Page 13 - bilgem-teknoloji-dergisi-11

Lazer Teknolojileri BILGEM
TEKNOLOJI

Bu sebeple iki kat frekans kayması gözlenir. Öte LİDAR Uygulama Alanları Havaalanı Güvenliği Trafikteki yaya, araç, bisiklet gibi
Boeing’in bir araştırmasına göre bir uçuşun en
yandan formüldeki (c), kaynağın yaydığı dalganın tehlikeli kısmı istatistiksel olarak kalkış ve iniş unsurları ve hareket yönlerini
(ses, elektromanyetik vs.) ortamdaki hızı olup Lİ- Otonom Sürüş Sistemleri süreçleridir. Ölümcül kazaların %49’u iniş es-
DAR sisteminde ışık hızını temsil eder. Yeni nesil araçlar sürüş güvenliğini sağlamak nasında olurken %14’ü de kalkış sırasında ya- hızlı bir şekilde tespit edebilen LİDAR
ve insan kaynaklı hataları azaltmak için sürücü şanmaktadır. Bu durum, iniş ve kalkış esnasın- teknolojisinin sağladığı veriler,
destek sistemleri ile donatılmaktadır. Park sen- da uçağın yere yakın olması sebebiyle pilotların
sörleri, kör nokta gözleme, şerit ihlal uyarı sis- ortaya çıkan problemleri çözmek için sürelerinin sürücüsüz araçların çarpışma önleme
temleri bu destek sistemlerinin ilk örnekleriydi. az olmasından kaynaklanmaktadır [3-4]. Bu se- ve acil fren yardımı gibi destek
Kamera, RADAR ve LİDAR gibi alıcılardan gelen beple hava taşıtları, havaalanları etrafındaki hava
verileri işleyerek anlamlı hale getiren bu destek olaylarını, kuş sürülerini, pist üzerindeki yabancı sistemlerinde kullanılmaktadır.
sistemler günümüzde daha da çeşitlenerek yarı cisimleri ve apron alanındaki tüm unsurları takip
ve tam otonom sürüşe imkân sağlayacak sevi- etmek için RADAR, LİDAR ve anemometre gibi
yeye geldi. Bu teknolojiler ve kullanım amaçları çeşitli sistemler ile donatılmıştır. ani rüzgâr yön ve hız değişimleridir. Tahmin edil-
Şekil 3’te görülebilir. mesi zor olan bu olaylar, özellikle alçak seviye-
de meydana geldiğinde son yaklaşma sırasında
LİDAR teknolojisi de yüksek çözünürlükte ve hava taşıtlarının hızını, irtifasını veya yan rüzgâr
doğrulukta görüntüleme yapabilmesi sayesin- bileşenini aniden değiştirebilir. Bunlar havacılık
de yaya, araç, bisiklet gibi trafikteki unsurları ve açısından oldukça tehlikeli olaylar olup tespit
hareket yönlerini hızlı bir şekilde tespit edebilir. edilmeleri için pilot raporlarının ve nümerik hava
Şekil 2. Doppler olayının kaynağın konum ve hızına göre Bu sebeple yaya tespiti, çarpışma önleme ve acil
frekansa olan etkisi fren yardımı gibi destek sistemler LİDAR algılayı- tahmin algoritmalarının yanı sıra alçak seviye
cı verisini kullanmaktadır. rüzgâr kırılımı uyarı sistemleri (LLWAS: Low Le-
Evreuyumlu algılamada hedeften geri dönen ışık vel Windshear Alert System) kullanılmaktadır. Bu
ile referans ışığın girişimi sonucunda ortaya çı- sistem, pist boyunca yerleştirilen anemometre-
kan ara frekans, Doppler frekans kaymasını verir. lerden, X-bant polarimetrik Doppler radardan ve
Buradan hedefin hızı hesaplanır. Sürekli dalga 3B Doppler LİDAR sisteminden gelen verileri bir
LİDAR sistemi, evreuyumlu algılama kullanır-
ken atımlı LİDAR sistemi, referans ile geri dönen yazılım aracılığıyla değerlendirerek hava kontrol
ışığın zamanda örtüşememesi sebebiyle evreu- kulesine gerekli bilgileri ve uyarıları iletir.
yumlu algılamaya uygun değildir. Ancak atımı
üretmeden önce sürekli dalga tohum lazerden Anemometreler yerel olarak rüzgâr ölçümü ya-
referans alarak ve atım üretim sürecindeki faz ve Şekil 4. Uçuş fazına göre ölümcül ve ölümcül olmayan kaza- parken, RADAR ve LİDAR sistemleri uçakların
polarizasyon değişimleri düzeltilerek evreuyum-
lu algılamaya uygun hale getirilebilir. Bu metot, ların oranı [4] yaklaşma ve uzaklaşma mesafelerini de kapsa-
atımlı yöntem yüksek tepe gücü ile evreuyumlu yacak şekilde (>10km) uzaktan ölçüm yapabi-
algılamanın yüksek hassasiyetini ve hız ölçme Bu hava olaylarından rüzgâr kırılımı(windshear) lir. RADAR yağışlı ve sisli havalarda iyi perfor-
kabiliyetini birleştirmesi sebebiyle rüzgâr LİDAR ve mikro patlama (microburst) yerelde oluşan mans gösterirken LİDAR açık ve kuru havada
sistemlerinde kullanılmaktadır.
Burada LİDAR sistemlerinin optik sistem olarak
sınıflandırılmasından bahsettik. Ayrıca, LİDAR
sistemlerinde çalıştıkları platformlara göre uydu,
hava, kara gibi sınıflandırmalar da mevcuttur.
Şekil 3. Otonom sürüş sistemlerinde kullanılan algılayıcılar ve
Uydu platformlarında kullanılan LİDAR sistem- kullanım amaçları
leri, genellikle dünyanın, yüzeyinin ve atmosferin
görüntülenmesi amacıyla kullanılır. Topografya
Uçak ve helikopter gibi hava platformlarına en-
Hava platformlarındaki LİDAR sistemleri ölçüm tegre edilen LİDAR sistemleri şehir planlamasın-
yapılan yüzeye göre topografik ve batimetrik da, tarım arazilerinin denetlenmesinde, orman
olarak ayrılırlar. Topografik LİDAR teknolojisi kı- yoğunluğunun ve kaybının tespitinde kullanıl-
zılötesi ışık kullanarak haritalama yaparken bati- maktadır. LİDAR taraması sonucunda gelenek-
metrik LİDAR teknolojisi su kütlelerinin derinliği- sel fotogrametrik metotlardan daha doğru daha
ni ve tabanını ölçmek için suya nüfuz eden yeşil detaylı topografik modeller elde edilir. Bu sayısal
ışık kullanır.
yükseklik modelleri sayesinde hızlı bir şekilde
Otonom sürüş için kullanılan mobil LİDAR sis- kaçak yapılaşma, arazilerin amacı dışında kul-
temleri ile madencilik, arkeoloji, mimarlık ve lanımı ve yapılaşmanın imar yönetmeliğine uy-
mühendislik alanlarında sıkça kullanılan ve bir gunluğu denetlenebilmektedir. Hatta ormanlık
yapının 3B modelini yüksek çözünürlükte çıkar- alanlardaki ağaç tipleri ve tarım arazilerindeki
maya yarayan statik karasal LİDARl sistemleri de toprak verimliliği de LİDAR sistemleri sayesinde Şekil 5. Bir mikro patlama olayı (solda) ve pistten çıkmış bir pervaneli uçak (sağda)
bulunmaktadır. belirlenebilmektedir [2].

10 11