Trajectory optimization of a tactical missile by usinggenetic algorithm
Taktik bir füzenin genetik algoritma ile yörüngeeniyilemesi
- Tez No: 534679
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TÜRKER KUTAY
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- 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
Bu tezde, taktik bir füze için optimal bir yörünge planlaması çalışılmıştır. Bazı performans kriterlerine ve uygulanan kısıtlamalara göre istenen görev hedefine ulaşmak için füze güdüm algoritmaları kullanılmaktadır. Güdüm algoritmaları ile istenen perfomansa ulaşabilmek için yörünge optimizasyonu yaygın bir yöntemdir. Böylece maksimum son hız, minimum uçuş süresi veya belirli çarpma açısı gibi istenen performans ihtiyaçları karşılanabilmektedir. Füze yörünge planlaması ile optimize edilmiş bir yörünge, gerekli performans kriterlerini sağlayarak füze görevini gerçekleştirmeye yardımcı olmaktadır. Füze yörüngesini optimize etmek için çeşitli optimizasyon algoritmaları kullanılabilmektedir. Bu tezde Genetik Algoritma esas olarak ele alınacaktır. Gradyan tabanlı optimizasyon algoritmalarının da füze yörünge optimizasyonu üzerinde etkinliği incelenmiştir. Füzenin ziyaret etmesi gereken yol noktaları, algoritmanın kontrol parametreleri olarak alınmıştır. Analizler için bir varsayımsal füze modellenmiştir. Yörünge optimizasyon problemi iki senaryo üzerinde ele alınmıştır. Bunlardan birincisinde maksimum hız ve minimum uçuş süresi ile bir hava hedefine ulaşmak amaçlanmıştır. İkincisinde ise sabit bir yer hedefine karşı maksimum hız ile istenilen bir çarpma açısının elde edilmesi amaçlanmıştır. Sonuçlar geleneksel güdüm algoritmalarını kullanan referans modellerle karşılaştırılmıştır. Optimizasyon algoritmaları çevrimdışı koşturulmuş olup, elde edilen öngörülerle füze güdümünde gerçek zamanlı kullanılmak üzere tablolar oluşturulmuştur. Senaryo parametreleri tablonun girdileridir ve bu parametrelere karşılık gelen yol noktaları interpole ederek, füzenin ziyaret etmesi gereken yol noktaları elde edilebilmektedir. Bu sayede, her bir senaryoda optimizasyon algoritmasını çalıştırmadan füze yörüngesinin iyileştirilmesine olanak sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, estimation of an optimal trajectory for a tactical missile is studied. Missile guidance algorithm is developed to achieve a desired mission goal according to some performance criteria and the imposed constraints. Guidance algorithms may include trajectory optimization to shape the whole trajectory in an optimal way, so that the desired performance needs such as maximum impact velocity, minimum time-of-flight or specific crossing angles can be satisfied. By performing missile path planning, an optimized trajectory helps to achieve missile mission with required performance criteria. In order to optimize missile trajectory, various optimization algorithms can be utilized. In this thesis, Genetic Algorithm will be focused on mainly. Efficiency of gradient based optimization algorithms are also studied. Waypoints that missile must visit are taken as control parameters of the algorithm. A hypothetical missile is modeled for the analyzes. Trajectory optimization is perfomed based on two cases. The first one is aimed to reach an air target with maximum velocity and minimum flight time. In the second one, achieving a desired impact angle with maximum velocity against a stationary ground target is the purpose. Results are compared with reference models which uses conventional guidance algorithms. Optimization algorithms are run offline initially and after that with the insights obtained, lookup tables are created for real time use in missile guidance. Scenario parameters are the inputs of lookup tables, and by interpolating the waypoints corresponding to these parameters, waypoints that the missile must visit can be obtained. This allows the missile trajectory to be improved without running the optimization algorithm in each scenario.
Benzer Tezler
- Bir tip merminin hareketinin deneysel incelenmesi ve dış balistikte teorik bir yaklaşım
Theoretical and experimental investigation on external ballistic characteristics of a projectile
MEHMET AKÇAY
- Muntazam dalgaların sabit yatay iki paralel plakadan transmisyonu
Transmission of regular waves through two fixed horizontal parallel plates
A. FÜGEN TORAMAN
- Sınırlandırılmış yol-hız-zaman uzayında lineer bir katar seyir modeli için optimal enerjili hız yörüngelerinin belirlenmesi
Başlık çevirisi yok
HALUK GERÇEK
- Modelling, trajectory planning and control of computer controlled manipulators
Başlık çevirisi yok
TUNA BALKAN
- Graphical simulation and programming of robots
Başlık çevirisi yok
E.İLHAN KONUKSEVEN
Yüksek Lisans
İngilizce
1989
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiPROF. DR. BİLGİN KAFTANOĞLU
