Elektronik harp sistemi ile konum belirleme: Deniz gözetleme istasyonları için stratejik yerleşim planları

Abstract

Günümüzde, teknolojinin getirdiği yenilikler sayesinde hassas olarak elde edilen konum bilgisi hayatımızın ayrılmaz bir parçası haline gelmiştir. Konum bilgisi elde etmenini birçok alternatif metodu bulunsa da en yaygın olarak kullanılan Küresel Uydu Navigasyon Sistemleri'nden (GNSS) Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS)'dir. Bu sistemleri günlük yaşantımızın birçok noktasında yoğun olarak kullanmaktadır. Denizcilik faaliyetlerinde de yüksek doğruluklu konum bilgisine sahip olmak büyük önem taşımaktadır. Son derece hassas konum bilgisi sağlayabilme kapasitesinden dolayı GPS, askeri ve sivil deniz araçlarında yaygın olarak kullanılmakta ve birçok sisteme veri sağlamaktadır. GPS, birçok avantaja sahip olmasının yanında bazı dezavantajları da mevcuttur. Belirli durum ve koşullarda, GPS tarafından sağlanan bilgiler manipüle edilebilir, çevresel faktörlerden olumsuz etkilenebilir ya da sistem tamamen hizmet dışı kalabilir. Bu çalışma, GPS veya herhangi bir GNSS sisteminin çalışmadığı durumlarda konum tespiti için alternatif bir yerel konumlandırma sistemi (LPS) önermektedir. Kıyı, açık deniz ve okyanus gibi alanların gözetimi için kullanılan deniz gözetleme istasyonlarının aktif radar emisyonlarından yararlanılarak, askeri gemilerde yaygın olarak kullanılan elektronik harp (EH) sistemleri aracılığıyla bir geminin konumunu belirleyebilmek üzerine bir yaklaşım sunulmaktadır. Elektromanyetik yayınları tespit edebilme yeteneğine sahip olan EH sistemleri, eş zamanlı olarak tespit edebileceği birden fazla sinyal bilgisiyle konum bilgisi sağlayabilmektedir. EH sistemi tarafından sağlanan konum bilgisinin doğruluğu, çeşitli değişkenlere bağlı olarak değişmektedir. Bu yeteneğin maksimum fayda ile kullanılabilmesi için çalışma, deniz gözetleme istasyonlarının yerleşimi üzerine bir model önerilmektedir. Bir tesis yerleşim problemi olarak ele alınan bu model, geleneksel kapsama maksimizasyonu ve maliyet minimizasyonu gibi amaç fonksiyonlarından farklı olarak, yapılan konum tahmininde hata minimizasyonuna odaklanmaktadır. Çalışmanın amacı, herhangi bir altyapı olmaksızın belirli bir bölgede minimum tahmin hatası sağlayacak şekilde tesis yerleşimini optimize etmektir. Bu amaçla bir tamsayılı programlama modeli önerilmektedir. Çalışma kapsamında öncelikle konum belirleme teknikleri ve sensörleri detaylı bir şekilde incelenmiştir. GPS sisteminde konum hatası oluşturabilecek bazı olumsuz durumlar incelenmiştir. Ayrıca, tesis yerleşim problemleri konusunda kapsamlı bir literatür taraması yapılarak, oluşturulacak modelin altyapısı hakkında detaylı bir araştırma yapılmıştır. Çalışmanın ikinci, üçüncü ve dördüncü bölümlerinde bu araştırmadan elde edilen bilgiler sunulmuş ve modeli oluşturan sistemler hakkında detaylı bir bilgilendirme sunulmaktadır. Oluşturulan modelin etkinliğini ölçmek ve kapsamlı analizler yapmak için çeşitli programlar araclığıyla geniş bir analiz altyapısı oluşturulmuştur. Modelin etkinlik analizleri için hazırlanan veri setleri, dünyanın coğrafi şekli, yüzey özellikleri ve çeşitli coğrafi yapılar dikkate almaktadır. Bu sayede, olabildiğince gerçekçi bir model oluşturulması hedeflenmiştir. Bu coğrafi etkiler, kullanılan matematiksel formüller aracılığıyla modele entegre edilmiştir. Oluşturulan model, üç farklı vaka ve dört durum üzerinden detaylıca analiz edilmiş, ve elde edilen sonuçlar sunulan modelin etkili çözümler sunduğunu göstermiştir.