11 Mayıs 2017 Perşembe

Drone ya da İnsansız Hava Araçları (İHA), günümüzde birçok farklı sektör tarafından aktif şekilde kullanılıyor. Özellikle son yıllarda popülerlik kazanmayı başaran drone'lar; reklamcılıktan kargo taşımacılığına kadar çeşitli görevler üstlenebiliyor. Her ne kadar son yıllarda tanınmaya başlansa da drone veya İnsansız Hava Araçları'nın mazisi 20.YY'ın başlarına dayanıyor.

Öncelikle savunma sanayiinde gözlem aracı olarak kullanılan drone'lar, 20.YY'daulaşımın zor olduğu bölgelerde analizler yapmak amacıyla tercih edilmişti. Askerialanda kullanılmasıyla birlikte, büyük bir kitlenin dikkatini çeken drone'larartık bireysel kullanımın dışında ticari amaçlı olarak da aktif şekilde tercih ediliyor.

Drone ve İHA pilotları, bu ürünleri uzaktan kontrol ederek uçurabiliyor. Temel uçuş tekniklerini öğrendikten sonra kısa bir süre içerisinde drone'ları havalandırmak mümkün oluyor. Temelde uzaktan kumandayla kontrol edilebilen bu sistemler, kullanım alanına göre birçok farklı teknolojiyi barındırdığından dolayı karmaşık bir yapıyla karşınıza çıkabiliyor.

Drone ve İHA'lar, çoğunlukla teknik olarak 2.4 GHz frekans bandında dört kontrol kanalıyla kablosuz şekilde çalışıyorlar. Bu frekans sisteminin tercih edildiği kumandalar şifreleme sistemiyle birbiriyle eşleşiyor. Üstelik bir kez eşleşme yapıldığında her seferinde kumandayla bağlantı otomatik şekilde sağlanıyor.






Drone'lar elbette kullanılacak amaçlara özel olarak üretiliyorlar. Dolayısıyla fotoğrafve video çekimi için tasarlanmış bir İnsansız Hava Aracı ile taşımacılık için kullanılacak drone'lar arasında teknik anlamda da ciddi farklar olabiliyor. Ancak temelde bu ürünler; gövde, kontrol kartı, motor, pervaneler, batarya, alıcı ve uzaktan kumandayı barındırıyor.

Ayrıca kumandalar üzerindeki LCD ekranlar sayesinde sürüş sırasında çekimler deeşzamanlı olarak görüntülenebiliyor. Özellikle inşaat sektöründe reklam amaçlı kullanılan drone'lar, çeşitli organizasyonlar sırasında da tercih edilebiliyor. Ayrıcahava çekimleri, özellikle son birkaç yılda video klipler için de epey yoğun şekilde tercih ediliyor.

Bu sektörlere ek olarak drone'lara sürekli olarak yeni kullanım alanları da açılıyor. Yani önümüzdeki yıllarda bu insansız hava araçlarının çok daha farklı işlevler için kullanılacağına şahit olacağız.


BARIŞCAN AVCI - 2016691004  ELEKTRONİK HABERLEŞME TEKNOLOJİSİ

Drone Nedir?

Kontrol kartı: Kontrol kartı, multikopter drone’umuzun “beyni” olarak nitelendirebileceğimiz parçasıdır. Bu kartlar üzerinde jiroskop ve ivmeölçer sensörler bulunur. Bu sensörlerden aldığı bilgiye göre kart, motorların devirlerini değiştirerek istenilen yönde hareketi ve stabilizasyonu sağlar. Helikopterlerin multikopterlerden en büyük farkı burada devreye girmektedir. Helikopterler, yatış manevraları ve kendi ekseninde dönme hareketini servo motorlar kullanarak tamamen mekanik bir prensiple yapmaktadır. Multikopterler ise bu hareketleri farklı motorların devirlerini değiştirerek gerçekleştirebilir. Kumandadan gelen hareket yönüne karşılık olarak motorların devirlerini değiştirme işini tamamen kontrol kartı üstlenir.
                                    kk2 kontrol kartı ile ilgili görsel sonucu 
Motor,ESC ve pervaneler: Multikopterlerde kullanılan motorlar, fırçasız DC motor olarak bilinen motorlardır. Bu tipte motor kullanılmasının sebebi, fırçasız motorların fırçalı motorlara göre çok daha verimli olması ve aşınan parça sayısının az olmasındandır. Farklı büyüklükteki gövdelerde farklı boyda motorlar kullanılır. Oyuncak olarak nitelendirebileceğimiz küçük multikopterlerde ise “coreless” tipte fırçalı mikro motorlar bulunur.
drone motorlar ile ilgili görsel sonucu
ESC’ler pilden aldığı enerjiyi, alıcının gaz kanalından aldığı sinyal ile sürerek motora hareket verir. 
Fırçalı motorlar DC motorlar olup, iki uç ile ESC’den enerji alırlar. Bu sebeple fırçalı motor için kullanılan ESC’ler genel olarak daha basit yapıdadırlar. Pilden aldıkları iki girişleri ve motora gönderdikleri iki DC (doğru akım) çıkışları mevcuttur. Motor uçları ters bağlanırsa motor ters yöne döner .Bundan dolayı arıza yapmaz. Ancak ESC giriş uşları yanlış bağlanırsa ESC hasar görebilir.
drone esc turnıgy ile ilgili görsel sonucu
Her motorun, özellikler listesinde en uygun çalışacağı pervaneler belirtilir. Multikopterlerde pervaneler çoğunlukla saat yönü (CW) ve saat yönünün tersi (CCW) dönecek şekilde birlikte bulunur.  Multikopterin ön ve arka kısımlarına farklı renkte pervaneler takmanız, drone’un yönünü karıştırmamanız için doğru bir tercih olacaktır. 
drone pervane ile ilgili görsel sonucu
Kumanda ve Alıcı: Drone’umuzu uçurabilmemiz için tabi ki bir kumandaya ihtiyacımız olacak. Bir drone’u uçurmak için en az 4 kanala sahip bir hava aracı kumandası kullanmalıyız. RC kumandalarda en sık kullanılan mode 1 ve mode 2 olmak üzere iki stik konfigürasyonu mevcuttur. Bu ikisi arasındaki fark, gaz çubuğu ve rudder’ın farklı konumlarda olmasından kaynaklanır. Dünyada ve ülkemizde büyük çoğunlukta mode 2 kumanda (gaz çubuğu sol stikte) kullanılır. Sadece eskiden beri mode 1 düzenine alışmış kullanıcılar alışkanlıklarından dolayı mode 1 kumanda tercih eder. Aynı zamanda mode 3 ve mode 4 dizilimleri de mevcuttur ama çok çok nadir rastlanır.
Günümüzde, RC uzaktan kumandaların neredeyse hepsi 2.4 GHz frekansta çalışmaktadır. Bu sayede anten boyları kısalmış ve frekansın birbiri ile karışma olasılığı neredeyse yok olmuştur, çünkü 2.4 GHz kumandalar, eski 35 MHz veya 72 MHz kumandaların aksine dijital haberleşme yaparlar ve alıcı ile kumanda bir şifreleme ile birbirine eşleşir. Bu eşleşme işlemi sadece bir kez yapılır ve daha sonra o kumanda sadece kendi şifresini tanıyan alıcılar ile haberleşebilir. 2.4 GHz sistemler, menzil konusunda ise en az 500m civarında bir performans gösterirler. Bu mesafe, drone’unuzun büyüklüğünü düşünecek olursanız fazlasıyla yeterlidir. Ayrıca yeni başlıyorsanız drone’unuzu gözle göremeyecek kadar uzağa götürmemeniz, hem sizin hem de çevredekilerin güvenliği için daha doğru bir hareket olacaktır.
Bataryalar: Drone’larda kullandığımız piller lityum polimer tipteki pillerdir. Kısaca lipo batarya da denir. Bu piller ağırlık ve boyutlarına oranla oldukça fazla enerji verebilme yeteneğine sahiptir. Lityum polimer pillerin her bir hücresi, nominal olarak 3,7V, tam dolu olduklarında ise 4,2V gerilime sahiptir. Bu hücreler, birbirine paralel ve seri bağlanarak bataryanın kapasitesinin veya geriliminin artımı sağlanır. Örneğin 3S diye tabir edilen bir lityum batarya, 3 x 3,7V = 11,1V nominal gerilime; tam şarjlı iken ise 12,6V gerilime sahiptir. Lityum bataryaların miliamper saat (mAh) cinsinden kapasiteleri üzerlerinde belirtilir. Ayrıca bu kapasiteye oranla ne kadar akım verebildikleri üzerinde yazan “C” değerine bağlıdır. Örnek verecek olursak, 2200 mAh 25C değerindeki bir lipo batarya, 2,2A x 25 = 55A akımı sürekli olarak sağlayabilir. Bazı bataryaların üzerinde yazan 25-30C ise bataryanın sürekli olarak 25C, 10 saniye gibi kısa süreli olarak ise 30C akım verme yeteneğini gösterir.
drone bataryalar ile ilgili görsel sonucu

ÖNEMLİ NOT: Lityum polimer piller doğru kullanılmadığı zaman çok tehlikeli olabilmektedir. Lityum polimer pil, herhangi bir yırtılma, ezilme, kısa devre yapılma, aşırı şarj veya deşarj edilme gibi durumlarda şişmeye, kısa bir süre sonra da alev alarak yanmaya başlar. Lityum polimer batarya, yanmaya başladığı zaman su ile dahi söndürülemez. Lityum polimer bataryalarla çalışırken kesinlikle yanabilecek cisimlerden uzakta durun ve lityum polimer bataryayı balanslı şarj edecek tipte bir şarj aleti kullanın. Asla ama asla kendi başına şarj olmaya bırakmayın. Saklamak için lipo güvenli saklama çantaları kullanın.

BARIŞCAN AVCI - 2016691004  ELEKTRONİK HABERLEŞME TEKNOLOJİSİ

Drone Yapımında Kullanılan Malzemeler

Bunlar faydalı yanları bi de anamızı ağlatan ya da ağlatacak olan yanları var. Zaten başta da insansız hava aracı diyince eminim hepinizin aklına Afganistan, Suriye, Irak falan geldi. Bunların da gelmesi doğal çünkü ilk kullanım alanı hep askeri alanda olmuş. Kasım 2002’de kullanılan bu araçlar Yemen’de 6 El-Kaide şüphelisini öldürmüş. Sayı her geçen yıl daha da artmış ve 2008’de sadece Pakistan’da 2200’ün üzerinde kişiyi öldürmüş.
Terörist üyelerini öldürmesi iyi gibi gözükse de çok sayıda masum insan da ölmüş o ayrı bi konu.
Geçen yıllarda ise drone ile Angela Merkel’in konuşmasını kayıt yapan biri daha sonra cihazı yavaşça Angela Merkel’in önüne indirmiş. Buraya kadar her şey iyi. Ancak bu cihazlar gelecekte insansız kamikaze görevi görebilirler.
Son olarak dikkatimi çeken başka bir haber gördüm. Drone olayına uyuşturucu mafyaları da el atmış. Bir olaya porno sektörü ve mafya el atıyorsa o iş tutar. Dronelara uyuşturucu yerleştirmişler ancak cihaz bir süpermarkete çarpmış. 
Serdar Kuzuloğlu’nun bir yazısında gördüğüm üzere askeri dronelar kuş hatta sinek kadar küçülmüşler. Yani eve giren sinek boyutundaki dronelar hem ses kaydı yapabilecek hem de video çekebilecek.


BARIŞCAN AVCI - 2016691004  ELEKTRONİK HABERLEŞME TEKNOLOJİSİ

İHA'nın Zararlı Kullanım Alanları

  • İlk olarak askeri sahada kullanılmaya başlansa da dronelar kendine askeri sahadan çok alakasız kullanım alanları bulmaya başladı. Bunların başında kuryelik geliyor. Amazon, premium üyelerine yönelik 60 dakikada sipariş garantisi veren bir hizmete imza attı. Bunu dronelarla gayet de halletmiş gibi gözüküyolar.

  • Teslimat konusunda bir diğer büyük adımı Domino’s atmış yarım saat olan sipariş teslim süresini dronelar ile 15 dakikaya düşürmüşler. Satışları da baya bir artmış.
  • Kuryeliğin yanı sıra dronelar restoranlarda kullanılmaya da başlamış. Singapurlu bir firma servis hizmetinin tamamını bu aletlerle yapıyor günümüzde.

  • Droneların yetenekleri bu kadarla sınırlı değil 2012 yılından beri insanlığa da hizmet etmeye başalamışlar. Andreas Raptopoulos adlı bir beyefendi 2010 Haiti depremi mağdurlarına dronalarla ilaç ve yiyecek yardımı kampanyası başlatmış. Haiti halkının %60’ının kırsalda yaşadığını düşünürsek ve kamyon, tır gibi araçların buraya ulaşım sıkıntısını göz önünde bulundurursak epey faydalı bir girişim olmuş bu.


  • BARIŞCAN AVCI - 2016691004  ELEKTRONİK HABERLEŞME TEKNOLOJİSİ

İHA'nın Faydalı Kullanım Alanları

Belçikalı mühendis Alec Momont taafından geliştirilen ambulans drone teknolojide bambaşka bir boyut daha açtı. Momont’un geliştirdiği ambulans drone’da tümleşik defibrilatör bulunuyor.

Herhangi bir acil durumda saatte 100 km hız yapabilen drone yaklaşık 1 dakika içerisinde hastanın yayına gelebilecek. Bu şekilde kalp krizi geçiren insanların hayatta kalma oranının ise yüzde 8’den yüzde 80’lere çıkması bekleniyor. Ayrıca ambulans drone’lar bir acil müdahale için gerekli tüm araçları da yanında taşıyabiliyor.
                                      
           
BARIŞCAN AVCI - 2016691004  ELEKTRONİK HABERLEŞME TEKNOLOJİSİ

Tıp Alanında Drone

İHA’ların kullanım alanları:
DHL’nin saymış olduğu ve İHA’ların kullanılabileceği alanlar çok çeşitli. Örneğin enerji üretim ve altyapı tesislerinin havadan denetimi bu alanlardan biri. İHA’lar, diğer hava taşıtlarına göre hava koşullarından daha az etkileniyor ve tesislere çok yakından uçabiliyor. Tarım’da İHA ile elde edilen veriler, tarım uygulamalarının daha verimli hale getirilmesine ve orman yangınlarının erken tespitine yardımcı olabiliyor. Yok olma tehlikesi altındaki canlı türlerinin takibi ve korunması, İHA’lar ile kolaylaşıyor. İnşaat faaliyetlerinde, şantiyelerin havadan detaylı görüntülenmesi ile daha kapsamlı bir keşif yapılarak çalışmalara veri sağlanabiliyor. Doğal afetler ve nükleer sızıntı gibi insan hayatını tehdit eden acil durum bölgelerinde, İHA’lar keşif ve insani yardım için kullanılabiliyor. Örneğin 2011 yılında Japonya’da meydana gelen deprem sonrası nükleer sızıntıda, Fukushima santralinden ilk bilgileri İHA’lar toplamıştı. Sinema sektöründe, İHA’lar helikopterlerle gerçekleştirilen maliyetli hava çekimlerine alternatif getiriyor. Bu maliyet düşüşü nedeniyle, hava çekimlerinde İHA kullanımı dijital animasyonun da yerini alıyor. Kara ulaşımının zor olduğu bölgelerdeki kuraklık ve açlık gibi sorunlarla mücadelede de İHA’ların kullanımı öngörülüyor. Lojistik sektöründeki kullanımı ise, İHA’ların en ilgi çekici boyutunu oluşturuyor. Tıbbı malzeme ve kitap gibi ‘hafif’ yükler, artık İHA’larla alıcıların bulunduğu noktaya kadar ulaştırılıp teslim edilebiliyor! Flirtey şirketi tarafından geliştirilen İHA’lı bir teslim sistemi, teslim süresini birkaç günden sınırlı bir süreye düşürebiliyor! Google tarafından geliştirilen Project Wing, benzer bir şekilde İHA’lar ile teslimatı tamamen otomatize etmeyi ve dakikalarla ölçülebilecek sürelere düşürmeyi planlıyor. Sağlık sektöründe, acil kan veya organ nakli gibi durumlarda İHA’ların imdada yetişmesi de öngörülen kullanım alanları arasında. İHA’ların, otomotiv sektöründeki gibi çok büyük ölçekli üretim tesislerinde, tesis içi malzeme taşımasında da kullanılabileceği düşünülüyor. Uzak noktalardaki tesislere kritik yedek parça ve sarf malzeme teslimatı da İHA’lar ile hızlanması bekleniyor. Görüldüğü üzere, İHA’lar, çok farklı şekillerde ekonomiye ve insan hayatına katkıda bulunabiliyor, hatta devrim niteliğinde bir dönüşüm getirebiliyor. Teknoloji ‘sınırındaki’ yeniliklerin, ithalatçısı değil ‘geliştiricisi’ olmak, ülkelerin birçok açılımına pratik çözümler getirebiliyor. Tabii, bu tür bir 'teknoloji oyununda' bulunabilmek için, beşeri ve bilgi sermayesinde atılım yapmak gerekiyor.


BARIŞCAN AVCI - 2016691004  ELEKTRONİK HABERLEŞME TEKNOLOJİSİ

İHA’ların Kullanım Alanları

İHA’ların gelecek vadeden kullanım alanlarının başında lojistik faaliyetleri geliyor. Dünya çapındaki lojistik şirketi DHL’nin 2014 yılında yayımladığı bir rapor, lojistik ve diğer alanlarda İHA’ların şaşırtıcı faydalar sağlayabileceğini vurguluyor. İHA’lar, aerodinamik yapıları, büyüklük ve yük taşıma kapasiteleri, kullanım amaçları, motor tipleri ve menzillerine göre oldukça farklılık gösteriyor. Dikey iniş/kalkış yapabilen helikopter benzeri türleri olduğu gibi sadece yatay iniş/kalkış iniş yapabilen planör benzeri türleri de bulunuyor. İnsanlı hava araçlarına göre ekipman ve bakım maliyetlerinin daha ucuz olması, uzaktan kontrol edilebilme veya programlanabilme imkanları en belirgin ayırt edici özellikleri arasında. Programlanabilirlik özelliği, çok daha kesinlik içeren ve güvenli uçuş ve hava tetkiklerinin gerçekleştirilmesini mümkün kılıyor. Ancak, özellikle hava trafiğinin yoğun olduğu alanlarda getirebileceği güvenlik riskleri tartışılıyor. Diğer taraftan, olumsuz imajına katkısı bulunan ‘istihbarat’ kullanımına yatkınlığı ve bireylerin mahremiyetine zarar verme potansiyeli, sosyal anlamda karşıtlık oluşabiliyor. Geçtiğimiz günlerde, bir fotoğrafçının uzaktan kontrol ettiği görüntü alma amaçlı İHA’nın, Atatürk Havalimanı’nın üzerinde uçması kısa sürede büyük bir tepki çekmişti. Bu nedenle İHA’ların güvenlik boyutu çok hassas bir konu. Ancak yasal çerçevesi iyi düzenlendikten ve insan hayatına etkileri kontrol edildikten sonra, olumsuz tarafları bertaraf edilebilir. ABD Federal Havacılık Otoritesi FAA yakın bir geçmişte, ticari İHA’ların test edilmesi ve lisanslanmasına dair düzenlemeleri çıkarmak üzere bir yasayla yetkilendirildi. İHA’larla ilgili getirilecek düzenlemeler, uçuş güvenliği kurallarını ve insan haklarını ihlal etmeden, İHA teknolojisinin geliştirilmesini hızlandırabilecek.




BARIŞCAN AVCI - 2016691004  ELEKTRONİK HABERLEŞME TEKNOLOJİSİ
                             


Droneların Temel Özellikleri (İHA)