GPS based altıtude control of an unmanned aır vehıcle usıng dıgıtal terraın elevatıon data
Sayısal arazi yükseklik verisi kullanılarak bir insansız hava aracının KKS tabanlı yükseklik kontrolü
- Tez No: 199242
- Danışmanlar: PROF. DR. BÜLENT PLATİN, PROF. DR. TUNA BALKAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: İnsansız hava aracı, yükseklik kontrolü, hareket denklemleri, PID kontrolcü tasarımı, sayısal arazi yükseklik verisi, Unmanned air vehicle, altitude control, equations of motion, PIDcontroller design, digital terrain elevation data
- Yıl: 2006
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 182
Özet
Bu tez çalışmasında, ileri düzey insansız hava aracı (İHA) geliştirmeçalışmalarında kullanılacak yeni kontrol algoritmaları ve aviyonik sistemlerininuçuş testlerinde prototip test platformu geliştirmek üzere bir İHA kullanılmıştır.İHA'yı yere göre sabit yükseklikte tutan bir kontrol algoritması tasarlanmış veuçuş testleri yapılmıştır. Kontrolcü tasarımında İHA'nın sadece boylamasınahareketi dikkate alınmış, bu nedenle aracın yanlamasına hareketleri uzaktankumanda ünitesi tarafından yerden elle kontrol edilmiştir. İHA'nın ortalama denizseviyesine göre yüksekliği ve konumu üstüne takılı küresel konumla sistemi(KKS) tarafından elde edilmiş, ve bu bilgi yer bilgisayarına radyo frekanslı (RF)haberleşme üniteleri aracılığıyla iletilmiştir. İHA'nın yerden yüksekliği sayısalarazi yükseklik verisi kullanılarak hesaplanmıştır. İHA'nın boylamasına hareketdinamiğini temsil etmek üzere geliştirilen matematiksel model kullanılarak, uçuşyüksekliğini istenen bir değerde tutmak üzere bir kontrolcü tasarlanmış ve kazançayarları yapılmıştır. Yatay kontrol yüzeyi hareketleri için kontrolcü tarafındanüretilen girdi sinyalleri, aracın üstüne takılı servo motorları çalıştırarak istenilenyatay kontrol yüzeyi hareketini oluşturmak üzere RF haberleşme üniteleriaracılığıyla İHA'ya iletilmektedir. Tüm kontrolcü hesaplamaları ve RFMATLAB®haberleşmeleri yer bilgisayarındaki tabanlı bir platformdayürütülmektedir. İHA uçuş testleri ortalama deniz seviyesine göre yükseklik veyere göre yükseklik tutma olmak üzere iki farklı otopilot kipindegerçekleştirilmiştir. Geliştirilen platform testler sırasında düzgün bir şekildeçalışmış ve hemen her koşulda güvenilir olduğu ispatlanmıştır. Ayrıca, tasarlanankontrolcünün etkin olduğu ve gereksinimleri yerine getirdiği görülmüştür.
Özet (Çeviri)
In this thesis, an unmanned air vehicle (UAV) is used to develop a prototype basetest platform for flight testing of new control algorithms and avionics for advancedUAV system development applications. A control system that holds the UAV at afixed altitude above the ground is designed and flight tested. Only the longitudinalmotion of the UAV is considered during the controller design, hence its lateralmotions are controlled manually by a remote control unit from the ground. UAV?saltitude with respect to the mean sea level and position are obtained by an onboardglobal positioning system (GPS) and this information is transmitted to the groundcomputer via radio frequency (RF) communication modules. The altitude of theUAV above the ground is calculated by using the digital terrain elevation data(DTED). A controller is designed and its gains are tuned to maintain this flightaltitude at a desired value by using the mathematical model developed to representthe longitudinal dynamics of the UAV. Input signals generated by the controllerfor elevator deflections are transmitted back to the UAV via RF communicationmodules to drive onboard servomotors to generate desired elevator deflections. Allcontroller computations and RF communications are handled by a MATLAB®based platform on a ground computer. UAV flight tests are carried out at twodifferent autopilot modes; namely, mean sea level (MSL) altitude hold mode andabove ground level (AGL) altitude hold mode. The developed platform workedproperly during flight tests and proved to be reliable in almost every condition.Moreover, the designed controller system is demonstrated to be effective and itfulfills the requirements.
Benzer Tezler
- Uzaktan verilen koordinatlara insansız gidebilen hava aracının tasarımı ve deneysel araştırılması
An experimental and theoretical i̇nvestigation unmanned air vehicle goes the remotely given coordinates
ÖZCAN ÇETİNKAYA
Doktora
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiTrakya ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HİLMİ KUŞÇU
- Arazi verisine dayalı konumlandırma ve seyrüsefer sistemi tasarlanması
Development of a terrain referenced localization and navigation system
HİKMET YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
- İnsansız hava araçları için bütünleşik seyir sisteminin geliştirilmesi ve gerçekleştirilmesi
Development and implementation of an integrated navigation system for unmanned aerial vehicles
ERSİN GÖNÜL
Yüksek Lisans
Türkçe
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiHacettepe ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. YAKUP ÖZKAZANÇ
- Güvenli şekilde dost uçakları tanıma
Secure identification friendly aircraft
BUSE TEKİN AYDIN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ENVER ÖZDEMİR
- Farklı insansız hava araçları ile elde edilen görüntülerin otomatik fotogrametrik yöntemlerle değerlendirilmesi ve doğruluk analizi
Examination of images obtained from different unmanned air vehicles via automatic photogrammetric methods and accuracy analysis
DENİZ BİLGE KILINÇOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ELİF SERTEL