Safe software system development framework for mini unmanned aerial systems
Mini insansız hava araçları için güvenli yazılım geliştirme iskeleti
- Tez No: 368827
- Danışmanlar: PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Aeronautical Engineering, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2014
- 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: Belirtilmemiş.
Özet
Mini insansız Uçan Sistemler'in (MİUS), sayılarındaki ve insanlı bölgelerdeki operasyonel kullanımlarının belirgin artışına bağlı olarak, bu sistemlerin güvenliği konusundaki çekinceler, hiç olmadığı kadar önemli bir tartışma konusu haline gelmiştir. Buna bağlı olarak MİUS'lara entegre edilen ve onların otonom kontrol edilmesini sağlayan alt sistemleri olan yazılım sistemleri de, genel sistem güvenliğini düşünülerek ve teminat altına alarak geliştirilmelidir. Bu tez çalışmasında; hedeflenen yazılım sistem güvenliğine, makul bir çaba harcayarak erişilmesini, yazılım sistem güvenliği konseptini öncelikli görüp, uygulayarak garantilemeyi amaçlayan; yazılım tasarım, kodlama ve entegrasyon süreçleri için geliştirilmiş benzersiz ve kapsamlı bir Güvenli Yazılım Geliştirme İskeleti tanıtılmaktadır. Önerilen Yazılım İskeleti, yazılım güvenilirliğini; yapısındaki hata tanıma, hata toleransı ve sistem geri kazanım mekanizmalarıyla arttırmakta, bunun yanında da tanımlanmış hata durumları için MİUS yazılım sisteminin dayanıklılığını geliştirmeye odaklanmaktadır. Bu tezde, yazılım geliştirme iskeletince sağlanan yazılım tasarım ve kodlama metotlarına ek olarak; tüm MİUS sistem güvenliğini arttıran görev bazlı, tam otonom test yöntemi Suikast İşlem Methodu (SİM) önerilmiştir. Otonom SİM, ufak MİUS geliştirme ekiplerine, sistem güvenliği değerlendirme aşamalarında; kolay okunup anlaşılabilir test doğrulama sonuçları ve değerlendirme raporları almala rını sağlayarak, yardımcı olur. Bu tezde, yazılım iskeletinin MİUS'lar için gerekliliğinin tartı¸sılmasının yanı sıra, böyle bir yapının neden önemli ve benzersiz olduğu da detaylı bir şekilde anlatılmıştır. Son olarak, tezde tanıtılan konseptin,MİUS'lar için Güvenli Yazılım Geliştirmeye olan katkıları; donanım-döngüde simülasyon yöntemiyle kurulan entegrasyon ortamı ve onun üzerinde geliştirilen yazılım sisteminin oluşturulup, doğrulama çalışmaları ve testlerin gerçeklendiği bir örnek durum çalışması üzerinde uygulanarak gözlemlenmiş, iskeletin faydaları ve literatüre olan katkıları detaylarıyla sunulmuştur.
Özet (Çeviri)
Due to the rapid growth of the utilization of Mini Unmanned Aerial Systems (MUAS) in populated areas, system safety concerns regarding these systems are becoming more important more than ever. Reliability and robustness of the software systems (SS), which are embedded within MUASs to handle their autonomy, should be assured by applying safe development methodologies. This thesis introduces a unique and comprehensive software framework for design, implementation and testing of MUAS software systems, which ensures desired software system safety is achieved with reasonable effort by prioritizing and applying software safety (software airworthiness) concept. The proposed software framework increases software reliability as it simplifies and assures the implementation of fault detection, tolerance and recovery mechanisms, and focuses on software system robustness by identifying failure conditions of the software in MUASs. Besides, as the framework focuses on simple development approach, it tries to reduce efforts undertaken to perform safety analysis and reviews in the development life cycle. In addition to design and implementation methodologies provided by the framework; mission based, full autonomous and simple testing methodology (Assassin Process Method, APM) is introduced in the framework to improve entire software system safety. Moreover, autonomous APM helps small MUAS teams during development phase by providing human readable test verification result as a test assessment report. Through this thesis, the framework as well as the philosophy behind why such framework is necessary, important and unique is explained in detail. Finally, all contributions of the idea to safe software development for MUASs are presented through a prototype in which the verification and tests of the intended software system have been performed. In the prototype, a MUAS's software system, which is developed by using the suggested framework for a created case, is embedded into a hardware architecture, and using hardware-in-the-loop (HIL) simulation as a real-time integration environment, system verification process is iterated for safe software system development steps introduced in the framework.
Benzer Tezler
- Promptshıeld: polıcy-aware data loss preventıon framework for generatıve AI prompts
Promptshıeld: Politika farkındalıklı üretken yapay zekâ istemleri için veri kaybı önleme çerçevesi
EZGİ KELEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİF BAHTİYAR
- Elektrikli araçlarda gerçek zamanlı işletim sistemiyle kontrol edilen elektronik diferansiyel sistemi tasarımı
Real-time operating system control of elektronic differential system for electric vehicles
ATAKAN ERTEKİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Mekatronik MühendisliğiEge ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA ENGİN
- Kıyı yapısı inşaatları için iş güvenliği risk yönetim sistemi
Occupational safety risk management system for coastal structure construction
DİNÇER İNANÇ YILMAZ
Doktora
Türkçe
2024
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ ARTAN
- Şerit takip desteği sistemi için fonksiyonel emniyet analizi
Functional safety analysis for lane keeping assistance system
EMİR KUDUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU
- Functional safety for heavy-duty transmissions
Ağır hizmet araçlarında otomatik şanzımanları için fonksiyonel emniyet çalışmaları
KONURALP TEVFİK BOZDAĞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. İLKER ÜSTOĞLU