ARTEMİS ÇALIŞMA PRENSİBİ
- BÖLÜM 7
Bu bölümde Modüle edilmiş frekansta sürekli dalga yayan sistem (FMCW DP reference systems) olan ARTEMİS hakkında bilgilerimi sizlerle paylaşmak istiyorum. (Frequency Modulated Continues Wave Reference System) Bu bölüm sonunda ARTEMİS sisteminin ne işe yaradığı ve hangi amaçlar için kullanıldığı hakkında bilgi sahibi olacağınıza inanıyorum.
4. Artemis Nedir ve Modüle Edilmiş Frekansta Sürekli Dalga Yayan Bu Sistem Nasıl Çalışır?
DP için kullanılan bu sistemler üç çeşittir. Bunlar;
•Artemis
•Radius
•Radascan
Şekil 4.1 Mesafe kerteriz mevki sistemi
Şekil 4.2 Artemis çalışma prensibi
- Kısa menzilli sistem MKIV 15m-30km (dp-10km) MKV 10m-5km,
- Mesafe-Kerteriz sistemi ile çalışır,
- Mikro dalga sistemi mevcuttur (freg. 9.2 Ghz.-9.3 Ghz.-3 cm),
- Kullanıcı tanımlı istasyonlar vardır,
- Çok düşük yayılımda güç üretimi (100 MW),
- Yağmur, sis veya kardan etkilenmeyen performans,
- Sabit istasyon etrafında tam dairesel kapsama,
- Tam uzaktan kumanda ve sayaç istasyonu izleme olanakları sunmaktadır.
Artemis konumlandırma sisteminin amacı, bilinen bir sabit noktaya göre bir mobil ünitenin, (örneğin) bir teknenin konumunu doğru bir şekilde belirlemek ve bulmaktır. Sistem iki istasyondan oluşur. Bunlar; hareketli ünitedeki Mobil istasyon ile bilinen sabit noktadaki sabit bir istasyondan oluşur.
Sistem taşınabilir, kurulumu kolaydır ve bu nedenle dinamik konumlandırma (DP) kullanımı için idealdir. Performansı, yağmur, sis veya pustan etkilenmez. Minimum aralık 10 m’dir ve DP ile kullanıldığında Maksimum Aralık 10 km’dir.
Hareketli nesnenin konumu, Mobil istasyon ile sabit istasyon arasındaki mesafeyi ölçer ve sabit antenin mobil istasyona olan bir referans açısına göre Azimut açı ölçüsü belirlenir.
- ‘Kilit’ Sistemi ile, sabit ve mobil istasyonun antenleri sürekli bir dalga (CW) mikrodalga bağlantısını koruyarak birbirlerini otomatik olarak izler.
- Bu izleme, anten merkezlerini birbirine bağlayan hayali hattın, Mobil istasyon hareket ettiğinde bile, her zaman iki antene dik olduğu şekildedir.
- Beacon sistemi ile mobil istasyonun anteni, yani izlenemeyen beacon antenini sabit bir şekilde takip eder.
- Beacon sistemi sadece bir mesafe cevaplayıcı olarak hareket eder.
- Hareket eden nesnenin azimutu, göreceli Mobil antenin kerterizinden ve nesnenin gyro pusulası aracılığı ile ölçülerek hesaplanır.
Mobil istasyonun azimutunu (kuzeye göre kerteriz) elde etmek için, sabitleme anteni, sistemi kilitlemeden önce bilinen azimutu, referans nesneye yönlendirir. Mobil istasyonun sabit bir istasyona olan mesafesi, her iki istasyon tarafından iletilen mikrodalga sinyalindeki kodlanmış kesintilerin süresinin ölçülmesiyle elde edilir.
Sabit ve mobil istasyonların antenleri, sürekli yayılım yapan mikrodalga bağlantısını koruyarak birbirlerini otomatik olarak izler. Sabit istasyonda bulunan, anten dönüş miline bağlı olan hassas şaft kodlayıcı, mobil istasyondan sağlanan kerterizle, bilinen bir referans yönüne göre antenin açısını ölçer.
İki Artemis sisteminin çalıştığı alanlarda karşılıklı müdahaleyi önlemek için dört, sabit olmak üzere Mobil istasyon frekans çifti mevcuttur. Frekans çifti seçimi işletim panelinden yapılır. Mobil istasyondaki otomatik frekans kontrolü ile iki istasyonun frekanslarını tam olarak 30 MHz’den ayrı tutar, böylece karışıklık önlenmiş olur.
4.1 Gerçek Konumlandırma Hizalama
Doğru bir konumlandırma hizalaması elde etmek için, sabitleme istasyonunun tam yeri bilinmeli ve bir referans nesnesi (kerterizinin bilindiği) gereklidir.
Sabitleme istasyonunun anteni referans nesne ile hizalanır ve kerteriz sisteme girilir.
4.2 Bağıl Konumlandırma Hizalama
Artemis’i DP için bir konum referans sistemi olarak kullanırken, genellikle göreceli konumlandırma kullanılır. Sabit istasyonun tam konum bilgisi gerekli değildir.
Mobil ve Fix istasyonlar operasyonda ayarlanır ve antenler kilitlenir. Kerteriz gemiden alınır ve sabitleme istasyonuna rapor edilir. Sabitleme istasyonunda kerterize 180° eklenir ve elde edilen kerteriz sisteme girilir.
4.3 Artemis Mk III Sistemi
Artemis Mk IV Mobil istasyonları da, bir Artemis Mk III sabit istasyonu ile birlikte kullanılabilir.
Mk III düzeltme istasyonu kullanıldığında, çalışma frekansı Mobil istasyondan seçilir. Frekans 9200 – 9300 MHz arasında olmalı ve sabit istasyon frekansının Mobil istasyon frekansından 30 MHz daha yüksek veya daha düşük olup olmadığı tanımlanmalıdır. Ek olarak, verici gücü ve preamplifikatör, çalışma aralığına göre manuel olarak ayarlanmalıdır.
4.4 Artemis Mk IV Sistemi
Artemis Mk IV, mesafe-kerteriz ölçümüne dayanan mikrodalga pozisyon referans sistemidir. Sistem iki özdeş istasyondan (Artemis Basic unit) oluşur; bir istasyonu Sabit olmak üzere diğeri Mobil istasyon olarak yapılandırılmıştır. Her istasyon, üzerine radar benzeri bir izleme anteninin monte edildiği bir ABU’dan ve bir sabit istasyon olarak kullanılıyorsa BOP veya bir mobil istasyon olarak kullanılıyorsa EOP’den oluşur. Sabit İstasyon bilinen sabit bir yere kurulur ve mobil istasyon tekneye monte edilir.
Anten özel olarak tasarlanmış, oluklu dalga kılavuz tipindedir. Bu, tamamen kapalı, hafif alüminyum yapısı ve fiberglas yapısı sayesinde maruz kaldığı alanda kullanıma uygundur. Kutup bölgelerinde çalışmak için, entegre bir radomeheating elemanına sahip antenler de mevcuttur.
4.5 Artemis Mk IV Beacon
Kısa menzilli konumlandırma için Artemis Mk IV Beacon, Artemis Mk III veya Mk IV sabit istasyonuna göre iyi bir alternatiftir. Tipik uygulama alanları Yüzer Depolama Tankerleri ve Yükleme Şamandıralarıdır.
Artemis Beacon, Mobil istasyonuna sadece mesafe sağlar. Kerteriz ise, mobil anten kerterizinin, geminin gyro pusulası ile ölçüldüğü şekilde birleştirilmesiyle elde edilir.
Mevcut üç farklı anten vardır:
- 10-2500 m aralığında çok yönlü anten
- 10-5000 m aralığında yarı yönlü anten
- Horn anten aralığı için 15-1000 m
Horn anteni, Mobil Beacon istasyondan önemli ölçüde daha yüksek bir konuma monte edildiği ve sistemin çok kısa aralıklarda çalıştığı, uygulama alanları için özel olarak tasarlanmıştır.
4.6 İki Sistemin Çalışma Prensibi
9200-9300 MHz’lik mevcut Artemis frekans bandı göz önüne alındığında, bir sistem için 0 veya 2 frekans çifti ve diğer sistem için sırasıyla 1 veya 3 frekans çifti seçerek, aynı bölgede iki Artemis sistemi aynı anda çalıştırılabilir. İkiden fazla sistemin aynı anda çalıştırılıp çalıştırılamayacağı, gemilerin çalışma alanlarının bağıl konumuna bağlıdır.
- Farklı sektörlerde Artemis kullanan iki gemi
- Aynı Yönde Çalışan Gemiler
4.7 Artemis Avantajı ve Dezavantajı
4.8 MK 5 Artemis Çalışma Ekran Görünümü
4.9 Anten Gösterge Ekranı
Anten gösterge ekranı çalışma prensibi aşagıdaki gibidir :
a) ANTENNA DIRECTION, seçilen referans yönüne göre antenin yönünü gösteren anten yönü işaretçisidir. EOP (Extended Operating Panel) Mobil istasyona bağlandığında, sistem göreli anten kerterizini gösterir. Sabit istasyona bağlandığında ise sistem azimutu gösterir.
b)MAIN BEAM, eğer doğru adres kodunu içeren sinyal alınırsa, anten karşı istasyona kilitlenir.
c) AUTOSEARCH SCAN SECTOR, otomatik arama çalışma modu seçili ise otomatik arama tarama sektörune ayarlanır. Gölgelenmemiş alan ise gerçek tarama sektörünü gösterir.
4.10 Artemis Çalıştırma Paneli
Mobil ve Fix istasyonları işletim panellerinin klavye ve ekran üzerinden kullanılmaktadır. İki istasyon arasında bir bağlantı kurulduktan sonra, tüm sistem bir istasyondan, genellikle Mobil istasyondan kontrol edilebilir.
Klavye ile işletim panelinin ekranı arasındaki operatör etkileşimi bir menü yapısı üzerinden gerçekleşir. Bu temelde hem Mobil hem de sabit istasyon için aynıdır.
Ana menüden bir seçim ile kategoriye bitişik sayıda kodlanarak, mevcut olan altı kategoriden işlemler yapılabilir.
- OPERATE
pozisyon parametreleri mesafe ve Azimut görüntülemek için seçilir. - MODIFY
istasyon parametrelerini, konum parametrelerini, otomatik tarama tarama açılarını, saati, çalışma modunu, iletişim parametrelerini ve ses kanalı hacmini okumak ve/veya değiştirmek için seçilir. - MONİTÖR
besleme gerilimlerini, Mikser kristal akımlarını, otomatik kazanç kontrolünü, ayar ve servo sinyal okumalarını, dalga kılavuzunun sıcaklığını ve mesafe ölçüm devresini izlemek için seçilir. - WAKE-UP
istasyonun kendisini açacağı saati ve tarihi tanımlamak için seçilir, bu işlev normalde kullanılmaz. - FIX (if Mobile station)
sabit istasyon parametrelerini okumak ve/veya değiştirmek, Fix menü yapısına uzaktan erişim sağlamak için Mobil istasyondan seçilir. - MOBILE (if Fix station)
Mobil istasyon parametrelerini okumak ve/veya değiştirmek, Mobil menü yapısına uzaktan erişmek için Sabit istasyondan seçilir. - CONFİG
ilk kez devreye almadan önce ABU’yu (Artemis Basic Unit) yapılandırmak için seçilir.
Özetle, Artemis sistemi, uzun menzilli deniz dinamik konumlandırma (DP) sisteminde kullanılmak üzere tasarlanmış, mikrodalga konum referans sensörüdür. Artemis, sabit bir konuma göre bir mobil varlığın menzilini ve kerterizini doğru bir şekilde ölçer. Konum, iki Artemis İstasyonu arasındaki mutlak mesafeyi ve göreli açıyı ölçerek belirlenir.
Bugün, piyasadaki en uzun menzilli mikrodalga referans sensörü, Artemis’in sensör teknolojisi, shuttle tankerleri ve Fpso’lar arasındaki petrolün boşaltılması ve taşınmasının açık denizde bu sistem ile rahatlıkla yapılabileceğini kanıtlamıştır.
Sonraki konularımızı başka bir bölümde aşağıdaki sırada anlatmaya devam edeceğim.
5. Taut Wire
6. Fanbeam
7. RADius
HAZIRLAYAN
ÇAĞLAR ASLAN
UZAKYOL 2. KAPTAN
(13)
