Manevra yapan hedeflerin konum ve kinematik bilgilerini en iyi kestiren filtrelerin iyileştirilmesi ve yeni bir yaklaşım olan şablon filtresinin tasarımı
Improving the best filters which are estimating position and kinematics of maneuvering targets and design of a new approach, template filter
- Tez No: 213493
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. SONER ÖZGÜNEL
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Hedef takibi, manevra, Kalman, IMM, Alfa-Beta, Alfa-Beta-Gama, NIMM, Sablon filtresi, Target tracking, maneuver, Kalman, IMM, Alpha-Beta, Alpha-Beta-Gamma, NIMM, Template filter
- Yıl: 2007
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 107
Özet
Yüksek manevra yapan hava hedeflerinin takibinde en önemli kısım filtrelemedir. Filtre hava tarama algılayıcısı'ndan (radar) alınan gürültülü ölçümler ile hava hedefinin konum ve kinematiklerini (konum, hız ve ivme) belirler. Bu kinematikler ne kadar dogru belirlenirse hedefin rotası ve tipi hakkında o kadar dogru bilgiye ulasılır ve takibinin devamı saglanır. Sabit katsayılı filtrelerden Alfa-Beta ve Alfa-Beta-Gama filtreleri detaylı bir sekilde irdelenmistir. Bu filtrelerin çalısma prensipleri, birbirlerine göre avantaj ve dezavantajları teorik olarak ortaya konmustur. Filtreler gerçek kosullara yakın olarak yüksek hızlarda hareket eden ve yüksek manevra yapan bir hedefin benzetim verileri ile test edilmis ve basarımları bu verilerle tekrar ortaya konmus ve karsılastırılmıstır. Bu filtrelere dinamiklik kazandıran bir mekanizma eklenerek Uyarlamalı Alfa-Beta ve Uyarlamalı Alfa-Beta-Gama filtreleri önerilmis ve yine gerçege yakın verilerle test edilerek topluca basarımları karsılastırılmıstır. Degisken katsayılı olarak bilinen en basarılı filtrelerden ise Kalman ile çoklu model olarak bilinen en basarılı filtrelerden Etkilesimli Çoklu Model (IMM) filtrelerinin teorik olarak çalısma prensipleri anlatılarak avantaj ve dezavantajları ortaya konmus, çesitli parametreler ile basarımları test edilmistir. IMM filtresinde gerçek kosullarda basarımı artırıcı parametreler önerilmis, yine bu filtrenin etkilesim kısmı çıkarılarak Etkilesimsiz Çoklu Model (NIMM) tanımlanıp basarımı gerçek verilere yakın benzetim ortamında test edilmistir. Ayrıca geleneksel filtreleme tekniklerinden uzak, kitlesel veri isleme yöntemine dayalı yeni bir filtre (Sablon filtresi) tasarlanmıs, bu filtrenin yine bu çalısma kapsamında basarımı artırılmıs filtrelerle topluca karsılastırılması gerçege yakın senaryo verileri kullanılarak yapılmıstır.
Özet (Çeviri)
The most important part of the maneuvering air target tracking systems is the filtering part. Filters find the position and kinematics (velocity and acceleration) of the targets using the noisy mesurements taken from sensor ( radar ). The better positions and kinematics are calculated, the better route is found and target is determined. This is also important for the continuity of tracking. Among known constant gain filters, Alpha-Beta and Alpha-Beta-Gamma filters, among the adaptive filters, Kalman Filter, and multiple model, IMM (Interacting Multiple Model) Filter are analysed in deep. Their working principles, advantages and disadvantages, success and fail conditions are presented in theory. Their usage in real world scenarios and the way to choose parameters are shown. An improvement suggestion that brings adaptivity to Alpha-Beta and Alpha-Beta-Gamma filters is proposed. The improved filters, called Adaptive Alfa-Beta and Adaptive Alpha-Beta- Gamma filters, are analysed with their advantages and disadvantages and their performances are compared with those of basic Alpha-Beta and Alpha-Beta-Gamma Filters. Additionally a modification to the IMM filter which removes the interaction part of IMM filter, which is called Non-interacting Multiple Model (NIMM) filter, is proposed and compared with basic IMM filter. Finally a new filter, called Template Filter, is introduced. This filter?s performance is tested with real world scenarios and compared with those of all previous filters. All the filters are tested and compared with most difficult scenarios for trackers and air tracking radar works with real world conditions.
Benzer Tezler
- Dynamic model-based path planning optimization and control for USV in inland waterways
İç su yollarında kullanılan İDA'lar için dinamik model tabanlı yol planlama optimizasyonu ve kontrolü
FERHAN BÜYÜKÇOLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN TANSEL TAYYAR
- Kalman filtresi ve olasılıksal veri ilişkilendirme yöntemlerini kullanan çoklu hedef izleme algoritmaları
Multi-target tracking algorithms employing both kalman filtering and probabilistic data association
ADNAN LANA
Yüksek Lisans
Türkçe
2001
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. İ. CEM GÖKNAR
- Dikine iniş kalkış yapabilen dört rotorlu hava aracının (Quadrotor) uçuş kontrolü
Flight control of a four rotor vtol (Quadrotor) aircraft
MEHMET KEMAL BAYRAKÇEKEN
Doktora
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ABDURRAHMAN KARAMANCIOĞLU
YRD. DOÇ. DR. AYDEMİR ARISOY
- Çoklu otonom insansız hava araçları için paralel programlama tabanlı yol planlaması
Parallel programming based path planning for multi autonomous unmmaned vehicles
ÖMER ÇETİN
Doktora
Türkçe
2015
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHava Harp Okulu KomutanlığıBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
- Multi-quadcopter salvo attack system with impact time and angle control guidance algorithm based on polynomial trajectory and artificial intelligence
Yapay zeka ve polinom fonksiyonlu yörünge temelli etki zamanı ve açısı kontrollü güdüm algoritmasıyla çoklu dört pervaneli helikopter salvo saldırı sistemi
FURKAN GÖKTUĞ AKBALIK
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
DR. ÖĞR. ÜYESİ BARIŞ BAŞPINAR