Design of an autopilot system for a micro-air vehicle
Küçük bir hava aracı için otopilot sistemi tasarımı
- Tez No: 252029
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mühendislik Bilimleri, Mechanical Engineering, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2009
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 96
Özet
Bu tez çalışmasının iki amacı vardır. Ana amacı, küçük bir insansız hava aracının otonom olarak verilen koordinatlara gidebilmesini sağlayan bir otopilot sisteminin tasarlanmasıdır. Diğer amacı ise, küçük insansız hava araçları için otonom kalkış ve iniş algoritmalarının tasarlanmasıdır. Son bir kaç yıl içerisinde önceki araştırma konularından biri olarak Kontrol ve Aviyonik Laboratuvarı'nda tasarlanmış olan mikroaviyonik sistem kullanılmış, geliştirilmiş ve test edilmiştir. Kullanılan bu mikroaviyonik sistem bir veri hattı etrafında çalışmakta ve yer araçları, mini helikopterler, uçaklar gibi değişik deneysel platformlarda çalışabilmesi için çapraz uyumlu bir yapıya sahiptir. Bu mikroaviyonik sistemin en güncel hali bir yer aracı üzerinde test edilmiştir. Yer aracı testleri, otonom olmayan modda algılayıcı verilerinin toplanmasını, toplanan bu verilerin uygun kontrolcüler tasarlayabilmek için analiz edilmesini, tasarlanan kontrolcülerin HIL simülatörü (donanımın çevrimde olduğu simülatör) yardımıyla test edilmesini ve ayarlanmış bu kontrolcülerin otonom modda test edilmesini içermektedir. Bu testlerin sonunda, yer aracı otonom olarak verilen koordinatlara gidebilme yetisine kavuşturulmuştur. Yer aracı testlerinin tamamlanmasından sonra mikroaviyonik sistem, küçük bir hava aracına aktarılmıştır. Bu hava aracıyla yapılan ilk uçuş testleri, tıpkı yer aracı test fazında olduğu gibi, algılayıcı verisi toplamak için gerçekleştirilmiştir. Yine HIL simülatörünün yardımıyla uygun kontrol döngüleri tasarlanmış, ayarlanmış ve küçük hava aracı üzerinde test edilmiştir. İnsansız Hava Araçları üzerinde yapılacak olan gelecek çalışmalara yardımcı olabilmek amacıyla, otonom iniş ve kalkış algoritmaları tasarlanmış ve simülasyon ortamında test edilmiştir. Bu algoritmalar için gerekli algılayıcılar mikroaviyonik sisteme eklenmiş ve gerekli veriler test uçuşları ile toplanmıştır. Bu algılayıcılardan toplanan verilerin uygun şekilde işlenmesi için gerekli olan yordamlardan bahsedilmiştir ve örnek algılayıcı verisi üzerinde gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis study has two objectives. The main objective is designing of an autopilot system for a micro-air vehicle which enables the vehicle to navigate given waypoints autonomously. The other one is designing autonomous take-off and landing algorithms for small UAVs. The microavionics system which is designed at Controls and Avionics Laboratory as previous research in recent years is used, improved and tested. The microavionics system is bus-backboned and cross-compatible across different experimental platforms such as ground vehicles, mini-helicopters and aircrafts. The bus-backboned architecture helps plug and play new hardware such as different sensors, different processors very easily. The latest version of this microavionics system is tested on a ground vehicle. Ground vehicle tests consist of collecting sensory data in manual mode, analysing this collected data to design convenient controllers, testing these controllers with the help of HIL simulator, testing the tuned controllers in autonomous mode. At the end of these tests, the ground vehicle is able to navigate given waypoints autonomously. After completing ground vehicle tests, the microavionics system is translated into a micro-air vehicle. The earlier flight tests are realized to collect sensory data as in ground vehicle tests phase. The convenient control loops are designed, tuned and implemented on the micro-air vehicle with the help of HIL simulator again. Autonomous take-off and landing algorithms are designed and tested in simulation environment to assist next researches on the UAVs. The required sensors are added to the microavionics system and flight tests' data of these sensors are collected.
Benzer Tezler
- Mikro hava araçlarının bilinmeyen ortamlarda görüntü temelli kontrolü
Vision based control of micro air vehicles in unknown environments
CİHAT BORA YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Dört kanatlı mikro hava aracı tasarımı ve kontrolü
Design and control of micro aerial vehicle with four flapping wings
ABDURRAHMAN İŞBİTİRİCİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERDİNÇ ALTUĞ
- Hava aracı otopilot destek sistemi olarak bir pilot sağlık takip sistemi tasarımı, prototiplenmesi ve entegrasyonu
Design, prototyping and integration of a pilot health monitoring system as a support system for aircraft autopilot
EFKAN YILMAZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- Robot kollarının adaptif kontrolü
Adaptive control of robot arms
K.FATİH DİLAVER
Yüksek Lisans
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. M. KEMAL SARIOĞLU
- Preliminary design, build and flight testing of a vtol tailsitter unmanned aerial vehicle with hybrid propulsion system
Dikey iniş kalkış yapabilen hibrit itki sistemli bir insansız hava aracının ön tasarımı, üretimi ve test uçuşu çalışmaları
MİRAÇ KUDDUSİ AKSUGÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2010
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN