Airborne ground surveillance with multi-hop UAV networks
Çoklu-hop iletişimli İHA ile havadan yer gözetimi
- Tez No: 654959
- Danışmanlar: PROF. DR. EZHAN KARAŞAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2020
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İhsan Doğramacı Bilkent Üniversitesi
- Enstitü: Mühendislik ve Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 88
Özet
Kamu ve askeri gözetleme uygulamalarında insansız hava araçlarının (İHA) ortak kullanımı son yıllarda büyük ilgi görmektedir. Çoğu İHA, kapsamı alanı ve iletişim menzili sınırlı olan sensörlerle donatılmıştır. Bu tür sınırlamalar, mobil hedeflerin izlenmesini zorlaştırmaktadır. Bu çalışmada, gözetleme görevlerini yerine getirirken güvenilir bir ağ kurmaya çalışan İHA'lar incelenmektedir. Alan kapsama problemi ve işbirlikli çoklu hedef takibi incelenmiş ve optimizasyon problemi olarak doğrusal tamsayılı programlama modelleri sunulmuştur. Alan kapsama problemi için, belirli bir alan içerisinde İHA'ların en uygun yerleşimi, değişen kapsama aralığında karşılaştırılıp sonuçlar tartışılmıştır. İHA'lar tarafından elde edilen haritanın kapsamı ve mümkün olan maksimum kapsama alanı, farklı kapsama ve iletişim kısıtlamaları altında karşılaştırılır. İşbirlikçi çoklu hedef takibi için, İHA'ların hareketliliklerinin rastgele yol noktası hareketlilik modeli ile modellendiği mobil hedefleri izlemek için optimum yerleşimi incelenmiştir. Tüm İHA'lar arasında güvenilir bir bağlı ağ elde etmek için filo içinde yörüngesi planlanan bir röle İHA varsayımı ile çoklu hedef izleme problemi daha da genişletilmiştir. Tek ve çok sekmeli iletişimler için optimizasyon problemleri oluşturulmuştur. Çok sekmeli iletişimler için üç ayrı algoritma önerilmiştir ve performansları değerlendirilmiştir. Zaman ufkunun optimizasyon problemine etkisi de incelenmiştir. Performans değerlendirilmesi sonuncunda önerilen algoritmalar tarafından İHA rölesi için planlanan yörüngelerin, İHA'ların ideal bir röle ile bağlanabileceği maksimum olası sürenin 90%'ından daha fazla bağlı kalan ağ topolojileri ürettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Cooperative utilization of unmanned aerial vehicles (UAVs) in public and military surveillance applications has attracted significant attention in recent years. Most UAVs are equipped with sensors that have limited coverage and wireless communication equipment with limited range. Such limitations pose challenging problems to monitor mobile targets. The thesis examines fulfilling surveillance objectives to achieve better coverage while building a reliable network between UAVs. Area coverage and cooperative multiple target tracking problems are investigated and linear integer programming models are presented for these problems. For the area coverage problem, the optimal placement of UAVs for a given area is investigated with varying coverage ranges and the results are discussed. Coverage of the map achieved by the UAVs and the maximum possible coverage area are compared under different coverage and communications constraints. For the cooperative multiple target tracking, the optimal placement of UAVs to monitor mobile targets where their mobility is modeled with the random waypoint mobility model is studied. The multiple target tracking problem is further extended by assuming a relay UAV within the fleet whose trajectory is planned in order to achieve a reliable connected network among all UAVs. Optimization problems are established for single-hop and multi-hop communications. Three algorithms are proposed for multi-hop communications and their performances are evaluated. The effect of the time horizon considered in the optimization problem is also studied. Performance evaluation results show that the trajectories planned for relay UAV by the proposed algorithms generates network topologies that remain connected for more than 90% of the maximum possible duration that the UAVs can be connected by an ideal relay.
Benzer Tezler
- Space time adaptive processing (STAP) in multi input multi output (MIMO) radar
Çok girişli çok çıkışlı (ÇGÇÇ) radar larda uzay zaman adaptif işleme
MEYSAM BEHNAM KHAJEHPASHA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Sivil Havacılıkİstanbul Teknik Üniversitesiİletişim Sistemleri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MESUT KARTAL
- Körfezlerdeki su kalitesinin uydu görüntü verileri yardımıyla incelenmesi
The Evaluation of water-quality in the bays by satellite images
FİLİZ SUNAR
- Design and simulation the impact of microwave circuit imbalances on digital instantaneous frequency measurement receiver
Mikrodalga devre dengesizliklerinin dijital anlık frekans ölçüm alıcısı üzerine etkisi ve simulasyonu
KHALED AL AHMAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELÇUK PAKER
- Farklı tip memelerle bağ ilaçlamasında pülverizatör performansının ve sürüklenmenin belirlenmesi
Determination of spray performance and drift using different types of nozzles in vineyard
ERKAN URKAN
Doktora
Türkçe
2012
ZiraatEge ÜniversitesiTarım Makineleri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ADNAN DEĞİRMENCİOĞLU
PROF. DR. MÜJDAT TOZAN
- Potansiyel alan (manyetik ve gravite) verileri ile Eskişehir fay zonunun incelenmesi
Investigation of Eskisehir fault zone using potential field (magnetics and gravity) method
YUNUS CAN KURBAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2016
Jeofizik MühendisliğiEskişehir Osmangazi ÜniversitesiJeoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERHAN ALTUNEL