Hava savunma sistemleri haberleşme altyapıları

Hava savunma sistemleri, taktik sahada kendisine tanımlı görevi icra etmek üzere fonksiyonel ve hiyerarşik olarak çeşitli alt sistemlere ayrılmaktadır.

Farklı hava savunma alt sistemlerinin bir arada etkin olarak görev yapabilmesi için bu sistemlerde yer alan tüm haberleşme unsurlarının birbirleri ile uyumlu bir mimari altında tanımlanmış olması gerekmektedir. TSK envanterinde mevcut veya envantere girecek hava savunma sistemlerinin entegre bir şekilde çalışması ve ortak bir hava savunma haberleşme ağı oluşturması, operasyonel başarı açısından oldukça kritik öneme sahiptir. Farklı hava savunma sistemlerinin birlikte çalışabilirliğini sağlamak için IP tabanlı haberleşme mimarisi kullanılmaktadır. Günümüz haberleşme altyapılarının temeli olan IP haberleşmesinin sağladığı standartlaşma ve uyumluluk bu sistemlerin birbirleri ile entegre bir şekilde çalışabilirliğini kolaylaştıran önemli bir etken olmuştur. Taktik sahada konuşlu sistem aynı zamanda stratejik şebekelerde yer alan üst komuta merkezleri ile de haberleşerek icra edilen görev sahası genişletilebilmektedir.

Hava savunma sistemleri, fonksiyonel olarak da çeşitli alt birimlere ayrılmaktadır. Hedeflerin algılanması ve düşman hedeflerin angajman konumlarının belirlenmesi için sensör sistemleri (radar vb.), düşman hedeflerin imhası için silah sistemleri (füze vb.) ve her iki unsurun idaresi için kontrol sistemleri kullanılmaktadır.

Hava savunma sistemlerinin haberleşme çözümlerinde alt sistemlerin haberleşme ihtiyaçlarının hızlı, kesintisiz ve güvenilir olarak karşılanması ne kadar önemli ise, ihtiyaçların karşılanmasında mümkün olan en gelişmiş teknolojilerin kullanılması ve bu kullanımdan doğacak avantajlar ile görevin icra edilmesindeki performansın artırılması da aynı derecede önemlidir. Bu makalede, HBT Sektör Başkanlığı tarafından hava savunma sistemlerine sunulan haberleşme altyapısı kabiliyetleri değerlendirilecektir.

HAVA SAVUNMA SİSTEMLERİ GENEL HABERLEŞME YAPISI

Sistemde üretilen radar iz bilgisi, komuta kontrol ve angajman mesajları gibi kritik verilerin zaman kritik ve minimum paket kayıp oranları ile alt sistemler arasında iletilmesi gerekmektedir. Sistemin haberleşme altyapısı, bu haberleşme gereksiniminin karşılanabilmesine olanak tanıyacak şekilde kurgulanmaktadır.

Hava savunma sistemleri öncelikli ve zaman kritik verilere sahip olması, içerdiği platform sayısı, geniş bir taktik alana yayılabilmesi, katmanlı hava savunma felsefesi ve sistemler arası etkin entegrasyon ihtiyacı gibi özellikleri ile diğer komuta kontrol sistemlerinden ayrışmaktadır. Bu noktada her sistemin ihtiyacına göre, mevcut çözümlerden yararlanmaya çalışılırken bununla birlikte teknolojik gelişmeler veya kullanıcı ihtiyaçları gereği olarak da yeni cihazlar/alt sistemler tasarlanmaktadır. İhtiyaca göre var olan hava savunma platformun dahilinde veya tasarlanacak yeni bir platformda haberleşme sistem çözümleri sağlanabilmektedir.

Sistemlerde kullanılacak kablolu ve kablosuz ağ teknolojileri IP tabanlıdır. Kablolu tarafta sistemin IP altyapısı, Layer-2 ethernet anahtarlama ve Layer-3 IP paket yönlendirme yeteneğine sahip ağ cihazları ile sağlanmaktadır. ASELSAN bünyesinde her iki yeteneği de sağlamak üzere milli cihazlar geliştirilmiştir.

ASELSAN Ethernet Anahtar Ailesi, sistemde kontrol bilgisayarları arasında (özellikle alt sistem içerisinde) komuta kontrol mesajlaşmasının yüksek hızda anahtarlanmasını sağlamaktadır. Fiberoptik arayüzleri, alt sistemler arası 20 km’ye kadar kablolu ethernet bağlantısına imkân tanımaktadır. PoE özelliği sayesinde, VoIP benzeri terminallerin (harici güç bağlantısı ihtiyacı olmaksızın) ethernet veri hattı üzerinden güç bağlantısı yapılmasını sağlamaktadır. ASELSAN Ethernet Anahtar Ailesine ilave olarak fiberoptik kabloların kullanılması zor ve uzak mesafe kablolu haberleşme ihtiyacı olan yerlerde SHDSL arayüzlere sahip anahtarlama cihazları (ATM-ÇK ve ATM-TK) da çözüm olarak kullanılmaktadır.

Milli yönlendirici ailesi, sistemde Layer-3 IP paket yönlendirme fonksiyonlarını yerine getirmektedir. Bu aileye ait yönlendiriciler, statik, dinamik ve varsayılan ağ geçidi yönlendirme yeteneklerini destekleyerek, alt sistemler arası ihtiyaç duyulan yerel alan ağı (LAN) ve geniş alan ağı (WAN) altyapısının kurulmasını sağlamaktadır.

WAN altyapısının dinamik yönlendirme protokolleri ile kurulması, taktik sahada hava savunma sistemi unsurlarının bağlantılarında esnek ve dayanaklı bir altyapı sunmaktadır. Milli yönlendiriciler ile kurulan WAN altyapısında mesh topolojiler desteklendiğinden, iki unsur arasında bağlantı kopsa bile komuta kontrol trafiği ağdaki diğer unsurlar üzerinden yönlendirilerek bağlantının sürekliliğini sağlamaktadır.

Kablosuz tarafta ise ihtiyaca göre 5220 Radyolink Ailesi ve geniş bant dalga şekli (GBDŞ) çalışan 9661 V/UHF telsizler/Elektronik Harp Korumalı El Telsizleri (EHKET) ile IP tabanlı veri haberleşme imkânı sağlanmaktadır. Özellikle hava savunma sistemlerinin gereksinimlerini dikkate alarak tasarlanmış olan GBDŞ mobil segmentteki ses ve veri haberleşme ihtiyacını karşılamaktadır. GBDŞ ile aşağıdaki temel yetenekler desteklenmektedir:

– Tamamen dağıtık, kendi kendine kurulan, kendi kendine iyileşen tasarsız ağ yapısındadır.

– Tasarsız ağ yapısına özgün, gerek hareketlilik gerekse kanal yoğunluklarını dikkate alan dinamik yönlendirme protokollerine sahiptir.

– Taktik şebeke bağlantısı kesildiğinde güvenli iletişimini kendi içerisinde devam ettirebilir.

– IP paketlerinin iletimini desteklemektedir.

– Servis kalite yönetimi ile önceliklendirilmiş haberleşmeyi sağlamaktadır.

– Hareket halindeki taktik unsurlara bas-konuş ve bireysel ses, veri ve sınırlı ölçüde görüntü aktarımı hizmeti sağlamaktadır.

– Aynı anda ses ve veri haberleşmesi yapılabilmektedir.

– Elektronik harbe karşı dayanıklıdır, güvenli haberleşme (COMSEC/TRANSEC) altyapısı sağlar, siber güvenlik tedbirleri alınmıştır.

GRC-5220, taktik sahada emniyetli ve güvenilir haberleşme imkânı sağlayan, OFDMA tabanlı, yüksek kapasiteli bir ethernet radyodur. GRC-5220 radyosu ile yüksek veri hızlarını elde edilebilmek ve iletişim kanalı değişimlerine karşı dayanıklılık için, 2×2 çok girdili çok çıktılı (MIMO) teknolojisi desteklenmektedir. Yoğun band genişliği gereksinimi olan uygulamalar ile gecikme hassasiyeti fazla olan uygulamaları bir arada başarıyla taşıyabilecek servis kalite yönetimi [QoS] özelliğine sahiptir. Taktik sahada sistemin ifşa olmaması adına sistemin, anten direğinden uzak bir notaya yerleştirilebilmesi için GRC-5220 radyo sistemi iki birim olarak temel band birimi (BBU) ve radyo frekansı birimi (RFU) tasarlanmıştır. RFU birimi 1 km’ye kadar gücünü BBU biriminden, harici bir kaynaktan alarak daha uzak bir mesafeye açılabilmektedir.

Ayrıca sağlanan bu altyapılar ile farklı taktik saha noktalarında çalışan hava savunma sistemlerinin ortak bir görev icra etmesi durumunda Taktik Saha Muhabere Sistemi (TASMUS) etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Sistemin IP altyapısı, stratejik şebekede konuşlanmış merkezi sunucularla entegre olunmasına da imkân tanımaktadır. Sistemde tanımlanan IP çıkış noktalarından IP TAFICS/ TASMUS şebekelerine bağlantı yapılabilmekte ve RADNET, MYS, J-REAP-C gibi sunuculardan taktik sahadaki hava savunma sistemine veri aktarımı yapılabilmektedir.

Hava savunma sistemi unsurlarının veri haberleşmesine ek olarak kendi aralarında ve sistem harici unsurlarla ses haberleşmesi ihtiyaçları da bulunmaktadır. Bu ihtiyaçlar temel olarak aşağıdaki gibidir:

– Alt sistemlerin kendi aralarında intikal ve operasyon durumunda ses haberleşmesi

– Üst komuta unsurları ile ses haberleşmesi

– Dost uçaklar ile ses haberleşmesi

– Uzun mesafede HF tabanlı şebeklerle ses haberleşmesi

Bu ihtiyaçları karşılamak üzere hava savunma sistemlerine kablolu ve kablosuz olmak üzere iki farklı ses şebekesi yeteneği kazandırılmaktadır. Kablolu ses şebekeleri, VoIP teknolojisine sahip terminallerle kurulabilmektedir. Taktik sahada konuşlu hava savunma sistemi unsurlarının, stratejik şebekelerdeki üst komuta unsurları ile ses haberleşmesi yapabilmesine imkân sağlanabilmektedir.

Kablosuz ses şebekelerinde ise temel bileşen ASELSAN Telsiz Ailesi ürünleridir. Hava savunma sistemi unsurları, ÇBSMT 9661 V/UHF ve 9661 HF Telsizleri üzerinden hem kendi aralarında hem de aynı telsiz ailesine sahip dost uçaklar ve HF Akın ikaz çevrimleri ile kriptolu kablosuz ses haberleşmesi yapabilmektedir. Dost uçaklarda 9661 V/UHF ÇBSMT Telsizleri olmadığı ve NATO’da tanımlı ortak dalga şekli kullanıldığı durumlarda da yine 9661 V/UHF Telsizleri üzerinden bu dalga şekillerinde kablosuz ses haberleşmesi yapılabilmektedir.

Ayrıca ihtiyaca göre kablosuz şebekede yer alan ses birimlerinin kablolu şebekede yer alan ses birimleri ile haberleşmesine de olanak sağlayan altyapılar sağlanabilmektedir.

Yukarıda da belirtildiği üzere, hava savunma sisteminde farklı tip ve sayıda ses haberleşmesi seçenekleri bulunmaktadır. Kullanıcıların farklı haberleşme arayüzlerini tek bir kullanıcı arayüzünden aynı anda kullanabilmesi ve yönetebilmesi için farklı iç haberleşme çözümleri sağlanabilmektedir. Hava savunma sisteminin gereksinimlerine göre 6670 İHS (IP tabanlı iç haberleşme sistemi) veya muhabere arayüzü üniteleri (MAÜ) içeren sayısal haberleşme sistemleri (SHS) kullanılabilmektedir.

6670 İHS, sayısal anahtarlama altyapısı sayesinde taktik sahadaki mobil platformlarda bulunan personele dahili ve harici haberleşme imkânı sağlamaktadır.

Hava savunma sistemi kontrol merkezi operatörleri bu arayüz üzerinden:

– Dört farklı 9661 V/UHF Telsizi ile ses alma gönderme yapabilmektedir.

– Yine aynı telsizlerin parametrelerini görebilir ve değiştirebilmektedir.

– VoIP terminallerle full-dupleks bireysel çağrı kurabilmektedir.

– Üst komuta unsurları ile ses haberleşmesi yapabilmektedir.

– Konferans odaları kurarak çoklu ses haberleşmesi gerçekleştirebilir.

Hava savunma sistemleri unsurları arasında yapılan haberleşmede bilginin gizliliği, bütünlüğü ve erişilebilir olması kritik öneme haizdir. Haberleşme çözüm mimarileri bu kriterler göz önüne alınarak oluşturulmakta ve kullanılacak haberleşme cihazları da gereken kriptografik koruma önlemlerine sahip olacak şekilde seçilmektedir. Mimari ve cihaz bazlı olarak sağlanabilen kripto ve bilgi güvenliği önlemleri aşağıdaki gibidir:

– Şelterlerde MSB TEMPEST yönergelerine uygun cihaz yerleşimleri

– Link kripto cihazları ile layer-2 seviyesi veri kriptolama

– IP kripto cihazları ile layer-3 seviyesi veri kriptolama

– Kablosuz haberleşme birimlerinde (9661 V/ UHF telsizleri, GRC-5220 radyolinkleri vb.) frekans atlama, kimlik doğrulama, kriptolama vb. elektronik harbe karşı koruma tedbirleri

– Sistem yazılımlarında NIST 800-115 standardı referanslı siber güvenlik önlemlerinin alındığı tasarım

Sistemdeki haberleşme servisleri, alınan bu önlemler sayesinde, kripto ve bilgi güvenliğini tehdit edecek girişimlere karşı korumalı ve güvenli hale getirilmektedir.

HAVA SAVUNMA SİSTEMLERİNDE VERİ BAĞI SİSTEMLERİ VE TANIMA-TANITMA SİSTEMLERİ

Hava savunma alanında ASELSAN tarafından geliştirilen veri bağı sistemleri iki ana işlev için kullanılmaktadır:

– Durumsal Farkındalık ve Komuta Kontrol Haberleşmesi İşlevi: Hava savunma harekâtına katılan platformlar kendi sensörleri ile oluşturdukları durumsal farkındalık verilerini, taktik veri bağı ağı katılımcısı olan tüm kara, deniz ve hava platformları ile paylaşır ve bu verilerin ağ genelindeki füzyonu sağlanarak yakın gerçek zamanlı olarak taktik hava resmi oluşturulur. Veri bağı kullanıcıları kendi konum, platform durum ve görev bilgilerini de taktik veri bağı ağında paylaşarak taktik hava resmine katkıda bulunurlar. Böylece tüm taktik veri bağı ağı katılımcıları harekât sahasındaki dost, düşman ve bilinmeyen platformlara yönelik en detaylı bilgiye, yakın gerçek zamanlı olarak sahip olur. Bu bilgiyi de kullanarak taktik veri bağı ağı katılımcısı platformlar, komuta kontrol işlevleri kapsamındaki direktiflerini ilgili platformlar ile koordine edebilir. Böylece doğru bilgi, ilgili platforma, en hızlı şekilde ulaştırılarak bilgi üstünlüğü sağlanmaya çalışılır.

– Mühimmat Kontrol ve Hedef Güncelleme Haberleşmesi İşlevi: Hava savunma harekâtı kapsamında kullanılan mühimmatların uzun uçuş süreleri, hedeflerin yüksek hız ve manevra kabiliyetleri göz önünde bulundurulduğunda; hava savunma mühimmatlarının azami etkinlik sağlamaları için mühimmatın fırlatma platformundan ayrılmasından başlayarak hedef ile buluşma gerçekleşene kadar hedefe yönelik gerçek zamanlı bilginin veri bağı üzerinden mühimmata sağlanması kritik önem taşımaktadır. Hedefe yönelik güncel bilgileri kullanarak hava savunma mühimmatı kendi uçuş rotasını ve diğer uçuş parametrelerini güncelleyebilmektedir. Mühimmat tarafından da mühimmatın konumu, dinamik vektörleri ve mühimmat durum bilgileri yer istasyonu ile veri bağı üzerinden paylaşılmaktadır. Ayrıca hedefe ilişkin olarak mühimmat üzerindeki arayıcı başlık gibi sensör sistemlerin verileri de yer kontrol istasyonları ile veri bağı üzerinden paylaşılmakta, böylece ilave mühimmat atılması kararlarına ve hasar kıymetlendirmesi faaliyetlerine destek olunmaktadır. Mühimmatların uçuş sırasındaki görevlerinin değiştirilmesi veya iptal edilmesi işlevi de veri bağı üzerinden gerçekleştirilebilmektedir.

Hava savunma sistemlerinde dost düşman tanıma ve tanıtma yeteneği için ASELSAN tarafından geliştirilen milli IFF sistemi kullanılmaktadır.

IFF sistemleri sorgulama ve cevaplama esasına dayanan, bu nedenle sorgulayıcılar ve cevaplayıcılar olmak üzere iki tür cihazla çalışan bir sistemdir. Sorgulayıcı cihazları su üstü, hava trafik kontrol ve hava savunma radarları gibi birincil radarlar ile koordineli çalışmaktadır. Cevaplayıcı cihazları deniz ve hava araçlarına entegre edilmektedir. Sorgulayıcı cihazı, operatörün seçtiği mod(lar)da sorgulama yapmaktadır. Cevaplayıcı cihazı, alınan sorgunun geçerli olması durumunda ilgili sorguya cevap göndermektedir. Sorgulayıcı cihazı, aldığı cevapları değerlendirerek hedeflerin dost/bilinmeyen teşhisini yapmaktadır. Bu nedenle sistem düşman teşhisi yapmamakta cevap alınmaması veya olumlu değerlendirilmemesi durumunda bilinmeyen sonucu üretilmektedir.

ASELSAN’ın STANAG 4193 sürüm 3 uyumluluğu olan IFF sorgulayıcı ve cevaplayıcı cihazları bulunmaktadır. IFF sorgulayıcı cihazı; Mod 1, 2, 3/A, C, S ve Mod 5 (Seviye 1&2) sorgulama yapabilmektedir ve ADS-B alma kabiliyetine sahiptir. IFF cevaplayıcı cihazı; Mod 1, 2, 3/A, C, S ve Mod 5 (Seviye 1&2) cevaplama yapabilmektedir ve ADS-B gönderme kabiliyetine sahiptir. Mod 5 kapsamında diğer modlardan farklı olarak tayfa yayma veri modülasyonu (spread spectrum data modulation) ve RF modülasyon (MSK) kullanılmaktadır. Güvenlik özellikleri artırılmış olan yeni bir dalga şekli ve kripto algoritması kullandığı için Mod 5’in aldatılma olasılığı diğer modlara göre çok daha düşüktür.

Hava savunma sistemleri, günümüzde en kritik tehdit unsurlarından kabul edilen hava tehditlerine karşı ülkelerin korunması açısından büyük önem arz etmektedir. Sistemlerin görevlerini icrası sırasında gereken haberleşme ihtiyaçları ASELSAN tarafından tasarlanan haberleşme sistemi çözümleri ve cihazları tarafından karşılanmaktadır. Sunulan çözümler, güncel teknolojiyi takip etmekte ve sistem unsurlarına güvenli, esnek ve dayanıklı bir haberleşme altyapısı sağlamaktadır.

5G tabanlı teknolojiler başta olmak üzere yakın gelecekte muharebe sahasında mevcut haberleşme altyapıları ile birlikte yer alması öngörülen teknolojiler yakından takip edilmektedir. Yeni teknolojilere yönelik çalışmalar ve var olan çözüm alternatifleri birlikte değerlendirilerek çağın gereklerine en uygun çözüm alternatiflerinin kullanıcı makamlara sunulması ve muharebe sahasına uygulanması hedeflenmektedir.

Kaynak: ASELSAN Teknoloji Blogu