Dikey iniş için görsel referans işaretçileri destekli pozisyon kestirimi
Fiducial markers aided position estimation for vertical landing
- Tez No: 830956
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM MERCİMEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Mühendislik Bilimleri, Computer Engineering and Computer Science and Control, Engineering Sciences
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız 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: Belirtilmemiş.
Özet
Otonom iniş, İHA'lar için hayati bir adımdır ve doğru pozisyon bilgisine ihtiyaç duyar. GPS sinyalinin kullanılamadığı veya engellendiği durumlarda, iniş yeteneğini desteklemek için görü tabanlı çalışmalar önemli bir destek sağlayabilir. Bu çalışmada, İHA'ların dikey kalkış ve iniş sistemlerinde kullanılan işaretleyicilerle birlikte görü tabanlı bir pozisyon kestirim algoritması geliştirilmektedir. Geliştirilen yapı, çeşitli görsel işaretleyici türleriyle uyumlu bir şekilde çalışabilme yeteneğine sahiptir. Görüntülerden elde edilen işaretleyici köşe noktaları, şablon görüntülerle eşleştirilerek aracın konumu hesaplanmaktadır. Bu sayede, aracın yerel konumu tahmin edilebilmektedir. Elde edilmiş olan konum hesaplamaları için bir boyutlu Kalman filtresi kullanılmaktadır. Bu filtre, ölçüm hatalarını düzeltmek ve konum tahmininin belirsizliğini azaltmak amacıyla kullanılmaktadır. Geliştirilen algoritma, bir simülasyon ortamında detaylı bir şekilde test edilmiştir. Dört rotorlu bir hava aracının konumları, gerçek ölçümlerle karşılaştırılarak algoritmanın performansı analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, görü tabanlı konum tahmin algoritmasının kabul edilebilir bir doğruluk seviyesine sahip olduğunu göstermektedir. Görü tabanlı pozisyon kestirim algoritmasının geliştirilmesi, otonom iniş yeteneklerinin güvenilirliğini ve hassasiyetini artırabilir ve GPS sinyalinin olmadığı veya sınırlı olduğu durumlarda İHA'ların başarılı bir şekilde iniş yapabilmesini sağlayabilir. Bu çalışmada, İHA'ların dikey kalkış ve iniş sistemlerinde görsel işaretleyicilerin kullanımının ve Kalman filtresinin entegrasyonunun konumlandırma sorununda doğruluğu artırmak için önemli bir potansiyele sahip olduğunu tartışılmaktadır.
Özet (Çeviri)
Autonomous landing is a critical step in UAVs and requires accurate position information. In cases where there is no GPS signal, or it is weak, vision-based position estimation studies can provide support for autonomous landing. In this study, a vision-based position estimation algorithm is developed with markers used in VTOL systems of UAVs. The developed framework is designed to be compatible with various types of visual markers. The algorithm utilizes corner points extracted from images and matches them with template images to calculate the vehicle's position. This allows for the estimation of the vehicle's local position. A one- dimensional Kalman Filter is applied to the calculated position to correct measurement errors and reduce the uncertainty of the position estimation. The developed algorithm is tested in a simulation environment. A quadrotor's positions are compared with real measurements to analyze the performance of the proposed vision-based position estimation algorithm. The results demonstrate an acceptable level of accuracy for the algorithm. The development of a vision-based position estimation algorithm can enhance the reliability and precision of autonomous landing capabilities and enable successful landings in situations where GPS signals are limited or unavailable. The potential of using visual markers and integrating Kalman filtering to improve the accuracy of positioning in vertical takeoff and landing systems of the UAVs are discussed in this study.
Benzer Tezler
- Dikey iniş kalkışlı insansız hava araçları için görsel işaretleyici sistemler ile görüntü tabanlı konum kestirimi
Vision based position estimation with markers for vertical takeoff and landing unmanned air vehicles
MÜCTEBA UZUNOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolYıldız Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ MUHARREM MERCİMEK
- Numerical study of helicopter ditching and capsize behavior on wavy water
Helikopterin dalgalı suya inişi ve alabora olma karakterinin nümerik olarak modellenmesi
TOLGA KAHVE
Yüksek Lisans
İngilizce
2026
Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİİHSAN KOCA
- Determining the detail design principles of external wall through case study analysis and proposal of a design-support tool prototype
Vaka analizi yöntemiyle dış duvar detay tasarım ilkelerinin belirlenmesi ve bir tasarım destek aracı prototipi önerisi
SİNEM EVCİM
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Mimarlıkİstanbul Teknik ÜniversitesiMimarlık Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FATİH YAZICIOĞLU
- An innovative and accurate deep learning based HER2 scoring method HER2-unet
HER2 tümör hücrelerinin segmentasyon için derin öğrenme tabanlı yeni bir yaklaşım
FARIBA DAMBAND KHAMENEH
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF. DR. MUSTAFA ERSEL KAMAŞAK
- Between cosmopolitan and national outlook: The BBC world news' coverage of the Syrian refugee crisis
Kozmopolitan ve ulusal bakış arasında: BBC world news'ün Suriyeli mülteci krizini haberleştirmesi
SERGÜL NGUYEN
Doktora
İngilizce
2021
İletişim BilimleriGalatasaray ÜniversitesiRadyo Televizyon ve Sinema Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İNCİ ÇINARLI