EN TR

Güncel Haber

Pasif Yayın Algılama Sistemi Projesi

27 Nisan, 2020

Aslında Türkiye pasif radar konusuna çok da yabancı değil hatta bu alanda yerli firma ve kurumlarca bir dizi projede yürütülmüş ve TÜBiTAK BİLGEM Bilişim Teknolojileri Enstitüsü (BTE)  Radar Sistemleri Bölümü, İstanbul Medipol Üniversitesi ve Gebze Üniversitesi işbirliği ile hayata geçirilen Pasif Yayın Algılama Sistemi (PYAS) Projesi altında HvKK için milli imkanlarla özgün bir pasif radar sistemi geliştirilmiştir.

Geçtiğimiz günlerde yayımlanan TÜBİTAK 2019 Yılı Faaliyet Raporu’nda Projede gelinen son duruma ilişkin olarak şu bilgi paylaşılmıştır: “HvKK için geliştirilen, hava hedeflerinden yayınlanan sinyaller vasıtasıyla uzun  menzil hedef konumlandırması ve takibi yapan Pasif Yayın Algılama Sistemi  (PYAS)’nin Fabrika Kabul Testleri (FAT) başarıyla gerçekleştirilmiştir.” Bu bilgi ışığında PYAS FAT sürecinin 2019 yılında tamamlandığı akabinde ise Saha Kabul Test sürecinin başladığını söyleyebiliriz. Faaliyet Raporunda PYAS’ın HvKK’na teslimatına ilişkin herhangi bir bilgi paylaşılmadığından teslimatın Saha Kabul Faaliyetlerinin ardından 2020 ilk yarısı içinde gerçekleştirilmesi mümkün.

2-3 Ekim 2018 tarihlerinde Ankara’da düzenlenen Askeri Radar ve Sınır Güvenliği Zirvesi’nde TÜBiTAK BİLGEM tarafından Türk Hava Kuvvetleri için geliştirilen ve ilk saha denemeleri TÜBiTAK Gebze yerleşkesinde 2018 yılında yapılan Pasif Yayın Algılama Sistemi (PYAS) ile ilgili çarpıcı bilgiler paylaşılmış ve 15 Aralık 2015 tarihinde başlayan projenin 17 Aralık 2018’de tamamlanmasının planlandığı ifade edilmişti.

Türkiye Bilimsel ve Teknolojik Araştırma Kurumu (TÜBİTAK) Kamu Kurumları Araştırma ve Geliştirme Projelerini Destekleme Programı (SAVTAG 1007 Projesi) altında Çağrı Dokümanı 13 Mart 2015 tarihinde yayımlanan ve Çağrı kapanışı 29 Mayıs 2015’de yapılan Pasif Yayın Algılama Sistemi Geliştirilmesi Projesi kapsamında geliştirilen Pasif Yayın Algılama Sistemi (PYAS), HvKK ihtiyacını karşılamak üzere hava hedef sinyal yayınlarının farklı noktalardan algılanması ve işlenmesi suretiyle hedef tespit ve takibi yapabilecek bir pasif yayın algılama sistemidir. Bu çerçevede PYAS, hava hedefleri üzerinde bulunan muhtelif elektromanyetik enerji kaynaklarına ait yayınları/sinyalleri (alt frekans bandı ve üst frekans bandı) farklı konumlarda bulunan alıcılar ile yakalayıp üç boyutlu uzayda hedef konumlandırması yapmaktadır. Hava hedeflerinden yayınlanan Alt Frekans Bandındaki Sinyaller (960-1.216MHz) Mod 1, 2, 3AC, Mod-S, TDL (Link 16) ve TACAN. Üst Frekans Bandındaki Sinyaller (8.000-12.000MHz) ise Radar ve RF Karıştırıcılardan kaynaklanmaktadır.

Geniş Bant frekans taraması yapabilen PYAS, faz karşılaştırmalı (interferometer) yön bulma, yüksek doğrulukta zaman senkronizasyonu, sinyal tespiti ve özellikli çıkarım, sinyal ilişkilendirme ve SSR Mod-S kod çözme kabiliyetlerine de sahiptir.

Şelterize yapıdaki PYAS, hava hedeflerince yayımlanan alt bant veya üst bant sinyallerin geliş zaman gecikmelerini (Time Difference of Arrival/TDOA) tespit edip nispi gecikmeleri 4 adet  pasif alıcı ile ölçerek hava hedeflerini 3 Boyutlu olarak konumlandırabilmektedir. PYAS pazardaki diğer Pasif Verici Takibi (PET) sistemlerinden farklı olarak hedef konumlandırmasını açı bulma/kestirme (Angle of Arrival/AOA) yöntemiyle de yapabilmektedir. Bunun için tek bir alıcının sinyali duyması yeterli ancak 3 Boyutlu konumlandırma için sinyalin 2 adet algılayıcı ile tespit edilmesi gerekiyor.

Görünmesi ve aldatılması zor olan pasif radar sistemlerinin başlıca dezavantajı sinyale bağımlı olmalarıdır, yani tehdit uçak sinyal yaymaz ise tespiti de mümkün olmamaktadır. Yayınlanan sinyalin bant genişliği ne kadar yüksekse, yani güçlü ise sistemin çözünürlüğü ve tespit menzili de o kadar iyi/uzun olacaktır. Ortamda çok fazla bozucu etki ve sinyal bulunduğundan pasif radarlarda hedef konumlandırması ve ekran gösterimi normal radarlardaki kadar temiz olmuyor dolayısıyla yanlış alarm oluşma ihtimali çok daha yüksek. Bunun önüne geçmek için PYAS’nde gelişmiş bir takip algoritması ve iz birleştirme algoritması kullanılmıştır.

Pasif sistemler coğrafyaya çok bağımlı olduklarından sistem performansının en yüksek seviyeye çıkması için algılayıcıların arazide  en uygun şekilde konumlandırılmaları ve birbirleriyle mükemmel bir şekilde senkronize edilmeleri gerekiyor. PYAS algılayıcılarının arazide en uygun şekilde konumlandırılabilmesini garanti altına almak için özel bir araç/yazılım geliştirilmiştir. Sistemle birlikte HvKK’na teslim edileceği belirtilen bu yazılım sayesinde kullanıcı 3 Boyutlu harita üzerinde algılayıcılar konumlandırıldığında hangi bölgelerin kapsandığı ve hangi bölgelerde kör noktalar oluştuğunu görebilmektedir. Özel algoritma/yazılım sayesinde PYAS algılayıcılarının 3 Boyutlu yerleşimi için en uygun coğrafi pozisyonlar hesaplanarak harita üzerinde optimum yerleşim konumları önerilebilmekte.

PYAS Projesi altında HvKK için geliştirilen 4 adet algılayıcıdan biri ana merkez görevini üstleniyor, dış görünüş olarak birbirleriyle aynı görünse de merkezdeki algılayıcıda diğerlerinden farklı olarak ilave teçhizatlar yer alıyor. Çekilebilir bir treyler üzerine yerleştirilmiş 5m uzunluğunda bir şelter olan PYAS algılayıcısı üzerinde açılır kapanır tipte 8m’lik bir mast ve elektronik kabinet bulunuyor. Mast üzerindeki radom içinde değişik bantlara hizmet eden antenler ve RF koşullandırıcı devreler bulunuyor. İçerisinde iki personel bulunan şelterize yapıdaki PYAS algılayıcıları birbirleriyle radyo link (şelter üzerinde radyo link antenleri yer alıyor) üzerinden veya varsa bir ağ şebekesi ile de haberleşebilmekte. PYAS’ın ilk saha denemeleri 2018 yılında TÜBİTAK Gebze yerleşkesinde yapılmıştı. Bu kapsamda PYAS saha denemeleri için merkez görevini üstlenen PYAS alıcısı Gebze yerleşkesinde (MGR radarının hemen yanına) diğer üçü  ise merkezden 15-20km uzağa yerleştirilmişti. Henüz tam olarak tamamlanmamış ve nihai performansına ulaşmamış PYAS Sistemi ile küçük bir coğrafyada (alıcılar arasındaki mesafe 5km idi) icra edilen ilk saha testlerinde 90km’ye varan menzillerden sinyal tespitleri yapılabilmiştir.

TDOA ile hedef tespit yönteminde alıcı/algılayıcılar arasındaki mesafe birbirinden ne kadar uzak ise sistem performansı o kadar iyi gerçekleşmekte, hedef uçak bu alıcıların ortasına denk düştüğünde ise mükemmel sonuca ulaşılıyor. Dolayısıyla alıcılar arasındaki mesafe 5km’den 20km’ye çıkarıldığında 90km’den çok daha uzun menzillerden sinyal tespitinin yapılabileceği değerlendiriliyor. Hedef tespit menzilinde tehdit hava platformundaki vericinin gücü de önemli bir faktör. Verici ne kadar güçlü yayın yapıyorsa pasif radar ile tespit menzili de o kadar uzun oluyor. Radar, kendi çıkış gücünü kendisi belirleyebilen bir cihaz olduğundan sinyali düşük de basabilir veya azami menzile ulaşmak için sinyali yüksek de basabilir. En yüksek güçte sinyal gönderdiğinde radar yayını 300 hatta 500km mesafeden tespit edilebilir, ama gücü düşük basar ise (mesela LPI tipi bir radar) 50km uzaktan bile duyulamayabilir.

Türk Hava Kuvvetleri Komutanlığı ihtiyacı için daha önce de TÜBiTAK SAVTAG kaynaklı bir ArGe Projesi olarak Pasif Bileşik Algılama Sistemi Geliştirilmesi Projesi başlatılmış ve açılan ihaleyi Havelsan EHSİM Firması kazanmıştı. TÜBİTAK, Milli Savunma Bakanlığı (MSB) ve Havelsan EHSİM arasında imzalanan sözleşme 15 Ağustos 2013 tarihinde yürürlüğe girmiş ve Proje çalışmalarına başlanmıştır. Proje, Analog FM Radyo, Sayısal Radyo (karasal) ve Sayısal TV yayınlarından faydalanan bir Pasif Bileşik Algılama Sistemi (PBAS)’nin geliştirilmesini hedeflemektedir. Her ne kadar Proje için 36 aylık bir takvim tanımlanmış olsa da bu takvim tutturulamamıştır. Şirketin 28 Şubat 2017 tarihinde yayımlanan 2016 Yılı Faaliyet Raporunda PBAS Projesinde çalışmaların devam etmekte olduğu ve Projenin 2017 yılında bitirilmesinin hedeflendiği bilgisi paylaşılmıştı. 2016 Yılı Faaliyet Raporuna göre PBAS Projesinde 2016 yılı içerisinde sahada veri toplama, kayıt, test ve algoritma iyileştirme çalışmalarına paralel olarak sistem donanım ve yazılım geliştirme çalışmalarına devam edilmiştir. Proje kapsamında öncelikle bir adet Pasif Radar Sinyal Toplama ve Kayıt Sistemi (STKS) üretilmiş ve bu sistem ile toplanan veriler işlenerek sistem algoritmaları geliştirilmiştir. Bu çerçevede, STKS satın alınan ticari bir araç üzerine entegre edilmiş, FM ve DAB bantları için antenler üretilmiş, anten hüzme oluşturma birimleri ve almaçlar geliştirilmiş ardından almaç ve antenler STKS aracı üzerine yerleştirilerek SKTS aracı ile saha çalışmaları yapılarak sinyal ve veri toplanmıştır. Toplanan ve kayıt edilen sinyallerin laboratuvar ortamında incelenmesi ile hedef tespit ve takip algoritmaları geliştirilmiştir. Ayrıca, 2017 Nisan ayı sonunda HvKK’na teslim edilmesi planlanan 4 STKS aracının mekanik modifikasyonları yapılmış, bunlardan bir tanesi FM bandında çalışacak şekilde üretilmiş ve bu araç ile 2016 yılında saha testleri yapılmıştır. Yapılan testler ile STKS’nin ihtiyacı karşıladığı kullanıcı (HvKK) ve müşteri (MSB) makamlar tarafından ifade edilmiştir. Güvenilir bir test ortamı yaratma amacı ile de bir adet FM yayın istasyonu kurulmuş ve testler için faaliyete geçirilmiştir.

Havelsan EHSİM ürünü 4 araçtan oluşan Pasif Radar Sinyal Toplama ve Kayıt Sistemi/Pasif Bileşik Algılama Sistemi ile TÜBiTAK BİLGEM tarafından geliştirilen ve 4 ayrı şelter den oluşan PYAS’ın birbiriyle entegre veya etkileşim halinde görev yapacağını değerlendirmekteyiz. PBAS/STKS ve PYAS Sistemleri HİSAR-O için geliştirilen LandRover Defender TTA üzerine şekillendirilen Elektro-Optik Sistem (EOS, aslında bir Kızılötesi Arama ve Takip [IRST] Sistemi) Aracı ile desteklendiğinde düşük Radar Kesit Alanı (RKA) değerleri sayesinde düşük radarda görünürlük (stealth) özellikli hava hedeflerinin tespitinde önemli bir kabiliyet kazanımı sağlanmış olacak, bu kabiliyet özgün, milli VHF/UHF bandında çalışacak bir Ufuk Ötesi (OHT) radar sisteminin hizmete alınmasıyla üst seviyeye çıkarılacaktır. Bu açıdan Pasif Algılayıcı Sensör Sistemi (PASİS)’nin ortak üretimine yönelik olarak Havelsan ile Ukroboronprom arasında imzalanan Mutabakat Muhtırası önem arz etmiştir.