top of page

ASKERİ STANDARTLARIN TEMEL OLARAK İNCELENMESİ:

ata-resim-2.jpg

Dünyadaki Standartlar ve Standart Belirleyiciler:

  • FCC-Federal Communications Commission (Federal İletişim Komisyonu)

  • IEC - International Electrotechnical Commission (Uluslararası Elektroteknik Komisyonu)

  • EN - French/German as European Norms

  • Military(Askeri)

  • Medical(Medikal)

  • Vehicular(Araç)

  • Commission(Komisyonlar)

  • Other(Diğer)

STANDARTLAR-1.png

Askeri standartlar neden önemlidir?

  • Askeri EMC tasarımı özellikle çok can sıkıcı olabilir. Birden çok tehditle birlikte; birden çok ortam, birden fazla gereksinime yol açabilir. Tehdit seviyeleri ve bunun sonucunda ortaya çıkan gereksinimler, genellikle ticari dünyada bulunandan daha katıdır.

  • Sonuç olarak, ticari tasarım teknikleri genellikle, askeri uygulamalar için ne yazık ki yetersizdir. Bu, diğer alanlardan askeri EMC' ye geçenler için hayal kırıklığına neden olabilir. Ayrıca askeri ortamlarda COTS (hazır ticari) ekipmanı kullanmak isteyenler için hayal kırıklığına neden olabilir. Bu sunumlarda, askeri elektroniğin sunduğu benzersiz EMC zorluklarından bazılarını ve bunların ticari dünyadakilerden nasıl farklı olduğunu keşfedeceğiz.

  • Ticari ekipmanlardan farklı olarak, askeri sistemlerin çok çeşitli ortamlarda çalışması gerekebilir. Bunlar kuzey kutbundan çöle ve okyanusun dibinden dış uzaya kadar değişebilir. Neyse ki, çoğu sistemin her potansiyel durumda değil, yalnızca belirli ortamlarda çalışması gerekir. Bu, gereksinimlerin alt kümelerine ve hatta belirli durumlarda uyarlamaya yol açar.

Askeri sistemler genellikle beş genel çevre koşuluna maruz kalır;

  1. Sabit Kara Tabanlı (Fixed Land Based )

  2. Mobil Kara Tabanlı (Mobile Land Based )

  3. Deniz Temelli (Marine Based )

  4. Hava bazlı (Air based )

  5. Uzay (Space)

  • Askeri bir üssün üzerindeki aynı binalar, özellikle yayılan emisyonlar ve duyarlılık açısından çok daha ağır koşullar oluşturabilir. Hem alan seviyeleri hem de frekans aralıkları ticari ortamlardan çok daha yüksek olabilir. Radar sistemleri nedeniyle, bu frekanslar ticari ekipman için tipik 1-5GHz üst sınırlarının çok üzerinde, 40 GHz veya daha fazla olabilir. Ayrıca, birçok askeri sistem, başka bir karmaşıklık düzeyi ekleyen nükleer silahların EMP (elektromanyetik darbe) etkilerine karşı korumayı içerecek şekilde tasarlanmıştır. Bu nedenle, ticari emisyon gereksinimleri, bir televizyon alıcısından çok daha hassas olabilen yakındaki askeri iletişim alıcılarını korumak için yeterli olmayabilir. Daha yüksek yayılan alan seviyelerine sahip radyo ve radar vericileri ve EMP nedeniyle ticari duyarlılık gereksinimleri de yetersiz olabilir. Biraz da iyi haber, ESD ve güç kesintileri için ticari seviyelerin hala yeterli olmasıdır.

1.  Sabit Kara Tabanlı (Fixed Land Based )

  • Askeri bir üssün üzerindeki aynı binalar, özellikle yayılan emisyonlar ve duyarlılık açısından çok daha ağır koşullar oluşturabilir. Hem alan seviyeleri hem de frekans aralıkları ticari ortamlardan çok daha yüksek olabilir.

  • Radar sistemleri nedeniyle, bu frekanslar ticari ekipman için tipik 1-5GHz üst sınırlarının çok üzerinde, 40 GHz veya daha fazla olabilir.

  • Ayrıca, birçok askeri sistem, başka bir karmaşıklık düzeyi ekleyen nükleer silahların EMP (elektromanyetik darbe) etkilerine karşı korumayı içerecek şekilde tasarlanmıştır. Bu nedenle, ticari emisyon gereksinimleri, bir televizyon alıcısından çok daha hassas olabilen yakındaki askeri iletişim alıcılarını korumak için yeterli olmayabilir.

  • Daha yüksek yayılan alan seviyelerine sahip radyo ve radar vericileri ve EMP nedeniyle ticari duyarlılık gereksinimleri de yetersiz olabilir.

  • Biraz da iyi haber, ESD ve güç kesintileri için ticari seviyelerin hala yeterli olmasıdır.

2.  Mobil Kara Tabanlı (Mobile Land Based )

  • Bu ortamlar arasında arabalar, kamyonlar, otobüsler vb. bulunur. Ticari araç elektroniği için bile bunlar oldukça sert olabilir. Emisyon endişeleri ciddidir ve genellikle eğlence radyolarını (AM / FM) korumayı amaçlamaktadır ve kara mobil VHF / UHF telsizlerini korumaya yönelik ikincil endişeler vardır. Duyarlılık endişeleri de ciddidir ve RF, ESD ve araçlara özgü bir dizi geçici güç ve diğer güç kesintilerini içerir.

  • Askeri araçlar aynı endişeleri paylaşır ancak sabit sistemlerde olduğu gibi, frekanslar ve genlikler ticari seviyelerin çok üzerinde olabilir. Yine de, ticari araç elektroniklerinin askeri ortamlarda oldukça iyi çalışması beklenebilir, ancak radar ve EMP için bazı ek korumaya ihtiyaç duyabilir.

  • Zorlu ortamlarda çalışma deneyimleri nedeniyle, ticari araç EMC mühendislerinin askeri elektroniğe geçiş yapmak için genellikle nispeten kolay bir zamana sahip olduklarını söyleyebiliriz.

3. Deniz Temelli (Marine Based )

  • Bu ortamlar arasında büyük yüzey gemileri, denizaltılar ve hatta daha küçük su araçları bulunur. Metal gövdeli gemiler, ekipmanın güverte üstü (dış) veya güverte altı (içeride) olmasına bağlı olarak çok farklı EMC endişelerine sahiptir.

  • Hem askeri hem de ticari ortam için, emisyon endişeleri ciddidir ve radar dahil iletişim ve navigasyon alıcılarını korumayı amaçlamaktadır. Duyarlılık endişeleri de ciddidir ve RF ve güç kesintilerini içerir. Çoğu askeri gemide birden fazla iletişim ve radar vericisi olduğundan, seviyeler ve frekanslar ticari gemilerden çok daha yüksek olabilir.

  • Bir parça iyi haber, ESD' nin yüksek nem koşulları nedeniyle denizcilik uygulamaları için genellikle büyük bir sorun olmamasıdır. Dikkate değer bir istisna, helikopter iniş pistinin yakınında bulunabilecek hem helikopterler hem de elektronik ekipman (ve mühimmat) için özel gereksinimlere neden olan helikopter ESD' dir. Şimşek ve EMP, elbette, tüm askeri deniz gemileri için büyük endişelerdir.

4. Hava bazlı (Air based )

  • Bu ortamlar tüm uçakları içerir ve küçük uçakları, helikopterleri, avcıları, bombardıman uçaklarını ve daha fazlasını içerir. Gemiler gibi, EMC endişeleri de elektroniklerin uçağın içinde veya dışında olmasına bağlı olarak değişir. Ortaya çıkan bir endişe, genel ekranlama performansını etkileyebilecek alüminyum yerine kompozit malzemenin kullanılmasıdır.

  • Ticari ve askeri EMC ortamları aslında oldukça benzer. Aslında, baskın ticari aviyonik gereksinimleri (RTCA DO-160) askeri gereksinimlerden (MIL-STD-461) türetilmiştir. Ticari gereksinimler biraz daha kapsamlıdır ve çok özel aydınlatma ve güç kalitesi gereksinimlerini içerir.

  • Ek askeri endişeler arasında HIRF (yüksek yoğunluklu RF) ve EMP bulunmaktadır. İlki, taktik bir durumda oldukça yüksek olabilen radar maruziyetinden veya bir silah etkisi olarak gelebilir. ESD, özellikle malzeme veya mühimmat taşıyan helikopterler için büyük bir endişe kaynağıdır.

  • Manyetik alan emisyonları, denizaltı karşıtı savaş (ASW) uçakları için benzersiz bir sorundur. Denizaltıları bulmanın bir yolu, düşük seviyeli manyetik alan karışıklıklarını aramaktır. Alt avcıların, karışıklıkları algılayabilmeleri için temiz elektronik ortamları korumaları gerekir.

5. Uzay(Space)

  • Donanımı uzaya fırlatma masrafı nedeniyle, EMC gereksinimleri genellikle büyük ölçüde uyarlanmıştır. EMC'yi optimize etmek (ve aşırı tasarımı değil) için kapsamlı mühendislik çabaları gösterilmektedir. EMC'nin elde edildiğinden emin olmak için kapsamlı testler yapılır. Sonuçta, bir şey işe yaramazsa, düzeltmek neredeyse imkansızdır (Hubble teleskopu çok pahalı bir istisnadır).

  • Uzay elektroniği, dikkate alınması gereken birkaç ortama tabidir. Örneğin, fırlatma öncesi, insan ESD'sinden kaynaklanan hasarı önlemek için önlemler alınmalıdır. Fırlatma sırasında, triboelektrik şarjın ve ayrıca izleme radarından kaynaklanan yüksek RF seviyelerinin neden olduğu hasarı önlemek için önlemler alınmalıdır. Taktik bir durumda, RF füze karşıtı çabaları da içerebilir. Uzay elektroniği yörüngeye girdikten sonra “boşluk şarjına” ve ayrıca uzayda bulunan iyonlaştırıcı radyasyondan kümülatif bozulmaya maruz kalır.

  • Bir başka benzersiz alan gereksinimi de "manyetik temizlik" dir. Bu genellikle, navigasyon için manyetometre kullanan uydular için bir gerekliliktir. Kalıcı mıknatıslamadan veya güç elektroniğinden kaynaklanan küçük manyetik alanlar bile yörüngede seyrüsefere müdahale edebilir. Tabii ki, nükleer silah etkileri (EMP ve iyonlaştırıcı radyasyon gibi) askeri uzay elektroniği için de önemli bir endişe kaynağıdır.

EMC sorunları ve çözümleri mühendislikten çok, kara büyü gibi görünür.

 

İşte örneklerden birkaçı;

  • Denizde askeri EMC'nin klasik bir öyküsü; 1982'de Falkland Adaları Savaşı'nda HMS Sheffield'in batmasıydı. Uydu iletişimi ile savunma radar sistemi arasında bir uyum sorunu olduğu ortaya çıktı. "Çözüm", uydu üzerinden iletişim kurarken radarı devre dışı bırakmaktı. Ne yazık ki, bu radar kesintilerinden birinde bir düşman füzesinin fırlatılması fark edilmedi ve gemi bir EMC sorunu nedeniyle kayboldu.

  • Bir mühendislik şirketi, tasarım süresini hızlandırmak için bir CAD (Bilgisayar destekli tasarım) sistemi kurdu. Ancak, sistem o kadar sık ​​çöktü ki, daha da geride kalıyorlardı. Tedarikçilere yapılan çok sayıda çağrı, herkesin yazılımla ilgili olduğunu düşündüğü sorunu çözmede başarısız oldu. Araştırma sonunda, ana güç kaynağına geçici akımlar enjekte eden büyük bir çizim çoğaltma makinesinin(large drawing reproduction machine) buna neden olduğunu gösterdi.

  • Şubat 1999'da, JFK havaalanına yaklaşırken, bir DC 10 yolcu uçağı kendi başına çok fazla yattı ve neredeyse düşüyordu. Nedeninin 1. sınıfta çalınan bir CD çalar olduğundan şüpheleniliyordu. 112 MHz'de çalışan bir sistemin 28 MHz'lik bir saat hızına sahip bir CD çalardan etkilenip sorunlara yol açtığı bir Lufthansa uçuşunda tespit edilmiştir. Sistemin çalışma frekansı, CD çaların saat hızının 4 katına eşittir.

  • Bir havacılık fabrikasında, bir plastik kaynakçı yasal olarak çalıştırılıyordu. Yakınlarında bir yatak(uyku) fabrikası vardı. Her ikisi de birbirinden onlarca metre uzakta olmasına rağmen, kaynakçı bir yatağın alevler içinde kalmasına neden oldu.

  • Kara Şahin(Black Hawk) helikopteri düştü. 1980'lerin ortalarında, ABD Ordusu, UH-60 Black Hawk helikopterlerinde 29 kaza yaşadı, bunlardan en az beşinin RFI’ ye bağlı olduğuna inanılıyordu. Helikopter, radar vericilerinin ve mikrodalga kulelerinin yakınındayken yanıp sönen gösterge ışıkları, dengeleyicinin istenmeyen hareketleri ve diğer tepkiler gösterdi.

  • ABD Donanması da UH-60'ları Sea Hawks adı altında uçuruyor, ancak hiçbir RFI vakası yaşamadı. Donanma, helikopterin üreticisine daha büyük elektromanyetik ortam gereksinimlerini karşılamak için ek kalkanlar kullandı. Sonunda Ordu, helikopterlerini ek kalkanlarla güçlendirdi.(Don White’ın 1998 EMC Ansiklopedisi CD-ROM'undan alınmıştır, EMF-EMI Control, Inc. tarafından yayınlanan ‘Case Histories, EMI-related (a tutorial)’)

  • Sonuç olarak, EMC bir atölye çalışmasıdır. Biz mühendislere düşen görev; cadılara, büyücülere ve diğer doğaüstü araçlara ihtiyaç duymadan EMC sorunlarını önlemenin ve çözmenin mühendislik yollarını araştıracağız.

Birkaç örnekte güncel hayattan verelim;

  • Protezlere müdahale tehlikeleri! Christine Evans-Pughe’nun Engineering & Technology’nin Haziran 2006 sayısındaki akıllı protezler hakkındaki makalesinde ilginç bir okuma kaydı var. Dahası “tam entegre(fully integrated) 433 MHz vericinin” kullanıldığını okuduğunuzda şaşkınlık geçirmeniz çok doğal. Bu frekanslar, Birleşik Krallık Savunma Bakanlığı'nın yanı sıra, araba kilitleme köstekleri ve radyo amatörleri tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır. Bu kullanıcılar arasında zaten bir miktar parazit gözlemleniyor, telsizi çalıştıran bir askerin veya arabaya giren bir sürücünün protez elleriyle kendilerini boğma durumlarının ortaya çıktığı gözlemlenmiştir. KAYNAK:https://www.emcstandards.co.uk/files/emi_stories_476-570.pdf

  • Bir avukat ofisinde EM(Elektromanyetik) ortamı, Chicago’nun "Döngüsü" nün hemen içindeki bir binanın 55. katındaki bir hukuk firmasının ofisinde ortalama alan gücü 3 ile 5 V/m arasındaydı. (The EM Environment konulu oturumda bir katılımcı tarafından bahsedilmiştir.) KAYNAK:https://www.emcstandards.co.uk/files/emi_stories_476-570.pdf

  • Sonuç olarak; EMI, her yerde her mekanda mevcut olabilir. EMC bir atölye çalışmasıdır. Biz mühendislere düşen görev; cadılara, büyücülere ve diğer doğaüstü araçlara ihtiyaç duymadan EMC sorunlarını önlemenin ve çözmenin mühendislik yollarını araştırmamızdır.

Bu dokümanın içeriğinin, tamamen veya kısmen kopyalanıp izinsiz kullanılması durumunda yasal işlem başlatılacaktır.

bottom of page