Low altitude surveillance blimp with automatic pilot control
Otomatik pilot kontrollü alçak irtifa balonlu keşif ve gözetleme aracı
- Tez No: 516537
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. DR. ÖZGÜR TAMER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 86
Özet
Despite the fact that history of unmanned air vehicles (UAV's) are as old as history of conventional aircrafts, their recognition has been growing in recent years, especially after their civilian use became widespread. With evolution in all fields of technology, very advanced UAVs are in use now. However, limited flight time and payload capacities are still problem due to limited energy storage capacity. There is continuous force exerted on air vehicles, towards the earth because of gravity during the flight. Therefore, the air vehicles consumes most of its energy resources against to gravity in order to stay in air. Lighter-than-air (LTA) gases provide excellent solution to neutralize this force. LTA gases have lower density than the air therefore air applies buoyant force on LTA gases. Naturally, LTA gases have lifting capacity in the air. Hybrid airships are powered aircraft which obtains its lifts by using both lifting force from lighter-than-air (LTA) gases and aerodynamic lifting force generated by electro-mechanical components. Therefore they called as hybrid. A hybrid airship consist of mainly two parts. A blimp which carries the LTA gas and a propulsion system which generates thrust to allow airship to cruise and to make maneuvers. In this thesis, various methods are investigated to increase payload capacity and flight time of an UAV. As a solution, unmanned hybrid airship is developed by getting benefit from lifting force of LTA gases. As an LTA gas, Helium is used due to high lifting capacity and safety reason. In addition to blimp and propulsion system, a complete unmanned air system (UAS) is developed includes flight controller module, communication module and ground control module, in the scope of this thesis. It is observed that, developed unmanned airship has longer flight time and higher payload capacity with respect to comparable UAS's.
Özet (Çeviri)
İnsansız hava araçları (İHA) tarihi, geleneksel hava araçları tarihi kadar eski olsa da, İHA'ların bilinirlikleri son yıllarda; özelliklede sivil kullanımlarının yaygınlaşmaya başlamasından sonra artmıştır. Teknolojinin bütün alanlarında yaşanan dönüşüm ile birlikte, oldukça gelişmiş İHA'lar hali hazırda kullanılmaktadır. Fakat kısıtlı enerji depolama kapasiteleri sebebiyle sınırlı uçuş süresi ve taşıma kapasitesi, İHA'lar için hala sorun teşkil etmektedir. Hava araçlarına uçuş sırasında yer çekiminden dolayı yere doğru sürekli bir güç uygulanır. Bu yüzden, hava araçları, enerji kaynaklarının büyük bir kısmını havada kalmak ve bu güce karşı koymak için harcamaktadır. Havadan hafif gazlar bu güce dengelemek için mükemmel bir çözüm sunmaktadır. Havadan hafif gazların yoğunluğu havanın yoğunluğundan düşüktür ve bu yüzden hava bu gazlar üzerine kaldırma kuvveti uygular. Doğal olarak, havadan hafif gazlar, hava içerisinde taşıma kapasitesine sahip olmaktaırlar. Hibrid zeplinler kaldırma güçlerini havadan hafif gazların sağladığı kaldırma kuvvetinden ve aynı zamanda elektro-mekanik sistemler tarafından üretilen aerodinamik kaldırma kuvvetinden sağlayan harici güç kaynağına sahip hava araçlarıdır. Bu yüzden hibrid olarak adlandırılırlar. Temel olarak iki kısımdan oluşur. Havadan hafif gazın taşındığı bir balon ve itme gücü üreterek aracın seyir etmesini ve manvera yapmasını sağlayan tahrik sistemi. Bu tezde, bir İHA'nın taşıma kapasitesini ve uçuş süresini arttırmak amacıyla çeşitli yöntemler araştırılmıştır. Çözüm olarak, havadan hafif gazların sağladığı kaldırma kuvvetininden fayda sağlayan insansız hibrid zeplin geliştirilmiştir. Havadan hafif gaz olarak, taşıma kapasitesi ve güvenlik gerekçeleri göz önünde bulundurularak helyum gazı tercih edilmiştir. Balon ve tahrik sistemine ek olarak, uçuş control modülü, iletişim modülü ve yer istasyonu modülü ile birlikte bütün bir insansız hava sistemi bu tez kapsamında geliştirilmiştir. Karşılaştırılabilir İHA'lara kıyasla, daha uzun uçuş süresine ve daha yüksek taşıma kapasitesine sahip olduğu görülmüştür.
Benzer Tezler
- Model predictive control for unmanned aerial vehicle
İnsansız hava aracının model tabanlı öngörülü kontrolü
HALİT FIRAT ERDOĞAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. AYHAN KURAL
- Acil ve afet anında kablo güdümlü alçak irtifa hava platformunun haberleşme amaçlı kullanımının değerlendirmesi
Evaluation of the use of tether guided low altitude air platform for communication purposes in emergency and disaster
AHMET ŞAMİL YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Havacılık Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUSTAFA HELVACI
- Design of a solar powered unmanned airship
Güneş enerjisi ile çalışan insansız zeplin tasarımı
ONUR SİNAN SÖNMEZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2015
Havacılık MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HÜSEYİN NAFİZ ALEMDAROĞLU
- Kargo taşıma maksatlı insansız hava aracı kavramsal tasarımı ve kanat aerodinamiğinin incelenmesi
Conceptual design of unmanned aerial vehicle for cargo transportation and investigation of wing aerodynamics
ONUR PARLAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiMilli Savunma ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİ ACAR
- Detailed design of a long endurance small unmanned aerial vehicle
Yüksek seyir süresine sahip küçük bir insansız hava aracının detay tasarımı
ŞEMS İKBAL YÜZGEÇ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ HAYRİ ACAR