İkinci Dünya Savaşı pek çok konu gibi elektronik harpte de çok önemli gelişmeleri beraberinde getirmiştir. Özellikle yeni yeni askeri havacılık sistemleri arasına katılan üzerinde hala çok araştırmanın mevcut olduğu pasif radar sistemlerinden biri olan Kleinheidelberg sisteminden bahsetmek istiyorum.

Ama önce biraz temel bilgileri açıklayalım.

Bildiğimiz gibi radar bir elektro manyetik sinyal gönderir bu sinyal bir hedefe çarpar geri döner ve bu dönüt yine radarın kendi tarafından algılanarak tespit yapılır. Radar sinyali hangi açıya gönderdiğini bildiğinden yön tespiti, hangi zamanda gönderdiğini bildiğinden mesafe tespit ve yukarı doğru hangi açıdan gönderdiğini bildiğinden irtifa tespiti yapabilir.

Radar sinyalleri hedefe gidip geri gelmek zorunda olduklarından atmosferik zayıflama etkisini de asmak zorundalardır.

Ancak atmosfer her frekansı ayni şekilde zayıflatmamaktadır. Bu nedenle her frekans her amaçla kullanılamaz, yani belirli mesafe ve irtifaları ancak belirli frekanslar ile asabilirsiniz. Aslında her sinyalle uzun mesafeler aşılabilir ancak sinyalin antenden çıkış gücü o kadar yüksek olmalıdır ki bu ya pratik olarak mümkün değildir ya da ekonomik olarak mantıklı değildir.

Aşağıda ki grafik basit bir gösterimdir.

İşte bu etki nedeniyle bir radarın sinyali hesaplanan menzilinden en az 2 kat mesafeden tespit edilebilir.

Tespit sistemleri ESM ya da Türkçe EDT (Electronic Support Measures / Elektronik Destek Sistemleri) işte tam bu noktada devreye girerler. Yayın yapan her şeyi dinleyerek sinyalin yapısını ve kaynağın konumunu ortaya çıkartıp teşhir ederler. Böylece yayın tehdit bir sisteme mi ait yoksa zararsız meteoroloji radarına mı ait tespit edilir. Ancak bu sistemler yansımaları tespit ve teşhir etmezler. EDT sistemleri pasif radar değildir. Sadece aktif yayın kaynaklarını kullanarak kaynağın tespitini yaparlar.

Doğada tüm elektromanyetik sinyaller yüzeylerden yansırlar. Buna televizyon, radyo vericileri, telsizler, GPS sinyalleri ve daha pek çok kaynakta dahildir. Pasif radar basitçe bunlardan birine odaklanır ve o kaynaktan çıkıp etrafta bulunan tüm yansımaları toplayarak yansımaların tespitini yapar.

Bu çizimde görüldüğü gibi pasif radar bir antenle yayın kaynağından gelen sinyali direk dinleyerek onu referans alıyor. Diğer anteni ile o referansa uyan yansımaları algılayarak tespit yapıyor.

Pasif radarlar veya diğer bir adıyla bi-static radarlar alıcı ve vericinin beraber olmadığı sistemlerdir.

Bu sistemlerin pek çok avantajı vardır. Bunlardan biri sistemlerin gizliliği daha iyi sağlanabilmektedir ayrıca çok sayıda alıcı ile birden çok kaynak dinlenerek düşmanın işini zorlaştırmakta mümkündür. Örnek vermek gerekirse; 5 farklı vericiyi 10 ayrı antenle dinleyerek tespit yaptığınızı düşünün. Bu durumda düşman artık 10 hedef yerine 15 hedef vurmak zorunda ki sizi kör edebilsin. Üstelik alıcılar yayın yapmayan sistemler olduğundan tespit edilmeleri daha zordur. Dahası sizin hangi kaynakları referans olarak dinlediğinizi bilemeyecekleri için hangi yayın kaynağını hedef alacaklarını belirlemeleri de daha zordur. Ayrıca daha değişik frekansları dinleyerek hayalet uçaklara karşı da tespit şansınızı artırabilirsiniz.

Bu yazının konusu olan Kleinheidelberg (KH) ise aslında parastatic denilebilecek bir türdür. Çünkü KH’nın referans olarak kullandığı vericiler hasım ülke (o tarihte İngiltere) topraklarındadır.

Yani bir çeşit parasit bi-static radardır.

İngilizlere ait Chain-Home Radar sistemine ait sinyalleri kullanan Kleinheidelberg modern radarlar gibi hassasiyete sahip olmasa da ve son derece manuel bir radar olmasına rağmen Chaff lardan etkilenmeyen ve 600Km ötesine varan menzilleri ile gerçekten etkileyici sistemlerdir.

Savaş boyunca 6 adet KH sistemi Fransa, Belçika ve Hollanda kıyılarına konuşlandırılmıştır ve hepsi Chain-Home radarlarından veri toplamıştır.

Chain-Home Radarlari : 1935 yılında Daventry deneyinin başarılı olmasını (Kaynak : http://www.andrewphotographic.co.uk/g8gmu9a.htm) takiben İngiltere radar sistemlerini geliştirmeye başlamış ve bu konuda kaynak ayırmaya başlamıştır. Chain Home Radarları bu çalışmalar sonucunda geliştirilmiştir ve HF frekans bandında 20-30 MHz frekans aralığında çalışmaktadırlar. Mevcut modern radar sistemleri ile karşılaştırıldığında kaba kuvvet tipi radarlar olarak adlandırılabilir. Modern radar sistemleri ortalama 25 kW anten çıkış gücü ile çalışırken Chain Home ilk tipleri 350kW sonraki tipleri 750kW çıkış gücüne sahiptir. Modern radarlar 1-3 μs sinyal kullanırken CH radarları 20 μs lik sinyaller kullanmaktaydı. Bu yayımlanan sinyal çok geniş yapılı bir sinyaldi. Sinyaller 12-25 Hz(Prf) tekrar yapısına sahiplerdi.

İkinci Dünya Savaşı başlamadan bir ay önce bir Graf Zeppelin (Zeplin LZ-130) Kuzey Denizi kıyılarında bir uçuş gerçekleştirdi. Bu uçuş esnasında üzerinde bir elektronik dinleme teçhizatı taşımaktaydı. Bu cihazla elektronik istihbarat görevi icra etmekteydi. Almanlar CH sinyallerini yakalamış ancak bunları seyrüsefer yardımcısı olarak tanımlamışlardı. Bu nedenle İngilizlerin erken ihbar kabiliyeti olmadığını düşünüyorlardı. Fakat bir yıl sonra bunları seyrüsefer yardımcısı değil radar olarak teşhis edebilmişlerdi.

KH sistemlerinden ilki Boulogne de 1943‘te kuruldu ve bu sistem ile uçaklar daha İngiltere üzerindeyken tespit edilebildi. Gizliliği kaldırılan dokümanlardan anlaşıldığı üzere İngilizler Almanların haberleşmelerini dinleyerek KH‘lerden ilk defa 1942‘de haberdar olmuşlardır. Ancak 1944‘de bir KH operatörünü ele geçirinceye kadar sistemin kabiliyetlerinden haberdar değildirler.

KH sistemleri anten olarak genellikle Wasserman antenlerini kullandılar. Bu antenler 60 m yükseklikte muazzam büyük yapılardır.

Bazen Wasserman anteni sistem üzerinde dururken bazen de Wasserman Anten Kulesinin anten olmadan kullanıldığı da olmuştur. Kulenin altında Bunker denilen sertleştirilmiş betondan son derece dayanıklı bir taşıyıcı yapı bulunmaktadır. Savaş sonrası yapılan incelemelerde özellikle anten kulelerinin incelenmesi sonucu üretimin yüksek kalitede olduğu kaliteli alaşım kaynaklar ve yapılarla yapının hafif olduğu ama sağlamlıktan taviz vermediği anten sistemlerinin son derece kaliteli elektrik/elektronik sistemler olduğu tespit edilmiştir.

Ancak KH sistemlerinin en dezavantajlı yani insan kaynaklarıdır. Öncelikle sistemler çalışan insanları neredeyse hiç önemsemeden inşa edildiğinden dolayı çalışma koşulları son derece sıkıntılıydı. Ayrıca personel seçiminde özen gösterilmemiş başka ise yaramazlardan oluşturulan personel kullanılmıştır.

KH Nasıl çalışır :

Aslında temel prensip son derece basitti. Öncelikle Ch ve KH arası mesafe sabittir ve değişmez.

Mesafe ekranından CH-Wasserman(Anteni) , ve Rt+RR ölcülür.
Tespit mutlaka Ch ve KH in merkez (gibi) olduğu elips hesaplamasına göre bir noktada olmak zorundadır. Daha sonra A-Scope tan tespit edilen açı (ΘR) işaretlenerek muhtemel 40 elipsten hangisinde olduğu tespit edilir. Dolayısı ile hedefin yeri tespit edilir.

Simdi bunu bir örnek ile daha anlaşılır kılalım.

(kaynak : http://www.cdvandt.org/k-h.htm#vision )

Bu örnekte tespit edilen uçak „+“ sekli ile haritanın üst bölgesindedir. İngiltere üzerinde olan radar sinyali KH tarafından alınır bu sinyalin kat ettiği yol L‘dir. Aynı sinyal gökyüzünde uçağa çarpıp çeşitli yönlerde yansıyıp bu yansımalardan biride KH ye yine ulaşacaktır. Bu yansımanın kat ettiği yol Rt+Rs olacaktir. Bunlarin A-Scope taki görünüşü aşağıda ki gibidir.

Bu A-scope ta görülen tespitler görev konsolunda aşağıda ki gibi görünmektedir.

Bu resimde üstte ki ok ile gösterilen yeşil eko CH radarının referans ekosudur. Altta ki ok ile gösterilen eko ise L-(Rt-Rs) değeridir. (Örnekte :26 ya denk gelir.) Eliptik matematiksel hesaplama işleminin sonucudur. Görev ekranı Würzburg radarından alınmıştır ve bu ekranlarda 40 adet mesafe çizgisi üretim aşamasında çizildiğinden KH’ler bunları mesafe değil ama referans elipslerinin numarası olarak kullanmışlardır. Her KH biriminin çeşitli CH’ler için bu referans elipsleri mevcuttur ve hangi CH‘i dinliyorsa onun referans elipslerini kullanmaktadır.

Ayrıca yüksek kazançlı Wasserman antenlerinin açısal taramasını kullanarak ta hedefin yönünü tespit etmekteydiler. Böylece hedef gökyüzünde hangi noktada bilebilmekteydiler.

Ancak 20 μs yayın yapılan bir sinyalin çözünürlüğü düşüktür. Yani yapılan tespitin hassasiyeti modern radarlarla karşılaştırılamaz ancak o günün şartlarında son derece başarılıdır.

Wasserman anteninin yaklaşık 100 derecelik sektörleri taradığı tespit edilmiştir. Ayrıca referans sinyali yakalamak için sabit bir antene daha ihtiyaç vardır. Bu anteninde Wasserman‘a yaklaşık 60 metre mesafede 15mt yüksekliğinde ahşap bir yapı üzerine konmuş ve HF kablolama ile bağlanmıştır. Bu antene Hilfantenna denmektedir. Wasserman anteninin 360 dereceden fazla döndürülmesi yasaktır.

KH operatörünün en büyük sıkıntısı yakaladığı sinyali ekranda sabit tutabilmektir. Çoğu zaman sinyal ekranda dolaşmakta ve net bir okumaya izin vermemektedir. Böyle olunca referans ekosunu yeniden beklemek zorundadır. Bu durumun temel sebeplerinden biride voltaj oynamalarıdır. Çeşitli uğraşlar olmasına rağmen bu sorun düzeltilememiştir.

Ayrıca tespit edilen hedef tam Wasserman ve CH arasında ortadaysa burası ölü bölge olarak adlandırılmıştır. Bu durumda operatör frekans değiştirerek diğer CH antenine geçmektedir. Bu işlem yaklaşık 4-5 dakika sürebilmektedir.

Bir operatör öncelikle az hassasiyetli anten ile yayın yapan CH lerden birini seçmelidir. Önce sol ekranda görünen ve saatin ters istikametinde dönen CH sinyallerinden birini kumandayı kullanarak 0 yakınlarında sabitler. Sonra sol ekrandan 20 kat daha hassas olan sağ ekranda kumandayı kullanarak o sinyali 0 noktasına oturtur. Böylece sistem Ch yayını ile senkron olur. Artık hedef aranabilir. Hedef tespit edilince açısal (eliptik) ve yönsel (manyetik baş) değerleri okunur. Ve daha önceden tanımlanmış 40 eliptik üzerinde ki yerleri tespit edilir. Daha sonra bu tespitler bir üst kademeye telefon ile bildirilir.

KH‘larin hesaplanan mesafesi 600 Km civarındayken tespitlerin çoğu zaman 350-390 km arasında yapıldığı öğrenilmiştir. Hassasiyet olarak bakıldığında mesafesel olarak 1-2 Km, manyetik bas açısı olarak +-10 dereceye kadar. Ve Açısal olarak (muhtemelen irtifasal) +-3 derece arasındadır.

KH‘lerin geliştirilmesi 1942‘de başlamış ve 1944‘de savaşın sona ermesinden önce hepsi imha edilmiştir. Bu nedenle savaş esnasında doğrudan çok ciddi bir etkileri olmamıştır. Mevcut bilgilerin çoğu ele geçirilen savaş esirlerinden elde edilmiştir.