Hava Araçlarının İletişim Kontrol ve Yazılım Sistemleri

İHA ve SİHA’larda Kullanılan Teknolojiler

Hava araçları, özellikle insansız hava araçları (İHA) ve silahlı insansız hava araçları (SİHA), modern teknolojinin en ileri örneklerinden biridir. Bu araçların kontrolü, iletişimi ve operasyonel başarısı, karmaşık bir teknolojik altyapıya dayanır. Bu makalede, İHA ve SİHA’ların iletişim sistemleri, kullanılan teknolojiler, yazılımlar, uydu bağlantıları ve uzaktan erişim konuları detaylı bir şekilde ele alınacaktır.

İHA ve SİHA’ların Kontrol Teknolojileri

İHA ve SİHA’lar, genellikle yer kontrol istasyonları (Ground Control Station – GCS) üzerinden radyo frekansı (RF) tabanlı iletişim sistemleriyle kontrol edilir. Bu sistemler, komutların gönderilmesi ve araçtan telemetri verilerinin alınması için kullanılır. Kısa mesafelerde (genellikle 100-200 km), doğrudan RF bağlantıları (örneğin, 2.4 GHz veya 5.8 GHz frekans bantları) kullanılırken, uzun mesafeli operasyonlar için uydu iletişimi (SATCOM) devreye girer. SATCOM, araçların binlerce kilometre uzaktan kontrol edilmesini sağlar.

Örnek Teknolojiler:

• Radyo Frekansı (RF): Line-of-Sight (LOS) iletişim için kullanılır. Örneğin, UHF veya VHF bantları.

• Uydu İletişimi (SATCOM): Ku-band veya Ka-band üzerinden yüksek bant genişliği sağlar.

• GPS ve GNSS: Navigasyon ve konum belirleme için kritik öneme sahiptir.

Kullanılan Yazılımlar ve Programlama Dilleri

İHA ve SİHA’ların kontrol sistemleri, gömülü sistemler ve gerçek zamanlı işletim sistemleri (RTOS) üzerine inşa edilir. Yaygın olarak kullanılan yazılımlar arasında şunlar bulunur:

• PX4 veya Ardupilot: Açık kaynaklı uçuş kontrol yazılımlarıdır. Bu sistemler, otonom uçuş, rota planlama ve sensör yönetimi için kullanılır.

• ROS (Robot Operating System): Sensör verilerinin işlenmesi ve otonom görevlerin koordinasyonu için tercih edilir.

• Özel Geliştirilmiş Yazılımlar: Savunma sanayi firmaları, örneğin Baykar veya TUSAŞ, kendi özel kontrol yazılımlarını geliştirir.

Programlama Dilleri:

• C/C++: Gömülü sistemler ve düşük seviyeli kontrol için kullanılır.

• Python: Veri analizi, otonom algoritmalar ve yer istasyonu arayüzleri için tercih edilir.

• MATLAB/Simulink: Sistem tasarımı ve simülasyon için kullanılır.

Örnek Kod (Python ile Basit Telemetri Verisi Okuma):

import serial
import time

# Seri port üzerinden telemetri verisi okuma
def read_telemetry(port=’/dev/ttyUSB0′, baudrate=9600):
ser = serial.Serial(port, baudrate)
while True:
if ser.in_waiting > 0:
data = ser.readline().decode(‘utf-8’).strip()
print(f”Telemetri Verisi: {data}”)
time.sleep(0.1)

if __name__ == “__main__”:
read_telemetry()

Uydu Bağlantısı ve Uzaktan Erişim

Uzun mesafeli operasyonlarda, İHA/SİHA’lar uydu bağlantısı aracılığıyla kontrol edilir. Bu sistemde, araç bir uydu üzerinden yer istasyonuna veri gönderir ve komut alır. Örneğin, Türksat veya Inmarsat uyduları bu amaçla kullanılabilir. Uydu bağlantısı, düşük gecikme süresi (latency) ve yüksek veri aktarım hızı gerektirir. Bu nedenle, genellikle Ka-band gibi yüksek frekanslı bantlar tercih edilir.

Uzaktan erişim, güvenli iletişim protokolleriyle sağlanır. Örneğin:

• VPN Tünelleri: Güvenli veri aktarımı için kullanılır.

• AES Şifreleme: Komutların ve verilerin güvenliği için uygulanır.

• IP Tabanlı İletişim: İnternet protokolü üzerinden veri alışverişi yapılır.

Ancak, uzaktan erişim ciddi güvenlik riskleri taşır. Siber saldırılara karşı koruma için, sistemlerde genellikle çok katmanlı şifreleme ve doğrulama mekanizmaları bulunur. Örneğin, bir İHA’nın kontrol sinyallerini ele geçirmek (spoofing) veya sistemine sızmak (hacking), modern güvenlik protokolleriyle zorlaştırılmıştır.

Örnek Güvenli İletişim Kodu (Python ile AES Şifreleme):

from cryptography.fernet import Fernet

# Şifreleme anahtarı oluşturma
key = Fernet.generate_key()
cipher = Fernet(key)

# Mesajı şifreleme
message = “Komut: İrtifa 5000m”
encrypted_message = cipher.encrypt(message.encode())
print(f”Şifreli Komut: {encrypted_message}”)

# Şifreyi çözme
decrypted_message = cipher.decrypt(encrypted_message).decode()
print(f”Çözülen Komut: {decrypted_message}”)

Sonuç

İHA ve SİHA’ların iletişim ve kontrol sistemleri, RF ve uydu tabanlı teknolojilerin bir kombinasyonuna dayanır. PX4, Ardupilot gibi yazılımlar ve C++, Python gibi diller, bu sistemlerin belkemiğini oluşturur. Uydu bağlantıları, uzun mesafeli operasyonları mümkün kılarken, güvenli iletişim protokolleri sistemlerin siber tehditlere karşı korunmasını sağlar. Bu teknolojiler, hem askeri hem de sivil alanda İHA/SİHA’ların etkinliğini artırmaya devam etmektedir.