Weapon-target assignment for air defense of naval forces: Models and heuristics
Deniz kuvvetlerinin hava savunması için silah-hedef atama: Modeller ve sezgisel yöntemler
- Tez No: 901786
- Danışmanlar: PROF. DR. ÖMER KIRCA, PROF. DR. ORHAN KARASAKAL
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği, Industrial and Industrial Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Endüstri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 160
Özet
Deniz görev gruplarının hava savunması, dost deniz unsurlarının hava tehditlerine karşı korunmasıdır. Savunulan unsurlara yönelik tehdidi en aza indirme hedefi, kıt savunma kaynaklarının hedeflere optimum şekilde tahsis edilmesini gerektirir. Hava savunma harbinde olayların dinamik yapısını ele almak için esnek komuta ve kontrol işlevselliği esastır. Tek bir gemi veya görev grubu hava savunma ortamında sensörler ve silahlar arasında koordinasyon ve otomasyon sağlanmalıdır. Kararların otomasyonu konusunda etkin karar desteği sağlamak için gemilerin komuta kontrol sistemlerinde online olarak hızlı ve etkin algoritmalara ihtiyaç duyulmaktadır. Deniz hava savunma planlaması (NADP) problemi, dost unsurlara yönelik tüm düşman tehditlerinin imha edilme olasılığının maksimize edilmesi için gemilerin manevra kararları ile silah/sensör atama/çizelgeleme faaliyetlerini içerir. NADP problemi, 1950'lerden beri literatürde yoğun olarak çalışılan Silah Hedef Atama (WTA) probleminin özel bir versiyonu olarak tanımlanabilir. Diğer çalışmalarla karşılaştırıldığında, NADP problemi, problem tanımını daha gerçekçi ve uygulanabilir hale getiren yeni özellikler içermektedir. Bu problemde sensör atama gereksinimleri, silah/sensör kör sektörleri, sıra bağımlı hazırlık süreleri ve geminin radar kesit alanı hususları da ele alınmaktadır. Bu tez çalışmasında, NADP kararlarının otomasyonu konusunda hızlı ve etkin karar desteği sağlayan kesin/sezgisel çözüm yaklaşımlarının geliştirilmesi amaçlanmıştır. NADP probleminin matematiksel modellenmesi sunulmuş ve Statik ve Dinamik problem için heuristik çözüm yaklaşımları geliştirilmiştir. Sonuçlar geliştirilen heuristik yaklaşımların NADP problemini çözmede hem hızlı hem de etkili olduğunu göstermektedir.
Özet (Çeviri)
Air defense in maritime environment is the protection of friendly naval assets against aerial threats. The objective of minimizing the threat to the defended assets requires optimal allocation of scarce defense resources to the targets. Flexible command and control functionality is necessary to handle the dynamic nature of events in air defense. Coordination and automation should be ensured between sensors and weapons in single ship or task group air defense environment. To provide effective decision support on the automation of the decisions, fast and efficient algorithms are needed in the command-and-control systems of ships. The naval air defense planning (NADP) problem consists of maneuvering decisions of the ships and assigning/scheduling weapons and sensors to threats so that the total expected survival probability of friendly units is maximized. The NADP problem can be defined as a specific version of the Weapon Target Assignment (WTA) problem, which has been extensively studied in the literature since 1950s. Compared to other studies, the NADP problem includes new features that makes the problem definition more realistic and applicable. It also deals with sensor assignment requirements, weapon/sensor blind sectors, sequence dependent setup times and ship's radar signature. In this thesis work, the development of exact/heuristic solution approaches that provide fast and efficient decision support on the automation of the NADP decisions is aimed. A mixed-integer nonlinear programming (MINLP) model of the NADP problem is presented and heuristic solution approaches are developed for both Static and Dynamic problem. The computational results demonstrate that these heuristic approaches are both fast and efficient in solving the NADP problem.
Benzer Tezler
- Optimal air defense strategies for a naval task group
Bir deniz görev grubu için optimal hava savunma stratejileri
ORHAN KARASAKAL
Doktora
İngilizce
2004
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NUR EVİN ÖZDEMİREL
DOÇ. DR. LEVENT KANDİLLER
- Algorithms for the weapon - target allocation problem
Silahların hedeflere tahsisi problemine yönelik algoritmalar
AYŞE TURAN
Yüksek Lisans
İngilizce
2012
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALİT OĞUZTÜZÜN
PROF. DR. ADNAN YAZICI
- Hava hedefleri için bulanık mantık ile tehdit algılama ve silah atama algoritması geliştirilmesi
Development of a threat detection and weapon assignment algorithm with fuzzy logic for air targets
TAYLAN ÖZGÜR ÜLTEN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiGazi ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖMER FARUK BAY
- Silah hedef atama ve konumlandırma probleminde melez algoritmaların uygulaması
Application of hybrid algorithms on weapon targetassignment and location problem
EYÜP DURGUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Endüstri ve Endüstri Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÖZGÜR KABAK
- İbrahim Kami B. Ali'nin (ö.1807'den sonra) 'Humbara Risalesi' metinsel ve tarihsel analizi
Historical context and technical analysis of 'Humbara Risalesi' of İbrahim Kami B. Ali (D. after 1807)
BEKİR HAKAN SUNGUROĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Bilim ve Teknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiBilim ve Teknoloji Tarihi Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HASAN KARATAŞ
PROF. DR. ATİLLA BİR