Güdümlenmiş Uçuş Rotaları

Güdümlenmiş bir füze genellikle tüm uçuş boyunca hem doğal hem suni kuvvetlerin etkisi altındadır. Füzenin rotası hemen hemen her şekli alabilir. Güdümlenmiş bir füzenin izleyebileceği rotalar Preset (önceden ayarlanmış ) rota ve değişebilen (variable) rota olarak iki gruba ayrılır:

4.5.1 Preset Uçuş Rotaları

Bu yöntemde füze fırlatılmadan önce yörünge bilgisi füzeye yüklenir ve füze daha önceden yüklenmiş olan kontrollerin dışında hiçbir kontrol sinyali almaz. Bu nedenle füze fırlatıldıktan sonra uçuş planı değiştirilmez.

4.5.2 Değişken Uçuş Rotaları

Füzelerin uçuş rotaları seyir esnasında karar verme metodları sayesinde değişiklikler gösterebilir. Bir füze hedefine ilerlerken hedefini bulmakta kullandığı parametreleri alır ve yeni rota alana kadar rotasını hedeflerin pozisyonunu değişmeyeceği farz edilerek uçuş rotası belirlenir. Genel olarak dört temel değişken uçuş rotası vardır;

Takip, sabit davranış, orantılı navigasyon ve görüş çizgisi.

Takip: Güdümlenmiş bir füzenin izleyeceği en basit prosedür her an hedefe kilitli olmasıdır. Füze, füzeden hedefe olan görüş çizgisi boyunca hareket eder.

Sabit Davranış: Takip rotasının tam karşıtıdır. Sabit davranış veya çarpışma rotası da denir. Füze, füzenin ve hedefin aynı anda varacağı noktaya fırlatılır. Eğer hedef ani bir dönüş yapar veya hızı değişirse yeni bir çarpma rotası hesaplanmalı ve füzenin uçuş rotası buna göre değiştirilmelidir.

Orantılı Navigasyon : Daha gelişmiş füzeler bir çeşit orantılı navigation kullanırlar. Füze kılavuzluk alıcısı görüş çizgisindeki değişme hızını ölçer ve bu bilgiyi yönlendirme bilgisayarına iletir. Daha sonra bilgisayar otomatik pilot için yönlendirme komutlarını üretir.

Görüş çizgisi, füzenin hedef ile kontrol noktasını birleştiren doğru üzerinde kalacak şekilde yönlendirildiği bir rota olarak kullanılmaktadır. Bu metod genellikle “ ışınla hareket “ olarak adlandırılır.

4.5.2.1 TERCOM(Terrain Countour Matching)

TERCOM (arazi konturlarına uyma) sistemi ile füze aşağı bakan bir radar gibi üzerinde geçtiği arazinin yükseklik bilgisi ölçmekte, buna göre yönlendirilmektedir.

TERCOM kılavuzluk sisteminin altında yatan teknoloji uzun zamandır vardır. TERCOM sistemine sahip bir uçak ilk 1961 de denenmiştir. Fakat bu teknoloji o zamanlar geleceği parlak görülmediği için 1970’lere kadar hemen hemen unutulmuştur. Günümüzde küçük ve güçlü bilgisayarların gelişmesiyle TERCOM sistemi yeniden kullanılmaya başlanmıştır.

ICBM’ler gibi füzeler de ilk önce ataletsel kılavuzluk sistemleri tarafından rehberlik almaktaydı. Fakat en iyi ataletsel yol bulma sistemi kullanıldığı zaman bile, bir miktar rastgele sürüklenme oluşmaktaydı. Örneğin, Tomahawk füzeleri için ölçülen değerlere göre saatte 900 metrelik bir sürüklenme ölçülmüştür. Bu eğer füze bir saat yol alırsa hedefi 900 metre kaçıracağı anlamına gelir. Bu problem tıpkı balistic füzelerde ki gibi, füzenin subsonic hızda ilerlemesinden dolayı katlanarak artmaktadır. Bu sürüklenme probleminin çözümü TERCOM kılavuzluk sisteminin gelişimiyle olmuştur. [34]

TERCOM için ilk gerekli şey yüksek çözünürlüklü uydu fotoğraflarından elektronik haritalar oluşturmaktır. Bu haritalar uydu fotoğrafları ve keşif uçakları ile

füzenin geçeceği arazi boyunca oluşturulur. Bu haritalarda yükseklik bilgileri sayılarla ifade edilir ve sistemin hafızasında bir matrisin hücrelerinde saklanır. Her hücre zeminin sakladığı parçasına ait ortalama bir yükseklik değerini gösterir. Füzenin geçtiği arazini yüksekliği ile onboard haritadaki yükseklik bilgisini karşılaştırmak için bir radar altimetre (yükseklik ölçen araç) ile geçtiği zemini tarayarak, yükseklik bilgisini elde eder. Daha sonra bu iki bilgiyi karşılaştırır. Bu karşılaştırmanın sonucu füzenin pozisyonu hakkında bilgi verir ve buna göre kendi ataletsel navigasyon sisteminde (INS) bir düzeltmenin gerekli olup olmadığı kararına varılır. Bu teknik kullanılarak, TERCOM 30-100 metre doğruluğu başarabilir.

TERCOM sisteminin verdiği sonuçlara göre rotada bir sapma varsa rota düzeltme gerçekleştirilerek füzenin rotasında devam etmesi sağlanır. Bu işlem uçuş güzergâhında defalarca tekrar edilerek, füzenin hiçbir zaman düzeltme gerçekleştiremeyeceği bir hata payına ulaşması engellenmiş olur. Sonuç olarak, füzelerin büyük çoğunluğu hedeflerinin 50 metre yakınına iniş yapar. Körfez savaşında Pentagon füzelerin %86 sının hedeflerini vurabildiğini açıklamıştır. Diğer taraftan INS ile güdümlenen ICBM lerde en yüksek doğruluk yaklaşık 30 metredir.

TERCOM sisteminin başka avantajları da vardır. Bu sistemin yüksek doğrulukta sonuçlar vermesi sonucu, füzenin hedefe doğru yol alırken neredeyse yüzeyi sıyırarak ilerleyebilmesi sağlanır. TERCOM sistemi sayesinde füze, suyun üzerinde 10 metreye kadar alçaktan uçabilmektedir. Bu değer, düz arazi üzerinde 30 metre, dağlık arazide 100 metredir. Bu alçaktan uçabilme avantajına füzenin boyutunun küçük olması ve fark edilebilen ışınımlar yapmaması da eklenirse, füzelerin hedeflerinin çok yakınına gelinceye kadar radarlara yakalanamayacağı açıkça ortaya çıkar. Füze hedefin yanına geldikten sonra hedefini vururken tahrip gücünü arttırmak için tekrar yükselince artık radarlara yakalansa da bu an, düşman savunmasının bir şeyler yapabilmesi için çok geç olur.

Son yıllarda, ataletsel yol bulma ve GPS sistemleri de birleştirilerek füzenin hedefini yüksek derecede doğrulukla bulabilmesi mümkün olmuştur. Fakat TERCOM un bu konudaki üstünlüğü, savaş esnasında GPS uydularının kolaylıkla yok edilebilmesi

ihtimalinden gelmektedir. GPS uyduları zarar görmesi durumunda füze sadece ataletsel navigasyon sistemine itimat etmek durumunda kalacaktır ki bu sistemin tek başına bir füzenin ihtiyaç duyduğu doğruluğu veremediği yukarıda anlatılmıştır.

Diğer taraftan, en yüksek kapasiteli TERCOM sistemleri bile bir kaç yüz millik uçuş rotası boyunca kontur esleştirmesi yapmak için yeterince belleğe sahip değildir.

Bu nedenle, füze uçuşu boyunca TERCOM yorumları sürekli olarak yapılmamaktadır. Füzeyi bir bölgeden topografyası diğerlerinden farklı başka bir bölgeye daha çok INS sistemi uçurur. “Waypoint fixes” adı verilen bu bölgelerde TERCOM okumaları yapılarak füzenin konum bilgisinde gerekli düzeltmeler yapılır. Ayrıca bu waypoint fix’ler, füzenin rotasında önceden tahmin edilemeyen değişiklikler yapılması için de kullanılır.

Her kontrol noktası için sabit başka bir haritadan faydalanılmaktadır. Bu haritaların her birinde aynı sayıda hücre bulunmaktadır ve ilk kontrol noktası için tüm araziyi kapsayan bir harita kullanılmaktadır. Bu nedenle, hücresindeki ayrıntı da azdır. Hedefe yaklaştıkça ise, daha alt haritalar kullanıldığından bunlardaki veriler çok daha fazla ayrıntı içerir ve doğruluk gittikçe artar.

Ayrıca, TERCOM sitemindeki uygulama zorluğu, kendi kılavuzluk sisteminden çok, dijital haritaların oluşturulmasından kaynaklanmaktadır. TERCOM lu Cruise füzesinin etkili olabilmesi için, veri tabanı potansiyel kullanılabilecek her nokta için verileri saklaması gereklidir. Bunun maliyeti ise ABD i tarafından, TERCOM lu bir füzenin donanım maliyetine yaklaştığı hesaplanmıştır. Buna rağmen, ABD, Irak’ın Kuveyt saldırısında, Tomahawk füzelerinde kullanılması için TERCOM sisteminin verilerini hazırlatmak üzere bir crash programı girişiminde bulunmuştur.