İnsansız Hava Araçlarının Mayın ve Patlamamış Mühimmat Aramalarında Kullanımı

Güncelleme tarihi: Ekim 8, 2024

Paylaş

1.Anti-Personel Mayını Yasaklama Anlaşması

İnsanlar, geçmişten günümüze yaşadıkları bölgeleri korumak amacıyla çeşitli yöntemler kullanmışlardır. Bu yöntemler arasında en çok tercih edileni ise tuzaklardır. İlk başta yırtıcı hayvanlardan korunmak ve avlarını yakalamak için kullanılan tuzaklar, zamanla gelişerek düşman unsurları yaralama, yakalama veya öldürme amacıyla kullanılmaya başlanmıştır.

1999 Ottawa Antlaşması’na kadar dünya üzerinde Anti-Personel ve Anti-Tank olmak üzere 2 çeşit kara mayını kullanılmaktaydı. Anti-Personel mayınlar, insan hedeflerine karşı geliştirilmiş bir mayın türüdür. Bu tür mayınlar genellikle öldürmemek üzere geliştirilmiştir ve yaralama amacı taşımaktadır. Bunun nedeni yaralı bir askerin ölü bir askere nazaran daha fazla lojistik özellikle sağlık desteğine ihtiyaç duyması ve kendinden başka piyadeyi de savaş dışına itmesidir. Fakat 1 Mart 1999 tarihinde 133 ülke, Dünyada büyüyen mayın sorununa karşı; anti-personel mayınlarının kullanılması, stoklanması, üretilmesi ve transferinin yasaklanması ve imhasına dair sözleşme imzalamıştır. 1999 tarihli sözleşmeye ülkeler farklı tarihlerde katılmıştır. Örneğin Türkiye, Ottawa Sözleşmesini 2003 yılında imzalarken, ABD, Rusya ve Çin hala sözleşmeye katılım sağlamamaktadır. Yunanistan ise sözleşmeyi imzalamasına ve 2021 itibariyle Anlaşma tarafından belirlenen son imha geçmesine rağmen envanterindeki Anti-Personel mayınları imha etmemişlerdir.

“Mayınlar, düşman askerini masum bir çocuktan ayırt edemez” düşüncesiyle, savaştan etkilenen bölgelerin hızla güvenli arazilere, altyapıya ve insanların yaşanabilir alanlarına dönüştürülmesi amacıyla dünya genelinde birçok sivil toplum kuruluşu (STK) ve organizasyon görev almaktadır. Mayın ve patlamamış mühimmatların tespit çalışmalarının daha hızlı ve güvenli bir şekilde yürütülmesi amacıyla son zamanlarda İnsansız Hava Araçlarının kullanımı artmıştır.

2.Neden Manyetometreli İnsansız Hava Araçları?

İHA’nın icra edeceği ticari, bilimsel veya askeri göreve uygun olarak taşıdığı ekipmanlara ‘Faydalı Yük’ denir. Mühimmat, kamera, tarım ilacı gibi tüm sistemler bu kategoriye girer. Mayın ve patlamamış mühimmat arama/tarama görevlerinde ise Faydalı Yük olarak manyetometreler kullanılmaktadır. Manyetometre, manyetik alan yoğunluğunu ölçen bir cihazdır ve bu nedenle yalnızca mayınları ve patlamamış mühimmatları değil, taranan alandaki diğer metal veya manyetik materyalleri de tespit edebilir. Tespit edilen manyetik yoğunluğun mayın ya da mühimmat olup olmadığının analizi uzmanlar tarafından yapılmaktadır. Son dönemde, bu analiz sürecine yapay zeka desteği de eklenmiştir ve uzmanlar ölçüm verilerini değerlendirirken, bölgenin askeri açıdan mayın döşeme için tercih edilip edilmeyeceğini de dikkate almaktadır.

Mayın arama/tarama faaliyetlerinde, geleneksel olarak mayın dedektörleri, özel eğitimli köpekler ve önlerinde aparat bulunan arazi araçları kullanılmaktadır. Ancak son dönemde uzaktan kumandalı robotlar ve İnsansız Hava Araçları (İHA) daha sık tercih edilmektedir. Bu tercihin en büyük sebebi, personelin can güvenliğini sağlamak ve tarama işlemini daha hızlı gerçekleştirmektir. İHA’lar, zorlu arazi ile temas etmeden hızlı hareket edebildikleri için bu görevler için oldukça uygundur. Ancak, manyetometre yüklü İHA’ların avantajlarının yanında bazı eksiklikleri de bulunmaktadır:

Mineralli topraklar manyetik ölçüm değerini olumsuz etkileyebilir.
Derine gömülmüş, küçük boyutlu veya belirli alaşımlara sahip mühimmatlar, manyetometrenin hassasiyet sınırının altında kalabilir ve bu nedenle tespit edilemeyebilir.
Olumsuz hava koşullarında arama/tarama faaliyeti gerçekleştirilemez.
Faydalı yükün ağırlığı uçuş süresini kısıtlar ve rüzgarlı havalarda bu süre daha da azalır.
Mayın ile manyetometre arasındaki mesafe, uçuş irtifası nedeniyle uzayabilir ve bu da ölçüm doğruluğunu olumsuz etkileyebilir.
İHA, yeterli sayıda GNSS uydusuna erişemediğinde ya da sinyal kesici veya sinyal karıştırıcıların bulunduğu bölgelerde güvenli bir uçuş gerçekleştiremez.

3.İnsansız Hava Araçları Avantajları

Güvenlik
- İHA’lar, mayınlı alanlarda çalışmanın en güvenli yollarından biridir çünkü doğrudan yerle temas etmezler. Bu, insan hayatını ve cihazı riske atmadan büyük ve tehlikeli alanlarda güvenli keşif sağlar.
Çeşitlilik
- İHA’lar çeşitli sensörlerle donatılabilir: Manyetometrenin yanısıra, yer radarı (GPR), kızılötesi (IR) kameralar ve hatta termal sensörler aynı anda kullanılabilir. Bu sensörler sayesinde yer üstünde bulunan patlamamış mühimmatlar manyetik ölçüme gerek kalmadan kamera görüntüsü ile tespit edilebilir.
Etkinlik
- İHA’lar, dağlık, çamurlu, yoğun bitki örtüsüne sahip veya erişilmesi zor bölgelerde etkili bir şekilde çalışabilir. Bu, mayınlı bölgelerde sıkça karşılaşılan coğrafi zorlukların üstesinden gelmek için büyük bir avantaj sağlar.
Maliyet ve Hız
- Konvansiyonel araçlar ile yapılan mayın arama çalışmalarına kıyasla, dronlar oldukça ekonomik ve kullanımı basittir. Ayrıca, arazide daha hızlı hareket edebildikleri için birim zamanda daha fazla alanı tarayabilirler. Geleneksel yöntemlerle bir bölgeyi taramak günler alabilirken, İHA’lar bunu saatler içinde gerçekleştirebilir.

4.İHA Tabanlı Manyetometre Karşılaştırması

21 Eylül 2023’te Letonya’da SPH Engineering isimli bir firma 20 mm, 60 mm ve 105 mm’lik üç adet patlamamış mühimmat benzeri manyetik özelliklere sahip nesneyi 4 dönümlük bir sahaya yerleştirdi. Amaç aynı Hava aracı ile aynı hız ve yükseklikte 4 farklı manyetometre ile arama/tarama faaliyeti gerçekleştirerek, hangi manyetometrenin verilerinin daha doğru olduğunu tespit etmekti.

DJI Matrice 300 RTK İHA’ya bağlı manyetometreler farklı irtifalarda test hedefleri üzerinde uçuruldu. İrtifa, yerden 0,5 metreden başlayarak 2,5 metreye kadar 0,5 metrelik artışlarla artırıldı, böylece test alanı 5 kez ölçüldü. Tüm uçuşlar, SPH Engineering UgCS (Universal Ground Control System) yazılımı ve SkyHub yerleşik bilgisayarı kullanılarak önceden planlanmış bir rota üzerinde deneyimli bir İHA pilotu tarafından gerçekleştirildi. Kesin irtifa belirlemesi için SPH Engineering tarafından geliştirilen True-Terrain Following sistemi kullanıldı. Ve sonuç olarak:

SENSYS MagDRONE R3, test edilen tüm sensörler arasında en iyi sonucu gösterdi ve 105 mm’lik mermiyi tüm yüksekliklerde ve 60 mm’lik mermiyi çoğu yükseklikte tespit etti. SPH Engineering MagNIMBUS ve GEM Systems DRONEmag GSMP-35U sırasıyla 2,0 ve 2,5 metrede 60 mm’lik mermiyi güvenilir bir şekilde tespit edemedi. Geometrics MagArrow II, 1,5 m yükseklikte 60 mm’lik merminin net bir sinyalini göstermedi ve 20 mm’lik mermiyi asla tespit etmedi.

Evet, güvenilir bir şekilde algılandığı anlamına gelirken, Hayır, algılanmadığı veya emin olunmadığı anlamına gelir.

5.Patlamamış Mühimmatlar

Çeşitli nedenlerle ateşlenen ancak patlamayan mermiler, bombalar veya roketlere patlamamış mühimmatlar denir. Ayrıca bu tanım, terk edilmiş mühimmatlarla kullanılmadan geride bırakılan veya atılan patlayıcı unsurları da içermektedir. Mayınlardan ayırt edici 3 büyük özelliği bulunmaktadır. Bir, mayın gibi belirli stratejik alanlara yerleştirmek yerine herhangi bir yerde bulunabilirler. İki, çoğu zaman gömülü değillerdir, yer yüzeyinde bulunurlar. Üç, mayınlar gibi temasa ihtiyaç duymadan herhangi bir zamanda kendiliğinden patlayabilirler bu sebeple çok tehlikelidir.

SPH Engineering CTO’su Alexey Dobrovolskiy, “Top mermilerinin yoğun olarak kullanıldığı Ukrayna’da, günde 20.000’e kadar mermi atıldığını ve yaklaşık 1.000 merminin patlamadığını”, dile getiriyor. Özelikle meskun mahal içerisindeki çatışmalarda bu patlamamış mühimmatlar sivil halk için büyük tehdit oluşturuyor.

Manyetometreli İHA’lar, yoğun bitki örtüsü veya metal döküntülerin olduğu alanları araştırırken zorluklarla karşı karşıya kalmaktadır. Elektrik hatları veya demiryolları gibi kaynaklardan gelen elektromanyetik paraziti ve metal nesnelerle kirlenmiş alanlarda tespitin sınırlamalarını hesaba katmak çok önemlidir. Böyle durumlarda birden fazla sensör kullanmak avantaj sağlamaktadır. Örneğin, metal döküntülerin olduğu bir alanda arama/tarama faaliyeti gerçekleştirirken manyetometre haricinde yüksek çözünürlüklü bir kamera kullanmak yer üstündeki patlamamış mühimmatların tespitini kolaylaştırırken, metal döküntülerin tespit edilerek hatalı verilerin göz ardı edilmesini sağlamaktadır. Yapay Zeka destekli programlar sayesinde, elde edilen fotoğraflar hızlı bir şekilde taranmakta ve mühimmatların tespiti kolaylaşmaktadır.

Söz konusu arama/tarama faaliyeti sadece yer üstündeki patlamamış mühimmatlar ile sınırlıysa, bölgedeki elektromanyetik kirlilik sebebiyle manyetometreden sağlıklı veri alınamıyorsa veya manyetometrenin sağlıklı çalışması için gereken 1 metrelik irtifa sağlanamadığı için daha yüksekten bir uçuş gerçekleştirilecekse, yüksek çözünürlüklü bir kameraya sahip sabit kanatlı bir İHA tercih etmek daha mantıklı olacaktır. Fakat sabit kanatlı İHA’ların ihtiyaç duyduğu kalkış pisti sorunu var ise Wingtra benzeri VTOL özellikli İHA’lar tercih edilebilir. Sabit kanatlı İHA’ların en büyük avantajı uzun süreli uçuş süresidir.

6.Sonuç

Özetle, arazi ile doğrudan temas etmemeleri sayesinde İHA’lar, arama/tarama faaliyetlerinin hem daha hızlı hem de daha güvenli bir şekilde yapılmasını sağlar. Bu tür görevlerde en sık kullanılan faydalı yüklerden biri olan manyetometrelerin eksiklikleri, ek sistemlerin entegrasyonu ile tamamlanabilir. Örneğin, yer radarları (GPR) toprağa yüksek frekanslı radyo dalgaları gönderir ve yüzeyin altındaki nesnelerden yansıyan sinyalleri analiz eder. GPR, metal içeren ya da içermeyen çeşitli gövdeli mayınları tespit edebilir, ancak toprak nemi ve engebeli yüzeyler algılamada zorluk çıkarabilir.

Kızılötesi (IR) kameralar ise mayınların çevresindeki sıcaklık farklarını tespit eder. Gündüz, mayınlar veya üzerlerindeki toprak çevrelerinden daha sıcak olurken, gece daha hızlı soğurlar. Bu yöntem, ince bir toprak tabakasıyla örtülmüş mayınları algılamak için kullanılabilir, ancak algılama hava koşullarına bağlıdır. Her sistemin, tarama yapılacak bölgeye göre artı ve eksileri bulunur; önemli olan bu sistemleri ve bölgeyi iyi analiz edebilmektir.

Özellikle manyetometrenin sensörlerinin İHA’nın sistemlerinden etkilenebileceği unutulmamalıdır. Manyetometre yüklü İHA’larda, mümkün olduğunca alçaktan uçmak en önemli kuraldır. Örneğin, SENSYS MagDrone R3 kullanıcı kılavuzunda, manyetometre ile hedef arasındaki mesafenin 50 cm, en fazla ise 1 metre olması önerilmektedir. Bu, kaza ve kırım riskinin yüksek olabileceği anlamına gelir. Bu nedenle, İHA’nın lazer ve radar altimetre kalibrasyonlarının ve kontrollerinin düzenli olarak yapılması gerekmektedir.

İHA’lar arama/tarama faaliyetlerinde aktif olarak kullanılırken, henüz mayın ve mühimmat imha etme konusunda yaygın olarak tercih edilmemektedir. Ancak Mine Kafon isimli şirket, bu alanda çalışmalar yaptığını belirterek, keşfedilen mayınların üzerine drone ile patlayıcı yerleştirerek güvenli imha işlemleri gerçekleştirdiğini açıklamıştır.

Tespit edilen mayın veya patlamamış mühimmatın tam koordinatını bulmak son derece önemlidir. Bu, hem operasyonun güvenliğini hem de patlayıcı imha uzmanlarının sağlığını doğrudan etkiler. Bu sebeple, RTK donanımlı İHA’lar tercih edilmekte ve Yer Kontrol Noktaları (GCP) kullanılmaktadır.

7.Kaynakça – References: :

İHA Tabanlı Manyetometre Karşılaştırması Testi – UAV Based Magnetometer Comparison Test: https://www.sphengineering.com/news/uav-based-magnetometer-comparison-uxo-test https://app.dronegis.sphengineering.com/project/656b852d9a6dff6e20f7bd0d/dataSet/6655766490bdd1186b05b d91/map

Patlamamış Mühimmat – Unexploded Ordnance:

https://www.sphengineering.com/news/estimates-of-various-uxo-unexploded-ordnance-maximum-detection- distances-using-magnetometers

https://www.sphengineering.com/news/revolutionizing-uxo-detection-drones-and-magnetometers-take-flight https://ieeexplore.ieee.org/document/1661800