SEYRÜSEFER

SEYRÜSEFER

S

eyrüsefer, bir gemi ya da uçağı pozisyon, yön zaman ve mesafe çözümleri ile bir yer­den ötekine götürme işlemidir.

İlk kullanılan seyrüsefer yardımcısı, hem denizciler hem de havacılar için Kutup Yıl­dızı olmuştur. Bugün bile yön ve yer bulma­da kullanılmaktadır. Ufukların ardında yeni toprak, insan ve servet arayan cesur denizci­ler ise kutup yıldızının yanısıra yol gösterme­leri için yanlarında kuş taşırlardı.

Denize açıldıktan bir kaç gün sonra bu kuş­lardan birini salarlar, kuş geriye doğru uçar­ken çıkış noktaları ile yaptıkları rota arasın­da, kuşun uçuş yönüne göre düzeltmede bu­lunurlardı. Daha sonraki günlerde salınan kuşlar yükseklere çıkıp tekrar geri dönerse, bu, etrafta kara olmadığını gösterirdi. Bu yöntem, kuş ileride bir noktaya doğru uça­na kadar uygulanırdı. İleriye doğru uçan kuş karanın o yönde ve yakın olduğunu belirtir­di.

1519’da Macellan dünya turunu tamamla­dığında, seyrüsefer yardımcıları çoğalmaya


 

ve gelişmeye başlamıştı. Gemisinde küresel bir dünya haritası, manyetik pusula saat ve parakete (geminin 50—100 m arkasından çe­kilen surat ölçme aleti) vardı ve o zamanın en gelişmiş seyrüsefer yardımcıları idi bun­lar. Çağdaş bilimsel araştırmalar, Galileo’ nun fizik, matematik ve astronomi araştır­malarından yararlanarak gelişmiştir. 1860’da Galileo, teleskopu bulmuş ve yıldızların ha­ritasını çizmişti.

Pusulanın geliştirilmesi ile gerçek kuzey (Dünyanın fiziksel kuzeyi) ile manyetik ku­zey (Dünyanın manyetik gücünden dolayı pusulaların döndüğü yer) arasındaki fark be­lirlendi. (Şekil 1)

Bu iki nokta, aslında coğrafik olarak yakın olmakla birlikte aynı yerde değillerdir. Üste­lik gerçek kuzey her zaman aynı yerde oldu­ğu halde, manyetik kuzey dünya üzerindeki manyetik kuvvetlerin etkisi ile yavaş yavaş kaymaktadır.

Il’ci Dünya Savaşı ile geliştirilen elektronik teknolojisi, seyrüsefere yeni boyutlar kazan­dırdı. Radyo, anında meteorolojik bilgi ve seyrüsefer planlamasında kullanılmak üzere monte edildi. Gemi havadan karaya muha­bere geliştirildi, radyo yön bulucuları, sonar, LORAN (long Range Navigation)…………………………………………………..

Uzun yol seyrüsefer aygıtları, artık denizci ve havacılara, yüzlerce mil öteden yerlerini tam olarak saptama olanakları getirmişti. Uçaklardaki ilk seyrüsefer yardımcılarından biri olan radyo alıcıları, 1927’de servise ko­nan (R/R Radio Range) Uzun bacaklı yayın istasyonları ile yön bulup çizilmesi için kul­lanılırdı. Dört anteni olan bu vericiler, aynı anda yaptıkları yayın sonucu, birbirlerine gi­rişim yaparlar ve bu girişimler ana yönlerde birer vınlama olarak duyulurdu. Bu yanlama­lardan herhangi birini yakalayan uçak, bu vınlamayı devamlı izleyerek istasyonun üze­rine varabilirdi. Artık devrini kapamış olan R/R ler kullanılmamaktadır.

Bir başka seyrüsefer yardımcısı ise ADF (Automatic Direction Finder) Otomatik

yön bulma cihazıdır. ADF, el ile ayarlanan radyo alıcısıdır ki; anteni ile yerdeki radyo vericisinin yayınlarını yakalar. Tıpkı evleri­mizdeki radyolar gibi, yayını en iyi şekilde yakalamak için anten, uçakların alt kısmına konur. Antene enerji verip istenilen istasyon bulunduğunda, anten hemen ayarlandığı fre­kansta yayın yapan vericiye döner. İşte bu özellik, daha sonra otomatik TV antenlerine de uygulanmıştır. Uçakta ise, yuvarlak siga­ra tablası büyüklüğünde ve içi 360 olarak işa­retlenmiş kadran üzerinde dönen ok sayesin­de, verici istasyonun yeri gözle, vericinin ya­yını da ses olarak işitilebilir ve görülür. Eski­den yol boyunca çok kullanılan bu cihaz, şimdi alan civarlarında kullanılmakta ve iniş kolaylığı sağlamak yada/ve ILS (İstrument Landing System) aletle alçalma yapmaya yardımcı olmaktadır. VOR (Very High Frequency Omni Directional Range) çok yüksek frekanslı, çok yönlü yayın cihazı, gü­nümüzde en çok kullanılan, temel seyrüsefer cihazlarının başında gelir. Hava yollarının saptanmasında kullanıldığından, en çok 370 km’de bir yerleştirilirler. Aynı anda iki yayın yaparlar ve yayınlar çok yüksek frekanslı ol­duklarından kötü hava şartlarından etkilen­mezler. Tıpkı bizim FM (Frequency Modula­tion) radyo istasyonlarının yayını gibi,Yayın­ların bozulmama özelliği, oto—pilot ve uçuş yönlendirici sistemlerine otomatik olarak eş­lenerek uçuşta büyük kolaylık sağlanmıştır. (Şekil 2) VOR ayarlaması da radyo gibidir. İstenilen frekans ayarlandıktan sonra yerdeki VOR vericisinden alman sinyaller, hem gözle hem de kulakla algılanır. Aynı anda iki yayın yapar demiştik. Biri çok yönlü, ses dalgalan gibi daireler halinde yayılır, İkincisi ise bir deniz feneri gibi kuzeyden başlayarak, kendi etrafında dönerek yayınını sürdürür. Bu dö­nüş sırasında bir saniye içinde 30 kez kuzey­den geçer ve bu geçiş sırasında şu iki olay meydana gelir. 360 (Kuzeyden itibaren bu sinyalin uçağa erişme zamanını alıcının ölç –

 

mesi, ölçülen bu zamanın derece cinsinden kabindeki göstergede belirlemesi. İşte bu işlem tamamlanınca pilot, o istasyona hangi yönden yaklaşmakta olduğunu derece olarak bilir.

Başarılı bir seyrüsefer, nokta—nokta yol boyu, nerede olduğunu bilmekle başlar. DME (Distance Measuring Equipement) Me­safe Ölçen Alet, işte bu görevi yüklenmiştir. Genellikle VOR cihazları ile aynı yere ko­nurlar. DME, vericiye olan doğrudan uzaklı­ğı gösterir (Şekil 3). Uçaktaki dijital göster­ge, mil çişinden sürekli bu mesafeleri ölçer.

Saatte 600 nm (deniz mili) gibi gerçekçi bir hızla gittiğinizi düşünün. Dijital gösterge dakikada 10 nm gidildiğinden, her 6 saniye­de 1 mil atacaktır.Sistemin esası şudur.DME, uçaktan yerdeki cihaza bir sinyal gönderir. Yer istasyonu, bu sinyali alır, işler ve gerisin geriye gönderir. Bir cins ping—pong topu gi­bi, uçak ile yer istasyonu arasındaki yayın alış—verişi ve bu sinyaller ışık hızına yakın seyrederler. İlk sinyal atıldığında DME, bu gidiş—geliş zamanını ölçer. Sinyalin hızını bildiği için arada geçen süre, otomatik ola­rak mesafeye çevrilir.

Birde, aynı yer istasyonuna, bir kaç uçağın sinyal gönderdiğini düşünelim DME Yer İs­tasyonu, bunu da kaldırabilecek güçtedir. Aynı anda birçok sinyal alıp, doğru bilgiyi doğru uçağa gönderebilecek kapasitededir.

INS

INS:, (inertial Navigation System) Süredu- rum Seyrüsefer Sistemi; tek bir aletin rota, yer sürati, ivme ve yöne göre, pozisyon de­ğerlendirmesi metodudur. Tamamiyle kendi kendine çalışan, ne yer, ne de (Celestial As­sistance) yıldızlarla yön bulma işlemine ba­ğımlı değildir. Sistemin gereksinimi yalnızca Greenwich 0) meridyeni dünyada zaman bi­riminin esası olduğu için, bilgisayarın yarar­lanacağı, paralel (Kuzey/Güney yarıküresine göre derece olarak) ve meridyen (doğu/batı Greenwich’e göre derece olarak) değerleridir.

INS üç ana bölümde oluşur. Birincisi, Jiros- kop dengeleyici platformdur ki, ivme sezici­ler buradadır. Bu ivme seziciler, ileri- geri ve yada sağ—sol hareketleri ölçerler. İkincisi bilgisayardır. Bilgisayar hız, mesafe ve yön/ rota süzer seziciler. Üçüncüsünü ise, kabin (cockpit)de olan koııtrol-gösterge bölümü­nün, dijital bir hesap makinesi göstergesine, kontrol bölümünü de, çağdaş dokunmatik alfa—nümerik telefona benzetebiliriz. Gös­terge, pilotun verdiği bilgiyi ve sonraki ge­lişmeleri izleme olanağı sağlar (Şekil4).

İşlerini yapabilmeleri için ivme—ölçerlerin tümüyle dengede olmaları gerekir. Bu da den­ge platformunun görevidir. Sabit bir seviye pozisyonu, oldukça yüklü bilgisayar işlemi gerektirir. Örnek olarak, iiroskoplarm uzay referanslı olduklarını biliriz. Biz bunların, yer—kürede yaşadığımız için dünya referans­tı olmalarını da isteriz. Hepimiz biliyoruz ki, dünyamız tam yuvarlak değildir. Bu gerçek (dünyanın dönüş hızımda katarsak) bilgisa­yarın, platforma birçok hata ve değişkenle­rin kaydını da gerektirir.

 

 

 


 

 

Bu yüzyılın başlarında, Alman bilim adamı Maximillian Schuler deniz araçlarındaki ji- roskop hatalarını gidermek amacı ile parlak bir buluş geliştirdi. Zamanla bu buluş, ko­laylıkla uçaklara da uygulandı. Schuler’jn fikri, ivme-ölçer ya da hız sezicileri, bir saa­tin sarkacı olarak kullanmaktı.

Sarkaç, bir yerinden asılır ve öbür ucundaki ağırlıkla, yerçekimi ve diğer kuvvetler ile ya­rım yay çizerek sallanır. Sarkaçların uzunlu­ğu birkaç santimden birkaç metreye kadar değişebilir Schuler ise, dünyanın yarıçapı uzunluğunda bir sarkaç istiyordu. Neden bu kadar uzun bir sarkaç? Çünkü, bu uzun sar­kacın uzunlukla oranlı salınımı, her şahmın­daki dönüm noktası ile salınımdaki hataları ‘en aza”indirecek ve salınım sırasındayokedt- bilecek özelliğe sahipti. Schuier, sarkaçlar da dahil, herşeyin bir (cg) ağırlık merkezine sa­hip olduğunu biliyordu.Aynca,denge nok­tası ve ağırlık merkezi arasındaki mesafeyi ayarlayanın, sarkacın uzunluğunu, dolayısı ile salınım fazını ve zamanınıdaayarlamışola- cağını bilmekteydi. O zaman 7334 km.lik bir sarkaç yapabilirmiydi? Evet; En azından ma­tematik ile; Basit matematik ile bilgisayası programlarsak, platform, dünyanın yarıçapı­na eşit uzunlukta bir sarkaca sahip olduğu­na inanacaktı. Aynı matematikçiler, ivme— ölçmeleri de bu sarkacın ağırlık merkezinde olduklarına inandırdılar. Bu, serbest yüzen kütle içindeki dönme oranı 84.4 dakikadır. Bu saniyenin î/2000’inde bir pozisyon de­ğerlendirme oranıdır. Varın siz hesabedin ar­tık bir devir sürecinde kaç kez bu değerlen­dirmenin yapıldığını;

Uçağın ivmesi elektronik cihazlarla ölçülür. Uçak ileriye hareket ettiğinde, iç—zar geriye doğru gitmek ister. Aslında, elektrik akımı herhangi bir harekette iç— zar’ı yerinde tutar ama rezistans, zar’ı yerinde tutmak için har­cadığı gücü, ivme olarak sisteme iletir.

Yaratıcı beyinler, INS’in gelişmesindeki ağır teknik güçlere göğüs gerip bunları yendiklerinden, örnek bir uçuşta INS’i kulla­nalım. Kalkış öncezi hazırlığın başında, INS bilgisayarını muhtemel uçuş planı ile prog­ramlamamamız gerekir. Havacılık sanayiinde uçuş planı hazırlama görevi, Dispatcher de­nilen Uçuş İşletme Uzmanlarınca nokta- nokta ve dakika—dakika, en ince hesaplama-

ŞEKİL-4

larla ve her türlü olasılık gözönüne alınarak yapılır. Bu hesaplamalarda rüzgâr, muhtemel uçuş seviyesindeki hava yoğunluğu ve ısısı, uçağın muhtemel ağırlığı ve harcayacağı ya­kıt bulunur. İşte pilota verilen uçuş planım bilgisayara aktarma görevi pilotundur. Bu, bir düğmeye basma işidir ve doğru düğmeye basarak önce sisteme enerji verilir. Şimdi de kullananın, alfa—nümerik düğmeler ile kont­rol panelinde, sistemi, enlem ve boylam cin­sinden değerler ile yüklemesi gerekir. New York kuzey yarı kürede 40° ve 38’4 dakika enlem ve batı meridyenlerinde 73° ve 46.7 dakikadır. Bunun normal yazılışı N40° 38.4′ W 73° 46.7’dir.

Alfa—nümerik düğmelere, tıpkı modern bir telefonu tuşlar gibi basarak, bu koordinatı göstergede görebiliriz. Bir defa koordinatlar göstergede yazıldığında, “kabul” tuşuna ba­sarak bunu bilgisayara aktarmış oluruz. Ak­tarma tamamlandıktan sonra 15 dakika bek­lememiz gerekir ki, jiroskoplar dönüş hızına erişsin ve platform da dengelensin. Bu den­geleme süresinde, uçak mutlak bir şekilde sallantısız olmalıdır. Herhangi bir sallantı se­zicileri bozabilir. Bütün bunlar, daha yer hiz­metleri sağlanmadan çok önce yapılır.

Şimdi, bilgisayar tam olarak nerede oldu­ğunu bilmektedir ki, bu büyük bir önem ta­şır. (Dünyada ya da uzayda, herhangi bir kimse, araç ya da bir bilgisayar, çıkış nokta­sını bilmeden yolunu nasıl bulabilir ki?) Sis­tem, rüzgar yönü ve hızı, zaman mesafe ve sürat ile ilgili yol bilgileri yanısıra, 9 adet (check—point) yol—belirleyici nokta (koor­dinat olarak) kabul edebilir. Beher nokta ge-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rate this post
Rate this post

Cevapla

E-posta adresiniz yayınlanmayacak. Gerekli alanlar işaretlenmelidir *

*