İnsansız deniz araçları için iyileştirilmiş yapay potansiyel alan algoritması ile yol planlama ve engelden kaçınma
Path planning and obstacle avoidance with an improved artificial potential field algorithm for unmanned maritime vehicles
- Tez No: 813939
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN ATALI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Denizcilik, Mekatronik Mühendisliği, Marine, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: İnsansız Deniz Aracı, Yapay Zeka, DÇÖY, Yol Planlama, Engelden Kaçınma, Yapay Potansiyel Alan, Otonom Araçlar, Unmanned Surface Vehicle, Artificial Intelligence, COLREG, Path Planning, Obstacle Avoidance, Artificial Potential Field, Autonomous Vehicle
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Sakarya Uygulamalı Bilimler Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 74
Özet
Günümüzde otonom araçların kullanımı birçok alanda yaygınlaşmaktadır. İnsan kaynaklı hataları en aza indirerek, can ve mal kayıplarını azaltmak için geliştirilen kendi kendine karar alarak hareket edebilme yeteneğine sahip yapay zeka destekli bu araçlar askeri, ulaşım, tarım gibi bir çok alanda kendini ispatlamıştır. Dünya ticaretinin büyük bir kısmının deniz yolları üzerinden sağlandığı, bilinen bir gerçektir. Bu nedenle deniz ulaşımının güvenirliği büyük bir öneme sahiptir. Uluslararası Denizcilik Örgütü'nün ve denizcilik sigorta kuruluşlarının yayınladığı istatistiklere göre deniz ulaşımında gerçekleşen kazalar %60-90 arasında insan kaynaklı hatalar nedeniyle olmaktadır. Kazaların sonucunda can ve mal kayıpları olmaktadır. Kayıpların en aza indirilmesi insansız deniz araçlarının geliştirilmesi ile mümkün olacaktır. Bu çalışmada; statik ve dinamik engellerin bulunduğu ortamda engellere çarpmadan rota planlaması yaparak hedefe ulaşmayı sağlayan geliştirilmiş yapay potansiyel alan algoritmasının simülasyon ortamında etkinliğinin ispatlanması gerçekleştirilmiştir. Harita olarak Bursa'da bulunan Uluabat Gölü'nün kara parçaları yer alan bir kesiti kullanılmıştır. Harita, üzerinde bulunan engelleri algoritmanın kolaylıkla algılayabilmesi ve yol planlamayı desteklemesi adına bir takım görüntü işleme adımlarından geçirilmiştir. Ardından Yapay Potansiyel Alan (APF, Artificial Potential Field) algoritması üzerinde sabit engellere çarpmadan en kısa yolu bulması için geliştirmeler yapılmıştır. Algoritmanın karşılaşılan dinamik engeller karşısında Denizde Çatışmayı Önleme Yönergesi (DÇÖY) kurallarına göre manevra yapabilmesi sağlanmıştır.
Özet (Çeviri)
Today, the use of autonomous vehicles is becoming widespread in many areas. These vehicles, which are developed to minimize human-induced errors and reduce the loss of life and property, have the ability to act by making their own decisions, and are supported by artificial intelligence, have proven themselves in many fields such as military, transportation and agriculture. It is a known fact that most of the world trade is provided via sea routes. Therefore, it is of great importance that maritime transport be reliable. According to the statistics published by the International Maritime Organization and maritime insurance organizations; Between 60-90% of accidents in maritime transportation are due to human-induced errors. As a result of accidents, there is loss of life and property. With the development of unmanned sea vehicles, the losses in accidents will be minimized. In this study; In the environment where static and dynamic obstacles exist, the effectiveness of the developed artificial potential field algorithm, which enables to reach the target by route planning without hitting the obstacles, has been proven in the simulation environment. As a map, a section of the Uluabat Lake in Bursa with land parts was used. In order for the algorithm to easily detect the obstacles on the map and to support road planning, a number of image processing steps have been taken. Then, improvements were made on the Artificial Potential Field algorithm to find the shortest path without hitting fixed obstacles. It has been ensured that the algorithm can maneuver in the face of dynamic obstacles in accordance with the Convention on the International Regulations for Preventing Collusion at Sea (COLREG).
Benzer Tezler
- A model based flight control system design approach for micro aerial vehicles using integrated flight testing and hil simulations
Küçük boyutlu insansız hava araçları üzerinde sistem tanılama, uçuş kontrol sistem tasarımı ve donanım ile benzetim uygulamaları
BURAK YÜKSEK
Doktora
İngilizce
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Su altı araçları için yeni geliştirilen hidrodinamik modelleme yöntemleri kullanılarak otonom bir su altı aracının hidrodinamik karakteristiğinin incelenmesi
Investigation of hydrodynamic characteristic of an auv by using new developed hydrodynamic modeling techniques for underwater vehicles
SERTAÇ ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Deniz Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. HAYRİ ACAR
PROF. DR. MEHMET ŞERİF KAVSAOĞLU
- Design of underwater vehicle with computed torque control
Sualtı aracı tasarımı ve hesaplanmış tork kontrolü
METİN İÇTEM
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Mekatronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. GÖKHAN TANSEL TAYYAR
- İnsansız hava aracı (İHA) ve insansız su aracı (İSA) baz istasyonlarının kara ve su altı ağlarda maksimum kapsama sağlayacak şekilde yerleşimi
Localization of unmanned aerial vehicle (UAV) and unmanned water vehicle (UWV) base stations to provide maximum coverage on terrestrial and underwater networks
BERKAY KAHRİMAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2021
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTOBB Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ MURAT DEMİRTAŞ
PROF. BÜLENT TAVLI
- Thrust control design for unmanned marine vehicles
İnsansız deniz araçları için itiş denetleyicisi tasarımı
BUĞRA ALKAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Makine Mühendisliğiİzmir Yüksek Teknoloji EnstitüsüMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MEHMET İSMET CAN DEDE
YRD. DOÇ. DR. ÜNVER ÖZKOL