TELSİZ KERTERİZ CİHAZI/AYGITI (RADIO DIRECTION FINDER)

... konulu sunumlar: "TELSİZ KERTERİZ CİHAZI/AYGITI (RADIO DIRECTION FINDER)"— Sunum transkripti:

1 TELSİZ KERTERİZ CİHAZI/AYGITI (RADIO DIRECTION FINDER)

2 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Telsiz kerteriz cihazı veya telsiz yön bulucu ( DF=Direction Finder), gemiden uzakta, kıyıdaki yeri belli bir verici istasyonun, gönderdiği elektromanyetik dalgalardan yararlanarak, yönünü (kerterizini ) saptamak için kullanılır. Kıyıdaki bir verici istasyondan saptanan bir kerteriz, geminin üzerinde bulunduğu bir mevki hattı verir. Başka bir istasyondan sağlanabilecek ikinci bir kerteriz veya mevki hattı birincisi ile kesiştirildiğinde, geminin kesim (Fix) mevkii bulunur.

3 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Gemilerindeki telsiz yön bulucu aygıtlar genellikle, 200 Khz'den 750 Khz'e kadar frekanslarda çalışır ve düşey polarizasyonlu yer dalgalarını kullanırlar. Bu aygıtlar geminin mevkiini haritada koymak için kullanıldığı gibi, tehlikede olup telsiz yayımı yapan teknelerin üzerine gidebilmek için de kullanılır.

4 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Cihazın Çalışması - Anten : Dünya yüzeyinde yatay olarak hareket eden elektromanyetik dalganın oluşturduğu manyetik alan düşey konumlu bir iletken telin (anten) yanından geçerken iletken üzerinde küçük bir E.M.F. (voltaj) oluşturur. Oluşan voltajın büyüklüğü birçok faktöre bağlıdır ancak sabit güçle yayın yapan bir vericinin oluşturacağı güç temelde alıcı ile verici arasındaki mesafeye bağlıdır ve frekansı yayınlanan frekansla aynı olur. Dikey anten yayın yaparken ve alırken bütün yönlere eşit şekilde yapar, bu nedenle “Omnidirectional ( her yöne / her yönden ) Anten” olarak adlandırılır.

5 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI Cihazın Çalışma Prensibi
Anten : Dikey antenin alış diyagramının tepeden görünüşü sinyal A N T E YER

6 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI Cihazın Çalışma Prensibi
Anten : Böyle bir anten ile sinyalin geliş yönü anlaşılamaz. Gemideki telsiz kerteriz cihazında çerçeve anten (loop antenna) kullanılır. Bu anten ya dikdörtgen veya çember şeklindedir. ŞEKIL(a)’da dikdörtgen bir anten ve bir dalga boyunda oluşan e.m.f. görülmektedir. C + - D A B (a) SİNYAL (b)

7 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI Cihazın Çalışma Prensibi
Anten : Antenin “CD” tarafı verici istasyon tarafında iken “AB” tarafı tam tersindedir . Bu aynı zamanda oluşan akımların yönlerinin de tam tersi olduğunu ve akım akışının tamamlandığını ve değerinin maksimum olduğunu göstermektedir. Anten 90° çevrildiği zaman ŞEKIL (b), her iki taraftaki kollar verici istasyona eşit uzaklıkta olacaklarından , aynı yönde akım oluşacak ve birbirlerini nötrleyerek değeri “0” olacaktır. C + - D A B (a) SİNYAL (b)

8 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI Cihazın Çalışma Prensibi
Anten : Çerçeve Anteni 360° bir tur çevirdiğimizde, meydana gelen voltajın iki kez 0000 ve 1800 de maksimum ve iki kez 0900 ve 2700 de minimum olduğunu görmekteyiz. Maksimum olduğu açılar, “AC” kenarının sinyale paralel olduğunu , başka bir deyişle sinyalin geldiği yön olduğunu görmekteyiz. Ancak bu değerin 180 derece açısal farklı iki adet olması verici istasyonun hangi yönde (A da mı , C de mi) olduğunu bilmek mümkün değildir. İstasyonun hangi yönde olduğunu bulabilmek için ek bir anten, duyucu (sensing) anten kullanılır. Bu düşey bir çubuk antendir. 0000 3300 0300 0600 3000 2400 2100 1500 1800 2700 1200 0900 SİNYAL + _ A C

9 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Çerçeve antene monte edilen yönsüz antende meydana gelen toplam voltajın diyagramı (KALP EĞRİSİ) Eğri çukurunda (çerçeve antenin 1800 döndürüldüğü nokta) voltaj 0 veya en küçüktür. Kıyı istasyonu frekansına ayar yapılan aygıtta anten çevrilirken değişen voltajlar sese çevrildiğinde sesin en az duyulduğu veya hiç duyulmadığı anda antenin gösterdiği yön kıyı istasyonunun bulunduğu yöndür. SİNYAL C + - D A B 0000 1800 2700 0900 _

10 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Hatalar : Telsiz kerteriz cihazlarını etkileyen hatalar genel olarak çevre etkisi ve doğal etkiler başlıkları altında toplanabilir. (1) Çevre Etkisi : Gemi bedeninde ve gemi üzerindeki kısımlarda, istasyondan gemiye gelen elektromanyetik sinyaller sebebi ile indükleme yolu ile akımlar meydana gelir. Bu akımlar nedeniyle de gemi bedeni ve gemi üzerindeki yapılar kendi çevrelerinde manyetik alan üretirler. Böylece oluşan tekrar yayın veya ikincil alan (Secondary field) telsiz kerteriz cihazının hatalı kerteriz ölçmesine sebep olur. Bu şekilde meydana gelen hatalardan önemli iki tanesi omuzluk Hatası (Quadrantal Error) ve Yarı Dairesel Hata (Semicircular Error) dur. Omuzluk hatası, esas olarak gemi bedeninin ürettiği ikincil alan sebebiyle olur. Buna omuzluk hatası denilmesinin sebebi hatanın nispi 045° , 135 °, 225 °, 315° kerterizlerinde en büyük olmasıdır.

11 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
b. Hatalar : (1) Çevre Etkisi : Yarı dairesel hata ise, gemi üzerinde telsiz kerteriz antenine yakın bulunan direk, baca, istralya, anten gibi düşey yapıların ürettiği ikincil alan sebebi ile meydana gelen hatadır. Bu hataya yarı-dairesel denilmesinin sebebi birbirine 180° ters yönde olan iki kerterizde en büyük değerleri almasıdır. Omuzluk hatasını ve yarı-dairesel hatayı önlemek veya azaltmak için, antenin yeri gemide dikkatle seçilmeli ve denemeler ile saptanmalıdır. Bu hatalar cihazın ilk montajının yapıldığı zamandan beri var olmakla beraber zamanla miktarı değişebilir.

12 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Hatalar : (2) Kalibrasyon : Çevre etkisinin doğurduğu hatalar , manyetik pusuladaki arızi hataya benzetilebilir. Omuzluk hatası ile yarı dairesel hatanın beraberce meydana getirdiği hataya birleşik hata diyebiliriz. Antende ve cihazın çevre ve devrelerinde alınacak bazı önlemler ile en aza indirildikten sonra kalan miktar için bir düzeltme eğrisi çıkarılır. Bu eğri, gemi en az 20° aralıklarla saldırılarak, değişik pruva yönlerinde iken, gözle görülen bir gönderici istasyonun kerterizinin cayro pusula ile ve telsiz kerteriz cihazı ile aynı anda alınması sonucu elde edilebilir.

13 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Kalibrasyon: Cayro pusula kerterizi ile telsiz kerteriz cihazının verdiği kerterizler karşılaştırılarak aralarındaki farklar her nispi kerteriz için bulunur. Bulunan bu hataların işaretleri ters çevrilerek düzeltme eğrisi meydana getirilir. Şekilde 0°den 360° ye kadar olan değerler (yatay eksen üzerinde) kıyıdaki istasyonun nispi kerterizleridir. Sol tarafta düşey eksen üzerindeki + ve - işaretli olan , derece olarak kerteriz hatalarıdır. Bir kere böyle bir eğri çıkarıldıktan sonra, artık başka bir yerde telsiz kerteriz cihazı ile kerteriz ölçümü alındığında, uygulanacak düzeltme miktarı bu eğriden elde edilir. Admiralty List of Radio Signals Volume II’ de kalibrasyon için yararlanılabilecek istasyonlar hakkında bilgi verilmektedir.

14 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI Omuzluk ve yarı-dairesel hata toplamı eğrisi
Kalibrasyon Omuzluk ve yarı-dairesel hata toplamı eğrisi 0900 1800 2700 3600 10 – 8 – 6 – 4 – 2 – 0 – - 2 – - 4 – - 6 – - 8 –

15 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Hatalar : (2) Doğal Etkiler : (a) Gece Etkisi : Telsiz kerteriz cihazlarında yalnız yer dalgalarından yararlanılır. Ancak geceleri, özellikle güneş batarken ve doğarken, iyonosferin iyonizasyon yoğunluğundaki değişmenin çok olduğu zamanlarda, gök dalgaları da antene ulaşır ve kerteriz hataları meydana getirir. 100 milin içindeki mesafelerde bu hata ihmal edilebilir.

16 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
b. Hatalar : (2) Doğal Etkiler : (b) Kıyı Etkisi : Kıyı etkisi (Coast Effect) diye bilinen bu etkiler iki türdür : Kıyı Kırılması (Coast Refraction ) ve Kıyı Yansıması (Coast Reflection ) dır. Kıyı Kırılması; Telsiz dalgaları dielektrik katsayısı farklı bir ortama geçerken ilk yönlerinden sapar ve kırılmaya uğrar ( ışığın suda kırılmasında olduğu gibi) ve kerteriz hatasına sebep olur. Kıyı kırılması, kıyı yansımasına göre daha çok rastlanan bir olaydır. Kıyı kırılması hatası, gemi kıyı istasyonu çizgisi kıyı hattını dik olarak kestiği zaman sıfırdır. bu çizginin kıyı hattını kesme açısı küçüldükçe hata büyür. Kıyı kırılması en çok 4-5 derece kadar olabilmektedir.

17 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Kıyı Kırılması (Coast Refraction ) : RC Nispi kerteriz Kıyı kırılması Haritaya Çizilen Kerteriz Haritaya Plotlanan Mevkii Gerçek Mevkii

18 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Kıyı Yansıması (Coast Reflection ) : Kıyı Yansıması; bazı durumlarda telsiz istasyonundan gemiye gelen sinyaller iki yol izler. Bunlardan biri sinyallerin direkt olarak takip ettiği, diğeri ise kıyıdan yansıma yaparak takip ettiği yoldur. Bu iki yoldan telsiz kerteriz cihazına ulaşan sinyal çok karışıktır ve sonuçta bir miktar kerteriz hatasına sebep olabilir. Kıyı yansımasına karşı gemi, telsiz dalgalarının bazı kıyı parçalarına yatık bir şekilde gelebileceği durumlardan ve mevkilerden sakınmalıdır. Kıyı yansımasına İngilizce Coast Reflection denilir.

19 c. Telsiz Kerteriz Yöntemleri :
(1) Telsiz Kerteriz Cihazından Yararlanma : Sadece gemideki telsiz kerteriz cihazı ile kerteriz ölçülmesi ele alındığında aşağıdaki iki yararlanma yöntemi düşünülebilir : (a) RC istasyonlarından Yararlanma : Sahilde yada sığ sularda seyir ikazlarının gösterilmesi maksadıyla üzerine ışık , telsiz cihazı , radar veya bunların birkaçının birlikte monte edildiği direklere Beacon denilmektedir. Admiralty List of Radio Signals Volume II (Radio Direction Finding Stations – Radiobeacons – Coast Radar Stations – Radar Beacons )'de bunların listesi, mevkileri, frekansları,yayın planları ve bazı özellikleri verilmektedir. Gemideki telsiz kerteriz cihazı bu kitaptan seçilecek Radyo Bikın istasyonu frekansına ayarlanarak, istasyonun kerterizi bulunur. Türkiye’de 8 adet RC istasyonu vardır.Bunlar Trabzon,Samsun,İnebolu,Kefken ad.,Rumeli Br.,dalaman,Finike ve Antalya’dadır.

20 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
c. Telsiz Kerteriz Yöntemleri : (1) Telsiz Kerteriz Cihazından Yararlanma : (b) R İstasyonlarından “QTG”(İstasyon) hizmetinden yararlanma : Sürekli yayın yapmayan istasyonlardan; gemiler, istediği frekansta ve zamanda yayın yapmasını talep ederek mevkii tespiti yapar. Admiralty List of Radio Signals Volume II’ de istasyonlar listelenirken bu tür yayın yapan istasyonlar ayrıca ( “QTG” Service ) olarak gösterilir. Admiralty haritalarda R ile gösterilen bu istasyonlar ile nasıl çalışılacağı anılan dökümanın baş tarafındaki açıklamalarda belirtilmektedir. İstasyon çoğunlukla belli bir ücret karşılığında ve genellikle 410 KHz. de yayın yapar ancak, geminin ,bu frekansa yakın, istediği frekansta da yayın yapar. Gemi de kendi telsiz kerteriz cihazı ile bunun kerterizini ölçer.

21 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
c. Telsiz Kerteriz Yöntemleri : (2) Telsiz Alıcısından Yararlanma : Geminin telsiz kerteriz cihazını kullanmasına gerek kalmadan sadece telsiz alıcı cihazlarını kullanarak kerteriz bilgisi sağlamak için genellikle aşağıdaki iki yöntem kullanılır. (a) Yönlü Telsiz Gönderici (Directional Radiobeacon) RD dan yararlanma : Bunlar bulundukları mevkiden belli bir yöne doğru yayın yaparlar. Bu yayının içine geren gemi, kendi alıcısı ile sinyalleri alır, Admiralty List of Radio Signals Volume II ‘den göndericinin yayım yaptığı kerterizi bularak kendisi için bir mevki doğrusu elde eder. Bu istasyonlar daha çok kurtarma veya rehber kerterizi belirlemek için kullanılır.

22 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
(b) Yön Bulucu İstasyon (Radio Direction Finding Station) RG dan yararlanma : Admiralty Radio Signals Cilt 2'de bu istasyonlar RG ile gösterilir, bu kısaltma Radio Goniometer'den gelir. Bu yöntemde gemi, belli bir frekansa yayım yaparak, istasyondan kendi kerterizini ölçmesini ve bildirmesini ister. İstasyon bir ücret karşılığında geminin kerterizini ölçerek bildirir. Bu istasyonlardan nasıl yararlanılacağı uluslararası Telekomünikasyon Birliğinin çıkardığı " Manual for the Use by the Maritime Mobile Service" kitabında yazılıdır.

23 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
d. Harita Üzerine Çizim : (1) Teori : Gemi, kıyı istasyonunun kerterizini bulduğu zaman, 100 MİLDEN FAZLA MESAFELERDE, bu kerterizin Mercator haritası üzerine çizilmesi özel bir teknik gerektirir. Bunun sebebi, telsiz dalgalarının yayılırken büyük daire yayı takip etmeleridir. 100 MİLDEN AZ MESAFELER İÇİN MEYDANA GELEBİLECEK HATA ÇOK ÖNEMSİZ OLDUĞUNDAN DOĞRUDAN HARİTAYA ÇİZİLEBİLİR. Daha büyük mesafelerdeki büyük daire yaylarının mercator haritasına düz çizgi olarak çizilmemesi gerektiğini biliyoruz. Telsiz kerterizlerinin mercator haritası üzerine çizilmesi için en çok kullanılan yöntem Yarım Yaklaşım (Yarım Convergency) yöntemidir. Bazı kitaplarda yaklaşımın karşılığı yakınsama olarak alınmıştır. Eski kitaplarda bu terimin karşılığı olarak "Takarrüp" sözcüğü kullanılırdı. Bilindiği gibi, meridyenler veya yarı-boylamlar kutuplara doğru birbirlerine yaklaşırlar. Burada yakınsama ve yaklaşım terimleri ile kastedilen budur.

24 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
d. Harita Üzerine Çizim : (2) Uygulama : (a) Yaklaşım (Convergency) Bulma Yöntemleri : Yaklaşım bulunması için değişik yöntemleri kullanabiliriz; (I) Özel formülün kullanılması yolu, (II) Volta (Traverse) çizelgesinin kullanılması ile, (NORIE'S veya INMANS kitaplarında), (III) "Admiralty List of Radio Signals" Volume II 'de verilen çizelgenin kullanılması ile, (IV) NORIE'S kitabındaki özel çizelgenin kullanılması ile.

25 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
d. Harita Üzerine Çizim : (2) Uygulama : (b) Yarım-Yaklaşım İşareti : Burada üzerinde durulması gereken bir nokta elde ettiğimiz kerteriz derecesine yarım-yaklaşım nasıl uygulanacağıdır. Yarım-yaklaşımın işareti ne olacaktır? Eklenecek midir? Çıkarılacak mıdır? Bunun için kerteriz ister kıyı istasyonu tarafından ister gemi tarafından alınsın ve ister kuzey yarım kürede ister güney yarım kürede bulunulsun, Genel Kural şudur : "Yarım-Yaklaşım daima Ekvatora doğru uygulanacaktır." (c) Formül Kullanma : Yaklaşım formülü, c = d.Long X Sin (Ortalama Enlem) dir. Burada d.Long ve Ortalama enlem, geminin DR (parakete mevkii) veya tahmini mevkii (EP) nin enlem ve boylamı ile kıyı telsiz istasyonunun mevkiinin enlem ve boylamı yardımı ile bulunur.

26 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
Örnek : Kıyı istasyonun enlemi 56° 11’ N ve boylamı 2° 33’ W dir. Geminin tahmini mevkiinin enlemi 56° 13' N ve boylamı 0° 32' W olsun. İstasyonun telsiz kerteriz cihazı ile alınan kerterizi 276 °dir. Mercator haritasına çizilecek olan kerteriz değeri nedir? Çözüm : Ortalama enlem, istasyon Lat 56° 11' N EP Lat 56° 13' N Ort.enlem ° 12' N dir. d. Long, İstasyon Long ° 33' W EP Long ° 32' W d.Long ° 01' = 121' Formülde yerine konulursa, Yaklaşım : c = 121’ X Sin ( 56° 12' ) = 121’ X = 100'.5 Yarım Yaklaşım = c / 2 = 100'.5 / 2 = 50' dır. Telsiz kerterizi 276° idi. Öyle ise, mercator kerterizi. = 276° - 50' = 275° 10' olur.

27 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
(ç) Volta Çizelgesi : Volta çizelgesini kullanmak üzere çizelgeye girmek için yukarıdaki örnekte olduğu gibi, önce, ortalama enlem ve d.Long bulunur. Çizelgeye d.Long ile mesafe (Dist) den, ortalama enlem ile rota (Course) dan girilir ve sonuç ayrılış (Dep) sütunundan alınır. (Dep) de okunan kıymet yaklaşım açısıdır. (d) Radio Signals Kitabı : Admiralty List of Radio Signals kitaplarının ikinci cildinde, baş tarafındaki 30 sayfalık açıklamaların içinde, "Radio Bearings: Plotting" başlığı altında, bir ölçek çizelgesi vardır. Bu bölüntülü çizelgeye ortalama veya orta enlem ile girilir. Yukarıdaki formül kullanılarak çözümü yapılan örnek burada da ele alınırsa, 56° 12' orta enlem ile girilerek karşısında 8.3 bulunur. d.Long 121' dir. Bunun onda biri alınır ( çünkü çizelge 107lik d.Long için yapılmıştır). Bulunan 12'.1 ile 8.3 çarpılarak yaklaşım 100'43 olarak elde edilir. bunun yarısı yani yarım yaklaşım 50'dir.

28 TELSIZ KERTERIZ CIHAZI
(e) NORIE'S Kitabı : Kitabın 488. sayfasında "Radio Great Circle Bearing to Mercatorial Bearing" başlığı altında bir çizelge vardır. Yukarıdaki örneği ele alarak, ortalama enlem ve d.Long ile girdiğimizde, 54° ile 57° ortalama enlemlerini görürüz. 2° lik d.Long ile 54° ve 57° lerin karşısında 0.8 derece bulunur. Bu yarım -yaklaşımdır ve 48'dır. Formül ile yarım yaklaşımı 50’ bulmuştuk, fark hiç de önemli değildir. (3) Gnomonik Seyir Haritasına Çizim : Telsiz kerterizlerinin Gnomonik haritalarının üzerine çizilmesinde Yarım-Yaklaşım yönteminin uygulanmasına gerek yoktur. Telsiz kerterizleri Gnomonik haritaları üzerine doğrudan doğruya çizilir.