SU ALTI AKUSTİĞİ TEMELLERİ & EĞİTİM FAALİYETLERİ

Transkript

1 SU ALTI AKUSTİĞİ TEMELLERİ & EĞİTİM FAALİYETLERİ Doç. Dr. Serkan AKSOY T.C. Gebze Yüksek Teknoloji Enstitüsü - (GYTE) Elektronik Mühendisliği Bölümü saksoy@gyte.edu.tr

2 SUNUM PLANI 1. Eğitim Öğretim ve Akademik Faaliyetler 2. Su Altı Akustiğinin Temel Problemi 3. Çözüm Yöntemleri ve Örnek Problemler Akustik İz Çıkartımı ve Düşürülmesi Su Altı Tehditleri Dalgıç Saldırıları Hedef Kuvveti Çıkartılması ve Düşürülmesi Pasif Aktarımda İletim Kaybı Hesaplanması 4. Diğer Yetenekler Radar Kesit Alanı Elektromagnetik Fırlatıcı Uygulamaları Infrared İz Kestirimi ve Azaltılması Elektromagnetik Uyumluluk Çalışmaları 1

3 Motivasyon Sonar Dersi (Lisans), Deniz Harp Okulu Bitirme Projeleri, Deniz Harp Okulu Denizaltı Taktik Simülatörü (DATAS) projesi, MaM Sualtı Akustiğinin Temelleri (Yüksek Lisans), Yüksek Lisans Tezleri, Deniz Harp Okulu & GYTE 2007 Sualtı akustiği projelerine artan ilgi. 2

4 1. Eğitim Öğretim ve Akademik Faaliyetler Dersler - Sonar Dersi (Lisans), Deniz Harp Okulu, 2004, 2005, 2006, Su Altı Akustik Dalga Yayılımın Temelleri (Y. Lisans), 2005, 2006 Tezler Yüksek Lisans Tek katmanlı Deniz Ortamında İki Boyutlu Sualtı Akustik Dalga Yayılımının Zaman Uzayında Normal Mod Yöntemi ile İncelenmesi, GYTE İki Katmanlı ve Dip Kayıplı bir Deniz Ortamının İki Boyutlu Sualtı Akustik Dalga Yayınımına Etkisi, GYTE Baloncukların Sualtı Akustik Dalga Yayılımına Etkisi Dz. H. O. Kaplamaların Hedef Kuvveti Üzerine Etkisinin İncelenmesi, GYTE Lisans Deniz Yüzeyindeki Hedeflerden Akustik Dalgaların Saçılması, Dz. H. O. Elektromagnetik Fırlatıcıların Deniz Platformlarında Kullanımı, Dz. H. O. Elektromagnetik Darbe Çalışma Prensibinin İncelenmesi, Dz. H. O. Kitap: Sualtı Akustik Dalga Yayılımı ve Sonar Sistemleri 3

5 Seçilmiş İlgili Yayınlar - An Alternative Algorithm for both Narrow and Wide Band Lorentzian Dispersive Materials Modeling in the Finite Difference Time Domain Method, S. Aksoy, IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques, Vol. 55, No. 4, pp , April Su üstü gemilerinin akustik izlerinin Zaman Uzayında Simülasyonu ve Modellenmesi, S. Aksoy, E. Başaran, D. Bölükbaş, S. Akgün, 2. Ulusal Savunma Uygulamaları Modelleme ve Simülasyon Konferansı, pp: , USMOS 2007, Nisan 2007, Ankara, TÜRKİYE. - Normal mod yöntemi kullanarak su altı pasif akustik aktarımın simülasyonu ve modellenmesi, S. Aksoy, H. A. Serim, D. Bölükbaş, S. Akgün, 2. Ulusal Savunma Uygulamaları Modelleme ve Simülasyon Konferansı, pp: , USMOS 2007, Nisan 2007, Ankara, TÜRKİYE. - Time Domain Signal Analysis of Different Diver Attack Scenarious, E. Başaran, S. Aksoy, Y. Bahadırlar, The Second IEEE International Conference on Technologies for Homeland Security and Safety (TEHOSS 2006), pp , 9-13 October 2006, İstanbul, TURKEY. - A Frequency Dependent Finite Difference Time Domain Formulation for Time Domain Resonance Behaivour of Dispersive Materials, Erkul Başaran, S. Aksoy, Turkish International Conference on Acoustics, pp: , 3-8 July 2005, Istanbul, TURKEY. 4

6 2. Su Altı Akustiğinin Temel Problemi SE pasif = [SL PL ] [N DT] SE aktif = [SL + TS - 2PL] [N DT] 5

7 3. Çözüm Yöntemleri ve Örnek Problemler Zaman Uzayında Sonlu Farklar yöntemi Genişbandlı dalga yayılımı için uygundur. Işın İzleri yöntemi Yüksek frekanslarda ve yönlü yayılım için uygundur. Normal Mod yöntemi Tüm frekanslarda ve tüm yönlere yayılım için uygundur. Zaman Uzayında Kısmi Spektral yöntem Büyük ölçekli problemler için uygundur. 6

8 İncelenen Su Altı Akustik Problemleri Akustik İz Çıkartımı ve Düşürülmesi Su Altı Tehditleri - Dalgıç Saldırıları Pasif Aktarımda İletim Kaybı Hesabı Hedef Kuvveti Çıkartılması ve Düşürülmesi 7

9 Akustik İz Çıkartımı & Düşürülmesi - Gemi yapımı öncesi ve sonrası tasarım desteği - Sonar kendi gürültüsünün düşürülmesi ve performans tahmini Balıkçı gemileri akustik izlerinin ICES standartları & çeşitli gemi modelleri için gürültü seviyeleri 8

10 Akustik İz Çıkartımı & Düşürülmesi Farklı kıç eğimlerine sahip model bir gemi için hesaplanan motor gürültüsü Akustik İz Deseni 9

11 USS Winston Churchill Modeli Örneği 10

12 Denizaltı Akustik İz Çıkartımı & Düşürülmesi 500 Hz frekansında pervane ve motor gürültüsü sonucu oluşan iki farklı geometriye sahip denizaltı için akustik alan dağılımı 11

13 Denizaltı Akustik İz Çıkartımı & Düşürülmesi 500 Hz frekansında pervane ve motor gürültüsü sonucu oluşan iki farklı geometriye sahip Akustik İz desenleri 12

14 AMPLITUDE Su Altı Tehditleri - Dalgıç Saldırıları - Tüm askeri limanlarımızın akustik analizleri - Su altı tespit ve teşhis sistem optimizasyonu a) b) TIME (Second) c) d) Şekil 4.a) Aktif sonar tarafından korunan askeri liman bölgesine 3 farklı yoldan dalgıç atağı,b) Alıcıda elde edilen işaret, c) Bölgenin ortam şartları dikkate alınarak elde edilen akustik alan dağılım, d) Alıcıda İşaret/Gürültü oranına bağlı olarak dalgıcın tespit edilme ihtimali. 13

15 Pasif Aktarımda İletim Kaybı Hesabı - Normal Mod yönteminin bütün frekanslarda geçerliliği - Normal Mod yönteminin eşyönlü aktarım için kullanılabilirliği İletim kaybı (TL) hesapları bakımından kendi geliştirdiğimiz kod ve uluslararası bir kod (Kraken) arasında karşılaştırma. 14

16 Hedef Kuvveti Çıkartılması ve Düşürülmesi Basınçtan arındırılmış olarak modellenen 50 m boyunda bir denizaltı için iki farklı durumda 1 khz frekansındaki Hedef Kuvveti 15

17 Geniş bandlı iletim Kaynak ses Hareketli gemi örneği 16

18 4. Diğer Yetenekler Radar Kesit Alanı Elektromagnetik Fırlatıcı Uygulamaları Infrared İz Kestirimi ve Azaltılması Elektromagnetik Uyumluluk Çalışmaları 17

19 Radar Kesit Alanı Mükemmel iletken olarak modellenen 1.4 m boyunda bir füze için iki farklı durumda 1 GHz frekansında Radar Kesit Alanı 18

20 Elektromagnetik Fırlatıcı - Klasik kimyasal patlamalı silahların riskleri - Yüksek elektrik gücü ve geniş fiziksel mekân ihtiyacı a) b) Şekil 7.a) BAE sistem tarafından geliştirilerek tanka monte edilen bir çeşit Hibrit elektromagnetik fırlatıcı, b) Yerli olarak üretilen prototip bir Bobinli Fırlatıcı. Yüksek elektrik enerjisi & geniş mekan ihtiyacı nedeni ile gemiler için uygunluk. 19

21 Infrared İz Kestirimi & Düşürülmesi konusuna yoğun ilgimiz ve bu konudaki temel çalışmalarımız devam etmektedir. Elektromagnetik Uyumluluk konusunda halihazırda ticari şirketlere danışmanlık hizmetlerimiz devam etmektedir. 20

22 Sonuç Fırsat verilmesi durumunda ülke savunmamız için stratejik olan bu faaliyetlerin [Akustik İz ve Hedef Kuvveti Çıkartımı, Sualtı Tehditleri, Akustik Yayılım v.b.] projeler kapsamında tamamen milli imkan ve insan gücüyle GEBZE YÜKSEK TEKNOLOJİ ENSTİTÜSÜ nde gerçekleştirilmesi mümkündür. 19

23 Teşekkürler