AFET BİLGİ SİSTEMLERİ VE HABERLEŞME - Deneme Sınavı - 1

Haberleşme sistemleri telli veya telsiz haberleşmesi şeklinde iki grupta incelenebilir; A. Telli Sistemler: • Telli Karasal Sistemler (Analog, Dijital) • Internet Sistemleri (IP, Fram Relay, Wriless, ADSL) B. Telsiz Sistemleri: • Telsiz Sistemleri (Analog-VHF, UHF, HF-, Dijital/Trunk-Tetra, Apko 25 vb) • Uydu Sistemleri (VSAT, Unicast, Broadcast, Multicast Sistemler) • GSM Sistemleri ( Mobil Telefon Altyapıları)

Telsiz haberleşmesi, elektromanyetik dalgalar yardımıyla ses, resim vb. bilgilerin bir noktadan diğerine gönderilmesi işlemine verilen genel tanımdır. Telsiz, kara, hava ve deniz ulaşımında kullanılmaktadır.Telsiz haberleşmesi çalışma frekanslarına göre HF, VHF, UHF olmak üzere üç çeşittir. Telsiz cihazlarının kullanılacağı arazi şekilleri ve haberleşme mesafesi, frekans bantlarının seçiminde etkili olmaktadır. Buna göre, VHF bandında çalışan bir telsiz sisteminde haberleşme mesafesi birkaç km ile sınırlıyken HF bandında kıtalararası haberleşmeden bahsetmek mümkündür. DMR sistemi ise network tabanlı olarak çalışmaktadır. Telsiz cihazları; telsizin kendisi, besleme ünitesi, anten, anten kablosu ve mikrofon gibi bazı parçalardan oluşur. Telsiz cihazının çalışması için gerekli elektrik enerjisini sağlayan besleme üniteleri, el cihazlarında doldurulabilir. Ni-Cd / Li-ion pillerden oluşan batarya bloğudur.

E Edrine olarak kodlanır. Diğer ifadeler doğrudur

Anten Tuner Telsiz cihazı ile kablo ve antenin bütünleşik şekilde empedansını denkleştirmek için kullanılan ve içindeki bobin ve kondansatörün bağlanış şekline göre adlar verilen cihazdır.

HF telsizler, genellikle 1,6-30 MHz frekans aralığını kapsar. Temelde 3000 km ve daha uzak mesafe haberleşme için kullanılabilir. Dağlar, binalar gibi engeller uzak mesafe haberleşmesinde küçük etkiler yaratır. HF telsiz dalgaları, aynı zamanda 3 değişik şekilde yayılır: 1. Yer Dalgası: Yer dalgaları, kısa mesafelerde yer yüzeyi etrafında yol kat eder. Tipik olarak yer yüzeyinde 100 km kadar, deniz üzerinde 300 km kadar yayılır. 2. Direkt Dalga: Direk dalgalar, göndericiden alıcıya doğru, görüş çizgisinde yol kat eder. Örneğin yer istasyonundan yakın mesafede seyir eden bir uçağa gönderilen sinyal. 3. Hava Dalgası: Bu dalga, HF yayınının en önemli dalgasıdır. Radyo sinyalleri havaya doğru gönderilir ve iyonosfer tabakasından yeryüzünde uzun mesafedeki alıcıya doğru yansıtır. İyonosferin yansıtma özelliği gün boyunca, mevsimden mevsime ve senelik olarak değişir.

HF/SSB Telsiz Sistemlerinin Avantajları • Sabit ve mobil birimlerin kısa ya da uzak mesafeler içerisinde herhangi bir röle istasyonuna ihtiyaç duymadan ve yeryüzü şekillerinden bağımsız olarak birbiriyle görüşebileceği en uygun haberleşme sistemidir, • İlk kurulum maliyeti dışında herhangi bir işletim maliyeti yoktur, • Araçlarda kullanılabilecek şekilde mobil sistemler mevcuttur, • Diğer sistemlere kıyasla daha az bakım gerektirir ve dayanıklıdır, • HF/SSB haberleşmesinin ana problemi olarak nitelendirilen frekans tespiti problemi, son teknolojik gelişmeler sayesinde çözülmüştür, • Kaliteli bir ses haberleşmesinin yanı sıra data ve faks haberleşmesi yapılabilir, • Modern cep ve araç telefonu ağına benzer bir haberleşme ağı, HF/SSB cihazları tarafından oluşturulabilir, • Ek donanımlar –modemler- yardımıyla internet ve PSTN santrallerine erişim sağlanabilir, • HF/SSB ve VHF-UHF haberleşme sistemleri arasında arayüzler sayesinde bağlantı sağlanabilir. HF/SSB Telsiz Sistemlerinin Dezavantajları • Atmosferik gürültü ve ses sinyalindeki kararsız değişmeler, iletişimin kalitesini olumsuz yönde etkileyebilir, • Sistemin kullanılacağı ülkelerde yetkili kurumlardan frekans tahsisi ve kullanım lisansı gerektirir, • Etkin kullanımı için tam zamanlı çalışabilecek operatörlere ihtiyaç vardır, • Sistemi tüm fonksiyonlarıyla kullanabilmek için kullanıcı personelin eğitilmesi gerekir, • Görüşmeler üçüncü şahıslar tarafından izlenebilir ve görüşmeler süresince kolaylıkla araya girilebilir, • İletişim ağına sınırlı sayıda kullanıcı dâhil edilebilir, • Gerektiği şekilde kurulmadığı takdirde (yetersiz toprak hattı, kısa devreler vs.) diğer elektronik cihazlar tarafından üretilen elektromanyetik parazitlere maruz kalır, • Solar aktiviteye bağlı olarak günün değişik vakitlerinde iletişim kalitesi değişir.

Kısa mesafeli telsiz haberleşmesi VHF veya UHF bantlarında yapılır. VHF, Very High Frequency (Çok Yüksek Frekans) anlamına gelmekte olup 30-300Mhz arası frekans bandını; UHF, Ultra High Frequency (Ultra Yüksek Frekans) anlamına gelmekte olup 300Mhz-3Ghz frekans bandını kapsamaktadır. VHF sisteminde 2 tip haberleşme yapılmaktadır: 1. Dupleks Haberleşme (Röle Haberleşmesi): Dupleks çalışmada telsizler, alma ve gönderme işlemlerini farklı frekanslar üzerinden yaptıklarından sistemde iki taraflı telefon görüşmesi şeklinde görüşme gerçekleşebilir. Tam dupleks ve yarı dupleks olmak üzere iki çeşit dupleks çalışma yöntemi vardır. Tam dupleks çalışan bir sistemde, sistemdeki tüm birimler aynı anda alma ve gönderme yapma özelliğine sahiptir. Yarı dupleks çalışan bir sistemde ise yalnızca tekrarlayıcı telsiz bu özelliğe sahiptir; diğer telsizler aynı anda alma ve gönderme yapamaz. 2. Simpleks Haberleşme: Simpleks çalışmada, sistemdeki tüm birimler alma ve gönderme işlemlerini tek bir frekans üzerinden yaparlar. Telsizin alma sırasında göndermeci, gönderme sırasında ise almacı pasif konuma geçer. Yakın mesafe haberleşme amacıyla kullanılır.

Dijital Telsiz Teknolojisi (DMR) Sistemin Eski Klasik Analog Tip Sistemlere Göre Avantajları • Dijital telsizlerde (seçilen cihazın özelliğine göre) telsiz rölesinin kapsama alanında ses, kısa mesaj gönderim ve alma, titreşimle bildirim, GPS küresel yer belirleme yapılabilmektedir. • Tüm gelen ve giden çağrılar, mesajlar ana kontrol merkezinde ve ekranlı GPS modülü olan terminallerde (cep telefonu mantığında) kayıtlı olarak görülebilir. • Dijital telsizlerde temiz ve net ses haberleşmesi yapılabilmektedir. Özellikle aktarıcı röle sistemleri atmosferik karıştırıcı, parazit ve gürültü yapıcı elektronik sinyalleri engelleyici yapıya sahiptir. • Dijital röle sistemleri analog tip mevcut telsiz sistemlerini de, içindeki analog telsiz kartları üzerinden kullanabilme imkânı vermektedir. • Dijital aktarıcı röleler, özellikle cihaz üzerindeki internet bağlantı giriş portları sayesinde (bölge merkezlerine / kamp alanlarına kurulacak aynı telsiz sistem üzerinden) uzak mesafeler arası telsiz görüşmesi yapabilmektedir. • Cihazlar üzerinden telsiz telefon bağlantısı yapılarak oluşturulan gruplara/ekiplere genel ve seçmeli çağrı yapılabilmektedir. • Ana haberleşme merkezi kontrol bilgisayarı üzerinden sisteme ait yazılım üzerinden tüm sistem kullanıcısı kişi/ grup/ araçlar (röle kapsama alanı dâhilinde) GPS takibi yapılarak anlık konuşma, mesaj gönderme, yönlendirme yapılabilmektedir. Dezavantajları • Sistemin herhangi bir bölgeye konuşlandırılabilmesi için ihtiyaçlar ve kısıtlamalar ile ilgili ciddi bir çalışmaya ihtiyaç duyulur. Dolayısıyla teknik bir personel tarafından kurulması gerekmektedir. • İletişim süresi, batarya ömrü ile paralel olarak sınırlıdır. • Kullanıldığı alanın, yeryüzü şekillerine bağımlılığı söz konusudur. • Kanal, üçüncü kişiler tarafından kolaylıkla dinlenebilir ve müdahale edilebilir. • Doğru olmayan noktaya yerleştirilen röleler, iletişim ağının kullanılabilirliğini büyük ölçüde kısıtlar. • El telsizleri, fiziki yapılarının küçük olması nedeni ile sıklıkla çalınabilir ve kaybolabilir. • Diğer elektronik cihazların yaymış olduğu elektromagnetik dalgalar tarafından kolaylıkla enterferans (olumsuz yönde etkilenme) oluşabilir.

QRZ Beni kim çağırıyor? Seni ..... çağırıyor. • QSB Sinyalim zayıflıyor mu? (Fading). Sinyaliniz zayıflıyor.(Fading’e maruz kalıyor.) • QSK Sinyallerin arasından beni duyabiliyor musunuz? Sinyallerin arasından seni duyabiliyorum. • QSL Alındıyı teyit eder misiniz? Alındıyı teyit ediyorum/edeceğim. • QTH Mevkin neresi? Mevkim .......’dır. • QTR Doğru saat kaçtır? Saat ..:.. dır. • QRX Meşgül müsün? Meşgulüm.

Uzaktan algılama sistemleriyle görüntü temin etmenin, elde edilen verileri analiz etmenin ve anlamlı sonuçlara dönüştürmenin bazı temel adımları vardır (Şekil 3.1). Bunlar; • Uzaktan algılamanın en temel elemanı enerji kaynağıdır, algılayıcılara gönderilmek üzere elektromanyetik enerji gerekir. Bu enerji, ya güneş tarafından sağlanır ya da algılayıcı kendi enerjisini üretir. Kaynaktan çıkan enerji, öncelikle hakkında bilgi toplanması planlanan yere ulaşır ve geri yansıyarak algılayıcılara ulaşır. Bu esnada atmosferle devamlı etkileşim içindedir. • Elektromanyetik enerjinin yeryüzündeki nesnelerle girdiği etkileşim ve geri yansıması sonucu elde edilen bilgiler bize nesnelerin yapısı hakkında bilgi sağlar. Algılayıcılar, geri yansıyan bu elektromanyetik enerjiyi toplayıp kaydederler. Kaydedilen veriler, bir yer istasyonunda sayısal olarak işlenir ve görüntüye dönüştürülür. Elde edilen görüntüler, belirli amaçlar doğrultusunda (örneğin afet analizleri) bilgi elde etmek için bilgisayar destekli görüntü işleme ve kıymetlendirme yazılımlarıyla analiz edilir ve yorumlanır. Analizler ve yorumlamalar kullanılarak yeni bilgiler üretilmiş ve/veya bir sorun/problem (su baskınının etkilediği alanların tespiti gibi) çözüme kavuşturulmuş olur.

Elektromanyetik enerjinin yeryüzündeki nesnelerle girdiği etkileşim ve geri yansıması sonucu elde edilen bilgiler bize nesnelerin yapısı hakkında bilgi sağlar. Algılayıcılar, geri yansıyan bu elektromanyetik enerjiyi toplayıp kaydederler.

Uydu ve hava fotoğrafları, sel, heyelan, volkanik faaliyetler, çığ ve fırtınalar gibi çeşitli doğa olaylarının, zaman içindeki gelişim evrelerinin takibi açısından da etkili olarak kullanılmaktadırlar. Uydular aracılığıyla, bir fırtınanın ne zaman hangi bölgeleri etkileyeceğinin tahmini, bir volkanik faaliyetin ve lav akışının etkisinin izlenmesi, orman yangınlarının ne tarafa yayılacağının tespiti, bir sel olayının hangi bölgeleri etkilediği ve günler içinde gelişimi gibi konular açıklığa kavuşturulmakta, dolayısıyla afetlere karşı erken uyarı sistemleri geliştirilmekte, önlem ve kurtarma çalışmaları bunlara göre yapılabilmektedir. Uydu görüntüsü ve hava fotoğrafları çok yönlü bilimsel araştırmalar için kullanılabilmektedir. İncelenen alanının topoğrafya haritası, üç boyutlu arazi modeli, jeolojik haritası, arazi kullanım haritaları, doğal afet tehlike haritaları, orman – bitki örtüsü, madenler, su kaynakları, atmosfer ve sudaki çeşitli kirleticilerin tespiti, yerleşim alanlarının güncel durumları, sanayi, ticaret, ikamet alanlarının ve ulaşım sistemlerinin tespiti ve gözlenmesi ve tüm bu özelliklerin haritalanması uzaktan algılama yöntemi ile elde edilen veriler ile mümkün olmaktadır.

Uydu ve hava araçlarından alınacak görüntülerin birbirlerine göre avantajlı olduğu durumlar vardır. Uydular sayesinde, değişik spektrumlar (elektromanyetik ışınımın dalga boyuna göre dağılımı) kullanılarak geniş alanların görüntüleri alınabilir. Bunun için uydunun afet bölgesini gören bir noktada olması gerekir. Fakat uydunun afet bölgesini görebilecek konuma gelmesi, afet anında veya afetin hemen sonrasında mümkün olmayabilir ve uygun konuma gelmesi bazen günlerce sürebilir. Uyduların dünyanın herhangi bir noktasından yeniden görüntü alabilme süresine zamansal çözünürlük ya da yeniden ziyaret süresi denir (Örneğin, Sentinel 1 ve 2 uyduları Türkiye’de herhangi bir yeri 5-6 günde bir görüntüleyebilir). Bu gecikme, bazen afet esnasında veya afetin hemen sonrasında yapılacak çalışmalar ve afet sonrası acil müdahale çalışmaları için bir dezavantaj oluşturur. Bu gibi durumlarda “Hava Araçları” boşluğu doldurarak anlık ve kısmen daha dar alanların görüntülerini elde edebilir. Bu görüntüler uydularla aynı perspektiften çekilebileceği gibi ek perspektifler de sağlanabilir (örneğin uydular genellikle tam kuşbakışı görüntü alırken hava platformları eğik açıyla yapılardaki yıkım ve hasarı görüntüleyebilir). Uydunun avantajı daha geniş alanların görüntüsünü sağlayabilmesidir. Fakat uydu görüntülerinin çözünürlüğü, genellikle hava araçlarıyla alçak irtifadan alınan görüntülere göre daha düşük olmaktadır.

Mikro hava aracının operasyon irtifası 150 m, gidebileceği mesafe < 5 km, havada kalma süresi ise  1 saatten azdır.

Mini hava aracının operasyon irtifası 500 m, gidebileceği mesafe  < 25 km, havada kalma süresi ise  2 saatten azdır.

Midi hava aracı operasyon irtifası 1500 m, gidebileceği mesafe  < 50 km, havada kalma süresi ise  3-6 saattir.

Taktik hava aracı operasyon irtifası 3000 m, gidebileceği mesafe  < 200 km, havada kalma süresi ise  6-10 saattir.

Balon operasyon irtifası 1500 m, gidebileceği mesafe  < 25 km, havada kalma süresi ise  10  saatten azdır.

Sabit Kanat Hava Araçları: Sabit kanat İHA’lar, hızlı ve düz uçabilen, geniş manevralarla dönüşler yapabilen, irtifa azaltma-artırma sırasında yatayda da ilerlemesi gereken (dikey iniş kalkış yapamayan) hava araçlarıdır. Kanatların kaldırma kuvveti sayesinde havada kaldığı için yakıt tüketimi az olan ve yaklaşık 1 saat havada kalabilen İHA’lardır. Döner Kanat Hava Araçları: Bu kategoride 4 motorlu (Quadkopter), 6 motorlu (Hexakopter), 8 motorlu (Oktokopter) ve tek motorlu (Helikopter) hava araçları vardır. Havada kalabilmesi için motorların sürekli çalışması gerekmektedir. Belirli bir noktada havada asılı kalabilmektedirler. “Quadkopter” ve “Oktokopter” (dört-sekiz döner kanatlı İHA’lar) gibi kısa sürede enerjisi tükenen hava araçları mikro hava aracı sınıfına girmektedir. Bunların güç tüketimi fazladır. Buna karşın havada asılı kalma ve sabitlenerek istenilen noktadan/açıdan kaliteli görüntü alma özellikleri önemli bir avantajıdır. Mikro İHA’ların diğer önemli bir yeteneği yükselip alçalırken yatayda hiç hareket etmek zorunda olmamasıdır. Mini İHA’lar genelde sabit kanat uçaklardır. Bunların güç tüketimi döner kanatlı mikro İHA’lara nazaran az olduğu için havada 1 saatten fazla kalabilmektedir. Bir doğru boyunca eylemsizlik prensibine uygun olarak ilerlerler, geniş daireler çizerek dönebilirler. Bunları hareketsiz bir noktada bekleterek fotoğraf çekmek mümkün değildir. Yükselip alçalabilmeleri için eğimli uçarak yatayda da ilerlemek zorundadırlar. Mikro ve mini hava araçları, düşük maliyetli olması ve uçuş öncesi hazırlık süresinin 10 dakikadan az olması gibi özelliklerinden dolayı sivil alanda yaygın olarak kullanılmaktadır.

Hiperspektral algılayıcı sadece kuraklık ve erozyon da kullanılmaktadır.

Radar algılayıcılar fırtınada, hortumda ve orman yangınlarında kullanılmaz. Diğer afet türlerinde ise kullanılabilmektedir.

Elektromanyetik spektrum (tayf): Elektromanyetik ışıma, elektromanyetik enerjinin bir kaynaktan dalgalar olarak gelmesi olarak tanımlanabilir.

Spektrum: Tayf. Renklerin, seslerin, mikrodalgaların ve radyo dalgalarının, belli bir değer kümesi ile sınırlanmadan birbiri ardına süreklilik içinde değişmesi durumudur.

Dalga boyu: Bir dalga örüntüsünün tekrarlanan birimleri arasındaki mesafedir.

Piksel (hücre): Görüntünün en küçük birimidir. Dijital görüntüler yana yana gelen kare şeklinde pikseller topluluğundan oluşmaktadır. Aynı alanı kapsayan iki uydu görüntüsünden birinde, daha çok piksel varsa o görüntünün çözünürlüğü, netliği daha yüksektir.

Sentetik (yapay) açıklıklı radar (SAR), askeri ve sivil uygulamaları olan, gün ışığından bağımsız, hava koşullarından az etkilenen bir algılayıcıdır. Hareketli bir platform (uydu, uçak ya da İHA) üzerine yerleştirilen SAR algılayıcısı, mikrodalga sinyaller yayar ve geri yansımayı toplar. SAR görüntülemede, yansıyan sinyalden hedefin görüntüsü oluşturulur. SAR görüntülerinin kullanıldığı ya da faydalanıldığı afet türleri; • Deprem ve tsunami, • Sel baskını, bölgesel deformasyon (yeryüzünde meydana gelen yer değişimi, yükselme, alçalma, çökme, şişme; örneğin obruk ya da tasman oluşumları) olayları ve yavaş gelişen heyelan olayları, • Endüstriyel kazalar. Petrol sızıntıları çevreye ciddi şekilde zarar verebilecek kazalardandır. SAR görüntüleri ile petrol sızıntılarını ayırt etmekte iyi sonuçlar alındığı görülmüştür. Bu teknolojinin bu tür afetlerde kullanılmasının başlıca sebebi değişiklik tespiti ve analizini kolaylaştırmasıdır. Afet öncesi ve sonrası SAR görüntüleri karşılaştırıldığında yıkılan veya zarar gören yapılardaki farklılıklar kolaylıkla tespit edilebilmektedir. Ayrıca, deprem tahmini çalışmalarında SAR görüntüleri yerkabuğundaki deformasyonların incelenmesinde kullanılmaktadır. SAR verileri kullanılarak yüzeyin yükseklik haritası çıkarılabilir. Bu teknik kullanılarak yüzeyde meydana gelen değişimler santimetre mertebesinde ölçülebilmektedir. Depremler nedeniyle oluşan yer deformasyonlarının haritalanmasında en iyi yöntemlerden birisi olarak değerlendirilebilir. Aynı zamanda afet öncesi ve sonrası ya da sürecin herhangi bir aşamasında oluşan deformasyonun faz farklarını hesaplamada da kullanılmaktadır.