GPS verisinin alınamadığı ortamlarda otonom gemilerin konum tespiti için bir algoritma tasarımı
Design of an algorithm for position detection of autonomous ships in GPS data unavailable environments
- Tez No: 860431
- Danışmanlar: PROF. DR. YAŞAR BECERİKLİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Computer Engineering and Computer Science and Control
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Bilgisayar Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 67
Özet
Bu proje, geminin GPS (Global Positioning System, Küresel Konumlama Sistemi) verisini alamadığı durumlarda otonom görevlerini yerine getirebilmesi için algılayıcı kaynaştırma algoritmalarının tasarımını, uygulanmasını ve test edilmesini ele alıyor. Algılayıcı kaynaştırma, farklı algılayıcıların verilerini bir araya getirerek geminin çevresini ve konumunu anlamasını ve görevlerini başarıyla yerine getirmesini sağlayan önemli bir konudur. Bu çalışma, gemilerin daha güvenli ve etkili bir şekilde otonom görevlerini yerine getirmesine yardımcı olmayı hedeflemektedir. Navigasyon hem su üstü hem de su altı araçları için çok önemlidir. Araçlar konum verilerini kullanarak yönlerini belirleyebilirler. Denizciler geçmişte konum belirleme dışında başka yöntemler de kullanmışlardır. Denizcilerin doğru yönü seçebilmeleri için Deniz Seyrüseferi, Pusula ile Yön Belirleme, Yerel ve Göksel Seyrüsefer konularında eğitim almaları gerekir. Ancak insansız su üstü araçlarında, yönün belirlenmesi için GPS gibi global konum belirleme sistemleri dışındaki yöntemlere ihtiyaç duyulur. Bu proje kapsamında, otonom bir gemi için yön tayini ve konum belirleme çalışmaları yapabilen bir sistem geliştirilmiş ve maket bir gemide test edilmiştir. Bu projede insansız deniz aracı, başlangıç noktasından, belirlenen rotaya ilerlemek için pusula kullanmıştır. Daha sonra seyir esnasında görüntü işleme yapılarak geminin konumu belirlenmiştir. Son olarak, gemi otonom bir şekilde rotasını tamamlamıştır. Test ortamında koordinatları bilinen adalar, şamandıralar ve kıyılar gibi noktalar sisteme eklenmiştir. Araç bu noktalara ulaştığında rota yeniden hesaplanmıştır. Otonom gemi projesi kapsamında toplanan veriler detaylı bir şekilde analiz edilerek geminin yönü, konumu ve rotada kalma yeteneği üzerindeki performansı değerlendirilmiştir. İleride yapılacak çalışmalarda farklı ölçüm yöntemleri ve algoritmalar kullanılarak farklılıkların analiz edilmesi ve en verimli yöntem ile geliştirme sürecine devam edilmesi hedeflenmektedir. Bu çalışma, denizde otonom araçların güvenli ve etkin bir şekilde seyir yapabilmesine yönelik önemli adımlardan birini oluşturmaktadır ve ileriye dönük araştırmalara da temel olabilecek potansiyele sahiptir.
Özet (Çeviri)
This project addresses the design, implementation and testing of sensor fusion algorithms to enable the ship to perform autonomous missions when it cannot receive GPS (Global Positioning System) data. Sensor fusion is an important issue as it combines data from different sensors, enabling the ship to understand its surrounddings and location and successfully perform its missions. This study aims to help ships perform autonomous missions more safely and effectively. Navigation is very important for both surface and underwater vehicles. Vehicles can determine their direction using this position data. In the past, mariners have used other methods other than position determination. In order for seafarers to choose the right direction, they should be trained in Marine Navigation, Direction Determination by Compass, Local and Celestial Navigation. However, in unmanned surface vehicles, methods other than global positioning systems such as GPS are needed to determine the direction. Within the scope of this project, a system capable of direction determination and position determination for an autonomous ship was developed and tested on a model ship. In this project, the unmanned marine vehicle used a compass to navigate from the starting point to the determined route. Then, the position of the ship was determined by image processing during the navigation. Finally, the ship completed its route autonomously. In the test environment, points such as islands, buoys and coasts with known coordinates were added to the system. When the vehicle reached these points, the route was recalculated. The data collected within the scope of the autonomous ship project has been analysed in detail and its performance on the ship's direction, position and ability to stay on course has been evaluated. In future studies, the differences will be analysed by using different measurement methods and algorithms and it is aimed to continue the development process with the best method. This study constitutes one of the important steps towards the safe and effective navigation of autonomous vehicles at sea and has the potential to be the basis for future research.
Benzer Tezler
- GPS+GSM+GPRS teknolojileri ile gerçek zamanlı takip sistemi üzerinde geofence mekanizmasının tasarlanması ve GPS konum verilerindeki hata oranının düşürülmesi
Design of geofence mechanism on real time tracking system with GPS+GSM+GPRS techonology and reducing the error rate in GPS location data
ZEYNEP ÖZDEMİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolAnkara ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ BÜLENT TUĞRUL
- GPS/GNSS control stations' data management system design and applications
GPS/GNSS kontrol istasyonları veri yönetim sistemi tasarımı ve uygulamaları
ENGİN TUNALI
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RAHMİ NURHAN ÇELİK
- Sahte GPS sinyallerine karşı gömülü sistem tasarımı ve mekatronik sistemlerde uygulanması
Embedded system design against spoofing GPS signals and its application in mechatronic systems
MUSTAFA TANIŞ
Doktora
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MÜŞTAK ERHAN YALÇIN
- Kuzey Anadolu fayı (KAF) Bolu-Çankırı ve Amasya bölgelerindeki asismik tektonik yapının periyodik GPS ölçümleri ile belirlenmesi
Determination of aseismic tectonic structure in Bolu-Çankiri and Amasya regions through the North Anatolian fault(NAF) with periodic GPS observations
MEHMET NURULLAH ALKAN
Doktora
Türkçe
2018
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN HAKAN YAVAŞOĞLU
- Yapay açıklıklı radar görüntülerindeki atmosferik bozuklukların küresel konum belirleme sistemi ile düzeltilmesi
Correction of atmospheric artifacts over synthetic radar interferometry images with global positioning systems
MEHMET UĞUR ALTIN
Doktora
Türkçe
2013
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ERGİN TARI