Vision-aided landing for fixed wing unmanned aerial vehicle
Sabit kanatlı ınsansız hava araçları için görüntü işleme ile otomatik iniş
- Tez No: 442129
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2016
- 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: 189
Özet
Bu tezin amacı; görüntü işleme algoritmaları tarafından hesaplanan konum bilgilerini kullanarak sabit kanatlı insansız bir hava aracı (İHA) için otomatik iniş sistemi tasarlamaktır. Bu kabiliyet sayesinde GPS bilgisi mevcut olmasa bile, İHA yine de güvenli olarak otomatik iniş yapabilecektir. İniş otopilotu sabit uçuş yolu açısı ile düz bir yörünge üzerinde hava aracını yönlendirmeyi amaçlanmaktadır. Bu nedenle bu tez kapsamında, iniş otopilotu ve görüntü işleme yöntemleri incelenmiştir. Ayrıca, tasarlanan iniş otopilot sistemini kontrol mesajları göndererek test edebilmek için yer kontrol istasyonu (YKI) yazılım geliştirilmiştir. YKI arabirimini kullanarak, iniş otopilot performansını analiz etmek, otopilot fonksiyonlarını devre dışı bırakmak veya etkinleştirmek, konum veri kaynağını görüntü konumlandırma sistemi veya küresel konumlandırma sistemi olarak değiştirmek ve uçuş modlarını değiştirmek için iniş otopilotuna komut göndermek için kullanılabilir. Sistem testi ve analizinin yanı sıra, YKI arabirimi iniş için uçuş planları hazırlamak için de kullanılır. İniş otopilotu hazırlanan bu uçuş planındaki koordinatlar arasındaki yörünge noktalarını irtifa ve hız gereksinimlerini de karşılayarak tutmaya çalışmaktadır. İniş otopilotunun bu görevi yönetebilmesi için YKI tarafından yüklenen hedef noktaları enlem, boylam, uçuş başı, yükseklik ve hız gereksinimlerini içermektedir. Bu nedenle iniş otopilotu kapsamında yanal, yunuslama, uçuş başı, yükseklik ve hız kontrolcüsü tasarlanmıştır. Görüntü işleme ile hava taşıtının diferansiyel konumu boyutları bilinen bir piste göre hesaplanır. Görüntü işleme ile elde edilen bu diferansiyel konum bilgisi, güvenli bir iniş yapmak için iniş otopilotu tarafından GPS bilgisi yerine kullanılabilir. Geliştirilen sistem uçuş simülatörü ortamında farklı rüzgar ve türbülans koşulları altında ve IHA'nın farklı ilk konumlarını içerecek şekilde başarı ile test edilmiştir.
Özet (Çeviri)
The aim of this thesis is to design an autoland system for fixed wing unmanned aerial vehicle (UAV) to make auto landing by using position information calculated by image processing algorithms. With this ability, even if GPS is not available to be used, UAV still could make a safe automatic landing. Landing autopilot is aimed to keep UAV on a straight line with a constant flight path angle. Therefore, landing autopilot and computer vision methods are studied within the scope of this thesis. Also, to test designed system by sending control messages to landing autopilot, ground control station (GCS) software is developed. By using GCS interface, one can send commands to landing autopilot to analyze performance of the landing autopilot, activate or deactivate functions of the landing autopilot, change position data source as visual positioning system (VPS) or global positioning system (GPS) and change flight mode of the UAV. Besides testing and analyzing the system, GCS is used to prepare flight plans for landing. Waypoints of the prepared flight plan is applied by landing autopilot to keep trajectory points between two coordinates with keeping altitude and speed requests. To be able to manage that mission, waypoints include latitude, longitude, heading, altitude and speed specifications. Therefore, to be able to execute these waypoints; roll, pitch, altitude, heading and speed controllers are designed. On the image processing side, position of aircraft is detected with respect to a known sized runway. This differential position information, which is obtained by image processing, is used instead of GPS information by landing autopilot to make a safe landing. Developed system has been successfully tested in flight simulation environment under several different wind and turbulence conditions with different initial orientations of the UAV.
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
- Dikey iniş için görsel referans işaretçileri destekli pozisyon kestirimi
Fiducial markers aided position estimation for vertical landing
RECEP BEHLÜL ŞAHİN
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM MERCİMEK
- 1921 Moskova anlaşması ve bağlı gelişmelerin Türk-Rus ilişkilerine etkileri ve günümüze yansımaları
Effects of the 1921 Moskow agremend and the related developments on Turkish-Russian relations and their reflections on today
BORAN ÖZVAN UYGUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
TarihUfuk ÜniversitesiSiyaset Bilimi ve Uluslararası İlişkiler Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLAL KARABULUT
- Design of mobility, manipulation and vision system of a conceptual lunar micro-rover
Gezici mikro ay robotunun hareketlilik, manipülasyon ve görüntü işleme sistemleri tasarımı
NECMİ CİHAN ÖRGER
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
ÖĞR. GÖR. TURGUT BERAT KARYOT