Navigation algorithms and autopilot application for an unmanned air vehicle
İnsansız bir hava aracı için seyrüsefer algoritması ve otomatik pilot uygulaması
- Tez No: 285703
- Danışmanlar: DR. VOLKAN NALBANTOĞLU, PROF. DR. NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2010
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 116
Özet
Bu çalışmada sabit kanatlı insansız bir hava aracı için yükseklik ve kuzey açısı otomatik pilot algoritmaları, yönelim ve kuzey açısı referans çıktıları için navigasyon algoritması tasarımı ve uygulaması anlatılmaktadır. Algoritma tasarımı Orta Doğu Teknik Üniversitesi Taktik İnsansız Hava Aracı'nın (ODTÜ TİHA) doğrusal olmayan matematiksel modeli baz alınarak, istenilen bir denge durumunda doğrusallaştırılarak yapılmıştır. Ayrıca doğrusal olmayan ve doğrusal matematiksel model karşılaştırılmıştır. Otomatik pilot algoritması tasarımında klasik kontrol metotları uygulanmıştır.Otomatik pilot ve navigasyon algoritmasının doğrulanması amacıyla, Matlab/Simulink' de ODTÜ TİHA'nın doğrusal olmayan modelinin, yükseklik ve kuzey açısı otomatik pilot döngülerinin, doğrusal olmayan eyleyici, sensör ve navigasyon modelinin simülasyon ortamı oluşturulmuştur. Simülasyon uygulamasının ilk kısmında, kontrolcü için geri besleme sinyali ataletsel ölçüm biriminden alınmıştır. İkinci kısımda, geri besleme sinyali olarak, yönelim ve kuzey açısı referans modunda, dönüölçer çözümlerinin manyetik sensör ve ivmeölçer ile Kalman filtresi algoritmasından çıkan ölçümler kullanılmıştır. İki durum için kontrolcü performansları karşılaştırılmıştır.
Özet (Çeviri)
This study describes the design and implementation of the altitude and heading autopilot algorithms for a fixed wing unmanned air vehicle and navigation algorithm for attitude and heading reference outputs. Algorithm development is based on the nonlinear mathematical model of Middle East Technical University Tactical Unmanned Air Vehicle (METU TUAV), which is linearized at a selected trim condition. A comparison of nonlinear and linear mathematical models is also done. Based on the linear mathematical model of the METU TUAV, the classical control methods are applied during the design process of autopilot algorithms. For the confirmation purposes of the autopilot and navigation algorithms, a nonlinear simulation environment is developed in Matlab/Simulink including nonlinear model of the METU TUAV, altitude and heading autopilot loops, nonlinear actuator models, sensor models and navigation model. In the first part of the thesis, feedback signals for the controller are provided by IMU free measurements. In the second part, the feedback signals are provided by an attitude and heading reference mode, which incorporates the gyroscope solutions with the magnetic sensor and accelerometer sensor measurements by using a Kalman filter algorithm. The performance comparison of the controller is done for both cases where the effects of having different modes of the measurement sources are investigated.
Benzer Tezler
- İnsansız sistemler ve seyir füzelerinde yardımcı otopilot uygulamaları
Auxiliary autopilot applications in unmanned systems and cruise missiles
TEOMAN ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiAviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞEREF NACİ ENGİN
- 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
- Development of inertial navigation system with applications to airborne collision avoidance
Ataletsel seyrüsefer sistemi geliştirilmesi ve hava aracı çarpışma önleme uygulamalarında kullanımı
MEHMET HASANZADE
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ FUAT ERGENÇ
- Altı rotorlu bir helikopterde (Hexacopter) denge ve yükseklik kontrolü için yeni bir kontrol algoritması
A new control algorithm for balance and altitude control of a six-rotor helicopter (Hexacopter)
TARIK VELİ MUMCU
Doktora
Türkçe
2013
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. KAYHAN GÜLEZ
- Design and implementation of control unit of an inertial navıgation system
Ataletsel seyrüsefer sistemleri için kontrol birimi tasarlanması ve gerçekleştirilmesi
SEFA HAZIR
Yüksek Lisans
İngilizce
1996
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. KERİM DEMİRBAŞ