AESA (aktif elektronik taramalı dizi) İngilizce olarak (active electronically scanned array) sistemleri radar teknolojisi üzerinde büyük bir etki yaratmıştır ve gelecekte de hayati bir rol oynayacaktır. Bu yazımızda AESA radarının ne olduğunu, nasıl çalıştığını, avantajlarını ve gelecekteki potansiyelini inceleyeceğiz.
Bazen aktif faz dizinli radar (active phased array radar) (APAR) olarak da adlandırılan AESA (aktif elektronik taramalı dizi anlamına gelir) radarı, özel bir tür fazlı anten kurulumuna dayanır. Bir AESA, her biri kendi genlik ve faz kontrolüne sahip çok sayıda anten elemanından (100 lerden 1000 lere kadar) oluşur.
Bu elemanlar ya doğrusal ya da iki boyutlu bir dizi halinde düzenlenir ve her biri ayrı dalga cepheleri yayarken, aslında düzlem dalga olarak da bilinen tek bir dalgada birleşirler.
Yukarıda biraz teknik olarak anlattığımız AESA radarının son kullanıcı için pratik anlamda nasıl çalıştığını ve bu işlevselliğin onları nasıl etkilediğini anlamak istiyor musunuz? Bir faz dizi sisteminin en büyük yararı, operatörlerin gözetim yönünü ne kadar kolay kontrol edebilecekleridir.
Antenleri manuel olarak hareket ettirmek yerine, her şey elektronik olarak yapılabilir. Operatörler tek tek antenlerin (farklı frekanslarda çalışabilen) frekansını geciktirerek, bu tek tek dalgaların birleştiği yönü değiştirebilirler.
AESA'lardan önce radarlar mekanik taramalı dizi (MSA) kullanıyorlardı. Bu, bir gimbal üzerine monte edilmiş bir antenden (tipik olarak çanak tarzı bir anten) oluşuyordu ve bu anten, enerjiyi uzamsal olarak farklı yönlere göndermek için anteni mekanik olarak tarıyordu.
Askeri uygulamalarda, AESA'lar popüler hale geldi çünkü radar ışını taraması için gözle görülür bir hız artışı sunuyorlar. (Işınları nanosaniye mertebesinde dijital olarak tarayabiliyorlar).
Ayrıca, askerler izlemek istedikleri alanları hedeflemede daha fazla hassasiyete sahipler. Ve radarı elektronik olarak yeniden yönlendirebilme yeteneği, manuel hareket gerektiren seçeneklerden çok daha güvenlidir.
AESA Radar Sistemlerinin Avantajları
AESA radarı kendisinden önceki PESA radarından geliştirilmiştir. Teknoloji ilerledikçe, özellikle 1990'larda kara, deniz ve hava operasyonlarında daha yaygın hale gelmeye başladı. Genel olarak, AESA radar sistemlerinin savaşçılar için tercih edilmesini sağlayan çeşitli avantajları vardır.
1. Daha Detaylı Algılama Menzili
AESA radarları, öncülleri olan PESA radarları ile karşılaştırıldığında tercih edilirler. Bir PESA radarı demetleri tarayabilirken, demet taramasını mekanik olarak gerçekleştirmek için gereken hareketli parçalar nedeniyle sınırlıdır. Buna karşılık, AESA radarları hareketli parçalar olmadan elektronik olarak tarama yapar, tek bir ışını ya da birden fazla ışını daha hızlı tarar ve savaşçılara daha iyi durumsal farkındalık sağlar. (Bu özellikle mikro-İHA'ların tespit edilmesi gibi uygulamalarda yararlıdır).
AESA radarları hareketli parçalara sahip olmadıkları için son kullanıcılara sağlanan veriler konusunda daha fazla güvenilirlik sağlarlar. Ayrıca, MSA'ların aksine (enerjiyi iletmek ve alınan hedef yankılarını yükseltmek için 2 birincil yükselticiye sahip olan) sinyallerde daha az kayıp olur ve bu da AESA'ların daha iyi bir algılama menziline yol açar.
2. Karıştırmaya Karşı Daha İyi Direnç
Karıştırma, alıcının radarın darbesi ile kötü aktör arasındaki farkı ayırt etme yeteneğini karıştıran bir sinyal yayınlamayı içerir. Bir AESA radar sistemini karıştırmak imkansız olmasa da, bunu yapmak çok daha zordur.
AESA'lar çok sayıda anten elemanından oluştukları için, dizi işleme ile mümkün kılınan gelişmiş tekniklere sahiptirler. Bu teknikler arasında, tek bir ya da birden fazla konumdan gelen karıştırıcı sinyalleri otomatik olarak filtreleyen uyarlanabilir dizi sıfırlama gibi taktikler de yer alır.
3. Daha Az Komple Sistem Arızası Riski
AESA radarı birden fazla gönderme ve alma modülüne (TRMs) dayandığından ve anten elektroniği dağıtılmış olduğundan, tek bir arıza noktası yoktur. Bu, radarın arızalar arasındaki ortalama süreyi (MTBF) ve ortalama onarım süresini (MTTR) iyileştirir.
4. Çok İşlevli Yetenekler Sunar
Radar ışını elektronik olarak nanosaniyeler içinde taranabildiğinden, radar zaman çizelgesi başka işlevleri yerine getirmek için kullanılabilir. Bu, tarama sırasında izleme (TWS), elektronik destek önlemleri (ESM), elektronik saldırı (EA) ve iletişim gibi şeyleri içerir.
AESA Radar Sistemlerinin Zorlukları
AESA sistemleri birçok avantaj sunarken, bunları kullanmayı seçmenin beraberinde getirdiği bazı zorluklar da vardır.
1. Üretilmesi Daha Zor
Karmaşık yapıları nedeniyle AESA radarların yapımı öncekilere göre daha zordur. Bir AESA radarının yapımı anten tasarımı, devre tasarımı, sayısal kontrol, ısıl analiz ve güç sistemi konularında uzmanlık gerektirir.
2. Daha Maliyetli Bir Alternatif
AESA sistemleri kendilerinden önceki radarlara göre daha fazla hassasiyet sağlarken, aynı zamanda daha maliyetlidir. Bu maliyet eleman sayısı (TR modülleri) ile orantılıdır, ancak bu nedenle üreticiler gerekli eleman sayısını optimize etmek için ellerinden geleni yaparlar.
3. 360o kapsama alanı için birden fazla AESA gerekir
Düz fazlı standart bir AESA anten için nominal FOV 120 derecedir. Bununla birlikte, bir gimbaled antenin görüş alanını (FOR) eşleştirmek için birden fazla AESA gereklidir.
AESA Radarı İş Başında Neler Yapar
AESA radarı bir süredir kullanılıyor olsa da, gelişmeye devam ediyor ve hala modern savaşın önemli bir parçası.
Örneğin, gelen hava tehditlerini tespit etmeye yardımcı olmak için donanmaya dahil ediliyor. Bu, savaş uçakları ve füzelerden İHA'lara kadar her şeyi içerebilir.
Ayrıca çeşitli kara muharebe senaryolarında da kilit bir rol oynuyor. Ukrayna ve Rusya arasındaki savaşta dikkat çekmiştir. ABD, Ukraynalıların topçu ve diğer tehditleri araştırmasına ve bunlara karşı koymasına yardımcı olmak için radarlar sağladı.
AESA Radarının Geleceği
AESA üretiminin geleceğindeki temel odak noktalarından biri, daha iyi çok işlevli uygulamalar sunan sistemler yaratmaktır. Yani sadece radar kabiliyeti sunmakla kalmayıp ESM ve iletişim gibi diğer işlevler için de kullanılabilecekler.
Daha teknik bir açıdan bakıldığında, bu alandaki profesyoneller şunları geliştirmek için çalışıyorlar:
Türkiye'nin AESA Radarı
Türkiye'de AESA radar çalışmaları ASELSAN tarafından yapılmaktadır. Aselsan bünyesinde 29 farklı radar çalışması gibi çalışmalar gerçekleştirmektedir.
Yerli ve milli AESA Radar'ın Özellikleri şunlardır;
Aselsan kurulduğu günden bugüne kadar 35 farklı radar üretmiş durumda, hali hazırda 29 farklı radarın geliştirilmesi devam etmekte. 12 farklı yeni konsept radarı bulunmakta, kuantum radar gibi.
AESA radarı üreten birkaç firma bulunmaktadır, ve bu firmalar genellikle büyük savunma ve havacılık şirketleridir. 2023 itibariyle bilinen bazı AESA radarı üreten firmalar ve ülkeler şunlardır:
Northrop Grumman (ABD): Northrop Grumman, radar teknolojileri konusunda öncü olan ABD merkezli bir savunma şirketidir.
Raytheon Technologies (ABD): Raytheon Technologies, radar teknolojileri dahil birçok savunma ve havacılık ürünü üreten büyük bir ABD merkezli şirkettir.
Lockheed Martin (ABD): Lockheed Martin, çeşitli savunma sistemleri, uçak ve radar teknolojileri üreten bir Amerikan şirketidir.
Saab (İsveç): Saab, İsveç merkezli bir savunma ve güvenlik şirketidir. Gripen savaş uçakları gibi ürünlerde AESA radar teknolojisi kullanmaktadır.
Thales (Fransa): Thales, Fransa merkezli bir savunma elektroniği şirketidir ve çeşitli radar sistemleri üretmektedir.
Leonardo (İtalya): Leonardo, İtalya merkezli bir savunma ve havacılık şirketidir ve radar teknolojilerinde uzmanlaşmıştır.
Hensoldt (Almanya): Hensoldt, Almanya merkezli bir savunma ve güvenlik şirketidir ve radar sistemleri konusunda faaliyet göstermektedir.
Rafael Advanced Defense Systems (İsrail): Rafael, İsrail merkezli bir savunma şirketidir ve radar teknolojilerinde de uzmanlaşmıştır.