5.28. UÇAKSAVAR PROJESİ Prof. Dr. Asaf Varol avarol@firat.edu.tr Sıcak savaşların yaşandığı bölgelerde uçak bombardımanları karşısında sivil halkın korunması için değişik yöntemler kullanılır. Bu bölgelerin hava saldırılarından korunması için belli bir hava sahası tüm dünya ülkelerine bildirilerek uçuşa yasaklanır. Bu sahanın içinde uçuş yapan uçakların alan ihlalinden dolayı düşürülmesinde kullanılan makinelerden biri de uçaksavarlardır. Uçağı saptadığında ateş eden ve düşürülmesini sağlayan bir uçaksavar sisteminin benzetimi, küçük boyutlardaki lego parçalarının bir araya getirilmesi ile yapılmıştır. 180 'lik tarama açısıyla gökyüzünün sadece iki boyutu için tarama yaptırılması planlanmış ve bu taranan alana giren uçakların saptanması halinde, uçaksavar ateşleme sistemi devreye girerek uçağın düşürülmesi tasarlanmıştır. Radar sinyali olarak ışık gönderilmekte ve uçak gövdesi olarak düşünülen parlak cisimden ışık yansıması algılandığı an silah ateşlenmektedir. Ateşlemeden sonra tarama yapmaya devam edilmektedir. Ateşleme benzetimi için de yine ışık gönderilmektedir. 1. Malzeme Seçimi Bu proje için radar sinyal üreteci ve silahı temsil amacıyla iki adet lamba seçilmiştir. Uçaktan yansıyacak radar sinyallerini yakalayacak dedektörü temsil için de bir LDR seçilmiştir. Projenin 180 'lik bir açısal sahanın tarama sınırlaması için iki adet anahtar kullanılmıştır. Taramada gereken döner taban hareketini verebilmek için robot seti içerisinde bulunan 1907
daha güçlü bir motor seçilmiştir. Montajda kullanılan diğer yapısal malzemeler Montaj Malzemeleri bölümünde belirtilmiştir. 1.1. Eleman Adlandırılması ve Fonksiyonları Bu montajda kullanılan motor ve anahtarların adları ve ne amaçla kullanıldıkları aşağıda verilmiştir. Adı Malzeme Fonksiyonu M1 Motor Radarın 180 tarama hareketini sağlamak M2 Lamba Radar sinyallerini üretmek ve semaya yollamak M3 Lamba Uçağın tespitinden sonra düşürecek olan silah E1 LDR Uçaktan yansıyan sinyalli yakalayan dedektör E2 Anahtar Radarın 180 tarama sol sınırını algılama E3 Anahtar Radarın 180 tarama sağ sınırını algılama 1.3. Sistemin Çalışması M1 motoruna E2 ve E3 anahtarlarının pasif oldukları süre içerisinde yine E2 ve E3 anahtarlarının sınırladığı bölgede sağa ve sola sürekli olarak tarama hareketi yaptırılmaktadır. M2 lambası parlak bir cismin üzerine ışık düşürmek için kullanılmıştır. M3 lambası ise parlak bir cismin tespiti anında ateşlemeyi temsil etmektedir. M1 motorunun sola dönüşünü durdurup sağa dönüşünü sağlamak için E2 anahtarından yararlanılmıştır. M1 motorunun 1908
sağa dönüşünü istenilen konuma ulaştığı zaman kesip sola dönüşünü sağlamak için de E3 anahtarından yararlanılmıştır. E1 anahtarı ise M2 lambası ile gönderilen ışığın bir parlak cisimden yansımasını yakalamakta kullanılmıştır. 1.4. Yerleşim Planı Uçaksavar makinesi için montajı gerçekleştirilen sisteme ait yerleşim planı aşağıda verilmiştir. 1.5. Fiziksel Tanımlama HAREKET MOTOR ANAHTAR Sola tarama M1 E2 Sağa tarama M1 E3 Radar sinyali gönderme M2 Radar sinyali yakalama E1 Silah ateşleme M3 1909
2. ÇALIŞMANIN AKIŞ ŞEMASI UÇAKSAVAR SETİN KULLANIM İMKANLARININ ANALİZİ KONTROL VE HAREKET İÇİN ELEMANLARIN TESPİTİ ELEMANLARIN ADLANDIRILMASI ELEMANLARIN FİZİKİ TANIMI YERLEŞİM PLANI GEREKLİ MALZEME TESPİTİ ADIM ADIM MONTAJ ADIM ADIM PROJE YAZILIMININ KODLANMASI 1910
3. Malzeme Listesi P1 : 5mm' lik yapı bloğu P2 : Lamba, LDR ile alt soketler ve üst kapakları P3 : Mikro anahtar P4 : Motor P5 : Döner tabla P8 : Kama P6 : Soket kutusu 1911
P7 : Ara birim P9 : Açısal yapı bloğu P10 : Panel kapağı P11 : 15mm' lik yapı bloğu P12 : Kasnak desteği P13 : 15º' lik açısal yapı bloğu P14 : 30mm' lik yapı bloğu 1912
P15: Montajı tamamlanmış LDR bloğu P16 : Eksenli U tipi redüktör P17 : 75mm' lik Alüminyum çubuk P18: Fişlerinin bağlantı kabloları ile montajı P19 : 90mm' lik alüminyum çubuk 1913
4. Montaj Uçaksavar sisteminin montaj safhaları aşağıda, sırası ile verilmiştir. ANA KART 1914
1915
1916
1917
yapılacaktır. 5. Program Yazılımı ve Açıklaması Program yazılımını parçalar halinde işlerken, satır satır açıklaması 1 TO STARTUP 2 MCW "M2 3 SOL 4 SAG 5 STARTUP 6 END Bu program parçasının birinci satırında TO komutundan sonra bir isim vermek gerekir. Bu parçanın ismi STARTUP olarak verilmiştir. İkinci satırda lambaların yanmasını sağlayan M2 motoru devreye alınmaktadır. Üçüncü satırda ileride açıklanacak olan sola dönüş alt programına dallandırılma yapılmaktadır. SOL alt programın okunmasından sonra, geri 1918
dönerek dördüncü satır okunur. Dördüncü satırda ise SAG olarak adlandırdığımız ikinci alt programa gidilmektedir. Bu alt programın okunmasından sonra beşinci satırda ana program bitirilmeden kısa döngü olarak tekrar okutularak programın sürekli çalıştırılması sağlanmıştır. 1 TO SOL 2 MCW "M1 3 IF EQUALP STATUS "E1 1 [ MCW "M3] 4 MSTOP "M3 5 IF EQUALP STATUS "E2 0 [ SOL ] 6 END Bu program parçası alt program olarak yazılıp işlevi gereği birinci satırda SOL olarak adlandırılmıştır. İkinci satırda sola dönüş için MCW komutu M1 motoru ile kullanılmıştır. MCW (Motor Clock Wise) motoru saat ibresi yönünde çevirmektedir. Ancak motoru besleyen kabloların uçları değiştirildiğinde, dönme işlemi ters yönde olmaktadır. Bu nedenle borada sola dönüş için MCW ifadesi kullanılmıştır. Üçüncü satırda E1 olarak adlandırılan LDR elemanın uçağı yakaladığı zaman çıktısı (statüsü) Bir ( 'e eşit ise) olduğu zaman M3 olarak adlandırılan silahın ateşlenmesi sağlanmaktadır. Dördüncü satırda M3 lambası söndürülür. Şart sağlanmasa dahi dördüncü satır işlenir ve bunun işlenmesi programın tasarımına aykırı düşmez. Beşinci satırda E2 anahtarının statüsü Sıfır'a eşit ise SOL alt programına dallan anlamını taşır. Eğer son şart sağlanmaz ise alt program 1919
işlenmesi bitirilip STARTUP ana programında SOL komut satırının bir alt satırını okuyarak devam eder. 1 TO SAG 2 MCCW "M1 3 IF EQUALP STATUS "E1 1 [ MCW "M3 ] 4 MSTOP "M3 5 IF EQUALP STATUS "E3 0 [ SAG ] 6 END Bu program parçası alt program olarak yazılıp işlevi gereği birinci satırda SAG olarak adlandırılmıştır. İkinci satırda sağa dönüş için MCCW komutu (Motorun uçları ters bağlanmış) M1 motoru ile kullanılmıştır. Üçüncü satırda E1 olarak adlandırılan LDR elemanın uçağı yakaladığı zaman çıktısı (statüsü) Bir (' e eşit ise) olduğu zaman M3 olarak adlandırılan silahın ateşlenmesi sağlanmaktadır. Dördüncü satırda M3 lambası söndürülmektedir. Şart sağlanmazsa dördüncü satır işlenir ve işlenmesi programın tasarımına aykırı düşmez. Beşinci satırda E3 anahtarının statüsü Sıfır'a eşit ise SAG alt programına dallan anlamına göre yazılmıştır. Eğer son şart sağlanmaz ise, alt program işlenmesi bitirilip STARTUP ana programında SAG komut satırının bir alt satırını okuyarak devam eder. 6. Sonuç Üniversitelerin ilgili bölümlerinde benzetim projeleri yaptırılarak, öğrencilerin bir projeyi tasarımından alıp montajını ve daha sonra da kontrolünü nasıl yapması gerektiği basitçe öğretilebilir. Eğitim robotlarının 1920
özelliği; lego parçalarından oluşması, esnek yapıya sahip olmaları ve tasarlanan projelere basitçe uyarlanabilmesidir. En önemli tarafları arasında; fiyatlarının düşük olması, iş güvenliği açısından risk taşımamaları ve defalarca sökülüp takılmaları sayılabilir. 7. Kaynaklar [1] Uçuşa Kapalı Bölgeler İçin Uçağın Tespiti ve Düşürülmesi Projesi, F.Ü. Teknik Eğitim Fakültesi, Elektronik-Bilgisayar Eğitimi Bölümü, Robotik Dersi Projesi, I/1997 1921