Starlink Projesi ve İHA sistemlerine etkileri
22/12/2022 11:30
Jandarma Yüzbaşı Mümin Haşimoğlu ve Jandarma Yüzbaşı M. Berkan Güzel, Jandarma Dergisi için kaleme aldı:
STARLINK PROJESİ VE İHA SİSTEMLERİNE ETKİLERİ
Günümüzde internet erişimi elektrik, su, doğalgaz gibi bir temel gereksinim haline gelmiş ve hemen hemen her evde hatta ceplerimizdeki akıllı cihazlarda vazgeçilmez olarak görülmeye başlanmıştır. İnsanların yoğun olarak yaşadığı bölgelerde internet hizmetine erişim genellikle sorun olmamakla birlikte, dünya genelini düşündüğümüzde nüfus yoğunluğunun az olduğu alanlarda internet hizmeti sağlamak çok maliyetli, bağlantı kalitesi ise çok düşük olmaktadır.
Bu konuya çözüm olarak birçok teknoloji firması bir zamanların hayali olan tıpkı hâlihazırda kullandığımız televizyon yayınları gibi uzaydan tüm dünyaya internet dağıtımı üzerine çalışmalar yapmakta, ancak maliyetinden ve teknolojik yetersizliklerden dolayı gerekli ilerlemeyi kaydedememiştir.
Ocak 2015 tarihinde Tesla firması ile adını sıkça duyduğumuz Elon Musk, bir diğer şirketi olan SpaceX aracılığıyla, uydular üzerinden yüksek kalitede geniş bant internet sunmayı amaçladığı projesi olan Starlink’i tanıtmıştır. Nisan 2019’da ABD Federal İletişim Kurulu FCC, SpaceX’e yaklaşık 12.000 uydunun yörüngeye yerleştirilmesi için izin vermiştir. Toplamda 42 bin uydudan oluşacak bu proje kapsamında 24 Mayıs 2019 tarihinde ilk 60 uydu, yine SpaceX firmasının üretimi olan Falcon 9 roketiyle birlikte uzaya gönderilmiştir.1
Starlink, geleneksel uydu internetinin çok üstünde performans ve yer altyapısı sınırlamalarıyla sınırlandırılmamış küresel bir ağ ile erişimin güvenilmez, pahalı veya tamamen kullanılamaz olduğu konumlara yüksek hızlı geniş bant internet sunması öngörülen bir takımyıldızı uydular projesidir.
Bununla birlikte uzayda internetin yeni bir teknoloji olmadığını söylemek yanlış olmaz, hâlihazırda bu işi yapan çok sayıda uydu mevcuttur ancak Starlink birtakım farklı özellikleriyle karşımıza çıkmaktadır. Starlink projesi ile 350 km’den 1160 km’ye kadar değişen irtifalarda önceden belirlenmiş yörüngeleri takip eden ve lazerleri kullanarak internet trafiğini çok hızlı yönlendiren 12.000 adetlik bir uydu ağından bahsedilmektedir. Dünyanın yörüngesinde Eylül 2021 itibariyle toplam 4.550 aktif kullanımda yapay uydunun dolaştığı düşünüldüğünde, Starlink projesi için uzaya gönderilmesi planlanan uydu sayısının hiç de azımsanmayacak bir düzeyde olduğu anlaşılmaktadır.2
Her birinin kütlesi 260 kg olan Starlink uydularının üzerinde çok güçlü dört anten ve bir güneş paneli bulunmaktadır. Uydularda yakıt olarak kripton kullanılan iyon itki motoru yer almakta ve Starlink uyduları, manevra yaparak başka uzay araçlarıyla ve uzay boşluğunda dolaşan çöplerle çarpışmalarını önleyen otonom bir sisteme sahiptir.3
SpaceX firması ayrıca bazı uydularını keşifler ve bilim amaçlı kullanmakla birlikte bazı uydularını ise askeri kullanım amacıyla satmayı da planladığını belirtmiştir.
SpaceX CEO’su Elon Musk, 28 Şubat 2020’de Florida’daki Hava Kuvvetleri Birliği’nin Hava Harp Sempozyumu’nda, SpaceX ve ABD Hava Kuvvetleri’nin Starlink uyduları ile havadan iletişim için 28,7 milyon dolarlık bir sözleşme imzaladığını belirtmiştir.4
Ayrıca Elon Musk’a 14 Ekim 2020 tarihinde Twitter üzerinden yöneltilen, Starlink uyduları trenler gibi yüksek hızlı hareket eden nesnelere yerleştirilebilir mi? Kırsal alanlarda ilerleyen, herhangi bir ağa bağlı olması mümkün olmayan trenlerin nihayet istikrarlı yüksek hızlı internet bağlantılarına sahip olabilmesi mümkün mü sorusuna “Evet. Her şey bir aşamalı dizi anten için yavaş kalır” cevabını vererek gelecekte otonom araçlar, trenler ve hatta İHAlar için Starlink’in kullanımı konusunda yeşil ışık yakmıştır.5
İHA sistemleri ilk üretildiklerinden itibaren uzun mesafelerde iletişimi sağlamak için Ku ve Ka bandında yer antenleri kullanırken uydu kontrolü için genelde hareketli mobil antenler kullanılmaktadır. Yer antenleri ile sağlanan iletişim İHA’nın bulunduğu irtifa, dünyanın şekli ve yer şekillerine göre 50-300 km aralığıyla sınırlanırken uydu iletişimi ile bu sınırlılık ortadan kaldırılmaktadır. İHA sistemleri otonom olarak görev kabiliyetine sahip de olsa anlık görüntü aktarımı, atış talimatı, görev güncelleme, görev iptali ve gelişen herhangi bir acil duruma müdahale için yer kontrol istasyonu ile iletişim halinde olmak zorundadır. Çift yönlü (Rx-Tx) geleneksel uydu iletişiminde gecikme ve düşük veri hızı başlıca sorun olmakla birlikte, bu sorun İHA sistemlerinde anlık görüntünün kalitesini ve komut-geri bildirim sürecini olumsuz etkilemektedir. Bunun yanında İHA üzerindeki anten de azımsanmayacak bir boyutta ve ağırlıkta olduğundan, (TUSAŞ üretimi ANKA İHA için örnek vermek gerekirse yaklaşık 20kg.) hava aracının faydalı yük taşıma kapasitesini ve havada kalma süresini azaltmaktadır. Her ne kadar şu anda ülkemizde kullanılan taktik ve operatif sistemler için iletişimdeki gecikme ve diğer dezavantajlar kritik bir öneme sahip olmasa da gelişen teknoloji ile mevcut İHAlara göre yaklaşık 10 kat daha hızlı seyreden jet motorlu İHA sistemlerinin envantere girmesiyle özellikle anlık komut-geri bildirim gecikmeleri hayati öneme haiz olacaktır.
Mevcut uydu sistemlerinde bir veri sinyalinin uyduya ulaşması ve yer istasyonuna geri dönmesi için geçen süre yaklaşık 240 ms’dir. Türksat 5A uydusu düşünüldüğünde Starlink uyduları yeryüzüne Türksat 5A uydusuna göre 100 kat daha yakın konuşlandırıldığından ve tüm dünyayı kapsayacak şekilde yaklaşık 42.000 uyduluk bir sistem olduğundan hem veri hızı artmış olacak hem de sabit ve daha küçük boyutlu bir anten vasıtası ile çok daha hızlı veri aktarımı mümkün hale gelecektir. Jet motorlu İHA sistemlerinin kullanımının yaygınlaşmasıyla birlikte, şu an için gözetleme ve yer hedeflerinin imhası için kullanılan İHAlar, muharebe sahasında hava üstünlüğünün sağlanması için düşman insanlı/insansız hava araçlarına karşı kullanılabilecektir. İHA sistemlerinde gerçekleşen bu hız ve güç artışı manevra kabiliyetinin önemini arttıracak, dolayısıyla veri transfer hızı kritik önem arz edecektir. Mevcut İHA sistemlerinin hızının artması, geleneksel uydu bağlantısının efektif ve stabil olmasını olumsuz etkileyecektir. Az sayıda uyduyla bağlantı kurmaktansa şeritler halindeki takımyıldız uydularla bağlantı kurulması daha verimli ve stabil veri akışı sağlamaktadır. İnsansız sistemlerin en büyük eksikliği insan duyusundan yoksun olmalarıdır. Çok sayıda farklı uydularla veri alışverişi uydu verilerinin birbirleriyle karşılaştırma olanağı da sağlayarak hatalı verilerin elenip veri analizinin minimum sapmayla hesaplanmasını sağlayacaktır. Bu sayede İHA sistemlerinin elektronik harp tehditlerine karşı koyma yeteneği gelişerek muharebe sahasındaki etkinliği artacaktır.
Gelişen teknolojiyle birlikte son zamanlarda adını sıkça duyduğumuz, belirli bir görevi icra etmek için eşzamanlı ve koordineli çalışan, tek bir lokasyondan komuta edilebilen birden fazla insansız hava aracı içeren Sürü İHA Sistemleri (Swarm Drones) konusundaki çalışmalar hız kazanmıştır. Fransa’nın İCARUS, İspanya’nın RAPAZ, Rusya’nın LİGHTNİNG projeleri bilinen çalışmalarının sadece birkaçıdır. Bu teknolojinin yaygınlaşmasıyla birlikte Sürü İHA Sistemlerinin konvansiyonel harp doktrinlerinde büyük değişikliğe yol açacağı öngörülmektedir.
Mevcut askeri iletişim uyduları, gelişmiş olmakla birlikte, artan ihtiyaç ve taleplerden dolayı sadece en önemli sistem ve operasyonlara tahsis edilmektedir. Sürü İHA sistemlerinin kullanımının artmasıyla birlikte hâlihazırda bant genişliği yetersiz kalan uydu sistemleri ihtiyacı karşılayamayacak, Starlink uydu sistemleri gibi iletişim bağlantı hızı yüksek ve koordineli çalışan zincir uydu sistemlerine geçiş kaçınılmaz olacaktır.
Referanslar
1 https://spacenews.com/spacex-submits-paperwork-for-30000- more-starlink-satellites/ Erişim Tarihi: 09.10.2021.
2 https://www.ucsusa.org/resources/satellite-database Erişim Tarihi: 18.11.2021.
3 https://bilimgenc.tubitak.gov.tr/makale/gokyuzunde-yeni-birtakimyildiz-starlink-uydulari.
4 https://www.geekwire.com/2020/spacex-ceo-elon-musk-toutsstarlink-satellites-robotic-fighter-jets-air-warfare-symposium/ Erişim Tarihi: 09.10.2021.
5 https://twitter.com/antonkanerva/status/1316234211280510976 Erişim Tarihi: 02.09.2021.
