür. 1911 yılı Trablus cephesinde İtalya’ya ait Fransız yapımı Nieuport Bleriot-2 tipi uçağın Osmanlı İmparatorluğu tarafından vurulması hava savunma görevinde karadan havaya bir mühimmat ile ilk kez uçak düşürülmesi hadisesidir.

Yani hava sahası kontrolü ve hava üstünlüğünün önemi yaklaşık 100 yıl önce kesinleşmiş ve bu alanda çalışmalar başlamıştır. Bir at arabası tekeri ve makineli tüfekle bir araya getirilmiş olan ilk milli HSS’miz ile belkide dünyadaki ilk HSS inşa\icat edilmiştir. Tabi olarak insanların açgözlülüğü bitmediği için savaşlar devam etmiş ve bu nedenle askeri teknoloji gelişimi de durmamıştır. AESA ve PESA yapıya giden yolun kilometre taşlarından devam edelim.

II. Dünya Savaşı

II. Dünya Savaşı’na gelindiğinde uçakların çok hızlı gelişmesi ve hatta Messerschmitt Me 262 gibi ilk jet modellerin peydah olması sadece ses yada görsel tespit, takip ve ileride teşhisin yetmemesini ve bu nedenle RF (Radyo Frekans) mantığı ile çalışan ve uçan cisimlerin nerede olduğunu gösteren cihazlar olan RADAR‘ların icat edilmesini ortaya çıkarmıştır. İlk modeller hali ile çok ilkel olup iki boyutlu yani sadece yön ve mesafe bilgisini vermekte olan askeri amaçlı arama radarlardır.

Devamlı Dalga

Devamlı  Dalga (CW) yani bir el feneri gibi çalışırlar. Karanlık bir odada elinzide fenerle belirli bir hızda döndüğünüzü düşünün. Fenerden çıkan ışık fotonları odadaki bir cisme çarpar ve geri yansıyarak gözünüzü tarafından alınır. Beyniniz tarafından orada bir cisim olduğu yorumlanır. Fener transmitter, ışık RF, gözünüz Receiver, beyniniz ise RSP yani receiving signal processor’dür fakat buradaki farklı durum bizim gözümüz optik kanunları ile çalışır ve beynimiz bu analog veriyi yorumlamakta çok iyidir. Örneğin iki adet gözümüzün olması ve aralarındaki mesafe parallax dediğimiz fark ve derinlik, ayrıca cismin x,y,z düzlemindeki ortalama yerini sağlıklı bir insan tayin edebilirken radarın receiveri sadece 1-0 yani cisim var yada yok gibi çalışmaktadır.

Bu ilkel modelde radardan çıkan RF hedefe çarpar ve uçaktan geri dönerek receiver’da alınır. Işık hızı sabittir ve RF’de ışık tayfında elektromanyetik bir dalgadır yani hızı sabittir. Yani sizden çıkan RF’in size ne kadar zamanda döndüğünü hesaplayabilirseniz uçan cismin mesafesini bulmuş olursunuz. İlk veri cepte. Dönüyorsunuz ve bir pusula ile (Genelde true north kullanılır) yönünüzü zaten biliyorsunuz yani uçağın hangi yönde olduğunu da artık biliyorsunuz. 2 bilgi cepte. İşte 2D radar böyle ortaya çıktı ve çok uzun süredir kullanımda ve belkide şaşıracaksınız ama halen HvKK bünyesinde 2D arama radarları var ve faal şekilde kullanılıyor.

1960’lı yıllar ve HSS’ler

Gelişen süreçte tayyarelerin yerini sadece erken ihbar için bilmek yetmedi ve özellikle 60’lı yıllara gelindiğinde pek çok HSS projesi ortaya çıkmaya başladı. Fikir toplu ve kol halinde gelen uçakları yok etmekti fakat bunun için sadece mesafe ve yön bilgisi yetmiyordu ve yükseklik bilgisi lazımdı çünkü bir mühimmat ile havada çok hızlı giden bir cisim vurmak kolay değildi ve hassasiyet gerektiriyordu.

Fenerin aydınlattığı alan kısılarak (Pencil Beam) CW olarak sadece yanca hesaplama değil aynı zamanda mekanik şekilde yükselişce de hesaplama yapılarak aydınlatma yapıldı ve bu şekilde hedefin yüksekliği bulunmuş oldu. Zaten bu üç bilgi elinizde ise hedefin ortalama hızını hesaplamak sadece matematik ve elinizde Yan, Yön, Yükseliş (irtifa) yani 3D üç boyutlu bir radar ve hız bilgisi bulunmakta ve bu işlem için bir değil iki ayrı radar (mesafe ve yükseliş) kullanılır. Fakat bu radarlar arama değil hedef aydınlatma radarı yani ona hedef buralarda bir yerlerde demeden hedefi yakalaması neredeyse imkansız. İşte bu nedenle 3D arama radarlarına ihtiyaç duyuldu.

İlerleyen yıllarda mekanik olarak 3D arama radarları yapılsada gökyüzünde kendisine tahsis edilen alanı özellikle 360 derecede ve belli bir yükseliş açısında aramak uzun zaman gerektiriyordu ve bu tip radarlar istenilen performansı veremedi. Ya her görev için farklı bir radar kullanılmalıydı ve bu maliyet\etkinlik ve radarlar arası koordinasyon gereksinimi gibi bir çok sorun oluşturuyordu ve birşeyler  yapılmalıydı ve fizikçiler her zamanki gibi bir yolunu buldular.

Yazar: R7

Defence Turk

Defence Turk; güvenlik güçleri personeline, savunma sanayii kurum ve kuruluşları ile araştırmacılara savunma ve güvenlik alanında bilgi ve haber takibi hizmeti sağlamaya adanmış bir platformdur.