Geri Dön

İnsansız hava araçlarında arazi verilerine dayalı uçuş yönü sınırlamasız konumlandırma sistemi benzetim çalışması

A simulation study on terrain referenced navigation of unmanned aerial vehicles without direction constraint

PDF İndir

  1. Tez No: 332410
  2. Yazar: ORHAN EROĞLU
  3. Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. GÜRAY YILMAZ
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2013
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Hava Harp Okulu Komutanlığı
  10. Enstitü: Havacılık ve Uzay Teknolojileri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Yazılım Mühendisliği Bilim Dalı
  13. Sayfa Sayısı: 71

Özet

Son yıllarda, İnsansız Hava Araçları (I?HA) en popüler ve umut verici, askeri ve sivil akademik aras?tırma konularından biri olmus?tur. I?HA?ların konumlandırması ve kesintisiz izlenmesi, bir I?HA ile ilgili seyrüsefer bilgisi sag?lanması ve onun kalıcı olarak kaybolmasının engellenmesi adına hayati öneme sahiptir. Esasen, Ataletsel Seyrüsefer Sistemi (INS) ve Küresel Konumlama Sistemi (GPS), I?HA?ların konumlandırılması için yeterli gözükmektedir. Fakat, INS?nin birikimli hatası ve GPS?nin saldırılara açık olması sebebiyle uydu sinyalinin her an kaybolma riskinden dolayı, alternatif bir seyrüsefer destek sistemi göz önünde bulundurulmalıdır. Arazi Verilerine Dayalı Seyrüsefer (AVDK) söz konusu ana sistemlerin yanında iyi bir alternatif karar destek sistemi olabilir. Bu çalıs?ma, sadece arazi verileri kullanılarak, planlanmıs? bir uçus? süresince, GPS?si olmayan ya da kaybolmus? bir I?HA?nın konumunun belirlenmesini amaçlamaktadır. Ayrıca, gelecekte yöntemlerin gerçek bir I?HA üzerinde uygulanmasını kolay kılmak amacıyla, en az sayıda varsayım ve kısıt ile çalıs?ılmıs?tır. Örneg?in, uçus? yönü kısıtlanmamıs?; olag?an dönüs? açıları ile her yönde uçus?a izin verilmis?tir. Arazi verisinin sag?lanması amacıyla, uçus? alanının 30 metre çözünürlükte Sayısal Yüksekli Modeli (Digital Elevation Model - DEM)?den faydalanılmıs?tır. Önerilen yöntem, I?HA?nın uçus?u sırasında düs?ey izdüs?ümüne denk gelen noktalardan toplanan yükseklik verilerinin DEM içerisinde aranmasını ve es?les?tirilmesini içermekte ve dog?ruluk ve performans ölçümleri için benzetim tekniklerinden yararlanmaktadır. Algoritma, önceden belirlenmis? bir uzunlukta yükseklik verileri dizisi (profil) kullanmaktadır. Temel olarak, olası bütün profiller uçus?tan önce üretilmekte ve çok büyük bir arama uzayında depolanmaktadır. Arama is?lemlerini devasa kümenin yerine küçük bir altkümede gerçekles?tirebilmek için, bu profillerin her birine kimlik verilerek sıralanıp sınıflandırılmaktadırlar. Uçus? esnasında, radar ve barometrik altimetreler yardımıyla gözlemlenen yükseklik verilerinden olus?an bir dizi, bu dizinin özelliklerine kars?ılık gelen bir koms?uluk kümesinde aranmaktadır.

Özet (Çeviri)

Recently, Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), which are flying objects that do not have any human as a pilot existing on board, have become one of the most popular and promising means for both military and civilian posts and academic research areas. Localization of the UAVs and persistent tracking of a UAV have vital importance to provide a UAV with navigation information and help to cope with getting lost permanently. Indeed, Inertial Navigation System (INS) and Global Positioning System (GPS) seem to be adequate for navigation of UAVs. However, an alternative augmented navigation system for UAVs should be taken into consideration since INS has accumulated errors and GPS always has the possibility of jamming and satellite signal loss. Terrain Referenced Navigation (TRN) could be a good alternative as a decision support system for these main systems. This study aims to detect the location of a lost or GPS-disabled UAV throughout a planned flight by using only the terrain data. In addition, assumptions and limitations are minimized for the sake of simplifying the process to apply this methodology on a real UAV in the future, e.g. flight through all directions with physically possible turn rates is allowed. In order to provide data of the terrain, Digital Elevation Model (DEM) of the flight region with 30m resolution is exploited. The proposed method is based on searching and matching the collected elevation values of the terrain below UAV within the DEM and makes use of simulation techniques to test the accuracy and performance. The whole algorithm utilizes a sequence of elevation values with a predefined length (i.e. profile). Mainly, all possible profiles are generated before the flight and stored in a huge search space. We identify, sort and classify these elevation profiles in order to perform search operations in a small subset of the huge set. During the flight, a sequence of terrain elevations, which is computed with the help of radar and barometric altimeter measurements, is searched within a small neighborhood of corresponding profile set.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    609595

    Unmanned aerial vehicles based 3D city modeling data collection, processing and analysis the case of Yavuz Sinan neighborhood

    İnsansız hava araç tabanlı 3D şehir modellemesi veri toplama, işleme ve analizi Yavuz Sinan mahallesi örneği

    ABDALRAHMAN ALASHI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Şehircilik ve Bölge Planlamaİstanbul Teknik Üniversitesi

    Şehir ve Bölge Planlama Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ÖZHAN ERTEKİN

  2. Tez No

    754361

    Development of a fault tolerant flight control system for a UAV

    İnsansız bir hava aracı için hata toleranslı uçuş kontrol sistemi geliştirilmesi

    SITKI YENAL VURAL

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2022

    Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. CENGİZ HACIZADE

  3. Tez No

    867671

    DÖRT ROTORLU İNSANSIZ HAVA ARAÇLARI İÇİN VERİYE DAYALI KONTROL SİSTEM TASARIMI

    DATA DRIVEN CONTROL SYSTEM DESIGN FOR QUADROTOR UNMANNED AERIAL VEHICLES

    ATAKAN YILDIZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN

  4. Tez No

    798949

    Real-time radar tracking system with deep learning

    Derin ̈öğrenme ile gerçek zamanlı radar takip sistemi

    MUHAMMED EMİR ÇAKICI

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolHacettepe Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SUAT ÖZDEMİR

  5. Tez No

    492625

    Türkiye ölçeğinde insansız hava araçları için mekansal bilgi sisteminin tasarlanması

    Design of spatial information system for unmaned air vehicles in Turkey

    MUHAMMET İKBAL YAŞAR

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2018

    Jeodezi ve FotogrametriGebze Teknik Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. TAŞKIN KAVZOĞLU

Geri Dön