A novel approach to reachability analysis of aerodynamic interceptors
Aerodinamik önleyicilerin ulaşılabilirlik analizine yeni bir yaklaşım
- Tez No: 832570
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ ALİ TÜRKER KUTAY
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Erişim kümesi, Optimal kontrol, Reachable set, Optimal control
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Teknolojinin hızla geliştiği bir dönemde, hava savunma sistemleri ilerleyen tehditleri etkili bir şekilde tespit etme ve bunlara karşı koyma konusunda yeni zorluklarla karşı karşıyadır. Sınırlı veriler, tahmin edilemeyen manevralar ve koordine edilmiş tehditler, özellikle hedefleri engelleme konusunda hava savunma sistemlerinde performans sorunlarına yol açmaktadır. Bu çalışma, önleyicilerin kinematik yeteneklerini, özellikle de acil tehdit göstergesi olmayan çeşitli hedeflere karşı savunulan bir hava sahası oluşturmak için gerekli olan ulaşabilir setleri oluşturmak için yeni bir yöntem sunmaktadır. Yaklaşım, belirli bir uçuş süresi ve çeşitli uçuş koşulları için aerodinamik önleyici tarafından kapsanabilecek hava sahasının sınırlarını tahmin etmeyi amaçlamaktadır. Çalışma, önceden tanımlanmış arama yönlerinde erişilebilir küme sınırlarını belirlemek için yönlü bir arama tekniği kullanmaktadır. Özellikle, her arama yönü için yanlızca bir başlangıç ulaşılabilir konum ve buna karşılık gelen girdi geçmişi gerekmektedir. Ayrıca, önceden belirlenmiş terminal noktalarının başlangıç tahminleri olarak yeniden kullanılmasından yararlanır ve bu terminal noktaları için ulaşılabilirlik değerlendirmeleri gerçekleştirir. Bu, model öngörülü programlama yaklaşımı aracılığıyla gerçekleştirilir ve girdilerle ilgili eşitsizlik kısıtlamalarını hesaba katan Hildreth'in yöntemini içerir, böylece fiziksel sınırları ve terminal pozisyon kısıtını ele alırken enerji verimli yörüngeler üretir. Karşılaştırmalı bir çalışma, hem fiziksel hem de operasyonel sınırlamalara uyum sağlayan girdi kısıtlı model öngörülü statik programlama temelli rehberlik şemalarının etkinliğini göstermektedir. Ulaşılabilir kümelerin girdi kısıtlamalı ve kısıtlamasız karşılaştırılması, çeşitli koşullar altında sistem davranışına ilişkin bilgiler sunarak, rehberlik algoritması tasarımı ve analizinde girdi kısıtlamalarının önemini vurgular.
Özet (Çeviri)
Amid evolving technology, air defense systems face new challenges in effectively detecting and countering advancing threats. Limited data, unpredictable maneuvers, and coordinated threats lead to performance issues in air defense systems, particularly in intercepting targets. This study introduces a novel method to establish interceptors' kinematic capabilities, notably reachable sets, which are essential for creating a defended airspace against a variety of targets, even those lacking immediate threat indications. The approach aims to predict boundaries of airspace that can be covered by the aerodynamic interceptor for a given flight duration and diverse flight conditions. The study employs directional search technique to determine the boundaries of reachable set within predefined search directions. Remarkably, only one initial reachable position and its corresponding input history are required for each search direction. Furthermore, it leverages the reuse of previously established terminal points as initial estimates and conducts reachability assessments for these terminal points. This is achieved through a model predictive programming approach, by incorporating Hildreth's method to account for inequality constraints regarding inputs, thus generating energy efficient trajectories while addressing physical limits and terminal position constraint. A comparative study illustrates the effectiveness of input constrained model predictive static programming-based guidance schemes, accommodating both physical and operational limitations. Comparing reachable sets with and without constraints offers insights into system behavior under various conditions, highlighting the importance of input constraints in guidance algorithm design and analysis.
Benzer Tezler
- Düzensiz örneklemeli sistemlerin kontrolü
Control of nununiformly sampled systems
UFUK SEVİM
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN
- Spatial audio localization as a gameplay element: Design, development, and evaluation of an audio-based virtual reality game
Oyun ögesi olarak uzamsal ses lokalizasyonu: Sese dayalı bir sanal gerçeklik oyununun tasarımı, geliştirilmesi ve analizi
ECE NAZ SEFERCİOĞLU
Yüksek Lisans
İngilizce
2021
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiOyun ve Etkileşim Teknolojileri Ana Bilim Dalı (disiplinlerarası)
DOÇ. DR. HATİCE KÖSE
- Mimari tasarımda yapay zekâ yaklaşımı: Makine öğrenmesi ile mekân işlevlerinin tanınması ve üretken çekişmeli ağlarla mimari plan üretimi
Artificial intelligence approach in architectural design: Recognition of space functions with machine learning and architectural plan generation with generative adversarial networks
BERFİN YILDIZ
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Ana Bilim Dalı
PROF. DR. GÜLEN ÇAĞDAŞ
DR. ÖĞR. ÜYESİ İBRAHİM ZİNCİR
- Multi-objective optimization of generation expansion planning considering the diffusion of renewable energy
Yenilenebilir enerjinin yayılımını göz önünde bulundurarak üretim genişleme planlamasının çok amaçlı optimizasyonu
KAAN DEVECİ
Doktora
İngilizce
2024
Enerjiİstanbul Teknik ÜniversitesiEnerji Bilimi ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖNDER GÜLER
- Romatoloji hastalarındaki latent tüberküloz enfeksiyonunun saptanmasında, tüberkülin deri testi ve interferon gama salınım testlerinin etkinliklerinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effectiveness of the tuberculin skin test and interferon-gamma release assays in detecting latent tuberculosis infection in rheumatology patients
MEHMET MORKOÇ
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2025
MikrobiyolojiSağlık Bilimleri ÜniversitesiTıbbi Mikrobiyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MURAT ARAL