Pasif torpido güdümü için yeni bir yöntem

Torpidolar aktif veya pasif arayıcıya sahip mühimmatlardır. Pasif arayıcıya sahip torpido ile hedef takibi yapabilmek için pasif hedef izleme yöntemleri kullanılmalıdır. Hedef takibinde en çok kullanılan yöntemlerden biri Kalman filtresidir. Doğrusal Kalman filtresinde kullanılan dinamik modelin de doğrusal olması gerekmektedir. Pasif hedef takibinde ise kullanılan dinamik model doğrusal olmadığı için, Kalman filtresinin farklı türevleri veya farklı yaklaşımlar kullanılmaktadır. Pasif arayıcıların hedefi hangi bakış açısından izledikleri de takip açısından önem arzetmektedir. Hedef takibinin kalitesini belirleyen unsurlardan biri de torpido ile hedef geometrisidir. Torpido güdümünde kullanılan oransal seyir güdümü, torpido-hedef yaklaşma hızına ihtiyaç duymaktadır. Torpidolar bu bilgiyi pasif arayıcı üzerinden elde edememektedirler. Bu nedenle güdüm algoritmasında ortalama bir yaklaşma hızı kullanılmaktadır. Bu güdüm yaklaşımında torpidonun ıskalama mesafesi başarımını hedefin ne tarafından atıldığına göre değiştirebilmektedir. Bu çalışmada, Genişletilmiş Kalman Filtresi ve Sözde Ölçümlü Kalman Filtresi olmak üzere iki farklı pasif izleme yöntemi üzerinde durulmuştur. Bu iki yöntem kullanılarak torpido pasif arayıcısı ile pasif hedef takibi yapılmıştır. Farklı senaryolarla simülasyonlar yapılmış ve torpido anlık olarak farklı manevralara maruz bırakılarak farklı ölçüm geometrileri elde edilmiştir. Bu simülasyonlarla en iyi takibi sağlayacak ölçüm açısı döngüsel bir yöntemle bulunmaya çalışılmıştır. Bulunan bu ölçüm açısını sağlayacak ivme ile oransal seyir güdüm ivmesi, bir ağırlıklandırma fonksiyonu ile birleştirilmiştir ve hibrit bir güdüm ivmesi hesaplanmıştır. Nihai güdüm ivmesi ile aynı anda hem pasif hedef takibi yapılarak hedef durum değişkenleri kestirilmiştir hem de torpidonun hedefe doğru güdümlenmesi sağlanmıştır. Kestirilen hedef hızından torpido-hedef geometrisi kullanılarak yaklaşma hızı hesaplanmıştır. Hesaplanan yaklaşma hızı ve ortalama yaklaşma hızı, oransal seyir güdümüne girdi olarak verilerek farklı senaryolar üzerinde başarım analizleri yapılmıştır. Daha sonra simülasyonları daha gerçekçi yapmak için, pasif arayıcı gimbal açıları limitlenmiş ve hedefe belirli bir mesafe kala torpido güdümü kesilmiştir. Böylelikle daha gerçekçi senaryolarda kestirilen yaklaşma hızının oransal seyir güdümü üzerinde ne kadar etkili olduğu da anlaşılmaya çalışılmıştır.