Yeni nesil hava araçlarının rijit formasyon uçuşları
Rigid formation flight for next generation aerial vehicles
- Tez No: 600734
- Danışmanlar: PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN, DR. ÖĞR. ÜYESİ İSMAİL BAYEZİT
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Uçak Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2019
- Dil: Türkçe
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Kontrol ve Otomasyon Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 65
Özet
Pilot taşımayan hava araçlarına İHA adı verilir. İHA kontrolü, otomatik pilot ile veya bir alıcı ve verici yardımıyla yerde bir pilot ile gerçekleştirilebilir. Son yıllarda, İHA'lar, arama, kurtarma, film yapımı, kirlilik, petrol veya gaz izlemesi, tarım, hobi, gazetecilik gibi sivil alanlarda, ve keşif, saldırı ve savunma gibi askeri alanlarda önemli bir yapıtaşı haline gelmiştir. Doğaya bakıldığında bir çok hayvanın sürüler halinde gezdiği görülür. Bu sürüler incelendiğinde, sürülerin belirli bir formasyon halinde ilerledikleri görülmektedir. Bu formasyonların özellikleri, çeşitli koşullar altında değişmektedir ve bu formasyonların hayvanlara çeşitli avantajlar sağladığı görülmüştür. Kimi balıkların tehlike durumuna göre sürü boyutlarını ayarlamaları, güvercinlerin sürüler halinde hareket ederken yön bulma konusunda daha başarılı olmaları buna gösterilebilecek örneklerdendir. Doğada görülen bu formasyonlar, İHA'larda da merkezsiz bir formasyon oluşturulabilmesi ve oluşturulan formasyonun korunabilmesi üzerine yapılan çalışmalara ilham kaynağı olmuştur. Bu tezde, üç eksende hareket eden otonom hava araçlarından oluşan sürülerin, geometrik formasyonunu korumasını hedefleyen bir merkezsizleştirilmiş kohesiv hareket kontrol problemi tartışılıyor. Geometrik formasyon, araçlar arası mesafe olarak tanımlanmıştır. Sunulan kontrol sistemi, araçların bir başlangıç konumundan bitiş konumuna hareketi sürecinde, araçlara çarpışma gibi sorunlar yaşatmadan sürü formasyonunu korumayı hedefliyor. Bu sistemi tasarlayabilmek için Yumuşak Geçiş (Smooth Switching) ve Sanal Hedef Takibi (Virtual Target Tracking) gibi tekniklerin kullanılmasının yanı sıra, çizge teorisinden de faydalanılıp, ve sürümüz rijit ve devamlı kavramları ile tanımlayabileceğimiz bir çizge ile temsil edilmiştir. Bunun sonucunda elde edilen dağıtık kontrol sisteminin nokta hava araçların ve döner kanatlı otonom araçların üzerinde uygulanması ele alınmış, ve ortaya çıkan sistem simülasyonlar aracılığıyla doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
Aircrafts that do not carry a pilot are called UAVs. The UAV control can be performed with an autopilot or with a pilot on the ground with the aid of a transmitter and receiver. In recent years, UAVs have become an important building block in civilian areas such as exploration, rescue, filmmaking, pollution, oil or gas monitoring, agriculture, hobby, journalism, and military fields such as reconnaissance, assault and defense. When we look at nature, we can see that many animal species move in swarms. When we examine these swarms, it can be seen that the swarms move in specific formations. Properties of these formation changes under different circumstances, and it is seen that these formations grant the animals some advantages. Some examples to that is; some fish species adjusting their swarm size depending on the danger level, and pigeons being more succesful at navigating when they move in swarms. These formations that we see in the nature is a source of inspiration for creating and maintaining formations of UAV's. In this thesis, we discuss a decentralized cohesive motion control problem which aims to preserve the geometric formation of herds of autonomous aircraft moving on three axes. We define the geometric formation as the distance between the vehicles. Our control system aims to protect the flock formation without causing problems such as collision of vehicles during the movement of vehicles from a starting position to an end position. In addition to use techniques such as smooth switching and virtual target tracking to design this system, we have benefited from graph theory and we represented our herd with a graph that we can define with rigid and persistence concepts. As a result of this, we discussed the extension of the distributed control system in fixed wing autonomous vehicles and quadrotor models to practical wing kinetic and dynamic models and the system that was produced as endproduct is confirmed by our simulations.
Benzer Tezler
- Effect of elastic rotor modelling on helicopter rotor performance and control
Helikopter pallerinin elastik modellemesinin helikopter rotorunun performansına ve kontrolüne etkisi
ERKAN ÜN
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Yeni nesil hava araçları için iniş kalkış alanı tasarım kriterleri
Take-off and landing area design criteria for new generation aircraft
KÜRŞAT ALP YİĞİT
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Havacılık MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiSivil Havacılık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. TAHİR HİKMET KARAKOÇ
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPER DALKIRAN
- Termoset matriksli uçak gövde malzemesinin sıcaklık kontrollü hızlı kürleme yöntemleri ile üretilmesi
Production of thermoset matrix aircraft airframe material with temperature controlled fast curing methods
ERDEM ALINCA
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiSelçuk ÜniversitesiHavacılık Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MUSTAFA TAŞYÜREK
- Hava araçları dışındaki anten akış düzenleyici kapaklarının aerodinamik parametrelerinin araştırılması
Investigation of aerodynamic parameters of antenna flow regulator covers outside of aircraft
FURKAN MAMUR
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiSakarya Uygulamalı Bilimler ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALPASLAN ALKAN
- Mikrodalga frekanslarında ince ve geniş bantlı elektromagnetik soğurucu tasarımı için optimizasyon yaklaşımı
Optimization approach to the design of thin and broadband electromagnetic absorber for microwave frequencies
KADİR ORKUN MISIR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT TAYFUN GÜNEL