Balistik füzelere karşı savunma sisteminde etkililik /
Yazar: ORHAN AKZADE
Danışman: PROF. DR. KENAN ÖZDEN
İstanbul Gelişim Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Mühendislik Yönetimi Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering ; Savunma ve Savunma Teknolojileri = Defense and Defense Technologies

Özet:
Balistik füzelerin yaygınlaşmasına paralel olarak Balistik Füzelere Karşı Savunma Sistemi (BFKSS)'nin geliştirilmesi üzerinde çalışmalar gerçekleştirilmektedir. BFKSS'nin ana görevi; stratejik ve yaşamsal öneme sahip kuruluşların, balistik saldırı tehlikelerine karşı savunulmasıdır.
ABD'nin uzun menzilli balistik füzeleri test eden İran, Kuzey Kore ve bazen de Rusya gibi ülkeleri kınadığı haber bültenlerinde sıkça dolaşan bazı haberlere ek olarak, Lewis'in makalesinde sunduğu füzelerin etkililiği hakkındaki çelişkili görüşlerin ışığında BFKSS'nin etkililiği, fizibilitesi ve tasarlandıkları ana görevi başarma yetenekleri ile ilgili olarak çok önemli bir soru ortaya çıkmaktadır.
BFKSS, esas olarak değişik fazlarda balistik füzenin saptanması ve rotasının belirlenmesinden sonra önleyici füzelerin fırlatılmasına dayanmaktadır. Bu önleyici füzeler balistik füzeden daha hızlıdır, ona göre daha hızlı yanıt verir ve boyut olarak da ondan daha küçüktür. Manevra yapma kabiliyetine sahip olup gerektiğinde fırlatılmasının ilk periyodunda bir yer kontrol istasyonundan yönlendirilebilir. Bu önleyici füzeler, ülkenin stratejik hedeflerini korumak için balistik füzeleri vurma ve etkisiz hale getirme amacı üzerine kuruludur; önleyici füzelerin fırlatılması iki yöntemden biriyle gerçekleştirilir. 1. Salvo (Baraj ya da Yayılım ateşi), 2. Atış-Bak-Atış (ABA). BFKSS'nin değişik aşamalarından en önemlisi önleme aşaması olup bu aşama, BFKSS'nin en önemli evresi ve sistemin etkililiğinin belirlenmesine en büyük katkıyı sağlayan aşama olarak kabul edilir.
Bu çalışmada, iki atış ilkesi olan "Salvo" ve "ABA" durumlarında önleme aşamasının etkililiği irdelenerek BFKSS'nin etkililiği değerlendirilmiştir. Etkililik araştırması, kullanılan sistem tipine bakılmaksızın genel olarak yapılmıştır, çünkü sistem tipinin belirlenmesi en sonda elde edilen kesin sonuçları etkilemez; ayrıca bu araştırma, füze önleme sürecinin en uzun, en uygun ve en yaygın olarak kullanılan önleme aşaması olması nedeniyle, balistik füze yörüngesinin balistik aşamasında gerçekleştiği gerekçesiyle yapılmıştır. Bu nedenle çalışma, uçuş aşamaları tamamen atmosferin içinde gerçekleşen balistik füzeleri değil, dış atmosferde gerçekleşen balistik aşamaları içermektedir.
Bu çalışmanın ilk bölümünde füze etkililiğin tanımı, önemi ve türleri sunulmuştur ve bu etkililiğin hesaplanması için ana adımlar formüle edilmiştir. Daha sonra BFKSS'de etkililik araştırılmış, bu etkililiği değerlendirmek için bir ölçek tanımlanmış ve ardından uygun matematiksel model oluşturulmuştur. Bu model daha sonra Excel programı kullanılarak simülasyon ve BFKSS'nin etkililiğinin analizine izin veren gerekli eğriler çıkarılarak çözülmüştür.
Bu çalışma sırasında Wilkening'in makalesinde göz ardı edilen Salvo yöntemi kullanılırken etkisizleştirme olasılığının rastgele değişken olduğu dikkate alınmıştır. ABA yönteminin kullanımına gelince, buradaki etkililik incelemesinde sistem ideal bir biçimde çalıştığı sayılmıştır ve matematiksel denklemlerden uzak simülasyon kullanılarak yapılmıştır.
BFKSS'nin etkililiğinin değerlendirilmesi sürecinde, iki atış yönteminin (Salvo-ABA) şu açılardan karşılaştırılması yapılmıştır: 1. Her bir hedef için tahsis edilen önleyici sayısı, 2. Sistemin etkililiği ve 3. Sistemin doyma noktası.
Çalışmadan elde edilen sonuçlar, önleme yönteminin seçimi ve her balistik füzeye önleyicilerin atanması konusunda karar vericiyi desteklediğini, ayrıca karar vericinin BFKSS'yi kurma veya caydırıcı bir güç olarak balistik füze saldırı sistemi geliştirmeye devam etme kararı vermesinin önünü açabileceğini göstermiştir

Abstract:
In parallel with the proliferation of ballistic missiles, studies are carried out on the development of the Ballistic Missile Defense System (BMDS). The main function of BMDS is to defend strategic and vital organizations against the dangers of ballistic attacks.
In addition to some news frequently circulating in the news bulletins, in which the USA condemns countries such as Iran, North Korea and sometimes Russia that are testing long-range ballistic missiles, a very significant question comes up related to BMDS's effectiveness, feasibility and ability to achieve the main mission for which they are designed, in light of the conflicting views on the effectiveness of the missiles Lewis presented in his article.
BMDS is mainly based on the launch of interceptor missiles after the detection and route determination of the ballistic missile in different phases. These interceptor missiles are faster than the ballistic missile, have a faster response, and are smaller in size. It is capable of maneuvering and can be steered from a ground control station in the first period of its launch if necessary. These interceptor missiles are based on the purpose of hitting and neutralizing ballistic missiles to protect a country's strategic targets. The launch of interceptor missiles is carried out by using one of following methods: 1. Salvo (Barrage or Volley), 2. Shoot-Look-Shoot (SLS). Intercepting phase of BMDS is considered the most important phase of BMDS, which makes the biggest contribution to determining the effectiveness of the system.
In this study, the effectiveness of the BMDS has been evaluated by examining the effectiveness of the prevention phase in "Salvo" and "SLS" situations, which are the two launching methods. The effectiveness research has been conducted in general regardless of the type of system used because the determination of the type of system does not affect the final results. Moreover, this study has been conducted on the grounds that the missile interception process takes place in the ballistic phase of the ballistic missile trajectory, as it is the longest, most convenient and most widely used interception phase. For this reason, the study includes the ballistic stages that take place in the outer atmosphere, not the ballistic missiles whose flight stages take place entirely in the atmosphere.
In the first part of this study, the definition, importance and types of missile effectiveness have been presented and the main steps for calculating this effectiveness have been formulated. Later, the effectiveness of the BMDS has been examined, a scale has been developed to evaluate this effectiveness, and then an appropriate mathematical model has been created. This model has been solved using the Excel program by extracting the necessary curves that allows the simulation and analysis of the effectiveness of BMDS.
For this study, it has been taken into account that the neutralizing probability is a random variable when using the Salvo method, which was ignored in Wilkening's article. As for the use of the SLS method, the effectiveness examination here has been made using simulation rather than mathematical equations and the system was deemed to work ideally.
In the process of evaluating the effectiveness of BMDS, the two launching methods (Salvo - SLS) have been compared in terms of: 1. The number of interceptors allocated for each target, 2. The effectiveness of the System, and 3. The saturation point of the System.
The results obtained from the study support the decision maker in the choice of interception method and interceptors allocated to each ballistic missile and pave the way for the decision maker to take a decision whether to establish BMDS or continue to develop an arsenal of ballistic missiles as a deterrent force