Uydu Sistemleri, Casus Uydular

Casus Uyduları

Casus uyduları da fotoğraf ve elektronik uyduları,okyanus gözlem uyduları,erken uyarı uyduları olarak sınıflandırılabilir

Fotoğraf Uyduları
Fotoğraf uyduları askeri hedefleri tanımakta,saptamakta ve konumlandırmada kullanılmaktadır Bu uydularda olağandan çok daha net çekim yapan televizyon kameraları,elektromagnetik dalga spektrumunun birçok bandından etkilenen tarayıcılar ve mikrodalga radarı bulunmaktadır Fotoğraf uyduları 200-600 km yükseklikteki alçak yörüngelere yerleştirilmektedir Bu yörüngelerin diğer bir özelliği de kutupsal olmalarıdır Böylece yerküre altlarına döndükçe bu uydular dünyanın her yerini görüntüleyebilme olanağına sahiptir 200 km uzaklıktan fotoğraf çekilebilmesi için kullanılacak bir mercek sistemi çok büyük odak uzaklığına sahip olmalıdır Fotoğraf uydularında bu güçlük optik katlama sağlayan ayna düzeni ile giderilmektedir Genellikle bu uydulara,belli bir süre sonra dolan filmler konulmaktadır Bu uydudaki cihazlar 15-30 cm büyüklüğündeki cisimleri seçebilecek duyarlılıktadır

Elektronik Uydular
Bu uydular karşı tarafın askeri hareketlerini elektromagnetik dalgalar ile izlemekte kullanılmaktadır Hem alçak yörüngelerde,hem de jeosenkron yörüngelerdeki uydular radyo ve radar iletişimi ile izleyebilmektedir Kızıl ötesi algılayıcı radarlar,sentetik algılaşım radarı ve yüksek nitelikteki televizyon görüntüleme uyduları ile birleştirilince,bu uydular önemli ve ayrıntılı bilgi sağlayabilmektedir Amerika Birleşik Devletleri,fotoğraf uyduları ile elektronik uyduları birleştirmiştir

Okyanus Gözlem Uyduları
Okyanus gözlem uyduları gemilerin izlenmesinde ve deniz koşullarının saptanmasında kullanılmaktadır İkinci kullanış biçimi hem hava durumu hakkında tahmin yürütmeye,hem de kızıl ötesi algılayıcılarla nükleer deniz altıların sıcak su egzozlarını izlemeye elverişlidir
Okyanus gözlem uyduları okyanusta yer alan olaylar ile bölgede denizaltının bulunup bulunmadığını kontrol etmekte,aynı zamanda belirli yerlere füze atmakla görevli denizaltıların kontrolü için de kullanılmaktadır

Erken Uyarı Uyduları
Erken uyarı uyduları karşı tarafın nükleer saldırıya geçip geçmediğini belirlemekte kullanılmaktadır Uydular uluslararası balistik füzeler daha fırlatılırken arkalarındaki alev sütununu kızılötesi algılayıcılar ile saptamakta ve 30 dakikalık bir erken uyarı sağlayabilmektedir Bu uydular 7 bin ile 36 bin km yükseklikteki yörüngelere yerleştirilir Nükleer patlamaları saptayan ve 110 bin km yükseklikteki uydular da bunlara dahil edilmektedir

Haber Alma Uyduları Haber alma uyduları genellikle yeryüzünden 36-40 bin km uzaklıkta yerleştirilmektedir Bu sebeble iletişim bağlantısı günde 24 saat kesintisiz olarak sürdürülebilmektedir

Konumlandırma Uyduları
Konumlandırma uyduları hem dost, hem de düşman kuvvetlerinin yerlerinin saptanmasında kullanılmaktadır Bu sistem sayesinde hem düşman ve hem de kendi füze rampalarını yeri ve konumu saptanabilmektedir Hedefi vuracak bir atış için, bu iki tür bilginin de bilinmesi gerekmektedir Amerika Birleşik Devletleri gerek atışta, gerekse hedefin konumlarını vuruşta yalnızca 5 m sapma sağlayan Navstar konumlandırma sistemini geliştirmiştir Navstar yerküre konumlandırma sistemi 6 ayrı yörüngede 18 uydudan oluşmuştur 20 bin km yükseklikte yarı senkron yörüngedeki bu uydular her 24 saat yerkürenin çevresinde 2 kez dolanmaktadır Her uydu kendi konumu ve zamanı kullanıcıya bildirmektedir4 adet uydudan gelen konum bilgileri ile bu uyduların () kullanıcıya göre hareketlerinden doğan Doppler kaymaları bilgisayar da hareket denklemleri haline getirilerek anında bulunmaktadır Böylece konum,hız ve zaman saptanmaktadır Savaş alanında füzelerin daha isabetli olabilmesi için uydu kontrollü füze atışları ile hedefler tam olarak vurulabilmektedir

Füzenin rampasından ayrıldığı an,uydu ile bağlantı kurularak füzenin hedefe doğru gidişi izlenebilmektedir Füzede bir şaşma olduğunda,bunu anında düzeltmek için,füzeye uydudan yeni komutlar yollanabilmektedir Bu komutlar sayesinde füze uçuşunu en mükemmel vuruş yapabilecek biçimde değiştirebilmektedir

Meteoroloji ve Jeodezi Uyduları
Meteoroloji uyduları bir füzenin rotasındaki hava durumunu bildirmekte ve füzenin doğru olarak yönlendirilmesini sağlamaktadır Jeodezi uyduları ise aynı amaçla yer kürenin biçimi ve yer çekimi alanının bölgesel değişimi hakkında bilgi vermektedir Amerika Birleşik Devletlerinin Geosat uydusu Triden denizaltıdan fırlatılan füzelerin vuruş yüzdesinin %10 artmasını sağlamayabilmektedir

Uydu Haberleşme Sistemleri
Önceden okyanus aşırı gibi uzak mesafe haberleşmesi,elektromagnetik dalgaların iyonesferden yansımasından yararlanılarak yapılıyordu Ancak aradaki mesafenin çok büyük olmasından alıcıya ulaşan dalgalar atmosforik olaylardan etkileniyordu Başka bir haberleşme türü ise denizaltı kablosu idi Bu denizaltı kablosu oldukça güvenilir bir haberleşme sağladığına karşın,haberleşme band genişliğinin az olması nedeniyle ihtiyacı karşılamıyordu Oysa yeryüzünden belirli bir yükseklikte bir tekrarlayıcı istasyon,aktarıcı kullanılırsa dünyanın yarısına yakın bir bölümüyle haberleşme sağlanabilir Dünyanın her tarafını görebilmek için en az 3 uydu yörüngesinin yeryüzü ile eş zamanlı (jeosenkron) olması gerekir Yani yeryüzündeki bir gözlemciye göre uydu daima aynı yerdedir Uydu dünyanın ekvator dairesi üzerinde yaklaşık 36000 km uzaklıktadır

Şekil 26 da görüldüğü gibi yeryüzeyinin etrafına 120’şer derece aralıklarla ve yeryüzeyi ile eşzamanlı dönen uydular vasıtasıyla dünyanın her tarafıyla haberleşme sağlanmaktadır Bu uydulardaki kuvvetlendiriciler parametrik kuvvetlendirici,tunel diyotlu kuvvetlendirici veya düşük gürültülü transistorlü kuvvetlendiricilerdir
Uydu haberleşme sisteminde haberleşme yer istasyonları ile sağlanır Uyduya haberi göndermek ve almak için yer yüzünde yer istasyonları kurulmuştur

Şekil 27’de uydu haberleşmesinde haberin uyduya verilişi ve uydudan alınışı gösterilmiştir Uydu yayınları,uydudaki aktarıcılarla(transporder) dünyaya bir açı altında gönderilir Bu yüzden ;uydu işaretlerinin yeryüzeyinin her bölgesine aynı güçte ulaşması mümkün değildir İşaret yeryüzeyinde hangi bölgeye veriliyorsa,oradaki gücü içten dışa doğru aşağıdaki şekildeki gibi eğriler şeklinde zayıflar

Uydu işaretlerinin yeryüzüne ulaşabildiği aynı şiddette alan çizgilerine “uydunun ayak izi” denir
Uydulardan yapılan yayınların bir kısmı Türkiye’yi de kapsamaktadır Ancak bu yayınların çoğu Türkiye’ ye yönelik yapılmadığından Türkiye’deki ayak izleri zayıftır Bu yüzden uygun nitelikte resim ve ses elde edebilmek için zorunlu olarak büyük çaplı çanak antenler kullanılmaktadır

Uydu Haberleşmesinde Modülasyon
Uydu yardımı ile haberleşmede genellikle frekans modülasyonu kullanılır Çünkü frekans modülasyonunda gürültüden etkilenme daha azdır Genlik modülasyonunun kullanılmamasının nedeni şunlardır;genlik modülasyonunda büyük verici güçleri gerekmektedir Ayrıca genlik modülasyonlu işaret sabit genlikte olmadığından uzaydaki birçok gürültüden etkilenir ve gürültü kapar Bu nedenle frekans modülasyonu büyük verici gücü gerektirmediğinden ve sabit genlikte olup,gürültüden etkilenmediğinden uydu haberleşme sisteminde kullanılan en uygun modülasyon yöntemidir
Frekans modülasyonlu işaretin üstüne gürültü gerilimi eklenir,fakat bu gürültü gerilimi limitlerde kesilerek yok edilir

Uydunun Haberleşme Donanımı
INTELSAT sisteminde kullanılan uyduları,geniş kanallı bir radyo frekans tekrarlayıcısı olarak düşünmek mümkündür INTELSAT uydusunun haberleşme donanımının basitleşmiş bir prensip şeması şekil 210’da verilmiştir

Şekil 210’daki şemadan anlaşılacağı gibi uydu,yer istasyonlarından gönderilen 5,925-6,425 GHz frekans bandındaki değişik türdeki işaretleri alan,kuvvetlendiren,frekansını değiştiren ve tekrar yeryüzeyine 3,7-4,2 GHz frekans bandında gönderen bir mikrodalga aktarıcısı olarak görev yapar Bir karışıklığı önlemek için uydu gönderdiği işareti,aldığından farklı bir frekans bandında vermektedir Burada işaretlerin taşıdığı bilgiler çeşitli olup;içinde ses,data ve televizyon bulunur Bu bilgiler genellikle frekans modülasyonu veya faz modülasyonu kullanılarak taşıyıcılara yüklenir Bu taşıyıcılar günümüzde kullanılan radyo-link sistemlerinde olduğu gibi değişik sayıda telefon kanalı taşırlar,

Uydunun Alış Antenleri
Paraboloidal reflektör olan alış antenlerinin her biri bir transmisyon borusu ve bir band geçiren filtre ile tam yedekli alıcılara bağlanmıştır Antenlerin tümünde dikey olarak yerleştirilmiş bir horn ve elektromagnetik dalga ışınını yönlendirmeye yarayan 45 derece eğilimli düz bir yansıtıcı düzlem kullanılır Alış ve veriş antenlerinin her birinde,elektromagnetik dalga ışınının istenilen noktaya düşürülmesini sağlamak amacıyla optik ayar yapılmıştır

Uydunun Veriş Antenleri
Dar ışın demetli veriş antenleri,yoğun trafiği olan bölgeler için kullanılır Bu antenin ışın demet genişliği çok dar,kazancı ise oldukça yüksektir Dar ışın demetli antenlerin,eloktroagnetik dalga ışınlarının yeryüzeyine gönderebilmesini sağlamak amacıyla kullanılan paraboloidal reflektör antenler uzantan kumanda ile hareket edebilecek şekildedir

Uydu Sabit Yer İstasyonu
Uydular aracılığı ile yapılan haberleşmenin en önemli elemanlarından biri de yer istasyonlarıdır Yer istasyonlarının görevi;abonelerden alınan bilgileri,uydu haberleşme sistemine uygun bir duruma getirerek,uyduya göndermek ve uydudan gönderilen bilgileri alarak bunları yer istasyonlarını aboneye bağlayan sistemlere aktarmak üzere işlemektir

INTELSAT sisteminde en yaygın olarak frekans modülasyonlu frekans paylaşımlı çoklayıcı kullanım yöntemi uygulanmaktadır Bu yöntemde,sistemdeki yer istasyonlarının her birine 5,925-6,425 GHz bandından bir veya birkaç taşıyıcı ayrılmaktadır Bugün bir taşıyıcı ile en çok 1092 kanal,en az 12 kanal göndermek mümkündür Ancak uydunun en verimli şekilde kullanılmasını sağlamak ve yer istasyonu sahibi ülkelerin ihtiyaçlarını karşılamak amacıyla,taşıyıcı frekansların yer istasyonlarına dağıtımı INTELSAT tarafından yapılmaktadır Bu nedenle INTELSAT 132 kanallık trafiği olan bir yer istasyonuna bir taşıyıcı verebildiği gibi,uydudaki transponderlerin (RF kanalı devresi)durumuna göre aynı sayıda trafiği olan bir başka ülke yer istasyonuna biri 60 diğeri 72 kanallı olmak üzere iki taşıyıcı ayırabilmektedir INTELSAT sisteminde kullanılan bu taşıyıcıların daha bir çok özellikleri INTELSAT tarafından belirlenir