İHA ile Havadan Manyetik Ölçüm: Uçuş Planlamasından ArtaMag ile Yüksek Çözünürlüklü Haritalamaya

Havadan manyetometri nedir?

Bir noktada ölçülen manyetik alan; Dünya’nın ana alanı, zamana bağlı değişimler, yeraltındaki jeolojik kaynaklar ile çevresel ve cihaz kaynaklı gürültünün toplamıdır. Kayaçlar; manyetik mineral içerikleri, duyarlılıkları ve kalıcı mıknatıslanmaları nedeniyle farklı tepkiler üretir. Düzenli uçuş hatları boyunca kaydedilen profiller düzeltme, seviyeleme ve gridleme işlemlerinden sonra yorumlanabilir 2B ve 3B haritalara dönüştürülür.

USGS’ye göre havadan manyetik veriler; kaya türlerindeki değişimleri, eski fayları ve potansiyel mineral yataklarıyla ilişkili jeolojik belirtileri görüntüleyebilir. Yerel ölçekte daha düşük sensör yüksekliği ve daha dar hat aralığı, sığ ve küçük hedeflerin ayrıntısını artırabilir.

Neden İHA ile manyetik ölçüm?

İnsanlı uçaklar geniş bölgesel projeler için önemini korur. Ayrıntılı yerel çalışmalarda İHA, yersel ölçüm ile klasik havadan ölçüm arasındaki boşluğu doldurur. Dik yamaç, gevşek zemin, yoğun bitki örtüsü veya riskli alanlarda personelin sahaya doğrudan girmesini azaltırken tekrarlanabilir hatları takip edebilir.

• Yüksek mekânsal çözünürlük: sensörün hedefe yaklaşması kısa dalga boylu ayrıntıları korur.
• Hızlı kapsama: paralel hatlar yoğun bir ağı daha kısa sürede ölçebilir.
• Daha iyi güvenlik: personelin erişilmesi zor bölgelere girmesi azalır.
• Tekrarlanabilirlik: rota, hız, irtifa ve hat yönü yeniden uygulanabilir.
• Düşük lojistik yük: küçük ve orta büyüklükteki projelerde kurulum daha kolaydır.

Ölçüm kalitesini belirleyen dört karar

1. Sensörün arazi üzerindeki yüksekliği

Sığ hedeflerin sinyali mesafe arttıkça hızla zayıflar. Önemli olan yalnızca İHA yüksekliği değil, sensörün gerçek yerden yüksekliğidir. Daha alçak uçuş her zaman daha iyi değildir; topoğrafya, bitki örtüsü, güvenlik payı, sensör hareketi ve uçuş kuralları birlikte değerlendirilmelidir.

2. Hat aralığı ve yönü

Hat aralığı hedefin beklenen boyutu, derinliği ve ölçüm yüksekliğiyle uyumlu olmalıdır. Çok geniş ağ dar anomalileri kaçırabilir; gereğinden sık ağ ise uçuş süresi ve veri hacmini artırır. Ana hatları kesen kontrol hatları, seviyeleme için bağımsız kontrol sağlar.

3. Hız, örnekleme ve zaman eşleştirmesi

Hat üzerindeki örnek aralığı, yer hızı ile etkin örnekleme hızına bağlıdır. Manyetometre ile konum verisi eşzamanlı değilse anomali yanlış yerde veya uzamış görünebilir. Manyetometre, GPS ve IMU zamanlarının doğru eşleştirilmesi kritik önemdedir.

4. Uçuş kararlılığı ve çevre

Pitch, roll ve yaw değişimleri, rüzgârla sensör salınımı, irtifa değişimi ve keskin dönüşler istenmeyen etkiler yaratabilir. Gidiş ve dönüş hatları yön hatası, yükseklik tutarlılığı ve seviye farkı açısından karşılaştırılmalıdır.

Temel mühendislik sorunu: İHA’nın manyetik gürültüsü

Fırçasız motorlar, kalıcı mıknatıslar, ESC anahtarlama akımları, batarya kabloları, güç dönüştürücüler, çelik bağlantılar ve manevra sırasında değişen akımlar ölçümü kirletebilir. Danimarka Teknik Üniversitesi’nin deneyleri, batarya ile uçuş kontrolcüsü arasındaki akım taşıyan kabloların güçlü dinamik girişim kaynaklarından biri olabildiğini göstermiştir. Bu nedenle yalnızca hassas bir sensör yeterli değildir; tüm mekanik ve elektriksel mimari düşük gürültü için tasarlanmalıdır.

Sahadan haritaya profesyonel iş akışı

1. Hedefi tanımlayın: beklenen boyut, derinlik, jeoloji ve ayrıntı seviyesi.
2. Sahayı değerlendirin: enerji hatları, çit, araç, metal yapı ve uçuş kısıtlarını belirleyin.
3. Görevi tasarlayın: yükseklik, ana ve kontrol hatları, hız ve kayıt oranını seçin.
4. Uçuş öncesi kontrol: zaman, GPS, hafıza, telemetri, batarya ve sensörü doğrulayın.
5. Saha kalite kontrolü: kapsama, yükseklik kararlılığı ve karşılıklı hatların uyumunu inceleyin.
6. Veriyi işleyin: hatalı kayıtları ayıklayın, zamansal ve referans alan etkilerini düzeltin, hatları seviyelendirin ve grid oluşturun.
7. Yorumlayın: amaca göre toplam alan, gradyan, türev, analitik sinyal veya kutba indirgeme haritalarını kullanın.

Toplam alan, vektör ve gradyan

Başlıca uygulamalar

• Manyetit, pirotit ve diğer manyetik mineralleşmelerin haritalanması;
• Fay, dayk, litolojik sınır ve örtülü yapıların izlenmesi;
• Gömülü boru, çelik altyapı ve demir içeren hedeflerin belirlenmesi;
• Yasal izinler kapsamında UXO, arkeoloji, mühendislik ve çevre çalışmaları;
• Yersel veriyi tamamlamak ve ayrıntılı çalışma veya sondaj noktalarını önceliklendirmek.

ArtaMag bu iş akışına nasıl uyum sağlar?

ArtaMag, Arta Novin Technology tarafından geliştirilen TRL 8 seviyesinde İHA tabanlı bir havadan manyetometri platformudur. Üç eksenli fluxgate sensörleri, entegre GPS ve IMU, dahili hafıza, canlı telemetri ve eşzamanlı yerel kaydı 2 kg’dan hafif dayanıklı bir yapıda birleştirir.

Akıllı geri çekilebilir sensör mekanizması, ölçüm sırasında sensör grubunu önemli İHA gürültü kaynaklarından uzaklaştırırken kalkış ve inişte kullanım kolaylığı sağlar. Veriler kalite kontrol, işleme ve 2B/3B çıktılar için PRISMAG ekosistemine aktarılır. Temel yaklaşım; donanım, görev planlama ve veri işlemenin tek bir ölçüm zinciri olarak çalışmasıdır.

Kaynaklar

1. U.S. Geological Survey, Geophysical Mapping ve Low-flying Research Helicopter.
2. Jirigalatu ve ark. (2021), Experiments on magnetic interference for a portable airborne magnetometry system using a hybrid UAV, GIMDS, CC BY 4.0.
3. Dadrass Javan ve ark. (2025), Unmanned Aerial Geophysical Remote Sensing: A Systematic Review, Remote Sensing, CC BY 4.0.
4. Mu ve ark. (2020), Automatic Detection of Near-Surface Targets for UAV Magnetic Survey, Remote Sensing.
5. Macharet ve ark. (2016), Autonomous Aeromagnetic Surveys Using a Fluxgate Magnetometer, Sensors, CC BY 4.0.