Stratejik seviye ataletsel ölçüm birimleri

ROKETSAN tarafından altı ayda bir yayımlanan “ROKETSAN Dergi”nin 12. sayısında, ROKETSAN mühendislerinden İpek Yersel, Merve Çelikbudak Altıntaş ve Mustafa İnci’nin kaleme aldığı bir makaleye yer veriliyor.

“ROKETSAN Dergi”nin 18. sayısına, mobil uygulamamızın dergi bölümünden ücretsiz olarak ulaşabilirsiniz.

Dergide yer alan “Stratejik Seviye Ataletsel Ölçüm Birimleri” başlıklı yazıyı, takipçilerimize sunuyoruz:

STRATEJİK SEVİYE ATALETSEL ÖLÇÜM BİRİMLERİ

“Atalet” cisimlere herhangi bir kuvvet ya da tork uygulanmadığında cisimlerin hareket durumlarını koruma eğilimini ifade eder.

Bu özellik Newton tarafından 1. Hareket Yasası olarak ifade edilmiştir. Ataletsel Ölçüm Birimlerini oluşturan ataletsel sensörlerin çalışma prensibi temel olarak bu yasaya dayanır.

Ataletsel Ölçüm Birimi (AÖB); ivmeölçerler, dönüölçerler, elektronik kartlar ve mekanik bütünden oluşan ve dış kaynaklardan bağımsız olarak ölçüm yapma yeteneğine sahip bir bütündür.

Dönüölçerler, referans koordinat sistemine göre açısal hızı, ivmeölçerler ise doğrusal ivmeyi ölçen ataletsel sensörlerdir. Genel olarak, üç adet ivmeölçer ve üç adet dönüölçer ortogonal olarak yerleştirilerek sensör bloğu oluşturulur. Farklı konfigürasyonlarda yerleştirilen ve yine üç boyutlu ivme ve açı bilgisi veren konfigürasyonlar da mevcuttur.

AÖB’ler;

• Sürekli veri sağlar,

• Çalışma sırasında dışarıdan bilgi gerektirmez,

• Elektronik olarak bozulamaz, karıştırılamaz ve kesintiye uğratılamaz,

• Dışarıya yayın yapmaz,

• Her türlü çevre koşulunda görev yapabilir,

• Yüksek hız ve dinamiklerde bilgi verebilir.

Ataletsel Ölçüm Birimlerinin Sınıflandırılması

AÖB’ler; üretim teknolojilerine ve performanslarına göre farklılık gösterir.

AÖB’ler, düşük performanstan yüksek performansa doğru kontrol, taktik, navigasyon ve stratejik seviye olmak üzere başlıca dört sınıfa ayrılır.

AÖB’nin hassasiyet seviyesi, platform dinamikleri, görev süresi, ağırlık-boyut-güç özellikleri kullanıldıkları platformlara göre değişkenlik gösterir. AÖB’lerin kullanım alanları ve sınıflandırılması Şekil 1’de gösterilmiştir.

AÖB’ler seviyelerine göre farklı miktarlarda pozisyon kayma hatalarına neden olurlar. Farklı performans sınıfındaki AÖB’lerin dönüölçer rastgele hataları dikkate alınarak yapılan karşılaştırması Şekil 2’de verilmiştir.

Stratejik seviye ataletsel ölçüm birimlerinin uygulama alanları Şekil 3’te gösterilmiştir. Ataletsel Ölçüm Birimlerinin seviyelerini kullanılan ataletsel sensör karakteristikleri belirler. Sabit hata, orantı katsayısı ve açısal rastgele yürüyüş hatası ataletsel sensör hassasiyetini kritik olarak etkileyen başlıca parametrelerdir. Performans sınıflandırması yapılırken en belirleyici parametre sabit hata tekrarlanabilirliğidir. İvmeölçer ve dönüölçer sabit hata tekrarlanabilirlik değerlerine göre performans sınıflandırılması Şekil 4’te gösterilmiştir.

Ataletsel ölçüm birimlerindeki dönüölçer ve ivmeölçer hata kaynakları, konum hatasının zamanla büyümesine neden olur. Stratejik seviye AÖB’ler, 24 saatlik bir görevde 1 deniz milinden (nmi) daha az hata kriterini sağlayabilecek hassasiyettedirler. Diğer performans sınıflarına göre AÖB’lerin pozisyon kayma özellikleri Tablo 1’de gösterilmiştir.