MYO GV ELEKTRONİK SEYİR DERS NOTLARI

ELEKTRONİK SEYİR

ELEKTRONİK SEYİR- GENEL SEYİR VEYA NAVİGASYON; BİR GEMİ VEYA ARACIN BİR YERDEN BAŞKA BİR YERE GÜVENLİ GÖTÜRÜLMESİ BİLİM VE SANATIDIR. SEYRİN BÖLÜMLERİ: YERSEL SEYİR,(KIYI SEYRİ,KILAVUZ SEYRİ,PARAKETE SEYRİ) GÖKSEL SEYİR,(ASTRONOMİSEYRİ) ELEKTRONİK SEYİR, ÖZEL SEYİRLER.(KUTUP SEYRİ,VOLTA SEYRİ,MARKATOR SEYRİ,BÜYÜK DAİRE SEYRİ,CAN FİLİKASI SEYRİ) ELEKTRONİK SEYİR: GEMİNİN MEVKİİNİN ELEKTRONİK AYGITLAR KULLANILARAK BULUNMASI İLE YAPILAN SEYİRDİR.

MEVKİ BULMAK VE SEYİR İÇİN ELEKTRONİK SİSTEMLER SATNAV LORAN – C DECCA OMEGA EGNOS K/Ü ENTEGRE SEYİR SİSTEMİ İSKANDİL CAYRO TRANSIT GPS, DGPS GLONASS GALILEO RADAR, ARPA PARAKETE DÜMEN, OTOPİLOT AIS, NAVTEX, ……..

ELEKTRONİK SEYİR- GENEL ELEKTRONİK SEYRİN İLK PRATİK UYGULAMASI BU YÜZYILIN BAŞLARINDA KIYILARDA KONUŞLU RADYO YÖN BULUCU ALETLERİN GEMİLERE KERTERİZ SİNYALİ GÖNDERMELERİ İLE ORTAYA ÇIKMIŞTIR. 1930 YILLARDA GELİŞEN RADYO YÖN BULUCU TENİKLERİ VE ALETLERİ SAYESİNDE, ‘’RADİO BEACON’’ DENİLEN SEYİR YARDIMCILARI OLUŞTURMA YOLUNA GİDİLMİŞTİR. BU SEYİR YARDIMCILARI GENELLİKLE SAHİLLERE YERLEŞTİRİLMİŞ KÜÇÜK TELSİZ VERİCİLERİNDEN OLUŞMUŞTUR. TENOLOJİNİN GELİŞMESİ İLE ARKA ARKAYA RADAR VE DAHA UZUN MENZİLLİ NAVİGASYON SİSTEMLERİ İLE UYDU SEYİR SİSTEMLERİ GELİŞTİRİLMİŞTİR. BÜTÜN BU SİSTEMLER AKTİF OLARAK RADYO FREKANS (RF) TRANSMİSYONLARINA DAYANIR. RADAR HARİÇ BÜTÜN SİSTEMLER GEMİYE DIŞARIDAN DESTEKLENEN SİSTEMLERDİR. KISA MENZİL SİSTEMLER:RADİO BEACON, DECCA UZUN MENZİL SİSTEMLER: LORAN-C,CONSOL,OMEGA

Elektromanyetik Enerji   Radyo dalgaları , ışığın da bir parçası olduğu, elektromanyetik spektrumun bir parçasıdır. Elektromanyetik dalga sağ el prensibine göre , salınım (osilasyon) yaparak atmosferde ve uzayda hareket eden elektrik enerjisi olarak kabul edilebilir. Elektromanyetik dalganın yayılma yönüne bağlı olarak oluşturduğu elektrik alanına 900 dik olarak manyetik alan oluşur. HER İKİSİ ELEKTROMANYETİK ENERJİ’ yi meydana getirir

ELEKTROMANYETİK DALGALAR MEVKİ BULMAK VE SEYİR İÇİN ELEKTRONİK SİSTEMLERİN KULLANIMI ELEKTROMANYETİK DALGALAR Bir iletkenden akım geçirildiği zaman iletken çevresinde bir manyetik alan meydana gelir. Manyetik alanı yapan manyetik kuvvet çizgilerinin yönü sağ el kuralı ile saptanabilir. Birbirine dik manyetik ve elektrik alanlardan meydana gelen elektromanyetik dalgalar elektrik ve manyetik alana dik olarak çevreye küresel olarak yayılırlar.

Elektromanyetik Dalganın Yayılma Yönü, Elektrik Alanı ve Manyetik Alanı Arasındaki İlişki

MEVKİ BULMAK VE SEYİR İÇİN ELEKTRONİK SİSTEMLERİN KULLANIMI ELEKTROMANYETİK DALGALAR Antenler en basit şekliyle iletken bir metalden başka bir şey değildir. Anten üzerindeki değişken akım anten etrafındaki boşlukta değişken bir manyetik alan yaratır. Bu manyetik alan şiddetindeki değişmeler bir voltaj indüklenmesine neden olur ki bu da kendisiyle orantılı bir elektrik alanının oluşmasını sağlarlar. Böylece meydana gelen birbirlerine dik ve ayrı fazdaki değişken manyetik ve elektrik alanlar kendilerine dik yönde yayılan bir elektromanyetik dalga üretirler. Elektromanyetik dalgalara örnek olarak ışık radyasyonu, ısı radyasyonu, X-rays ve radyo dalgaları verilebilir.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN HIZI ---Elektromanyetik dalgaların hızı, Işık hızına eşittir. ---C: IŞIK HIZI: Saniyede 300.000.000 metre’dir. ---C=3x10*8 m/sn. ---Özellikle RADAR ile işlemlerde pratik bilgi olarak 1 mikro saniyedeki (10*-6 sn.) hız ise: 300 metre olarak kullanılabilir.

(ELEKTROMANYETİK DALGA) DALGA BOYU SAYKIL HERTZ GENLİK (AMPLITUDE) (ELEKTROMANYETİK DALGA) 10/8/2017

Frekans : Bir saniye boyunca tekrarlanan saykıl sayısıdır. MEVKİ BULMAK VE SEYİR İÇİN ELEKTRONİK SİSTEMLERİN KULLANIMI ELEKTROMANYETİK DALGALAR TANIMLAR Dalga boyu : Yayılan dalganın dalga boyu ışık hızı ve frekansı ile orantılıdır. = C  f Örnek : Frekansı 30000 MHZ olan bir radar cihazının ürettiği elektromanyetik dalganın boyu, =3.108 3.1010 =0.01m=1 cm Saykıl (Hertz) :: Elektromanyetik dalga boşlukta bir noktayı geçerken genlik değerinin tam bir devridir. Frekans : Bir saniye boyunca tekrarlanan saykıl sayısıdır. Genlik : Dalga boyunca herhangi bir noktada dalga kuvvetidir Faz : Bir saykılın belirli bir orjinden kayıklık miktarıdır. İki dalga, faz farklarının ölçülmesi ile kısmen karşılaştırılabilir. Örneğin dalga tepeleri birbirinden çeyrek saykıl uzak olan iki dalga 90° faz farkı olarak tarif edilir. .

(ELEKTROMANYETİK PALS) ORTALAMA GÜÇ (AVARAGE POWER) (ELEKTROMANYETİK PALS) 10/8/2017

MEVKİ BULMAK VE SEYİR İÇİN ELEKTRONİK SİSTEMLERİN KULLANIMI E/M dalga kaynağı ‘’A’’ Elektrik alanının yönü “E”, Manyetik alanının yönü "M", E/M Dalganın ilerleyiş yönü "D“ E/M alana diktir. Elektrik alanının yönüne Polarizasyon; elektrik alanının (E) yönünü gösteren vektör ile elektromanyetik dalganın hareket yönünü (D) gösteren vektörü içinde bulunduran düzleme de Polarizasyon Düzlemi denir. Şekil düşey polarizasyonlu bir dalgaya aittir. Elektrik alanının yönü yeryüzüne paralel, yani yatay olduğu zaman dalgaya yatay polarizasyonlu . E/M Dalga Yapısı

ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM BANT KISALTMALARI VE FREKANSLAR Kısaltmalar VLF : Very Low Frequency Çok Alçak Frekans LF : Low Frequency Alçak Frekans MF : Medium Frequency Orta Frekans(Orta Dalga) VHF : Very High Frequency Çok Yüksek Frekans UHF : Ultra High Frequency Ultra Yüksek Frekans SHF : Super High Frequency Süper Yüksek Frekans EHF : Exteremely High Frequency Süperüstü Yüksek Frekans (Santimetrik Dalgalar)

ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM BANT KISALTMALARI VE FREKANSLAR ELF: 3-30 Hz, (Extremely Low Frequency) SLF: 30-300 Hz (Super Low Frequency) ULF: 300Hz-3KHz (Ultra Low Frequency) VLF: 3-30 KHz (Very Low Frequency) LF: 30-300 KHz (Low Frequency) MF: 300KHz – 3MHz (Medium Frequency) HF: 3-30 MHz (High Frequency) VHF: 30–300 MHz (Very High Frequency) UHF: 300 MHz – 3 GHz (Ultra High Frequency) SHF: 3-30 GHz (Super High Frequency) EHF: 30-300 GHz (Extremely High Frequency) IHF: 300-3000 GHz (Insanely High Frequency)

ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM KULLANIM ALANLARI VLF: 3-30 KHz (OMEGA –Uzun Menzil Haberleşme Sistemleri) LF: 30-300 KHz (DECCA;LORAN-C –Uzun Menzil Haberleşme Sistemleri) MF: 300KHz – 3MHz (Uzun Mesafeli Haberleşme Sistemleri) HF: 3-30 MHz (Deniz Telsiz Telefon Sistemi) VHF: 30–300 MHz (Telsiz Sistemleri,Televizyon) UHF: 300 MHz – 3 GHz (Televizyon,Uydu seyir sistemleri) SHF: 3-30 GHz (Radar,Endüstriyel ve Sağlık Sistemleri) EHF: 30-300 GHz (Endüstriyel ve Sağlık Sistemleri) IHF: 300-3000 GHz (ENFRARUJ ,Isınma) 10*14-10*15 Hz. Görünür ışık (Fotoğraf,Mikroskop) 10*15-10*17 Hz. Ultraviyole (Sağlık ve Kayıt sistemleri) 10*17-10*22 Hz. X Işınları (Radyografi ,Radyoterapi,Radyo izotop)

ELEKTROMANYETİK SPEKTRUM BANT KISALTMALARI VE FREKANSLAR BANT HARFLERİ (RADAR) BANT : FREKANS (MHZ).: DALGA BOYU (CM): P 225-390 133.5-76.9 L 390-1550 76.9-19.3 S 1.550-5.200 19.3-5.77 C 3.900-6.200 7.69-4.84 X 5.200-10.900 5.72-2.75 K 10.900-36.000 2.75-0.834 Q 36.000-46.000 0.834-0.652 V 46.000-56.000 0.652-0.536

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI Elektromanyetik radyo dalgalarının boşlukta yayılması PROPAGASYON olarak bilinir. Verici tarafından yayınlanan radyo dalgalarının alıcıya giderken takip ettikleri yollar, YER VE GÖK DALGALARI şeklindedir. Bu yollardan hangisinin kullanılacağı elektromanyetik dalganın frekansına bağlıdır.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI Yer Dalgaları : (Ground Waves) Yeryüzüne yakın olarak ilerleyen dalgalardır. Bu dalgalar yeryüzünü yalayarak yayılan SATIH DALGALARI (Surface Waves) ve troposferde ilerleyen BOŞLUK DALGALARI (Space Waves) olmak üzere ikiye ayrılır. Yer yüzeyinin gösterdiği iletkenliğe bağlı olarak satıh dalgalarındaki kayıplar çok fazladır. Bu nedenle satıh dalgaları yayınlayan vericiler çok güçlü olmalıdır. Bu sistemlerde genellikle düşey polarizasyonlu dalgalar kullanılır.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI Boşluk dalgaları ise Direkt Dalgalar (Direct Waves) ve Yerden Yansıyan Dalgalar (Ground-Reflected Waves) dan oluşurlar. Direkt dalgalar ile haberleşmede menzil; ufuk görüş hattı ile sınırlıdır. Alıcı ve verici antenlerin birbirlerini görmesi gerekir. VHF bandının üst kısımlarında ve UHF bandında RF (Radyo Frekansı) enerji direkt dalgalar şeklinde yayılmaktadır. Bu nedenle uçaklarda ve uzay araçlarında muhabere bu frekanslarda yapılmaktadır.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI --VHF bandındaki yayınlarda karşılaşılan en büyük dezavantajlardan biri de, aynı frekanstaki, direkt yoldan ve yer yüzeyinden yansıyarak yayılan iki dalganın aynı anda alıcıya gelmeleri sonucunda birbirini zayıflatmalarıdır. --Yerden yansıyarak alıcıya gelen dalgalar, yere çarpıp yansımaları sonucunda 180 derecelik faz kaymasına uğrarlar. Direkt yayılan dalgalardan daha uzun sürede alıcıya ulaştıklarından aralarında ayrı bir faz farkı meydana gelir. Farklı fazlarda alıcıya gelen bu sinyaller birbirlerini yok edici veya zayıflatıcı rol oynarlar.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI Gök Dalgaları (Sky Waves) : İyonosferdeki tabakalardan yansıyarak yeryüzüne dönen dalgalardır. Güneşten yayılan ultraviole ışınlar ve diğer radyasyonlar atmosferin üst tabakalarındaki gazların iyonizasyonuna neden olurlar. İyonosferde iyonların ve serbest elektronların yoğunluğuna bağlı olarak çeşitli tabakalar meydana gelir. Bu tabakalar sabit olmayıp, mevsimlere ve günün saatlerine göre değişirler. D tabakası sadece gündüzleri oluşur ve radyo dalgalarını absorbe etme özelliğinden dolayı muhabere amacıyla kullanılmaz. 60-90 km. yüksekliktedir.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI Gök Dalgaları (Sky Waves) : E tabakası yer yüzeyinin yaklaşık 110 km. üzerindedir. Öğle saatlerinde (güneşin altında olmasından dolayı) en yoğun halini alır. Gece boyunca yoğunluğu azalır. F1 tabakası atmosferin üst kısımlarında yalnız gün ışığı bölgelerinde oluşur. Genellikle yer yüzeyinin 175-200 km. üzerindedir. F2 tabakası 250-400 km. yükseklikte bulunur. Kuvveti gün ışığı ile büyür. Bu yükseklikteki atmosferin çok alçak yoğunluk oranına bağlı olarak bu tabakadaki serbest elektronlar gün batımından sonra birkaç saat daha kalırlar. F1 ve F2 tabakaları gece birleşerek F tabakası olarak tek bir tabaka haline gelirler.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI Gök Dalgaları (Sky Waves) : Genellikle MF ve HF bantlarındaki frekanslar hem gece hem de gündüz iyonosferik yansıma için en uygun olanlarıdır. Bunun yanında üst LF ve VHF bantlarındaki frekanslar yalnız geceleri kullanılabilir gök dalgaları üretirler.

ELEKTROMANYETİK DALGALARIN (RADYO DALGALARININ) YAYILMA YOLLARI Gök Dalgaları (Sky Waves) : İyonosfere ulaşan radyo dalgalarının geliş açıları çok önemlidir. No.lu dalga iyonosfere dik açı ile geldiğinden yeryüzüne dönemez./KRİTİK AÇI (2),(3),(4) no.lu dalgalar iyonosferden yansıyarak geri dönerler. İyonosferden yansımalarda sinyal frekansı da etkilidir. Frekans büyüdükçe yansıma açısı küçülür.

MODÜLASYON Sabit frekans ve genlikte transmisyon edilen dalga, devamlı dalga CW (CONTİNUOUS WAVE) olarak adlandırılır. bu dalga çok küçük frekanslar dışında duyulmaz. Modifiye edilmemiş dalgaların fazla bilgi taşıyamaması nedeniyle elektronik seyirde dalga genellikle bazı yollarla modüle edilir. Bunlar; Taşıyıcı dalga modülasyonu, Darbe ve sayısal modülasyon, Sayısal sinyaller için taşıyıcı dalga modülasyonudur.

MODÜLASYON TÜM MODÜLASYON SİSTEMLERİNDE ORTAK OLAN ÖZELLİKLER: VERİMLİ BİR ELEKTROMANYETİK YAYIM İÇİN DALGA BOYUNUN EN AZ ONDA BİRİ UZUNLUĞUNDA ANTENLER GEREKLİDİR. ÖZELLİKLE SES SİNYALLERİ DÜŞÜK FREKANSASAHİPTİRLER. ÖRNEĞİN 3 KHZ'LİK BİR SES SİNYALİNİN DALGA BOYU;

MODÜLASYON BU DURUMDA 10 KM. UZUNLUĞUNDA BİR ANTEN GEREKİR. BUNUN MÜMKÜN OLMAMASI NEDENİYLE ALÇAK FREKANSLI SİNYALLER, YÜKSEK FREKANSLI TAŞIYICILARA BİNDİRİLEREK, ANTEN BOYUTLARI PRATİKTE KULLANILABİLİR BOYUTLARA İNDİRİLİR.

MODÜLASYON Modülasyonun diğer bir avantajı ise farklı taşıyıcı frekansları kullanarak birden fazla bilgi sinyalinin aynı anda ve aynı muhabere sistemi aracılığı ile gönderilebilmesidir. Bu sayede herkes radyo ve tv alıcıları ile o bölgedeki istasyonlardan birini seçebilmektedir. Eğer modülasyon tekniği olmasıydı, bir bölgede sadece bir istasyon yayın yapabilecekti. İstasyonlar farklı taşıyıcı kullanarak yayın yaptıkları için yayınlar birbirleri ile karışmazlar. Modülasyon tipleri gürültü ve girişimi bastırma özelliğine sahiptirler.