Katalog

TEKNOLOJİGELİŞTİRME ODTÜ’den önemli ARGE ve teknoloji başarıları Orta Doğu Teknik Üniversitesi Uzay Mühendisliği bölümünde geliştirilen ve geçen ay mini modelinin kamuoyuna tanıtıldığı İnsansız Hava Aracı'nın aslı da hazır. Daha da önemlisi, bu araçlarda da kullanılacak kızılötesi termal kameralar, dünyadaki benzerlerine kıyasla çok daha ileri teknolojilerle ve daha ucuza, Elektrik Elektronik Mühendisliği bölümünde, Prof. Dr. Cengiz Beşikçi ve Prof. Dr. Tayfun Akın'ın farklı tipte çalışmalarıyla seri üretime hazır noktasına getirildi... Rektör Ural Akbulut ODTÜ'de ulusal çaplı, gurur verici projelere imza atıldığını, özellikle mikro elektronikte kızılötesi sernsör teknooljilerinde dünyada bir çok ilki gerçekleştirdiklerini belirtiyor ve “AB 6. Çerçeve Programı'nda toplam bütçesi 115 milyon Euroluk 59 projeye katıldıklarını ve buradaki paylarını 10 milyon Euroyu” aştığını belirtti. ODTÜ'de ayrıca Çerçeve Programları dışında 30 uluslararası proje dha sürdürülüyor. Dünyada ilk: Çift bantlı Kızılötesi “Gözler” ODTÜ'de, dünya dedektör piyasasına henüz girmemiş olan çift bantlı kızılötesi sensörler geliştirildi. Bunlar, aynı anda iki ayrı dalgaboyu aralığında algılama yapabiliyor ve tek bantlı sensörlere göre çok daha yüksek görüntüleme performansı sağlayabiliyor. ODTÜ'de geliştirilen bu teknolojinin sanayiye transferiyle ülkemizde üretilen termal kameraların sensörleri de yakın gelecekte Türkiye'de üretilebilecek. Prof.Dr. Cengiz Beşikci Prof. Dr. İnsansız Hava Aracı hazır! ODTÜ'de tasarlanan ve geçen ay mini modelinin tanıtıldığı Taktik İnsansız Hava Aracı'nın (İHA), kanat uzunluğu 4,3 metre olan esas modeli de tamam. Menzili yaklaşık 200 km ve havada 6 saat kalabiliyor. ması planlandı. ODTÜ Taktik İHA sistemi yaklaşık 30 kg'lık faydalı yük taşıyabiliyor. Faydalı yük olarak, çözünürlüğü çok yüksek gündüz ve gece (termal) kameraları ile Laser mesafe ölçücü ve Laser hedef işaretleyicisi düşünülmekte. “Gece Görüş” amacıyla yine ODTÜ tarafından geliştirilmekte olan soğutmalı ve soğutmasız, çözünürlüğü çok yüksek termal kameralar kullanılacaktır. Ayrıca deniz ve su yüzeyinin kirliliğini havadan tespit edebilmek amacıyla hiperspektral bir kameranın uçak üzerinde taşınması da düşünülmektedir. Söz Konusu elektrooptik (EO) ve kızıl ötesi (IR) algılayıcılar uçağın gövde altına monte edilecek ve her yöne döndürülebilen mafsallı (gimbal) bir gözetleme sisteminin içine yerleştirilecek, böylece uçağın uçuş yönünden bağımsız olarak gözetlenen bölgenin 360 derecelik kapsamı sağlanacak. Taktik İHA sisteminin öngörülen menzili yaklaşık 200 km'dir ve havada yaklaşık 6 saat kalabiliyor. Çift silindirli benzinli bir motor ile çalıştırılan Taktik İHA, öncelikle konvansiyonel olarak pisten kalkıp piste inecek şekilde tasarlandı, ancak kullanım kolaylığı nedeni ile mancınıktan atılma ve paraşütle yere indirme opsiyonları üzerinde de çalışılmaktadır. Hava aracı tamamen otonom olarak uçuyor. Uçak üzerine yerleştirilen bir otopilot ile İHA sistemi uçuş öncesinde uçuş yapılacak bölgenin digital haritası üzerinde işaretlenen uçuş noktalarını takip ederek uçacak şekilde tasarlanmıştır. Uçak sürekli olarak uçuş koordinatlarını Küresel Konumlama Sistemi (GPS) den alınan konum bilgileri ile tespit edecek ve hedeflenen koordinatlara çok hassas bir şekilde ulaşımı sağlanacaktır. Taktik İHA sistemi askeri amacının yanısıra sivil amaçlı olarak da kullanılacaktır. Sivil amaçlı kullanımları arasında petrol boru hatlarının gözetlenmesi, deniz kirliliğinin havadan tespit edilmesi, havadan trafik akışının kontrol edilmesi, deprem ve benzeri tabii afetler sonucunda felakete uğramış bölgelerdeki hasar tespitinin yapılması ve enkaz altında canlı olup olmadığının belirlenmesi, her türlü askeri ya da sivil haberleşme için röle istasyonu olarak kullanılması, yer altındaki mayınların tespiti gibi çok değişik amaçlar için kullanım potansiyeli mevcuttur. Taktik İHA uçağının tüm tasarım aşamaları tamamlanmış olup halen üretimi devam etmektedir. Aralık sonuna kadar ilk uçuşunu yapması ve uçuş testlerine başlaması öngörülmektedir. Uçağın tanıtımı için imal edilmiş olan 1/1 ölçekli modeli Şekil de görülmektedir. emici K Arındırılmış bölge ODTÜ'de geliştirilen düşük maliyetli soğutmasız kızılötesi detektörlerden birisinin resmi. ODTÜ'nün geliştirdiği Taktik İnsansız Hava Aracının üstten görünümü. ODTÜ Taktik İnsansız Hava Aracının Teknik Özellikleri Kanat Açıklığı 4.3 m Uzunluk 3m Yükseklik 0.87 m Gövde Genişliği 0.3 m Boş Ağırlık 72 kg Azami Kalkış Ağırlığı 105 kg Azami Faydalı Yük 20 kg Ağırlığı Azami Hız Perdövites Hızı Seyir Hızı Azami Uçuş Süresi Uçuş Tavanı Motor Faydalı Yük 296 km/s 62 km/s 166 km/s 6 saat 3000 m 21 HP EO/IR Kızılötesi sensörlerde dünya ile yarışıyoruz Prof. Tayfun Akın ve arkadaşları, sağlıktan tutun otomobillere, çamaşır makinesi gibi elektronik beyaz eşyaya, savunma silahlarına kadar bir dizi alanda, yeni bir çığır açıldı MEMS'lerle birlikte. Örneğin savunma silahlarına yerleştirilen hassas sensörler, duyargalar geliştiriyor. Söyleşi: Orhan Bursalı Sayın Akın, ODTÜ'de geliştirilen insansız uçakta yapma olanağına kavuşuyorsunuz. Öyle ki hemen her da kullanılabilecek kızılötesi dedektörler sizin çaalanda etkin kullanılabiliyor. Sağlıktan tutun otomolışmalarınızın bir ürünü. Önce bu elektronik mübillere, çamaşır makinesi gibi elektronik beyaz eşyahendislik alanını tanıtır mısınız? ya, savunma silahlarına kadar bir dizi alanda, yeni bir Tayfun Akın: Çalışmalarımız aslında kısaca MEMS çığır açıldı MEMS'lerle birlikte. Örneğin savunma sidiye bilinen Mikro Elektro Mekanik Sistemler veya lahlarına yerleştirilen hassas sensörler, duyargalar geMikrosistemler olarak adlandırılan teknolojiler kapliştiriyoruz. samında olmakta. Bu teknoloji ile bir çip'in içine sadece elektronik devreler değil, aynı zamanda mikro Soru: ODTÜ yapımı insansız uçaklarda da kullanımekanik parçalar da yerleştiriliyor. labileceğini söylediğiniz gece görüş Mikroelektronik ve mikromekanik Yeni bir teknolojisistem amaçlı kızılötesi dedektörler sizin yapıların çip içinde entegre edilmele bu sensörlerin, dünyaya üretiminiz ve MEMS teknolojisi siyle, sistemin çip içinde üretilmesi ürünü. Bu sensörlerin özelliğini kıyasla hemen hemen yarı anlatır mısınız? mümkün olabiliyor. fiyata bir ucuzlukta üretil Yanıt: Bizim laboratuvarda geliştirSoru: Bu yeni bir çığır açtı denebimesini mümkün kıldılar. diğimiz duyargalar (sensörler) kızıl lir mi? “Bu yönüyle dünyada bir ötesi kameralara takılıyor ve soğutYanıt: Şüphesiz, bu 10 yıldır ürünma gerektirmiyor. Biz yeni bir tekilki başarıyoruz,” diyor. lerini görmeye başladığımız, yeni ve nolojisistemle bu sensörlerin, dünBu çerçevede farklı aske yaya kıyasla hemen hemen yarı fiyagelişen bir teknoloji. MEMS'lerle, mikro çiplerin ötesinde çok boyutlu ri uygulamalar için sen ta bir ucuzlukta üretilmesini mümişlevleri, küçük bir alanda veya hasörler geliştirmek mümcimde, daha hızlı, hassas ve ucuz Söyleşinin devamı arka sayfada O CBT 1076/12 2 Kasım 2007 kün. CBT 1076/13 2 Kasım 2007 DTÜ Havacılık ve Uzay Mühendisliği Bölümü öğretim üyelerinden Prof. Dr. Nafiz Alemdaroğlu, Devlet Planlama Teşkilatı (DPT) tarafından desteklenmekte olan İnsansız Hava Aracı (İHA) Projesini 2004 yılından bu yana başarıyla yürütüyor. Bir “Yaygınlaştırılmış Ulusal ve Uluslararası Proje” (YUUP) olan bu çalışma kapsamında Konya Selçuk Üniversitesi ve Boğaziçi Üniversitesi ile işbirliği yapıldı. Aynı zamanda ODTÜ Teknokent'de yer alan SATEK şirketi ile de yerli otopilot geliştirilmesi konusunda işbirliği yapıldı. Birlikte geliştirdiğimiz otopilot sisteminin test çalışmaları halen sürdürülmekte. Bu proje kapsamında öncelikle bir Mini İHA sistemi tasarlandı, üretildi ve uçuş testleri yapılarak işlerliği kanıtlandı. Projenin ikinci aşamasında ise, sayfada teknik özellikleri ve çizimleri verilmiş olan Taktik bir İHA sisteminin tasarımı yapıldı ve üretimine başlandı. Halen bu sistemin üretimi sürüyor. 2007 Aralık İHA’nın ilk mini modeli ayının sonunda, Taktik İHA'nın uçurul ızılötesi Foton Sensörü Teknolojisi: ODTÜ ElektrikElektronik Mühendisliği Bölümü Kuantum Aygıtları ve Nanofotonik Araştırma Laboratuvarında yapılan çalışmalarla, çok yüksek performanslı kızılötesi foton sensörü teknolojisi ülkemize kazandırılıyor. Prof. Dr. Cengiz Beşikci, bu çalışmaları üzerine şu bilgileri verdi: Sıcaklığına ve özelliklerine bağlı olarak doğadaki her cisim etrafına kızılötesi radyasyon yayar. İnsan gözü bu radyasyonu algılayamaz; zira bu radyasyonun dalgaboyuna duyarlı değildir. Bir kızılötesi sensör dizini bu radyasyonu algılayıp, görünür ışığa gerek duymadan cisimlerin termal görüntüsünü oluşturan yapay bir göz olarak çalışır. Bu sensörler zifiri karanlıkta veya kötü hava koşullarında görüşü mümkün kılan termal kameraların en önemli birimini oluşturur. Cisimler üzerindeki sıcaklık dağılımını çok yüksek hassasiyetle algılayabildiklerinden dolayı, kızılötesi sensörler bu yöndeki sayısız uygulama için de çok önemli bir araçtır. Örneğin, bu sensör teknolojisi insan vücudu üzerindeki sıcaklık dağılımını yüksek hassasiyetle görüntüleyerek bazı hastalıkların teşhisine yönelik olarak da önemli bir kullanım alanı bulmaya başlamıştır. Kızılötesi sensörler soğutmalı ve soğutmasız şeklinde iki ana gruba ayrılır. Termal Şekil1: ODTÜ'de üretilen bir kızılötesi sensör dizininin fotoğrafı ve bu sensörle kaydegörüntüleme amaçlı kızılötesi foton sensör dilen bir termal görüntü lerinin çalışmaları sırasında yaklaşık 200 tum mekaniğinin hayata geçirilişinin en güKızılötesi Sensörlerin 0C sıcaklığa soğutulmaları gerekmekle birzel örneklerinden birini oluşturmaktadır. Kullanım Alanları likte, bu tür sensörler çok yüksek perfor Termal görüntüleme amaçlı Sensörün toplam kalınlığı milimetrenin mans sağlar. kızılötesi sensörlerin endüstyüzde biri mertebesinde olup bir zar şeklinSoğutmasız kızılötesi sensörler daha dü riyel ve savunma amaçlı bir dedir ve her bir pikselden gelen sinyali okuşük performans vermekle birlikte, soğutma çok kullanım alanı vardır. Bu yup, termal görüntü verisini oluşturan bir ya ihtiyaç duymazlar ve maliyetleri daha kullanım alanlarına örnekler: entegre devreyle hibrid olarak tümleştirildüşüktür. Kızılötesi sensör teknolojisinin Sıcaklık ölçümü miştir. geliştirilmesi çok kapsamlı ARGE çalışma Medikal uygulamalar (hasHalen ODTÜ'de fabrikasyonu yapılan ları gerektirir ve günümüzde bu teknolojiye talık (örneğin göğüs kanseri) sensörlerin hammaddeleri de ilgili laboratusadece çok gelişmiş ülkeler sahiptir. Bu teşhisi varda üretilmektedir. Bu yarıiletken malzeArıza tesbiti (bir sistemin sensörlerin yurt dışına ihracı sensör özellikmeler bir taban malzemesi üzerinde çok fazla ısınan parçaları uzaklerine bağlı olarak üretim yapılan ülkenin tan tesbit edilebir) kontrollü bir şekilde büyütülmektedir. Yakiznine tabidir. laşık yüz adet katmandan oluşan bu malzeYangından kurtarma (duman Bir termal kameranın performansı bu sensörlerin görüşünü cidmelerde kalınlıkları bir milimetrenin mil(hassasiyeti ve görüş mesafesi) öncelikle di miktarda engellemez) yonda biri mertebesinde olan yarıiletken içindeki kızılötesi sensörün özelliklerine Arama Kurtarma katmanlar da mevcuttur. bağlıdır. ODTÜ'de son sekiz yıl içinde çok Meteoroloji ODTÜ'de halen bu konuda yapılan çayoğun bir çalışma temposuyla ve Prof. Dr. Astronomi lışmalar henüz dedektör piyasasına girmeCengiz Beşikci önderliğinde yapılan çalış Arabalarda gece görüşü miş olan çift bantlı kızılötesi sensörleri kapmalar sonucunda kızılötesi foton sensörle Gıda sektörü samaktadır. Bu sensörler aynı anda iki ayrı rinin çok yüksek hassasiyetle ülkemizde Sınır güvenliği dalgaboyu aralığında algılama yapabilir ve üretebilmesi için gerekli yetenek kazanıldı. Sahil güvenliği tek bantlı sensörlere göre çok daha yüksek Gemiler, Tanklar, Helikoptergörüntüleme performansı sağlayabilir özeller ve Uçaklar GÖRÜNTÜ AÇIKLAMASI liktedir. ODTÜ'de geliştirilen bu teknoloİnsansız Hava Araçları Kızılötesi foton sensörlerinin hammad Tanksavar sistemleri jinin sanayiye transferiyle ülkemizde üretideleri çeşitli yarıiletkenlerdir. Standart dı Füze ikaz sistemleri len termal kameraların sensörleri de yakın şı bir yarıiletken sistemiyle ODTÜ'de üre Tesis güvenliği gelecekte Türkiye'de üretilebilecektir. tilen ve standart malzemeyle gerçek Cengiz leştirilen benzerlerine göre çok daha Beşikci yüksek tepkisellik sağlayan bir kızılötesi sensörün fotoğrafı ve bu sensörle kaydedilen bir termal görüntü Şekil1'de gösterilmekte. Sabah saat 2:00 da kaydedilen bu termal görüntüde, gündüz arabaların park ettiği bölgeler (zemin üzerindeki koyu renkli kısımlar) görülebiliyor. Sensör dizini üzerinde küçük bir alana sığdırılmış yaklaşık üçyüz bin piksel vardır. Bu piksellerin herbiri çeşitli ileri yarıiletken malzemeler peşpeşe dizilerek oluşturulmuş bir çok kuantum kuyusu içermektedir. Sensörün algılama prensibi bu kuantum kuyuları içindeki elektronların sensör üzerine düşen kızılötesi fotonlarla etkileşimine dayanmakta olup, bu sensör tipi kuan TEKNOLOJİGELİŞTİRME