Assessment of flight maneuver quality with algorithmic approaches
Uçuş manevra kalitesinin algoritmik yaklaşımlarla değerlendirilmesi
- Tez No: 1004838
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET ÖNDER EFE
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Aeronautical Engineering, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Hacettepe Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Uçuş testleri, hava aracı geliştirme sürecinin kritik ve yüksek kaynak gerektiren bir aşamasıdır ve bu süreçte manevra kalitesinin sertifikasyon gerekliliklerine uygunluğunun gösterilmesi gerekir. Mevcut uçuş testi uygulamalarında manevralar, icra sonrasında eşik tabanlı kontroller, zaman verilerinin görsel incelenmesi veya nitel yargılarla değerlendirilmektedir. Güvenlik ve operasyonel verimlilik açısından gerekli olmakla birlikte, bu değerlendirmeler tutarsızlığa açıktır ve manevraların hatalı değerlendirilmesine yol açabilmektedir. Bu sınırlamalar, gerçek uçuş testi iş akışlarında nesnel, otomatik ve tekrarlanabilir manevra kalite değerlendirme yöntemlerine duyulan ihtiyacı ortaya koymaktadır. Durağan manevralar için kalite değerlendirmesi, dağılım tabanlı bir problem olarak ele alınmıştır. Bu kapsamda, durağanlık kavramıyla tutarlılık, yorumlanabilir kabul eşikleri ve farklı sayısal ölçeklere sahip parametreler arasında içsel normalizasyon olmak üzere üç temel gereksinimi sağlayan, Redundant Cross-Entropy (RCE) adlı bilgi kuramsal bir ölçüt tanıtılmaktadır. Geçiş manevraları için kalite değerlendirmesi ise, manevra sürelerindeki doğal değişkenliği yansıtacak şekilde, değişken uzunluklu çok değişkenli zaman serisi sınıflandırma problemi olarak formüle edilmiştir. Tam evrişimli bir sinir ağı mimarisi benimsenmiş ve batch tabanlı eğitim sırasında dolgu (padding) kaynaklı katkıları dışlamak amacıyla maskeleme yaklaşımıyla genişletilmiştir. Ayrıca, zamansal değişkenliğe karşı dayanıklılığı artırmak için süre temelli veri artırımı uygulanmıştır. Önerilen çerçeve, sentetik veriler ve gerçek rotorcraft uçuş testi kayıtları kullanılarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, yaklaşımın dayanıklı, yorumlanabilir ve süreye duyarsız manevra kalite değerlendirmesi sağladığını ve uçuş testi ile sertifikasyonun pratik ihtiyaçlarını desteklediğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Flight testing is a critical and resource-intensive phase of aircraft development, in which maneuver quality must be evaluated to demonstrate compliance with certification requirements. In current flight-test practice, maneuvers are evaluated right after execution using threshold-based checks, visual inspection of time data, or qualitative judgment. Although such evaluations are necessary for safety and efficiency, they are prone to inconsistency and may lead to incorrect evaluation of the maneuvers. These limitations motivate the need for objective, automated, and repeatable maneuver quality assessment methods in the real flight-test workflows. For steady maneuvers, quality assessment is formulated as a distribution-based evaluation problem. An information-theoretic criterion termed Redundant Cross-Entropy (RCE) is introduced that satisfies three requirements: consistency with the notion of steadiness, interpretable acceptance thresholds, and intrinsic normalization across parameters with different numerical scales. For transient maneuvers, quality assessment is formulated as a variable-length multivariate time-series classification problem, reflecting the inherent variability in maneuver duration. A fully convolutional neural network architecture is adopted and extended with a masking formulation to exclude padding-induced contributions during batch-wise training. In addition, duration augmentation is used to improve robustness to temporal variability. The proposed framework is evaluated using synthetic data and real rotorcraft flight-test recordings. The results show that the approach enables robust, interpretable, and duration-invariant maneuver quality assessment, supporting the practical needs of flight testing and certification.
Benzer Tezler
- Flight control law design for fighter aircraftsexploiting nonlinear control techniques
Doğrusal olmayan kontrol teknikleri kullanılaraksavaş uçakları için uçuş kontrol yasası tasarımı
BORA AKARYILDIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
İstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Ticari uçuşlarda pas geçme vakalarının tehdit ve hata yönetimi ile uçuş emniyeti açısından değerlendirilmesi: Pilot yetkinliklerinin rolü ve önemi
Assessment of go-around incidents in commercial flights in terms of threat and error management and flight safety: The role and importance of pilot competencies
İBRAHİM SARIKAYA
Yüksek Lisans
Türkçe
2025
İstanbul ÜniversitesiHavacılık Psikolojisi Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
Yükleniyor...
- Uçakların yaklaşma ve iniş safhalarındaki stabilizasyonkriterlerinin incelenmesi
Analysis of stablization criterias during approach andlanding phases of flight
BAHTİYAR FİKRET AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
İstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Energy-based metrics for fighter aircraft assessment
Savaş uçağı değerlendirmesi için enerji tabanlı metrikler
NAZMIA HUMAIRA
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
İstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...
- Evolutionary reinforcement learning based autonomous maneuver decision in one-to-one short-range air combat
Bire bir kısa menzilli hava muharebesinde evrimsel pekiştirmeli öğrenme tabanlı otonom manevra karar sistemi
YASİN BAYKAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
İstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
Yükleniyor...