Guidance and control of a submarine-launched cruise missile
Denizaltından fırlatılan bir seyir füzesinin güdüm ve kontrolü
- Tez No: 568927
- Danışmanlar: PROF. DR. MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık Mühendisliği, Savunma ve Savunma Teknolojileri, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering, Defense and Defense Technologies
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 193
Özet
Denizaltından fırlatılan seyir füzelerine ait tipik bir görev profili, füzenin fırlatılışından sudan çıkışına kadar olan hareketini kapsayan fırlatma fazı ile başlayıp, sudan çıkıştan itibaren seyir fazı başlangıcına kadar süren yükselme fazı ile devam eder. Fırlatma ve yükselme fazı için hedeflenen menzil değerine ulaşmak amacıyla, füzeyi seyir başlangıç koşullarına taşıyacak mevcut enerjinin efektif bir şekilde kullanılması gerekmektedir. Bu amaçla, bu çalışmada denizaltından fırlatılan bir seyir füzesinin sualtı ve hava hareketi boyunca enerji-optimal kontrolü üzerine yeni bir yaklaşım sunulmuştur. Bu yaklaşımda, ifade edilen problem bir minimum-efor optimal kontrol problemi olarak modellenmiş ve çözülmüştür. Ardından başlangıç ve son koşulların enerji ihtiyacı üzerindeki etkileri incelenmiş ve minimum enerji ihtiyacını sağlayacak koşullar tespit edilmiştir. Bunun yanında, füzenin su yüzeyinden hedefe kadar olan hareketini kontrol etmek amacıyla, oransal integral-türevsel (PID), doğrusal karesel regülatör (LQR) ve kutup yerleştirme temelli üç farklı otopilot tasarımı gerçekleştirilmiş ve birbiriyle karşılaştırılmıştır. Güdüm ve kontrol tasarımı yapılmadan önce, altı serbestlik dereceli (6 DOF) hareket denklemleri türetilmiş, ardından hidrodinamik ve aerodinamik parametreler elde edilmiştir. Minimum-efor optimal kontrol ve otopilot tasarımı çalışmalarından önce, doğrusal olmayan 6 DOF hareket modeli sadeleştirilmiş ve doğrusallaştırılmıştır. Tasarlanan güdüm ve kontrol stratejilerinin sonuçları, doğrusal olmayan 6 DOF benzetimler kullanılarak ortaya konmuştur. Son olarak ise yürütülen teorik çalışmalar ve benzetim çalışmaları temel alınarak bazı yorumlar yapılmış ve gelecek çalışma alanlarından bahsedilmiştir.
Özet (Çeviri)
A typical mission profile of submarine-launched cruise missiles begins with the launch phase which covers the motion of the missile from the launch to the water-exit and continues with the boost phase which lasts from the water-exit to the beginning of the cruise phase. In order to achieve the desired range of the launch and boost phases, efficient utilization of available energy which carries the missile to the beginning of the cruise phase is necessary. For this purpose, this study presents a new approach for energy-optimal control of the underwater and air motion of a submarine launched cruise missile. In this approach, the aforementioned problem is modeled and solved as a minimum-effort optimal control problem. Then, the effects of initial and final conditions on energy need are investigated, and the optimal conditions that result with the minimum energy need are determined. Besides that, to control the motion of the missile from the sea surface to target, proportional-integral-derivative (PID), linear quadratic regulator (LQR) and pole-placement based autopilots are designed and compared with each other. Prior to the guidance and control design steps, six degrees of freedom (6 DOF) motion equations are derived, then the hydrodynamic and aerodynamic parameters are retrieved. The nonlinear 6 DOF motion model is simplified and linearized before minimum-effort optimal control design and autopilot studies. Results of the designed guidance and control strategies are presented through the nonlinear 6 DOF simulations. Finally, some comments are made and future studies are mentioned based on theoretical and simulation studies.
Benzer Tezler
- Path following of autonomous underwater vehicles in the presence of unknown disturbances
Otonom sualtı araçlarının bilinmeyen bozuntuların varlığında yol takibi
MUHAMMET AKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. CENGİZ HACIZADE
- Compression of on board telemetry data using different frame structures
Füze üstü telemetri verilerinin farklı çerçeve formatları kullanılarak sıkıştırılma algoritmaları ile sıkıştırılması
DAMLA ÇOLAK
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ RAMAZAN YENİÇERİ
- Optik fiberli ve MEMS jiroskopların elektronik devrelerinde elektromanyetik uyumluluk analizi ve modellenmesi
Analysis and modeling of electromagnetic compatibility in electronic circuits of optical fiber and MEMS gyroscopes
EMİRHAN SAĞ
Doktora
Türkçe
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiBursa Uludağ ÜniversitesiElektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜNEŞ YILMAZ
- Tam zamanında üretim sistemi ve imalat kaynak planlaması (MRP II) sistemi ile ilişkileri
Just-in-time productıon system and its relatıons with MRP II (Material Resource Plannıng)
BAYBARS ELİÇİN
Yüksek Lisans
Türkçe
1993
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDOÇ.DR. MEHMET TANYAŞ
- How cryptographic implementations affect mobile agent systems
Şifreleme gerçekleştirmelerinin gezgin aracı internet sistemlerini nasıl etkilediği
İSMAİL ULUKUŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiSistem ve Kontrol Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİN ANARIM