Etiket: HPM)

  • Anti-Drone Sistemleri: Soft-Kill ve Hard-Kill Çözümleri – [S01E02]

    Anti-Drone Sistemleri: Soft-Kill ve Hard-Kill Çözümleri – [S01E02]

    Dron tehditlerinin yelpazesi oldukça genişti; örneğin, İran yapımı Shahed adlı kamikaze dronlar 2,5 metre kanat açıklığına ve 3,5 metre uzunluğa sahip olup, 70 kilograma kadar patlayıcı taşıyabilirken, First Person View(FPV) dronlar 15-25 santimetre boyutlarında döner kanatlı olup, 300-700 gram arasında patlayıcı ile tankları ve askerleri havan tarzı mühimmatlarla etkisiz hale getirebilmekteydi.

    Rus ordusuna ait bir tanıtım videosunda, 60 mm havan mühimmatı taşıyan FPV dronlarının operasyonları gösterilmektedir.

    Bu yazıda, özellikle FPV ve benzeri küçük dronlara odaklanmayı tercih ettim. Bu küçük(!) tehditler, kolayca üretilebilmekte ve siviller tarafından da kullanılabilmekteydi. Bu nedenle, bu boyuttaki dronlara karşı geliştirilen çözümleri incelemek ve ülkemizin koşullarını göz önüne alarak etkili bir sistem geliştirmek kritik öneme sahipti.

    Çözümlerin Sınıflandırılması

    Tehditlere yönelik çözümler literatürde genellikle ikiye ayrılıyor: fiziksel imha (hard kill) ve elektronik karşı tedbir (soft kill). Savunma sektörüne ilk başladığımda, elektromanyetik spektrumda geliştirilen çözümler bana çok anlamlı geliyordu ve bunların en kritik sistemler olduğunu düşünüyordum. Bu sistemler, elektromanyetik alanda karıştırma, aldatma gibi müdahalelerle platformu etkisiz hale getirmeyi amaçlıyordu.

    Bu sistemlerin önemini yitirdiğini söylemek istemem; ancak her duruma uygun ve kesin sonuçlar veren sistemler olmadıklarını zamanla fark ettim. Sadece küçük dronlar için değil, aynı zamanda büyük boyutlu sistemler için de geçerli olan ve geliştirilmesi elzem olan bu sistemlere savaş sırasında sıkça rastladık. Genellikle radar, elektro-optik ve jammer’dan oluşan entegre sistemler çeşitli senaryolarda görev yaptılar.

    Polonyalı APS firmasının MIMO radarına entegre edilmiş jammer sistemi bunlardan biriydi. Bu sistem, radar kesit alanı 0,01 metrekare olan ve neredeyse tüm radarların tespit etmeyi hedeflediği dronları 3 kilometre öteden tespit edebildiğini ve karıştırdığını iddia ediyordu. Ukrayna’da kullanıldığı söylendi; ancak performansıyla ilgili bir videoya rastlamadım.

    Polonyalı APS firmasının SKYctrl Entegre Elektronik Karşı Tedbir Ürünü

    Sistemler, dronların çalıştığı frekanslarda görev yapamadıklarında veya kumanda ile dron arasındaki iletişim protokolünü bastırabilecek kadar etkili olamadıklarında, tehdidi bertaraf edemeyeceklerdi. Gelişmiş protokolleri karıştırabilmek yeterince zorken, bir de karşımıza kablolu dronlar çıktı.

    Bu durum, insanları tespit ve karıştırma sistemleri gelişmeye devam ederken, fiziksel imha çözümleri üzerine çalışmaya yönlendirdi.

    Elektronik karıştırmaya kıyasla, fiziksel imha teknikleri daha geniş bir yelpazeye sahipti. Bu teknikler arasında parçacıklı mühimmatlar, uzun namlulu silahlar, lazer ile imha, elektromanyetik darbe, avcı kuşları kullanma, ağ atarak etkisiz hale getirme ve çarparak/yakında patlayarak imha yer almaktadır. Ancak, bu yöntemlerin ne kadar etkili olduğu konusu hala tartışmalıdır.

    Silah ve Mühimmat Çözümleri

    Öncelikle, dronlara karşı geliştirilen mühimmatlara baktığımızda, Rusların denediği fişek kovanları dikkat çekmektedir. Bu kovanların içine, etkin menzilde açılacak şekilde çok sayıda parçacık, kevlar ağlar veya bilyeli ipler yerleştirilmektedir. Bu sayede, etkin alanın artırılması hedeflenmektedir.

    Bu yöntem, Sovyet avcıları tarafından da kullanılmış olup, 50 metrede 12 cm’lik bir yayılma sağlamaktadır.

    Bu çözümlerdeki en büyük sorun, fişeklerin etkin menzilidir. Maksimum 50-80 metre arasında etkili olduğu belirtilen bu fişeklerin, askerler tarafından etkili bir şekilde kullanılması oldukça zordur. Üzerine doğru hızla gelen ve patlayıcı taşıyan bir drona karşı, askerin doğru bölgeye atış yapabilmesi için sadece 3-5 saniyesi vardır ve bu atışın dronu düşüreceği de garanti değildir. Böyle bir durumda, kaçmaya çalışmak daha mantıklı olabilir. Askerlerin nasıl bir eğitim aldığını bilmiyorum; ancak böyle bir durumda sakinliği koruyarak hedefe ateş edebilmek zor olsa gerek. Bu nedenle, silahların etkili menzilleri uzatılmalı veya kullanılan kartuşların etkin alanı artırılmalıdır.

    Lazer ve Elektromanyetik Darbe ile İmha Çözümleri

    Beş yıl önce, lazer ile bir tehdidi imha etmek oldukça sofistike bir yöntem olarak algılanabilirdi. Ancak, sonrasında yaşanan gelişmeler ve ortaya çıkan ürünler, bunun bir çözüm olabileceğini gösterdi. Lazer ile imhanın avantajları arasında, ışık hızında ilerleyerek hedefe ulaşabilmesi, gelişmiş pan-tilt sistemleri sayesinde hassas hareketler yapabilmesi ve mühimmatlara göre daha ucuz olması sayılabilir. Bunun yanında, sürekli enerji gerektirdiği için görece büyük sistemlerdir. Mobil olsalar bile, er koruması için elverişli olmayabilirler. Ayrıca, 15 m/s hızla düzensiz bir şekilde kendisine doğru hareket eden bir dronu takip edebilme ve zarar verme konusundaki performanslarına dair kesin bir bilgiye sahip değilim. Büyük platformlar ve kritik üsler için mutlaka geliştirilmesi gereken bu sistemler, piyadelere tehdit oluşturan dronları engelleme konusunda yeterli olmayabilir.

    Birleşik Krallık, yeni nesil savaş silahı olan “DragonFire Lazer”i tanıttı. Yönlendirilmiş enerji silahı olan bu sistem, kilometrelerce uzaktaki bir dronu hassas bir şekilde imha edebilmektedir. Ayrıca, helikopterlere karşı da etkili olduğu belirtilmektedir.

    Benzer bir diğer sistem ise, elektromanyetik darbe göndererek dronun uçuş kontrolcüsü, GPS, motor sürücüleri ve batarya yönetim sistemi gibi elektronik bileşenlerini bozmayı hedeflemektedir. Bu alanda öne çıkan iki sistem bulunmaktadır: Amerikan Hava Kuvvetleri Araştırma Laboratuvarı (AFRL) tarafından geliştirilen THOR sistemi ve Epirus firması tarafından geliştirilen Leonidas sistemi.

    Epirus firması tarafından geliştirilen Leonidas sistemi

    THOR sistemi, yaklaşık 30-35 metreküp hacme sahip ve bu nedenle piyade koruması için pek uygun olmayabilir. Ayrıca, açık kaynaklarda rastlayamasam da, bu tür sistemlerin etkili menzillerinin kısa-orta mesafe olarak sınıflandırıldığı ve mesafenin karesine oranla etkilerinin azaldığı bilinmektedir. Yönsüz veya geniş hüzmeye sahip sistemler, kritik bölgelere yapılan sürü dron saldırıları için gerçekten etkili olabilir.

    Avcı Kuşların Kullanılması

    Bu konu üzerine geliştirilen sistemleri incelerken, yırtıcı kuşların dron yakalamak için kullanıldığını duyduğumda şaşırmıştım. Canlıların böyle durumlarda kullanılması ilk başta faydasız geliyordu; fakat sonradan canlıların ne kadar gelişmiş sistemlere sahip olduğunu fark ettikçe, bu tür çözümleri ciddiye almaya başladım.

    Şöyle ki, şu ana kadar geliştirilen dört bacaklı köpekler K9 köpeklerinin yanında birçok yönden yetersizdi. Black Hornet sistemi bir sinek kuşuna veya sivrisineğe bakıldığında hiçbir iltifat alamayacak kadar basit kalıyordu. Daha birçok örnek verilerek insanı hayrete düşürebilecek bu üstünlük, dronlara karşı da zaman zaman kullanılıyor.

    Kartal havadaki dronu çeviklik ile yakalıyor.

    Kuşların stabilizasyonu, akıllara durgunluk verecek kadar gelişmiştir. Avlarını havada hiç hareket etmeden takip edebildiklerini gözlemlemek gerçekten etkileyicidir. Dronlar ise bu konuda MEMS tabanlı INS sistemlerine ve GPS gibi navigasyon sinyallerine dayanır, ancak mevcut sistemler bir kuşa kıyasla oldukça sınırlıdır. Dronlar istenilen tehdide karşı otonom görevler gerçekleştirebilirler ancak algoritmalarının ne kadar gelişmiş olduğu tartışma konusudur.

    Araçlardaki otonomi algoritmalarının aksine, 6-12 aylık kuşların 1-2 yıl arasında bir eğitim sürecinden geçtikten sonra deyim yerinde ise muhteşem bir otonom yakalama algoritmasına sahiptir. Kuşların gözleri ve hisleri avlanma konusunda günümüz teknolojilerinin çok ötesindedir. Kuşlar, görüntü işleme konusunda inanılmaz bir yetenek sergiler. Ayrıca elektromanyetik karıştırmalardan etkilenmezler ve batarya sorunlarıyla karşılaşmazlar. Gerçekten de akıllara durgunluk verecek kadar mükemmeldirler.

    Bununla birlikte, dronların pervaneleri nedeniyle kuşların ayakları ve vücutları zarar görebilir. Ayrıca, patlayıcı yüklü dronlar yakalandıklarında ciddi yaralanmalara veya ölüme yol açabilirler. Bu tür durumlara çözüm bulunabilirse, üs bölgelerinde kullanımları için hiçbir engel bulunmaz. Ancak, piyadelerin yanında taşıyabilmesi ve onları besleyebilmesi oldukça zor bir iştir. Ayrıca, sayısal anlamda ne derece yeterli olduğu da düşünülmelidir.

    Ağ Atarak Etkisiz Hale Getirme

    Tankları korumak için kafes kullanmak ve askerlerin geçeceği yolları ağ ile kapatarak ilerlemek etkili bir çözümdür ve bu tür uygulamalara sıkça rastlanmaktadır. Bunun dışında, havadaki dronları yönlendirilmiş ağ ile yakalayarak etkisiz hale getirmek de bir diğer yöntemdir.

    Bu yöntem için iki farklı konsept geliştirildiğini fark ettim. Bunlardan ilki, havadan havaya çalışan bir sistem olup, dronların havada ağ atarak düşman dronlarını yakalamasını içeriyor. Bu konsept üzerine çalışan birden fazla firma bulunuyor ve incelediklerim arasında Fortem Technologies’in DroneHunter ürünü özellikle dikkatimi çekti. Bu sistem, hem sabit kanatlı hem de döner kanatlı dronlara karşı etkili olacak şekilde tasarlanmış. Ayrıca, tehdit dronu taşıyabilecek kadar dayanıklı olması, gerektiğinde paraşüt açabilmesi ve yakalanan dronu istenilen bir noktaya götürebilmesi gibi özellikleriyle öne çıkıyor.

    Fortem Technologies firmasının DroneHunter F700 Ürünü

    DroneHunter, çalışabilmek için bir radara ihtiyaç duyuyor. Üzerinde bulunan TrueView R20 adlı AESA radarı ile tehdit dronu ile kesişim noktasını hesaplayarak ağını bırakıyor. Ukrayna’nın bu dronlardan altı adet satın aldığına dair haberler gördüm, ancak operasyonel başarılarına dair elimde herhangi bir bilgi bulunmuyor. Bu sistemin fiyatının tehdit unsurlarına kıyasla oldukça pahalı olduğunu düşünüyorum. Her ne kadar elektronik karıştırma ve darbe ile imha yöntemlerine alternatif olarak kullanılabilse de, hızla gelen bir FPV dronunu tespit ettikten sonra kalkış yapıp zamanında etkisiz hale getirmesi oldukça karmaşık bir süreç gibi görünüyor. Sistemin tekrar kullanılabilir olması bir avantaj sağlasa da, üzerindeki gelişmiş sensörler ve radar nedeniyle vurulması halinde ciddi bir finansal kayba yol açabilir. Bu nedenle, er seviyesinde bir savunma için çok uygun olmadığını, ancak bu tür sistemlerin yeteneklerinin geliştirilmesi gerektiğini düşünüyorum. Bu sisteme benzer bir diğeri ise DARPA tarafından sunulmuş ve mobil yapılara kolay entegrasyon ile gelen tehditleri etkisiz hale getirmeyi amaçlıyor.

    DARPA tarafından geliştirilen Mobil Birlikleri Koruma Sistemi

    İkinci konsept ise yerden havaya bir ağ fırlatarak dronları etkisiz hale getirme prensibine dayanıyor. Bu alanda OpenWorks firmasının geliştirdiği Skywall sistemi oldukça ilgi çekici. Firma, elektro-optik ve görüntü işleme teknolojilerinde ilerleme kaydettikten sonra, hedefe ulaştığında açılan bir ağ sistemine sahip bir mühimmat geliştirmiş. Skywall, hem pikap üstü hem de omuzdan atılabilen versiyonlara sahip. Hatta, Biden’ın bir NATO faaliyeti sırasında omuzdan atılabilen bu sistemle dronlara karşı korunduğu bilgisi paylaşılmış.

    Bu sistemin etkili bir çözüm sunduğunu düşünüyorum, ancak performansı konusunda bazı soru işaretlerim var. Özellikle yanca hareket eden bir dronu hedef almak zor olabilir, çünkü atılan mühimmat, ateşlendikten sonra yön değiştiremiyor.

    Bunun yanı sıra, el tipi ağ tabancaları da geliştiriliyor ve bu sistemlerin piyade birlikleri için en pratik çözümlerden biri olabileceğini düşünüyorum. Ancak burada ağın her atışta düzgün açılması, menzilinin yeterli olması ve hedefe isabet oranının yüksek olması gibi kritik mühendislik sorunlarının çözülmesi gerekiyor.

    Bununla birlikte, etkili menzilinin oldukça kısa olabileceğini göz ardı etmemek gerek. Ayrıca, platformlara yönelik saldırılarda tabancayı ateşleyecek kişi olmadığı için ağ fırlatma sistemlerinin pan-tilt mekanizması ve gelişmiş görüntü işleme yetenekleriyle donatılarak yeniden tasarlanması gerekebilir.

    Son olarak, hem maliyet açısından hem de etkinlik bakımından, Ukrayna’da büyük ilgi gören ve gelişmiş ülkeler tarafından da aktif olarak çalışılan önleyici dron çözümlerini inceledim.

    Devamı için buraya tıklayınız.