Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan Aletler

1
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• 1. Hidrodist
• Hidrodist, hidrografik amaçlar için
  gelistirilmis mikro dalgalarla uzunluk ölçümü
  yapan bir tellürometre sistemidir. Hidrografi
  tasitinin konumu, ölçülen iki uzunlugun
  fonksiyonu olarak bulunur. Ana alet (master),
  ölçmelerin yapildigi hidrografi tasitinda, 2 adet
  karsi alet (remote) kiyidaki iki jeodezik noktada
  bulunur. Hidrografi tasitindan ölçülen iki
  uzunlugun kesistirilmesi ile, iskandil yapilan
  noktanin konumu belirlenir.
• Hidrodistlerin çok kullanilan MRB-2
  modelinde sistem, 2 ana alet ile, 2 karsi
  aletten olusur. Ana aletler, küçük ve tasinabilir
  olduklarindan küçük botlarda da
  kullanilabilmektedir. Karsi aletler, kiyidaki iki
  jeodezik noktaya yerlestirilir. Her ana alet,
  kendi karsi aleti ile sürekli olarak çalisir.
  Ölçme için, karsilikli aletler arasinda
  kesintisiz gözlem gerekli oldugundan jeodezik
  istasyonlarin, arazi ve ölçme siniri kosullarina
  uygun seçilmesi zorunludur. Hidrodist MRB-2 nin
  maksimum ölçme siniri 40 km, inceligi ise, ? 1,5
  metredir.

2
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• 2. Elektronik Teodolit
• Hidrografi alaninda elektronik teodolit olarak
  adlandirilan ve hidrografi gemisine yerlestirilen
  mikro dalga konum belirleme sistemi, gemi ile
  kiyidaki 3 jeodezik nokta arasinda olusan 2
  kestirme açisini elektronik olarak ölçmektedir.
  Kiyidaki jeodezik noktalara 1,6 KHz lik impuls
  frekansi ile 120? lik yatay genislikte yayin
  yapan gönderici aletler yerlestirilir. Gemideki
  alette (ana alet) yaklasik olarak 1? lik yayin
  (transmisyon) genisligi olan bir dönel
  reflektör bulunur.

3
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Sistem çalismaya basladigi zaman ana alet,
  kiyidaki istasyonlardan gelen 3 ayri maksimum
  isarete (sinyale) göre 2 açi ölçer. Açilari
  kaydetmek için 2 sayaç vardir. Bunlardan
  birincisi ilk istasyondan alinan maksimum
  sinyalle açilir ve ikinci istasyondan alinan
  maksimum sinyalle kapanir. Ikinci sayaç, birinci
  sayacin kapanma aninda açilir ve üçüncü
  istasyondan maksimum sinyal gelince kapanir. Her
  sayacin açik oldugu süre içinde açi bölümleri,
  sayaçlara girer ve kiyi istasyonlari arasindaki
  açilar, alici antenin bir defa dönmesi ile elde
  edilir. Sayaçlardaki açi degerleri, baska bir
  ölçüm serisi baslayincaya kadar saklanir

4
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Sistemin kesinligi, kuzey dogrultusuna baglanmak
  suretiyle saglanir. Anten daima saga dogru döner
  ve daima birinci maksimum sinyali kuzey
  dogrultusunu geçtikten sonra 1. Hedef olarak
  alir. Ana aletin anteni saniyede 1 devir hizla
  döndügünden her iki açi, konum inceligini
  etkilemeyecek bir hizla ölçülmüs olur. Aletin en
  küçük gösterge birimi, 0.02? dir.

5
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• 3. Elektronik Konum Gösterici (E.P.I)
• Elektronik konum göstericisi (Elektronik
  Position Indicatör E.P.I) açik denizlerde
  yapilacak hidrografik çalismalar için
  gelistirilmistir. E.P.I, Shoran ve Loran
  tekniginin bir kombinasyonudur. Sistemde uzun
  dalga boylu impulslar kullanilir. Bununla yeryüzü
  egriliginin etkisi azaltilmakta ise de, geri
  dönen elektromanyetik dalgalar osiloskopta net
  bir sekilde olusmadigindan sistemin inceligi
  düsüktür. Ölçme siniri 700 km, inceligi ?5
  metredir.
• E.P.I.nin temel ilkesi Gemide bulunan ana
  aletten, iki jeodezik istasyona yerlestirilen
  karsi aletlere radyo impulslari gönderilir. Bu
  impulslar, karsi istasyonlardaki operatörlerin
  kontrolü altinda gemiye geri gönderilir.
  Impulsun seyir süresi, gemideki alet tarafindan
  ölçülerek zaman cinsinden uzaklik elde edilir.
  Geminin konumu iki uzaklik dairesinin kesisme
  noktasi olarak belirlenir.

6
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Loran Sistemi
• Loran "Long Range Navigation" kelimelerinden
  türetilmis bir isimdir. Uzak mesafeli hiperbolik
  konum belirlemesi için ultra yüksek frekans
  transmisyonu önerisine dayanilarak
  gelistirilmistir. Aralarinda birkaç yüz km
  uzaklik bulunan ve yüksek frekansli impuls yayan
  bir çift senkronize kiyi istasyonu ile gemi veya
  uçak arasinda 500-800 km.ye kadar uzunluklar
  ölçülebilmektedir. Loran vericilerinde 1700 ile
  2000 KHZ arasinda radyo frekanslari
  kullanilmaktadir. Bu frekans siniri Standart
  Loran Bandi olarak bilinmektedir. Verici
  cihazlar100 kW çikis gücü ile 50 mikro saniye
  uzunlugunda impulslar göndererek, deniz üzerinde
  1000 km.lik, karada ise 200 km.lik bir ölçmeye
  olanak saglarlar. Geceleri iyonosferden yansiyan
  dalgalar kullanilmak suretiyle bu sinir, 2500
  km.ye kadar arttirilabilir. Iyonosfer
  dalgalarinin kullanilmasi durumunda yer dalgalari
  için hazirlanmis harita ve planlarda düzeltmeler
  yapmak gerekir.

7
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Loran agi, genellikle kiyi boyunca birkaç
  istasyonu kapsayan zincir seklinde tesis
  edilirler ve bu istasyonlar arasindaki uzaklik
  200 ile 500 km arasinda olur. Loran sistemi,
  okyanuslar gibi genis alanlarda "uzun mesafe
  gözlemleri" için gelistirilmis oldugu için
  kiyilardaki istasyonlarin olusturdugu aglarin
  uzunlugu birkaç bin km.yi bulabilir. Dolayisiyla
  birkaç bagimsiz istasyon çiftinin ayni zamanda
  çalismasi ve belirli olan ölçmelerin yapilmasi
  gerekli olmaktadir. Bütün Loran Istasyonlari 1700
  ile 2000 KHZ arasindaki frekans bandinda
  çalismalarina karsin, genellikle 4 degisik kanal
  ve frekans kullanilmaktadir.
• Standart Loran inceligi elektromanyetik
  dalgalarin dogrudan gönderilmesi halinde (gündüz
  yapilan ölçmeler için ) kisa uzakliklarda 270
  metre, 1200 km.de ise 2.5 km.ye ulasir. Gece
  yapilan ölçmelerde (Iyonosfer dalgalarinin
  kullanilmasi halinde) 500 ile 2500 km için
  ortalama konum inceligi 2.5 km ile 14 km
  arasindadir. Standart Loran sistemi, yalnizca
  navigasyon ve istiksaf ölçmeleri için uygun olup,
  harita alimlari için Loran-B ve Loran-C
  sistemleri gelistirilmistir.

8
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Loran-B Sistemi
• Bu sistemde impuls karakteristikleri, kanal
  frekanslar ve tekrarlama hizlari Standart Loran
  ile aynidir. Loran-B de 2 MHz lik faz
  karsilastirma sistemi ile yüksek ölçme inceligi
  elde edilmektedir. Sistemin tasiyici dalga
  frekansi 1.85-1.95 MHz, band genisligi 35 KHz
  dir. Tasiyici dalgalarin faz farklari, impulslar
  içinde ölçülmek suretiyle elde edildiginden 2MHz
  transmisyonlu bir faz karsilastirma sistemi söz
  konusu olmakta ve gönderici gücün azaltilmasi ile
  kisa impulslar da daha uzun ölçme siniri
  saglanmaktadir. Ayrica impuls frekansinda kaba
  konum belirlemesi belirsizlikten kurtarilmistir.
  Loran-B ile saglanan incelik, birkaç mili mikro
  saniye ve standart hata 0.01 mikro saniye
  kadardir.

9
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Loran-C Sistemi
• Loran-C sistemi, 90 ile 110 KHz tasiyici dalga
  frekansi ile çalismaktadir. 100 KHz de yer
  dalgalarinin yayilmasi oldukça stabildir. Loran-C
  nin band genisligi 20 KHz dir ve 3500 km'ye kadar
  uzunluklarin ölçülmesine olanak saglamaktadir.
  Elde edilen oransal incelik yaklasik 1/90 000
  mertebesindedir. Bu ise açik denizlerde ve
  okyanuslarda yapilacak hidrografik çalismalar
  için yüksek bir inceliktir.

10
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Iki bazli Decca Sistemi
• Iki bazli Decca sistemi, Standart Decca
  sisteminin bir varyasyonudur. Bu sistemde de
  istasyon çiftleri, hiperbolik konum egrileri
  ailesi olustururlar. Ana istasyon her çiftte
  bulunmakta ve dolayisiyla üç istasyon dizisi,
  konum belirleme için yeterli olmaktadir. Bu
  sistemin üstünlügü, birçok geminin ayni zamanda
  kullanilabilmesi, konum belirleme için yalniz bir
  alici aletin yeterli olmasi ve bunun herhangi bir
  gemiye yerlestirilebilmesidir.
• Iki bazli Decca zincirinde, kiyidaki iki karsi
  istasyondan konumu belirlenecek bir gemiye, ana
  verici ile standart tipte bir Decca alicisi
  yerlestirilir. Aliciya bagli Dekometreler, ana
  isaret ile karsi istasyonlardan alinan
  isaretlerden birisi arasindaki faz farkini
  gösterir. Bu faz farki, transmisyon yörüngesinin
  dogrusal bagintisi olmaktadir. Uzakliklar,
  dekometreler yardimiyla elde edildiklerinden
  burada dairesel uzaklik yöntemi söz konusudur.

11
Iki bazli Decca Sistemi

• Iki bazli Decca donatiminin standart tipten tek
  ayricaligi, gemide kullanilan ana istasyon verici
  antenidir. Bu antenin sekli genellikle geminin
  cinsine baglidir. Iki bazli Decca sisteminin
  ölçme alani ortalama 400 km, inceligi ise 20
  metredir.

12
Elektrometrik Konum Belirlemede Kullanilan
Aletler

• Kisa Uzaklik Decca Sistemi (Hi-Fiks)
• Hi-Fiks yüksek incelikli, hafif bir elektronik
  konum belirleme sistemi olup, kisa uzakliklar
  için gelistirilmistir. Sistemin normal kullanilma
  uzakligi 8-60 km dir. Alici, verici istasyona
  daha da yaklastirilmak suretiyle, inceligi
  azaltilmadan ölçme yapilabilir. Hi-Fiks
  sisteminde standart Decca sistemine oranla 20 kat
  daha yüksek frekans kullanilmaktadir. Sistemde
  bir ana ve iki karsi olmak üzere üç verici
  istasyon bulunur. Bunlar, hiperbolik veya
  dairesel yönteme göre konum belirlemesine olanak
  saglarlar. Sistemin ölçme siniri, ortalama 35 km,
  baz dogrultusundaki hatasi 1 metredir.

13
Uydu Sistemleri

• Uzaydan konum belirleme sistemleri, yeryüzündeki
  veya yer yüzeyinin yakinindaki noktalarin
  konumlarini belirlemek için, uzak mesafede veya
  yörüngedeki bir cisimden yayilan elektromagnetik
  dalgalardan faydalanarak gelistirilmis
  sistemlerdir. Bu tanimlama çerçevesinde
  sistemler klasik konum belirleme ve navigasyon
  amaciyla kullanilabilirler. Bütün uzay konum
  belirleme sistemleri, uzay teknolojisine paralel
  olarak 1957lerden sonra gelistirilmistir.
• Günümüzde kullanilan GPS, Transit ve Ruslarin
  gelistirdigi GLONASS, baslangiçta savunma ve
  askeri amaçlarla yapilmislardir. Askeri amaçli
  oldugu için tek yol sistemlerdir. Yani sinyaller
  uydulardan alicilara dogru gönderilir. Alicinin
  konumunun hiç bir zaman bilinmemesi gerekir.
  Bütün uydu konum belirleme sistemleri, dünya
  merkezli bir koordinat sistemi içinde bir
  alicinin yer koordinatlarini veya birkaç alici
  arasindaki baz vektörünü ölçerler.

14
Uydu Sistemleri

• Global Positioning Sistem (GPS)
• NAWSTAR - GPS sistemi ABD Savunma Bakanligi
  tarafindan gelistirilmis uydu konum belirleme
  sistemidir. Ayrica, ölçmeler her çesit hava
  kosullarinda, gündüz ya da gece yapilabilir. GPS,
  Transit sistemin yerini almasinin yaninda,
  uydularin eszamanli görünebilirlikleri ile uydu
  gözlemlerindeki baslica hata kaynaklari
  giderilerek uzunluklar hassas olarak daha kisa
  zamanda ölçülebilir. GPS üç kisimdan
  olusmaktadir. Uydular, kontrol sistemi ve
  kullanicilar.
• Global konumlama sistemi, konum ölçmeleri ve
  navigasyon için kullanilir. Sistem 4 uydu için
  gelistirilmistir. Bu uydular, alti yörüngeden
  birine, ekvatora 55 derecede ve yerden 22 000 km
  yükseklige yerlestirilmistir. Uydular, dünyanin
  çevresinde 11 saat 58 dakikada döner. En fazla
  10, en az 4 uydu ayni zamanda görülebilir.

15
Uydu Sistemleri

• Sistem için gelistirilmis orijinal yöntemde konum
  belirlemesi için 4 uyduya ihtiyaç vardir.
  Alicinin üç boyutlu konumunun bilinmeyenlerine ek
  olarak 4. bilinmeyende eklenir. Bu uydu saati ile
  alici saatinin ayriligidir. Dört bilinmeyen dört
  denklemle çözülebilir ve bir nokta için dört uydu
  gerekir. Bir bilinmeyen için deger bulunarak,
  konum sabitlemeye üç uyduyla devam edilebilir.
  Denizde, su yüzeyi ile WGS 84 elipsoidi
  arasindaki iliskinin belirlenebildigi
  derinliklerde üç uydu sabitleme sik kullanilir.

16
Uydu Sistemleri

• Uydularin yayinladigi kodlanmis mikro dalgalar,
  yer üstünde konumu belirlenecek noktanin üzerine
  merkezlenmis alici yardimiyla alinir ve kodlari
  çözülür. Uyduda bulunan atom saati, alicida
  bulunan quarz saatleri yardimiyla mikro dalganin
  uydudan aliciya gelis zamani hesaplanir. Bu fark
  ile isik hizinin çarpimi uydu ile alici
  arasindaki uzakligi verir. Noktanin
  koordinatlarini belirlemek için noktadan 3 uyduya
  olan uzakligi ayni anda ölçmek gerekir. Uydularin
  konumlari yardimiyla noktanin konumu, uzay
  geriden kestirme ile ölçülür. Inceligin artmasi
  için 4. bir uyduya gözlem yapilir. Yer
  istasyonun koordinatlari, geosentrik koordinat
  sistemine (x,y,z) veya WGS84 elipsoidine (f,l,h)
  göre bulunur.

17
Uydu Sistemleri

• Yüksek dogruluklu sonuçlarin gerçek zamanda elde
  edilmesi güç olmasina karsin, çalisma ve veri
  isleme yöntemleriyle bu hatalar elimine edilir.
  GPS ile konumlamada dogrulugu etkileyen temel
  hatalar, sistemden (uydu yörünge ve saat
  hatalari) ve ortamdan kaynaklanir. Uydularin
  yeryüzünden uzakligi dikkate alinirsa, yeryüzünde
  birbirine yakin noktalardaki hata degerlerinin
  yaklasik ayni olacagi söylenebilir. DGPS
  yönteminde temel prensip, konumu iyi bilinen bir
  referans noktasindaki alicida hesaplanan anlik
  düzeltme degerleri kullanilarak 0-500 km
  uzakliktaki alicilarin hatali konumlarinin
  iyilestirilmesidir.

18
Uydu Sistemleri

• Pratikte yaygin olarak kullanilan kod ölçüleri
  ile DGPS yöntemi için ifade edilen konum hata
  degerleri, dinamik platformlardaki uygulamalar
  için sabit alici ile gezen alici arasindaki
  uzakliga bagli olarak 1-20 metre, statik
  uygulamalar için ise 1-5 m arasinda
  degismektedir. Faz farki ölçülerinin kullanildigi
  özel yöntemlerde cm düzeyine indirilebilir anlik
  konum dogruluklari ise dm düzeyinde elde
  edilebilir. Gezen alicinin referans aliciya
  uzakligi azaldikça GPS hata kaynaklarinin her iki
  aliciyi da etkileme miktari ayni olacaktir.

19
Uydu Sistemleri

• Referans alicida düzeltmeler, noktanin kesin
  koordinatlari ve GPS sinyallerinden hesaplan
  anlik koordinatlarin farki olarak (konum düzeltme
  yöntemi) hesaplanabilir. Ancak pratikte kesin
  koordinatlarla hesaplanan uydu-alici uzakliginin
  uydu sinyalleriyle ölçülen uzakliktan farki
  (gözlem düzeltme yöntemi) daha yaygin olarak
  kullanilmaktadir. Referans istasyonunda
  hesaplanan düzeltmeler aninda (real time) diger
  alicilara gönderilebilecegi gibi, ölçü sonrasi
  degerlendirme de yapilabilir. Anlik düzeltmeler,
  her uydu için yere kurulmus radyo vericisinden
  yayinlanarak ya da ölçüm teknesinde bir iletisim
  uydusu yoluyla yapilir. Böylece teknenin yeri
  hesaplanmadan önce gözlenen uzunluklar
  düzeltilmis olur.

20
Uydu Sistemleri

• DGPSnin özellikle deniz ve havacilikta kullanimi
  baska sorunlari da beraberinde getirmistir. Çünkü
  uçak ve gemilerin sabit istasyondan çok uzaklara
  gitmesi söz konusudur. Bu durumda ise DGPSnin
  temel ilkesi ortadan kalkmaktadir. Dolayisiyla
  sabit istasyondan uzaklastikça dogruluk da o
  oranda azalacaktir.
• GPS ölçümleri için en az iki alici gereklidir,
  ama sik kullanilan tekniklerde bilinen yerlerde
  üç, bilinmeyen yerlerde de dördüncü alici
  kullanilir. 10 km de 10 mm'lik ve 100 km'de 10
  cm'lik dogruluklara ulasilabilir. Elde edilen
  dogruluklar, alicidan görüldügü kadariyla
  uydularin geometrisine baglidir. Uydular sürekli
  biçimde yörüngelerinde hareket ederler ve dört
  uydu bir hat üzerinde ya da ufka yakin bir yerde
  dagilmis ise dogruluk azalir.

21
Transit Doppler Alicilari Ile Nokta
Konumlama Yöntemi

• Amerika Birlesik Devletleri uydu sistemi olan
  Transit, uzak yerlerdeki noktalarin
  koordinatlarinin tutarli bir dogrulukla
  belirlenmesini saglamistir. Yedi uydu iki sabit
  frekanstan yayin yapabilir. Doppler kaydirmasinin
  miktari, uydunun uzaydaki konumundan elde edilen
  bir konum çizgisi verir ve bunlarin birkaçi
  kesiserek alicinin üç boyutlu koordinatlarini
  verir. Uydular, dünya etrafindaki kutupsal
  yörüngede, sürekli olarak dönmektedir. Bunlarin
  yörüngesel peryodlari, 1 saat 47 dakika kadardir.
  Yükseklikleri ise dünya yüzeyinden yaklasik 1000
  km kadardir.
• Doppler sayimlari, alicinin tipine göre 2
  dakikadan 5 saniyeye kadar degisiklik gösteren
  araliklarla yapilir. Her doppler sayimi, yukarida
  anlatildigi gibi sabit bir ölçümü temsil eder.
  Böylece, aralik kisaldikça tek bir geçisten daha
  çok ölçüm elde edilebilir ve teoride daha dogru
  bir sabitleme saglanmis olur.

22
Uydu Sistemleri

• Uydudan elde edilen sonuçlarin dik koordinat
  sistemi üzerinde (WGS 84) enlem, boylam ve
  yükseklige dönüstürülmesi için sistem, yerküre ve
  deniz yüzeyi arasinda bir iliski olmalidir. WGS
  84ün yüksekligi hidrografik ölçmeler için uygun
  olmayabilir. Çünkü bu deger, deniz haritasi
  baslangiç seviyesi (datum) degerinden onlarca
  metre farkli olabilir.
• Uydu, yerel ufkun üzerinde oldugunda, gerekli
  geçis ölçümlerini yapmak mümkün olur. Uydu
  ortalama 35-100 dakikada ortaya çikar (boylama
  bagli olarak) ve 12-16 dakika kalir. ?10 metreye
  kadar dogrulugu olan konumlama için, 30 iyi
  kaliteli geçis alabilen sabit bir alici
  gereklidir. Daha iyi sonuçlar, bilinen bir
  noktaya konan ikinci bir alici ile saglanabilir.
  Bu hatalar, uydudan, pozisyondan ve verinin
  gönderilmesinden kaynaklanabilir.

23
Akustik Sistemler

• Elektromagnetik sistemlerin dogruluklari ya da
  yollari belirli bir is için yeterli olmadiginda
  ya da bu isin deniz yataginda kesin mühendislik
  ölçümü gerektirdiginde, ölçmecinin bu
  gereksinimini karsilamak için degisik yollara
  basvurmasi gerekir. Birinci gereksinim için
  elektromagnetik konum belirleme (EPF -
  electromagnetic position fixing) sistemi
  degistirilir. - Sualti konum belirleme (UPF -
  underwater position fixing) sisteminin kullanimi
  havaya göre sinirlidir. Mühendislik ölçmeleri
  için, Sualti konum belirleme (UPF) sistemi birçok
  durumda en iyisidir.

24
Akustik Sistemler

• Kiyi ötesi mühendislik ölçmeleri örnekleri petrol
  endüstrisi çalismalarinda bolca bulunabilir.
  Bunlar, matkap donanimlari ve üretim platformlari
  için
• Yer ölçümlerini,
• Platformlarin önceden belirlenmis konumuna
  yerlestirilmesini
• Boru hatlarinin kaynaga baglanmasini,
• Boru hatlarinin ve diger yapilarin erozyona
  karsi denetlenmesini
• Ve daha birçok seyi kapsar.
• Bu islerin hassas bir biçimde yürümesi için
  sensörlerin (echo sounderlar, sonarlar, TV
  kameralari, vb.) fazla uzakta olmamasi gerekir.
  Ve bunlar yedek parçalar seklinde, uzaktan
  kumandali araçlar (ROV - remote-operated vehicle)
  ve sualtinda kalabilir araçlarla uzaga
  tasinabilirler. ROVlar isminden de
  anlasilabilecegi gibi insansizdir. Ancak
  sualtinda kalabilenlerde insan bulunur. Bunlarin
  her biri bir kordonla yüzeydeki gemiye
  baglanabilir ya da serbestçe yüzebilir. ROVlar
  genellikle tekneye baglanir mürettebatli
  olanlar, denizaltinda kalabilir ve serbestçe
  yüzebilirler.

25
Akustik Sistemler
Long Baseline Method (LBL) Uzun Bazli Yöntem
LBL, ölçme teknesinden denizalti sensörüne veya
hareketli hedefe, sualtinda koordinatlari bilinen
3 ya da daha fazla transponderdan genis bir
alanda hassas konumlama saglamaktadir.
Baz uzunluklari 50 m ile 6 km arasinda deniz
derinligine, sualti topografyasina, akustik
frekansa ve ortam kosullarina bagli olarak
degismektedir.
Transponderlar gemi altindaki transducer
yardimiyla sorgulanir.
26
Akustik Sistemler

• Short Baseline (SBL) Method - Kisa Bazli Yöntem

SBL yöntemi, sualti tabanindaki transponderlar
arasinda yer alan uzun bazlar yerine geminin
omurgasindaki referans noktalari arasindaki
bazlari kullanmaktadir. Burada koordinat sistemi
sualti tabani yerine gemiye baglidir.
27
Akustik Sistemler
Ultra or Super Short Baseline (USBL - SSBL)
Method Çok Kisa Bazli Yöntem
SBL sistemlerinden farkli olarak geminin
omurgasinda transducer dizilerinden olusan tek
bir sistem bulunmaktadir. Akustik sinyalin yatay
ve düsey düzlemlerdeki gelis açisini ölçmek için
faz karsilastirma teknikleri kullanilmaktadir.
Bunun yaninda deniz tabaninda tek bir samandira
yerlestirilmistir.
28
Akustik Sistemler

• Birlesik Sistemler

29
Akustik Sistemler

• Uzun bazli konfigürasyon (LBL)
• Gemi, ROV ya da su altinda kalabilenler
• S in yerini belirlemek amaciyla SA, SB,
• SC, SD kenarlarini olusturmak için tras-
• ponder isaret samandirasini sorgular.
• Kisa bazli konfigürasyon (SBL)
• Baz dogrultulari olan X ve Y eksenleri
• teknenin basindan kiçina (X) ve alaban-
• dadan alabandaya (Y) yerlestirilen su alti
  dinleme cihazi (hydrophone) ile tanimlanirlar

Sorgulama transdüseri
30
Akustik Sistemler
Çok kisa bazli konfigürasyon Teknenin yeri deniz
yatagi isaret samandirasindan gelen 3 ya da 4
hidrofonun faz farkiyla belirlenir
Tekil deniz yatagi transponder (radyo sinyaline
cevap veren radyo vericisi) ya da pinger.
Tasinabilir su alti dinleme cihazi yerlestirimi
(SBL için eksenler)
Sualti konumlama sistemlerinin Konfigürasyonu

• Her durumda, sualti alicilarinin yerlerinin
  her zaman bilinmesi gerekir. Ayni sekilde bu
  durum, matkap (sondaj) kordonu için de
  geçerlidir. Sondaj kordonunun bir ucu sondaj
  deligine, diger ucu sondaj mavnasina baglidir.
  UPF sistemlerinin üç biçimi vardir. Uzun Bazli
  (Long Baseline - LBL), Kisa Bazli (Short Baseline
  - SBL) ve Süper Kisa Bazli (Süpershort
  (ultrashort) Baseline - SSBL).

31
Akustik Sistemler

• Sualti Akustik Fenerler (Underwater acoustic
  beacons)
• Fenerler (beacons), pasif, aktif ya da kumandali
  olabilir. Silindirik ya da küresel basinç
  levhalarinin boyutlari 0.3 ile 1 m arasindadir ve
  deniz yataginin üzerine yakin demirlenmis
  (samandiraya baglanmis) olabilir. Sinyallerin,
  çevrenin topografyasindan etkilenmemesi için düz
  alanlar tercih edilir. Akustik yayincilar, özel
  bir kodla tetiklenir ve birimleri yüzeye
  çikarmak için kullanilir. Olta kursunu ya da
  baska bir agirlikla denize birakilir ve birimin
  etrafina takilan, batmayan bir halka, birimin
  geri getirilmesini saglar. Trol avi yapilan
  alanlarda fenere dik açi verilirken av yapilmayan
  alanlarda (düsük profil vermek için) düsey olarak
  sabitlenir. Aktif fenerin en basit biçimi 1
  Hz degerinde kodlanmis, kisa pulslar gönderir.
  Batarya bir yil dayanir.

32
Akustik Sistemler

• Radyo alicisi fenerler (transponder beacons), en
  kullanisli olanlaridir. Deniz tabanina
  demirlenmis gibi yerlestirilenler, yüzeydeki
  gemiden kodlanmis bir sorgulama pulsu gelinceye
  kadar pasif moddadir. Kod, klasik bir puls
  zinciri olabilecegi gibi, transponderin
  hidrofonunun dinledigi belirli bir sinyal
  frekansi olabilir. Transponderin sorgulama
  pulsunu alinca kendi cevabini iletir ve bir
  dahaki sorgulamaya kadar tekrar pasif hale döner.
  Iletim frekansi genellikle soru frekansindan
  farklidir. Daha karmasik transponderlerde mekanik
  ya da tetikleme (pyrotechnic) yayim aleti
  bulunur Bu alet, yüzeydeki gemiden gelen özel
  bir komut pulsuyla harekete geçer. Bu komutun
  alinmasiyla fenerlerin bagi çözülür ve fener
  kendi pozitif kaldirma gücüyle su yüzeyine
  yükselir.

33
Akustik Sistemler

• Cevap veren fenerler (responder beacons),
  kendilerini yüzeydeki gemiye baglayan bir kablo
  yoluyla elektriksel olarak harekete geçerler ve
  transponder gibi islev görürler. Pulslarin seyir
  süresi rotanin tek yönlü yolunu temsil eder.
• Yardimci fenerler (relay beacons), bir agdaki tüm
  sorgulama frekanslarindan ayri bir sorgulama
  frekansina sahip transponderlerdir ve uzaktan
  sorgulamayi gerektiren yerlerde kullanilabilirler
  (Örnegin, gemiden aldigi bilgiyi degistirecek
  kendi sorgulama sinyallerini yapmasi için kontrol
  edilen bir sualti aracinda oldugu gibi).
• Akilli transponderler (Intelligent transponders),
  genis bir alanda kullanilmaktadir. Mikro
  islemcilerle donatilmis olan bu transponderler,
  özel komutlar verilerek agdaki diger fenerlere
  soru sorulmasini saglar ve elde edilen verileri
  kontrol gemisine gönderirler. Bunlar, hiz hesabi
  için sicaklik ve tuzluluk ölçümü yapabilecek
  biçimde tasarlanmistir. Ayrica LBLdeki
  anahatlarin uzunlugunu hesaplar ve bagli
  olduklari ya da iletisim kurabildikleri araçlari
  da harekete geçirirler.

34
Akustik Sistemler

• Uzun Baz (LBL)
• LBL, su alti isaret samandirasinin (beacons)
  yerinin belirlenmesinin klasik biçimidir.
  Yüzeydeki tekneyi -ya da ROV, su altinda
  kalabilenler ve çekilen parçalari- yerel
  trilaterasyon agina baglar. Bu agda baz
  dogrultusu boyunca, kilometrede 1 m lik
  dogrulukta seyir yapmak mümkündür. En iyi
  dogruluk ?2 m civarindadir. Baz uzunluklari her
  100 m lik su derinligi için genelde 1 km
  dolayindadir. Ekstra durumlarda 10 km uzunlugunda
  olabilir (genellikle 2-3 km).

35
Akustik Sistemler

• Bu tip bir agin kalibrasyonunun yapilmasi, deniz
  ölçümü isinin ortalama deger bulmak için sürekli
  gözlem yapan, en küçük karelere göre isaret
  samandirasinin en uygun yerini belirleyen, ülke
  ölçme sistemine en benzer olanidir. Yüzeydeki
  tekne, deniz yatagi agi ile GPS ya da EPF sistemi
  gibi yüzey belirleme sistemi arasinda bir bag
  görevi yapar. Belli bir zaman süresince yüzey
  sistemi, tekrar tekrar sabit deniz yatagi isaret
  samandiralarina baglanirlar. Bu durum, tamami
  saglanincaya kadar devam eder. Deniz yatagi
  aglari, üçgen ve dörtgenlerden olusan zincirler
  seklinde siralanirlar ve bunlar istenen alanin
  iyi geometri sabitleri ile kapsanmasi için
  gerekli oranda genisletilir. Bu aynen
  (geleneksel) klasik sahil aglarina benzer

36
Akustik Sistemler

• Su altinda kalabilenlerin izlenmesi
• Düzenleyici (relay) radyo alicilari
  (transponder) su altinda kalabilenler kapsaminda
  olduklarindan özel frekans üzerinde
  sorgulanirlar böylece
• transponderlerin cevap vermesi saglanir
  ve su altinda kalabilenlerin konumu hem kendi
  bünyelerinde hem de yüzeydeki teknede
  hesaplanabilir.
• Uzaktan idare edilen araçlarin (ROV) izlenmesi
• Yüzeydeki tekne deniz yatagi düzenini
  sorgular ve ROV transponderini sira ile
  tetikler cevap verici (responder) normal
  sorgulama frekansinda gönderme yapar. Hem yüzey
  teknesinin hem de ROV un yerleri belirlenir.

37
Akustik Sistemler

• Yedekte çekilen araçlarin izlenmesi
• Transponder cevaplari yüzeydeki tekne
  tarafindan direkt alinir ve yedeklenen araçlardan
  göbege ait kablolar yolu ile cevaplar alinir
  ve iki konumun da belirlenmesi saglanir.
• Kaynagin yeniden yerlestirilmesi
• Vinç, kaynak üzerinde konumlandirilir ve
  birakilma aninda yerlestirilen transponderler
  kullanilir. Sarkitma
• seridinin sonuna yerlestirilen hidrofonla
  dogru yeniden yerlestirme yapilir.

38
Akustik Sistemler

• Boru hatti baglanmasi
• Boru hattindaki transponderler dogrudan
  sorgulanirlar. Daha sonra deniz yatagi
  düzenleyici isaret samandiralari tarafindan da
  boru hattinin transponderlerinin yerinin
  belirlenmesi için sorgulanirlar.

39
Akustik Sistemler

• Bütün Sualti Konumlama sistemleri (UPF)
  otomatiklestirilmistir. Deniz yatagi isaret
  samandirasi, yüzeydeki tekneden gelen frekans
  göndermeleri ile sorgulanirlar ve her isaret
  samandirasi kendi kimliginin frekansindan cevap
  verir. Kenarlar, akustik sinyallerin iki yol
  gidip gelmeleri sürelerinden elde edilir. Gemide
  bulunan birim, sorgulama oranini denetler, dipten
  ve yüzey yansimalarindan kaynaklanan çok yönlü
  sinyalleri elimine etmek için süzgeç görevi yapar.

40
Akustik Sistemler

• Konfigürasyon (LBL), bir alanin genis bir
  bölümünde yapilacak yakin ölçüm için idealdir. Bu
  alan, üretim platformu alani gibi genislik
  konusunda kisitlanmistir. Ayni sekilde bagimsiz
  olarak su altinda kalabilenlerin ölçümü için de
  idealdir. (Burada su altinda kalabilenlerin
  mürettebati sorgulama devirini denetleyebilir ve
  seyir verilerini isleyebilir.) Ag içinde
  yedekleme yapilmis parçalarin ve ROV larin izleri
  için yapilan ölçümlerde kullanilirlar. SBL ve
  SSBL sekillerinden daha çok alanlari
  kapsayabilir. Ancak dogaldir ki agin
  olusturulmasi ve kalibrasyonu daha karisiktir.

41
Akustik Sistemler

• LBL aglarinin kalibrasyonu degisik biçimlerde
  yapilabilir. Agin seklinin ve ölçeginin
  düzeltilmesi için her zaman yerel bir
  kalibrasyonu içerir. Ayni zamanda jeodezik konum
  ve yönlendirme için de mutlak kalibrasyona
  sahiptir. Sikça kullanilan yöntemler asagidaki
  sekilde görülmektedir. Bu sistemler, yüzey
  konumlama verilerinin mutlak konumu ve
  yönlendirilmesine dayandiklarindan, kurumlar
  tarafindan kolayca entegre sistemlerine
  dönüstürülürler.

42
Akustik Sistemler

• Baz dogrultusunun kesismesi
• Baz hatti isaret samandiralari çiftler
  halinde, baz hatti uzunlugunu elde etmek üzere
  sorgulanirlar. Yerel gridlere ayarlanan (datum),
  bir transpondere baglidir. Bu dogru
  yerellestirme ve daha sonra yapilacak yöneltme
  için gereklidir.
• Dizi yönlendirmesi
• Yönlendirme, jiroskoplu pusula basligiyla,
  akustik sabitlerden hesaplanan basligin
  karsilastirilmasi sonucunda hesaplanir.
• Rüzgar, gel-git, dalga yüzünden olusan
  engellerin telafi edilmesi için ters yönde de
  yapilir.

43
Akustik Sistemler

• Yonca yaprak kalibrasyonu
• Tekne, diziyle birlikte ve onun çevresinde
  seyreder, yüzey PF sistemi ile belirlenir, kenar
  uzunluklarindan yararlanilarak transponder konumu
  belirlenir.
• Dairesel Kalibrasyon
• Transponderler, yonca yapragi yönteminde oldugu
  gibi cografi olarak konumlandirilirlar. Bu
  konumlandirmada diger sistemlerce belirlenen
  tekne konumlarindan transpondere kadar olan kenar
  ölçümlerinden
• hesaplanir.

44
Akustik Sistemler

• SATNAV kalibrasyonu
• Tekne, üç konumda demir atar, kenar verileri ve
  uydudan belirlenen konumlamadan transponderlerin
  cografi konumlarini belirler.
• Statik kalibrasyon
• Sabit platformlar için, her transponder normal
  modda ya da relay modda çalisir. Baz hatti
  uzunluklari dogrudan ve tekrarli kenar
  ölçümlerinden hesaplanir.

45
Akustik Sistemler

• Akilli transponderlerin kendiliginden
  kalibrasyonu
• Özel bir komut, transponderlerin kendiliginden
  kalibrasyon yapma modunu benimsemelerini
  saglar. Bunun mikro islemcisi, uzunluk
  birimleri (rangig unit) gibi çalisirlar,
  diger transponderleri sorgularlar ve baz hatti
  uzunlugunu uzaktan ölçerek yüzeydeki tekneye
  bildirirler.
• Dizi yerlestirilmesi (array relocation) ve
  yönlendirme
• Akustik diziden elde edilen konum
  sabitleri, yüzey PF sistemiyle elde edilen
  sabitlerle karsilastirilir. Dizi konumu ve
  yönlendirmesi olusturuluncaya kadar ayarlanir.

46
Akustik Sistemler
Kisa Bazli Konfigürasyon (SBL)
47
Akustik Sistemler

• SBL sistemleri, datum isaret samandiralarinin
  yakin yariçaplari ile çalismaya uygundurlar.
  Örnegin, suyun derinligine hemen hemen esit bir
  yariçapla. Diger yandan datum isaret
  samandirasi izlenecek parçaya takildiginda
  (yapistirildiginda), su altinda kalabilenlerin ya
  da yedeklenmis araçlarin yollarinin izlenmesinde
  de kullanilirlar. Sik kullanilan bir baska
  uygulama tekne deniz yatagindaki ilgilenilen
  noktanin düsey olarak tam üzerinde durmak için
  oldugu yerde manevralar yapar. Buna benzer olarak
  sondaj deligi üzerinde kendiliginden hareket eden
  (gücünü kendisinden alan) sondaj kayigi (filika,
  mavna) verilebilir. Bu isleme dinamik konumlama
  DP adi verilir.

48
Akustik Sistemler

• Eger, tekne transponder (radyo alicisi) nin
  dogrudan üstünde bir yerinde durursa ve iki deniz
  alti dinleme cihazi, A ve B aralarindaki maksimum
  baz hatti uzunlugunu verecek sekilde konulmussa,
  transponderden A ve B ye giden isin yollari esit
  olur. Böylece transponder sinyalleri esit
  safhalarda her iki su alti dinleme cihazina
  ulasirlar. Bu anda, gemi yerinden uzaklasirsa, A
  ve B deki sinyal safhalari farkli olur. Bunun
  sebebi alinan yoldaki farktir. Bu farkin miktari,
  geminin on - top konumundan olan uzakligina
  baglidir.
• Bu yöntemi kullanan tekneye genellikle yay itici
  pervane ve ona ek olarak itici (hareket ettirici)
  ünite yerlestirilir. Faz farki sinyali itici
  kuvvet ünitelerini harekete geçirir. Bunlar,
  teknenin yeniden sifir noktasina dönmesi için
  gereklidir

49
Akustik Sistemler
Bastan kiça (gemi boyunca) tek bir isaret
samandirasinin konum belirleme geometrisi
50
Akustik Sistemler

• Dinamik konumlamanin ilkeleri yüzeydeki teknenin
  alt kismina yerlestirilmesinde kullanilabilir.
  Sekilden de anlasilacagi üzere, teknenin
  transpondere bagli olarak yerinini saptanabilmesi
  için, yalnizca BC baz hattinin uzunlugunun ve
  transponderin yerinin bilinmesi gerekir. BC nin
  uzunlugu, AC sin? ile belirlenir. AC nin uzunlugu
  da, transponderden yapilan gönderme ile su alti
  dinleme cihazi tarafindan bunun alinmasi arasinda
  olusan araligin zaman ayari yapilarak elde
  edilir. Ancak bu islem eger sorgulama zamani da
  biliniyorsa yapilabilir. Bununla birlikte
  transponderin gönderme yapmadan önceki dahili
  gecikmesinin de bilinmesi gerekir. Aslinda basit
  bir isaret samandirasi transponderin yerine
  geçebilir. Eger kenar uzunluklari farklari (?R)
  ölçülebiliyorsa, sorgulama ihtiyaci ortadan
  kalkabilir. Toplam uzunluk yerine ?R nin
  ölçülmesi gerekir.

51
Akustik Sistemler

• Sesin hizi (c) biliniyorsa ve dalga sinirinin her
  iki deniz alti dinleme cihazina gelis
  zamanlarindaki fark (?t) ölçülebiliyorsa uzaklik
  farki hesaplanabilir. ?t kolayca, iki deniz alti
  dinleme cihazindaki faz farklari olarak
  hesaplanabilir. Iki denizalti dinleme cihazi
  arasindaki uzaklik d olmak üzere
• ?R c ?t ve sin? c ?t / d
• yazilabilir. R artik ölçülmediginden AB
  derinliginin bilinmesi gerekir ve bu ekosanderden
  elde edilebilir. Bu yapilirken her ihtimale karsi
  BD demirleme (baglama) dogrusunun uzunlugu
  ayarlanir. Böylece,
• BC AB tan? ve ? küçük açi oldugundan
• tan? sin? ve BC AB (c ?t) / d olur.

52
Akustik Sistemler
hidrofonlar
Uzakligin ve yönün deniz yatagi isaret
samandirasindan belirlenmesi
53
Akustik Sistemler

• Eger üçüncü denizalti dinleme cihazi konursa ve
  diger ikisiyle 90? lik bir açi olusturursa, diger
  eksenin baz hatti için de benzer hesaplama
  yapilabilir. Bu durumda isaret samandirasinin
  yönü ölçülmemis olur. X ekseni dogal olarak
  teknenin basi boyunca uzanir ve relatifden gerçek
  yöne dönüstürülmesi için cayro (jiroskop)
  referansina ihtiyaç duyulur.
• Bir transponder kullanildiginda ve R1, R2, R3
  kenarlari ölçüldügünde geminin transpondere göre
  (bagil olarak) konumu söyle hesaplanir.

54
Akustik Sistemler

• d x ve y eksenlerinde baz hatti uzunlugudur.
  Isaret samandirasina göreli olarak 3-D sabiti
  için, Z derinligi bilinmek zorundadir ya da
  asagidaki esitlikten hesaplanabilir.
• Ölçülen derinlikler, belirlemenin kalitesini
  arttiran redundans (fazla ölçü) saglar. Bütün
  konumlama sistemleri kalibre edilmelidir.

55
Akustik Sistemler

• Bu formüllerde, teknenin sabit ve düz oldugu
  kabul edlilir. Unutulmamalidir ki baz hatti,
  tekneye deniz alti dinleme cihazi dizilerinin
  baglanmasiyla gösterilir. Her hangi bir sallanma
  ya da hareket, hesaplamalari bozar. Bu nedenle
  bütün sistemler düsey referans alicisi içerir ve
  böylece sallanma ve egimden kaynaklanan sorunlar
  otomatikman halledilmis olur. Dahasi, teknenin
  oldugu noktadan gelen deniz alti dinleme cihazi,
  dizi merkezinin kollari da düzeltilmelidir
  (örnegin sondaj, döner tablasi ya da ekosander
  transdüceri). Ayni sekilde deniz yataginda
  ilgilenilen noktadaki, deniz yatagi isaret
  samandiralari da düzeltilmelidir (örnegin sondaj
  deligi).

56
Akustik Sistemler

• Çok Kisa Bazli (SSBL) Konfigürasyon
• SBL sekli özel bir tekne gerektirir. Çünkü baz
  hatti, tekne gövdesine takilmis ve hassas olarak
  konumlandirilmis su alti dinleme cihazlari ile
  gösterilir. Ayni ilke SSBL yöntemi için de
  uygulanabilir. Bütün su alti dinleme cihazlari
  (ve dogal olarak baz hatlari) hemen hemen
  yalnizca 200-500 mm lik çapi olan tasinabilir bir
  yuvada toplanirlar. SBL seklinde oldugu gibi
  transpondere göre bagil olarak teknenin
  koordinatlari x ve y ekseninde kullanilmak üzere
  gereklidir. x ekseninin yönlendirilmesi,
  jiroskoplu pusula referansiyla elde edilir.

57
Akustik Sistemler

• SSBL yönteminde, SBL yöntemi için verilen formül
  pek kullanilmaz. Çünkü baz hatti, tatmin edici
  bir çözüm bulunmasi için gerekli olan uzunlukta
  degildir. Bunun yerine faz farki ölçümleri
  yapilir. Transponder sinyalinin fazi, deniz alti
  dinleme cihazi çiftlerinde alinirlar. Bu çiftler
  x ve y eksenlerini temsil ederler.
• Imalatçilar tarafindan verilen hata payi, isaret
  derinligine esit datum isaretin çevresindeki
  maksimum yatay yariçapa kadar olan uzunlugun
  yüzde biri civarindadir. Böylece, 100 m lik bir
  derinlikte derinlikten baslayan 100 m lik
  yariçapta ?1 m lik konum dogrulugu beklenir.
  Bütün sistemin kullanmadan önce kalibre edilmesi
  gerekir. Bu islemlere teknenin bagil baslama
  noktasinin ayarlanmasi islemlerinden baslanir. Bu
  islemler, kapali ve derin sularda yapilan
  testlerle belirlenir.

58
Akustik Sistemler

• Doppler Sonar (Su Alti Ses Ölçümü)
• Doppler sonar, 200 metreden daha az derinlikerde,
  teknenin hizini ve dipten derinliginin elde
  edilmesini saglar. Bu derinligi asan yerlerde
  gönderilen pulslar deniz tabanindan ziyade su
  tabakalarindan yansimalarla geri gönderilir.
  Sonuçta hiz ve uzaklik verileri, su kütlesine
  bagimli olur. Doppler sonar, iyi çalisan bir gemi
  logundan (geminin hizini ölçme aleti) biraz daha
  iyidir. Doppler sonar, hareketli su kütleleri
  disinda, yalnizca dünyanin yüzeyine göreli
  uzaklik ve yön ölçüm degerleri saglayabilir.
• Teknenin deniz tabani üzerindeki göreli
  hareketinin yarattigi doppler frekans kaymasi
  tekneden gönderilen akustik pulslarla
  hesaplanabilir. Bu pulslar, deniz tabani boyunca
  gönderilir ve yansitildiktan sonra tekneye
  dönerken alinir.

59
Akustik Sistemler
60
Akustik Sistemler

• Doppler hiz verileri, zamanla birlestirilerek
  mesafe elde edilir. Gönderimin (transmisyon)
  yatayla yaptigi açi bilinmelidir. Ayni sekilde
  akustik pulsun yayilma hizi da bilinmelidir.
  Veriler, gönderme (transmisyon) hatti boyunca hiz
  ve mesafe konularinda bilgi içerir. Genellikle
  teknenin basi boyunca. Tekne, gelgit ve akintilar
  yüzünden deniz tabani üzerinde yengeç gibi
  hareket edebilir. Tekne (bas kiç vurma)
  hareketleri yapar ve dalga hareketleri yüzünden
  sallanir. Bu nedenle eger teknenin basi x
  eksenini olusturursa ve alabandadan alabandaya
  dogrultu da y eksenini olusturursa ve 4 puls
  gönderilirse - ileriye bas tarafa, geriye kiç
  tarafina, iskele tarafina ve sancak tarafina -
  teknenin hizinin x ve y bilesenleri ölçülebilir.
  Sallanma ve diger yaniltici etkileri elimine
  edilir.

61
Akustik Sistemler

• Eger teknenin bas tarafina göre jiroskoplu pusla
  tarafindan elde edilen yöneltme verileri, x ve y
  verilerine uygulanirsa, geminin gerçek yönü ve
  hizi düzeltilir ve deniz tabani boyunca
  hesaplanir. Bu basit sistemler doklu (gemi
  havuzu, rihtim) genis gemilerde sik sik
  uygulanir. Bunlar sadece basa, kiç tarafina,
  sancak ve iskele yönünde hiz verirler. Uydu
  konumlama sistemlerinde uygulanabilen ölçüm
  sistemi gerçek yol ve hiz konusunda etkilidir. Bu
  yöntemin dogrulugunun olmamasi (zamana bagli
  olarak artar) ve pulse-8 gibi ortadan - uzun
  mesafeye EPF sistemlerinin yayilmasi nedeniyle
  self olanlarinin büyük bir kismini kaplar.
  Buralarda endüstri faaliyetleri gerçeklestirilir.
  Sonar Doppler sistemleri günümüz entegre
  sistemlerinde pek kullanilmazlar.

62
Akustik Sistemler

• Inersial Navigasyon
• Inersial (eylemsizlik) maddenin bir özelligidir.
  Madde hareketsiz bir durumdadir ya da düz bir hat
  üzerinde düzgün, tek yönlü hareket eder. Dis bir
  güç, eger ona etki ederse durumunda meydana gelen
  degisiklik dis güçle orantili olur. Bir
  eylemsizlik sistemi jiroskop ve hizlanma ölçücüsü
  çiftinin x,y ve z düzlemine siralanmasi ile
  olusur. Bunlar daha sonra oynak (ya da sabit) bir
  çerçeveye yerlestirilir.
• Eger platform bilinen bir noktayla
  iliskilendirilirse ve daha sonra hareket
  ettirilirse, sonuç hizlanma jiroskop - hizlanma
  ölçüsü (akselometre) tarafindan algilanir
  Bunlarin çikislari zamanla birlestirilerek
  platformda birim zaman basina katedilen mesafe
  bulunmus olur. Bu üç çikis çiftleri yön
  bulunmasinda kullanilir. Bu sistemlerin pahali
  olmasi nedeniyle kullanimlari genellikle askeri
  ve hükümet çalismalariyla sinirli kalmistir.

63
Otomasyon Sistemleri

• Ölçme anindaki nokta konumunun belirlenmesi,
  konumu belirlenen bu nokta ile bir sonraki konum
  belirleme noktasi arasindaki dogrultu üzerinde
  periyodik araliklarla derinlik ölçümleri
  yapilmasi ve bu bilgilerin sayisal veya grafik
  olarak gösterilmesi, derinlik haritalarinin
  yapiminda arzu edilen hususlardir. Deniz
  haritaciliginda otomasyon, 1950 lerin sonunda
  radyo seyir sistemlerinin kullanilmasiyla baslar.
  Bilgisayar ve mekanik çizicilerin devreye
  girmesiyle, delikli okuma kartlarina girilen
  konum belirleme okumalari, bilgisayar tarafindan
  çizdirilmeye baslanmistir.

64
Otomasyon Sistemleri

• 1965 yilinda ise, bilgiler serdümenin önündeki
  ekrana aktarilmistir. Klasik çizim aletlerine
  göre çok daha hizli bir elektronik harita
  gösterimi olan bu ekranlara, bütün seyir bilgi ve
  noktalari çizdirilerek, hesaplari kolaylikla
  takip edilebilmektedir. 1970 lerde okunan
  veriler, manyetik bant veya kasetlere sayisal
  olarak aktarilmaya baslanmistir. Konum
  belirlemeden sonra, etüd sonu çalismalarinda
  derinlik verilerini otomatik olarak haritaya
  dökme islemlerine de bu tarihlerde baslanilir.
  Günümüzde bu sistemlere, radyonavigasyon
  sistemleri ile birlikte, yönölçer (cayro),
  parakete (hiz logu) ve uydu sistemleri gibi
  birçok konum belirleme sistemleri entegre
  edilebilmekte ve verilerin kalite kontrolu anlik
  olarak yapilabilmektedir.

65
(No Transcript)
66
Otomasyon Sistemleri

• Böylece konum belirleme, derinlik ölçme ve
  haritalama çalismalari, boyutlari küçülen
  bilgisayarlarin arastirma gemilerine monte
  edilmesiyle, tek bir sisteme entegre
  edilebilmistir. Böyle bir sistemde, çalisma
  hatlari ve aninda hesaplanan gemi konumlari,
  serdümen önündeki ekrana veya oto pilota
  gönderilebilmektedir. Son yillarda yaygin olarak
  kullanilmaya baslanan otomatik konum belirleme,
  derinlik ölçme, depolama, veri isleme ve
  haritalama sistemlerinin klasik ölçme yöntemleri
  yerine tercih nedenleri su sekilde siralanabilir
  (Dogan ve Alpar 1994)

67
Otomasyon Sistemleri

• Azalan rutin isler ve daha az kalifiye eleman
  gereksinimi,
• Hizlandirilmis islem ve hesaplamalar,
• Karmasik islemlerin gösterime daha kolay
  sunulabilmesi,
• Emniyet açisindan kritik alarm durumlarinin
  aninda tespiti,
• Yorucu rutin islemlerden dogan kisisel hatalarin
  azaltilmasi,
• Gerekli veri ve kosullarin standart bir sekilde
  uygun kayit ortamlarina depolanabilmesi,
• Maliyet giderlerinin azalmasi,
• Gelisen veri islem kolayliklari,
• Kullanicilarin manevralarina daha fazla zaman
  ayirabilmeleri.

68
Otomasyon Sistemleri

• Gerekli durumlarda sahildeki bir gelgit ölçerden
  su seviyesi bilgileri sisteme sokulabilmekte ve
  derinlik verilerinden su seviyesi degisimlerinin
  etkileri çikartilarak veriler belli bir datuma
  indirgenebilmektedir. Çevresel birimlerden gelen
  sayisal veri sinyalleri alan ve çevresel
  birimlere sayisal kontrol sinyalleri gönderen
  sistem, gerek radyonavigasyon, gerekse uydu
  verilerini kullanan konum belirleme aletleri ile
  gemideki yön ölçer ve hiz ölçerden yararlanarak
  sürekli mevki koyabilir. Derinlik ölçme
  sistemlerinden gelen sayisal derinlik verileri de
  sistemde depolanirlar. Sistem, akustik iskandil,
  sismik, manyetometre ve yandan taramali sonar
  gibi çevresel birimlere, belli araliklarla veya
  istenen bazi özel anlarda konum markalamalari
  gönderir. Böylece elde edilen veriler arasinda
  koordinasyon saglanir. Sistemin dogru çalismasi,
  yan birimlerin dogruluguna baglidir. Bu nedenle
  konum belirlemede mümkün oldugunca fazla konum
  belirleme sistemi ve sahil istasyonu
  kullanilmasina özen gösterilmektedir. Çalisma
  sonrasi elde edilen veriler, veri islem
  teknikleri uygulanarak haritalanabilir.

69
Otomasyon Sistemleri

• Derinlik haritalarinda dip topografyasi birçok
  degisik biçimde belirtilebilir. Yaygin olarak
  kullanilan seyir haritalarinda, yogun araliklarla
  derinlik degerleri belirtilerek belli araliklarla
  es derinlik egrileri çizilmektedir. Ülkemizde
  memleket kara haritalari içinde kalan kiyi
  denizlere ait hidrografik çalismalar
  Gauss-Krüger projeksiyonuna göre çizilmektedir.
  Diger bir harita sekli ise, derinliklerin belli
  aralikli es derinlik egrileriyle belirtildigi
  haritalardir. Bunlar kullanicinin dip
  topografyasini daha iyi algilayabilmesini saglar.
  Diger batimetri haritalari ise, renklendirilmis
  haritalar, sekillendirilmis boyamali haritalar ve
  gölgelendirilmis sekilli haritalar olup, es
  derinlik egrilerinin çizilmedigi yerlerde gerçek
  derinlikleri gösteremedikleri için pek kullanisli
  degildirler.

70
Otomasyon Sistemleri

• Hidrografik haritalarin yapilmasi için açilan
  paftalara önce jeodezik noktalar isaretlendikten
  sonra kiyi seridine ait ayrintilar islenir. Daha
  sonra her konum noktasi için ölçülmüs olan
  derinlik degerleri haritaya geçirilir. Profiller,
  gridler seklinde alinmissa, kesim noktalarindaki
  derinliklerin birbirleriyle uyusumu kontrol
  edilir. Haritaya geçirilecek degerler,
  düzeltilmis ve indirgenmis degerler olmalidir.
  Otomatik veri toplama, depolama ve isleme
  sisteminde, haritalama islemi yapilmadan önce
  sistem konfigürasyonu, çalisma hatlari, veri
  tabanlari ve gelgit dosyalari hazirlanmalidir.
  Daha sonra kayit verilerin, islenebilir XYZ
  dosyalarina formatlanmasi, ölçme noktalari ve
  yardimci seyir istasyonlarinin XY
  koordinatlarinin datum indirgemesi yapilir. Bu
  çevrimdeki en önemli islemler, derinlik
  düzeltmeleri ile ilgili olanlardir (Dogan ve
  Alpar 1994)

71
Otomasyon Sistemleri

• Gelgit Düzeltmesi
• Su seviyesi verilerinin hazirlanmasi,
• Temel istasyondan olan zaman farkina göre gelgit
  hesabi,
• Ortalama gelgit seviyesinin girilmesi,
• Derinlik dosyalarinin düzeltilmesi.
• Ses Hizi Düzeltmesi
• Sudaki ses hizlarinin derinlige göre sisteme
  girilmesi,
• Bu verilerin dosyalanmasi,
• Derinlik dosyalarinin düzeltilmesi.
• Bundan sonra, kaydedilen ham derinlik verilerinin
  ses hizi, gelgit ve transdüser derinligi
  düzeltmeleri, hazirlanan veri dosyalarina göre
  sistem tarafindan otomatik olarak yapilir

72
HIDROGRAFIK HARITALARDA KULLANILAN
PROJEKSIYON SISTEMLERI

• Yeryüzü düzlem bir yüzey olmadigindan, harita
  çiziminde amaca en uygun kosullari gerçeklestiren
  projeksiyon yöntemi seçilir. Projeksiyon
  yönteminin özelligine göre, haritada açi, uzunluk
  veya alan deformasyonlari olusur. Amaca uygun
  projeksiyon yönteminin seçilmesi ile bu
  deformasyonlari azaltma veya bazilarini yok etme
  olanagi vardir. Hidrografik haritalarin büyük
  çogunlugunu olusturan deniz haritalarinin
  çiziminde, kolay ve ekonomik seyir istekleri
  birinci derecede etkili oldugundan, genellikle en
  kisa yol (ortodrom) seyrine veya sabit rota
  (loksodrom) seyrine olanak saglayan Gnomonik ve
  Mercator projeksiyon yöntemleri uygulanir. Kara
  haritalarinin tamamlanmasi amaciyla yapilan
  çizimlerde ise kara haritasina iliskin
  projeksiyon yöntemi uygulanir

73
Mercator Projeksiyonu

• Mercator projeksiyonunun temel ilkesi, dünyaya
  ekvator dairesi boyunca teget oldugu düsünülen
  bir silindir üzerine izdüsüm yapilmasidir.
  Mercator projeksiyonu, açi koruyan normal konumlu
  bir silindirik projeksiyondur. Mercator
  projeksiyonunda meridyen ve paralel daireleri
  birbirine dik dogrular seklinde olusur. Meridyeni
  temsil eden dogrularin araliklari esit olmasina
  karsin, paralel daire dogrulari ekvatordan
  uzaklastikça ara uzunluklari artar. Mercator
  projeksiyonun baska bir özelligi, dünya üzerinde
  meridyenlerle sabit açi yapan ve loksodrom adi
  verilen egrinin harita üzerinde bir dogru olarak
  görülmesidir. Bu özellik gemi ulastirmaciliginda
  büyük önemi olan sabit açili rota seyrine olanak
  sagladigindan, Mercator projeksiyonu deniz
  haritalari için çok kullanilan önemli bir
  projeksiyondur.

74
Mercator Projeksiyonu
75
(No Transcript)
76
(No Transcript)
77
(No Transcript)
78
Mercator Projeksiyonu

• Mercator projeksiyonuna göre hazirlanmis
  haritalarda tam ekvator üzerindeki bölgeler için
  deformasyon yoktur. Ancak ekvatordan uzaklastikça
  deformasyonlar büyüdügünden, yöntem maksimum 60?
  enlemine kadar uygulanabilir. Fakat 40?
  enleminden sonra haritalarda önemli ölçüde alan
  deformasyonu ortaya çikar.

79
Mercator Projeksiyonu

• Gemicilikte modern seyir olarak adlandirilan
  elektronik seyirde, geminin herhangi bir andaki
  konumunun belirlenmesinde, belirli istasyonlara
  göre ölçülen uzakliklarin ve dogrultularin
  Mercator projeksiyonuna göre yapilmis bir
  haritaya dogrudan isaretlenmesi kolay degildir.
  Çünkü radyo dalgalarinin yörüngeleri birer büyük
  daire egrisidir. Bu projeksiyonda büyük daire
  egrisi bir dogru seklinde olusmaz. Ancak bu
  egrilerin açiklik açilari, mercatoryal açiklik
  açisina dönüstürülerek haritaya isaretlenebilir.
  Dönüsüm için genellikle daha önceden hazirlanmis
  çizelgelerden yararlanilir. Mercator
  projeksiyonuna göre yapilmis haritalarda, en kisa
  yol olan büyük daire egrisi, küçük loksodrom
  parçalarina bölünerek sabit rotalar ile en kisa
  yol üzerinde ekonomik seyir olanagi vardir.

80
Gnomonik Projeksiyon

• Gnomonik projeksiyon yönteminin temel ilkesi,
  dünyaya kutup noktasinda teget oldugu düsünülen
  bir düzlem üzerine izdüsüm yapilmasidir. Burada
  projeksiyon merkezi, dünyanin merkezi ile çakisik
  oldugundan paralel daireleri birer daire,
  meridyenler ise bu daireleri esit parçalara bölen
  birer yariçap seklinde olusurlar. Projeksiyon
  yüzeyinin teget noktasindan uzaklastikça
  deformasyonlar hizla büyüdügünden, 60? den daha
  küçük enlemlerde yapilacak haritalar için bu
  projeksiyon yöntemi uygulanmaz.

81
Gnomonik Projeksiyon
82
(No Transcript)
83
Gnomonik Projeksiyonu

• Gnomonik projeksiyonun gemiciligi ilgilendiren en
  önemli özelligi, iki nokta arasinda en kisa yol
  olan büyük daire yayinin (ortodrom egrisinin)
  harita üzerinde bir dogru parçasi olarak
  görülmesidir. Gnomonik projeksiyonda büyük daire
  yayi her noktada meridyenle degisik açi
  yaptigindan gemi rotasinin sürekli degistirilmesi
  gerekir. Bunun uygulanmasi zordur. Bu nedenle
  Gnomonik projeksiyona göre çizilmis deniz
  haritalari, genellikle Mercator projeksiyonlu
  haritalarla birlikte kullanilir. Elektrometrik
  dalgalarin yörünge egrisi, Gnomonik projeksiyonda
  dogru olarak görüldügünden, bu projeksiyona göre
  yapilmis haritalar, elektrometrik konum belirleme
  veya elektronik seyir için büyük kolaylik
  saglarlar.