Endonezya'da Doppler Radar Sensörlerinin Pratik Uygulamaları ve Etki Analizi

Afet Kurtarmada Çığır Açan Uygulamalar

Pasifik Ateş Çemberi boyunca yer alan dünyanın en büyük takımada ülkesi Endonezya, deprem, tsunami ve diğer doğal afetlerin sürekli tehdidiyle karşı karşıyadır. Geleneksel arama-kurtarma teknikleri, Doppler etkisine dayalı radar algılama teknolojisinin yenilikçi çözümler sunduğu, bina çökmeleri gibi karmaşık senaryolarda genellikle etkisiz kalmaktadır. 2022 yılında, Tayvan-Endonezya ortak araştırma ekibi, beton duvarların ardından hayatta kalanların nefes alış verişlerini tespit edebilen bir radar sistemi geliştirerek, afet sonrası yaşam tespit yeteneklerinde önemli bir atılım gerçekleştirmiştir.

Teknolojinin temel yeniliği, Frekans Modülasyonlu Sürekli Dalga (FMCW) radarının gelişmiş sinyal işleme algoritmalarıyla entegrasyonunda yatmaktadır. Sistem, molozlardan kaynaklanan sinyal parazitini gidermek için iki hassas ölçüm dizisi kullanmaktadır: ilki, büyük engellerin neden olduğu bozulmayı tahmin edip telafi ederken, ikincisi, hayatta kalanların konumlarını tam olarak belirlemek için nefes alış verişlerinden kaynaklanan hafif göğüs hareketlerini (genellikle 0,5-1,5 cm genlik) tespit etmeye odaklanmaktadır. Laboratuvar testleri, sistemin 40 cm kalınlığındaki beton duvarları delebildiğini ve ±3,375 cm'lik konumlandırma doğruluğuyla 3,28 metreye kadar arkadan nefes alış verişlerini tespit edebildiğini göstermektedir; bu da geleneksel canlı tespit ekipmanlarını çok geride bırakmaktadır.

Operasyonel etkinlik, simüle edilmiş kurtarma senaryolarıyla doğrulandı. Farklı kalınlıklarda beton duvarların arkasına yerleştirilmiş dört gönüllü ile sistem, tüm deneklerin solunum sinyallerini başarıyla algılayarak, en zorlu 40 cm'lik duvar koşullarında bile güvenilir performansını korudu. Bu temassız yaklaşım, kurtarma ekiplerinin tehlikeli bölgelere girme ihtiyacını ortadan kaldırarak ikincil yaralanma risklerini önemli ölçüde azaltır. Geleneksel akustik, kızılötesi veya optik yöntemlerin aksine, Doppler radarı karanlık, duman veya gürültüden bağımsız çalışarak kritik "altın 72 saatlik" kurtarma süresi boyunca 7/24 çalışma olanağı sağlar.

Tablo: Penetrasyonlu Yaşam Algılama Teknolojilerinin Performans Karşılaştırması

Sistemin yenilikçi değeri, teknik özelliklerinin ötesine geçerek pratik kullanıma da yansıyor. Cihazın tamamı yalnızca üç bileşenden oluşuyor: bir FMCW radar modülü, kompakt bilgi işlem ünitesi ve 12V lityum pil. Tüm bileşenler, tek operatör tarafından taşınabilirlik için 10 kg'ın altında. Bu hafif tasarım, Endonezya'nın takımada coğrafyasına ve hasarlı altyapı koşullarına mükemmel uyum sağlıyor. Teknolojinin dronlar ve robotik platformlarla entegre edilmesi, erişimin erişilemeyen alanlara daha da yayılmasını sağlayacak.

Toplumsal açıdan bakıldığında, nüfuz edici yaşam tespit radarı, Endonezya'nın afet müdahale yeteneklerini önemli ölçüde artırabilir. 2018 Palu depremi-tsunamisi sırasında, geleneksel yöntemler beton molozlarında yetersiz kalmış ve önlenebilir can kayıplarına yol açmıştır. Bu teknolojinin yaygın olarak kullanılması, benzer afetlerde hayatta kalan tespit oranlarını %30-50 oranında artırarak potansiyel olarak yüzlerce hatta binlerce hayat kurtarabilir. Endonezya Telkom Üniversitesi'nden Profesör Aloyius Adya Pramudita'nın da vurguladığı gibi, teknolojinin nihai hedefi, Ulusal Afet Yönetim Ajansı'nın (BNPB) "can kaybını azaltmak ve toparlanmayı hızlandırmak" azaltma stratejisiyle mükemmel bir şekilde örtüşmektedir.

Ticarileştirme çalışmaları aktif olarak devam ediyor ve araştırmacılar, laboratuvar prototipini dayanıklı bir kurtarma ekipmanına dönüştürmek için endüstri ortaklarıyla iş birliği yapıyor. Endonezya'nın sık sık yaşadığı sismik aktivite (yılda ortalama 5.000'den fazla sarsıntı) göz önüne alındığında, bu teknoloji BNPB ve bölgesel afet kurumları için standart ekipman haline gelebilir. Araştırma ekibi, iki yıl içinde sahaya uygulanacağını ve birim maliyetlerin mevcut 15.000 dolarlık prototipten ölçeklenebilir ölçekte 5.000 doların altına düşeceğini tahmin ediyor; bu da onu Endonezya'nın 34 eyaletindeki yerel yönetimler için erişilebilir hale getiriyor.

Akıllı Ulaşım Yönetimi Uygulamaları

Cakarta'nın kronik trafik sıkışıklığı (dünya genelinde 7. en kötü trafik sıkışıklığı), akıllı ulaşım sistemlerinde Doppler radarının yenilikçi uygulamalarını teşvik etti. Şehrin "Akıllı Şehir 4.0" girişimi, kritik kavşaklarda 800'den fazla radar sensörü kullanarak şunları sağlıyor:

• Uyarlanabilir sinyal kontrolü sayesinde yoğun saatlerdeki trafik sıkışıklığında %30 azalma
• Ortalama araç hızlarında %12 iyileştirme (18'den 20,2 km/saate)
• Pilot kavşaklarda ortalama bekleme süresinde 45 saniyelik azalma

Sistem, tropikal yağmurda 24 GHz Doppler radarının üstün performansını (şiddetli sağanak yağışlarda kameraların %85'ine kıyasla %99 algılama doğruluğu) kullanarak araç hızını, yoğunluğunu ve kuyruk uzunluğunu gerçek zamanlı olarak izler. Jakarta Trafik Yönetim Merkezi ile veri entegrasyonu, sabit zaman çizelgeleri yerine gerçek trafik akışına göre her 2-5 dakikada bir dinamik sinyal zamanlaması ayarlamaları yapılmasını sağlar.

Vaka Çalışması: Gatot Subroto Yol Koridoru İyileştirmesi

• 4,3 km'lik mesafeye 28 radar sensörü yerleştirildi
• Uyarlanabilir sinyaller seyahat süresini 25 dakikadan 18 dakikaya düşürdü
• CO₂ emisyonları günlük 1,2 ton azaldı
• Otomatik uygulama yoluyla tespit edilen trafik ihlallerinde %35 azalma

Taşkın Önleme için Hidrolojik İzleme

Endonezya'nın sel erken uyarı sistemleri, 18 büyük nehir havzasında Doppler radar teknolojisini entegre etmiştir. Ciliwung Nehri havzası projesi bu uygulamaya örnektir:

• 12 akış radar istasyonu her 5 dakikada bir yüzey hızını ölçüyor
• Deşarj hesaplaması için ultrasonik su seviyesi sensörleriyle birlikte kullanılır
• GSM/LoRaWAN aracılığıyla merkezi sel tahmin modellerine iletilen veriler
• Büyük Cakarta'da uyarı süresi 2 saatten 6 saate çıkarıldı

Radarın temassız ölçümü, geleneksel akım ölçerlerin arıza yaptığı moloz yüklü sel koşullarında özellikle değerlidir. Köprülere kurulum, su içindeki tehlikeleri önlerken, tortulaşmadan etkilenmeden sürekli izleme sağlar.

Orman Koruma ve Yaban Hayatı Koruma

Sumatra'nın Leuser Ekosisteminde (Sumatra orangutanlarının son yaşam alanı), Doppler radarı şunlara yardımcı olur:

1. Kaçak Avlanmaya Karşı Gözetim

• 60 GHz radar, yoğun bitki örtüsü arasında insan hareketini tespit etti
• Kaçak avcıları hayvanlardan %92 doğrulukla ayırt eder
• Birim başına 5 km yarıçapı kapsar (kızılötesi kameralar için 500 m'ye kıyasla)

2. Gölgelik İzleme

• Milimetre dalga radarı ağaçların sallanma modellerini izliyor
• Yasadışı ağaç kesme etkinliğini gerçek zamanlı olarak belirler
• Pilot bölgelerde izinsiz ağaç kesimini %43 oranında azalttı

Sistemin düşük güç tüketimi (sensör başına 15W), uzak yerlerde güneş enerjisiyle çalışmasına olanak tanıyor ve şüpheli faaliyetler tespit edildiğinde uydu aracılığıyla uyarılar iletiyor.

Zorluklar ve Gelecekteki Yönler

Umut verici sonuçlara rağmen, yaygın olarak benimsenmesi çeşitli uygulama engelleriyle karşı karşıyadır:

1. Teknik Sınırlamalar

• Yüksek nem (%80'den fazla bağıl nem) daha yüksek frekanslı sinyalleri zayıflatabilir
• Yoğun kentsel ortamlar çoklu yol parazitine neden olur
• Bakım için sınırlı yerel teknik uzmanlık

2. Ekonomik Faktörler

• Mevcut sensör maliyetleri (birim başına 3.000-8.000 ABD doları) yerel bütçeleri zorluyor
• Nakit sıkıntısı çeken belediyeler için yatırım getirisi hesaplamaları belirsiz
• Temel bileşenler için yabancı tedarikçilere bağımlılık

3. Kurumsal Engeller

• Kurumlar arası veri paylaşımı sorunlu olmaya devam ediyor
• Radar veri entegrasyonu için standartlaştırılmış protokollerin eksikliği
• Spektrum tahsisinde düzenleyici gecikmeler

Ortaya çıkan çözümler şunlardır:

• Nem dayanıklı 77GHz sistemleri geliştiriliyor
• Maliyetleri azaltmak için yerel montaj tesislerinin kurulması
• Hükümet-akademi-sanayi bilgi transferi programlarının oluşturulması
• Yüksek etkili alanlardan başlayarak aşamalı uygulama stratejilerinin uygulanması

Ufukta görünen gelecekteki uygulamalar şunları içermektedir:

• Afet değerlendirmesi için drone tabanlı radar ağları
• Otomatik heyelan tespit sistemleri
• Aşırı avlanmayı önlemek için akıllı balıkçılık bölgesi izleme
• Milimetre dalga doğruluğunda kıyı erozyonu takibi

Uygun yatırım ve politika desteğiyle, Doppler radar teknolojisi Endonezya'nın dijital dönüşümünün temel taşlarından biri haline gelebilir, 17.000 adasında dayanıklılığı artırabilir ve yerel olarak yeni yüksek teknoloji istihdam fırsatları yaratabilir. Endonezya deneyimi, uygun yerelleştirme stratejileriyle uygulandığında, gelişmiş algılama teknolojilerinin gelişmekte olan ülkelerin kendine özgü zorluklarını ele almak için nasıl uyarlanabileceğini göstermektedir.

Lütfen Honde Technology Co., LTD. ile iletişime geçin.

Email: info@hondetech.com

Şirket web sitesi:www.hondetechco.com

Tel: +86-15210548582