Air traffic control by optimal path planning
Optimum yol planlaması ile hava trafik kontrolü
- Tez No: 902019
- Danışmanlar: DOÇ. DR. HABİB KANBEROĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrol, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Computer Engineering and Computer Science and Control, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Hava Trafik Kontrolü, Yol Planlama, Yol Takibi, Uçak Kinematiği, Güzergah Optimizasyonu, Uçuş Emniyeti, İniş süreci, Air Traffic Control, Path Planning, Path Tracking, Aircraft Kinematics, Trajectory Optimization, Flight Safety, Landing process
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Türk Hava Kurumu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 100
Özet
Küresel havacılık endüstrisinin artan talepleri, hava trafik kontrolü (ATC) yönetiminin zorluklarını karşılamak için yenilikçi çözümler gerektiriyor. Bu çalışma, mevcut konum ve hıza göre yön açısını ve hızını ayarlamak için doğrusal olmayan sistemi kullanarak hava trafik kontrolünde yol planlamasını optimize etmek için kullanılan kontrol hesaplama algoritmalarından (CCA) yararlanarak, optimal yörünge planlama ve izlemenin entegrasyonunu görmektedir. Onun değişim hızı. Bu araştırma, bir uçağın hareketini yöneten bir dizi diferansiyel denklem kullanarak, uçağın yörünge planlaması ve takibi için nokta-kütle modeli olarak kinematik bir model sunmaktadır. Model, sırasıyla hız ve yön açısı değişikliklerini tanımlamak için ivmenin teğetsel ve normal bileşenlerini dikkate alır. Bu kinematik çerçeve, belirli bir yol tanımlayarak ve hızının ve yön açısının hassas kontrolü yoluyla uçağın istenen yörüngeye uymasını sağlayarak MATLAB optimizasyon aracını kullanarak en uygun yolun hesaplanmasını sağlar. Yaklaşım, uçağın konumunu ve yönelimini sürekli olarak güncellemek için kinematik denklemlerden yararlanıyor ve planlanan görevi yüksek doğrulukla takip etmesini sağlıyor. Kullanılan modellerin etkinliğini değerlendirmek amacıyla simülasyon kurulumunu ve veri toplama protokollerini açıklamak için MATLAB/SIMULINK aracı kullanılmıştır. Ayrıca, hava trafik kontrolünde yol planlama ve yol takibi için sağlam bir çözüm sunarak verimli rota optimizasyonuna ve gelişmiş güvenliğe olanak tanır. Önerilen modelin etkinliği, karmaşık uçuş yollarını idare etme ve uçaklar arasında çarpışmayı önlemek için değişen uçuş koşullarına dinamik olarak uyum sağlama yeteneğini gösteren simülasyonlar yoluyla doğrulanmıştır.
Özet (Çeviri)
The rising demands of the global aviation industry require innovative solutions to meet the challenges of air traffic control (ATC) management. This study sees the integration of optimal trajectory planning and tracking, specifically leveraging the control computation algorithms (CCA) used to optimize path planning in air traffic control by using the non-linear system to adjust the heading angle and velocity based on the current position and its rate of change and also uses numerical integration method called the Runge-Kutta 4th order (RK4) to solve a system of differential equations. This research presents a kinematic model as a point-mass model for aircraft trajectory planning and tracking, using a series of differential equations that govern the motion of an aircraft. The model considers the tangential and normal components of acceleration to describe the velocity and heading angle changes, respectively. This kinematic framework enables the computation of an optimal path using the MATLAB optimization tool by defining a specific path and ensuring the aircraft adheres to the desired trajectory through precise control of its velocity and heading angle. The approach leverages the kinematic equations to continuously update the aircraft's position and orientation, ensuring that it follows the planned mission with high accuracy. The MATLAB/SIMULINK tool has been used to describe the simulation setup and data collection protocols to evaluate the effectiveness of the models used. It also provides a robust solution for path planning and path tracking in air traffic control, allowing for efficient route optimization and improved safety. The effectiveness of the proposed model is validated through simulations, demonstrating its capability to handle complex flight paths and adjust dynamically to changing flight conditions to ensure collision-free between aircraft.
Benzer Tezler
- Hava kirliliği konusunda çevre bilgi sistemi tasarımı ve gerçekleştirilmesi pilot projesi
Design of an information system about air pollution
HARUN İYİDİKER
- Havalimanlarında sis hadisesinin CAT kategorileri temelinde incelenmesi ve yeni bir yaklaşım olarak rüyetografların geliştirilerek uygulanması
Investigation of fog in airports based on CAT categories and the development and application of visionographs as a novel approach
OSMAN TEK
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Meteorolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiMeteoroloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AHMET DURAN ŞAHİN
- Hava trafik kontrolde ayırma yöntemlerinin uçak emisyonları üzerindeki etkisinin optimizasyonu
Optimization of the effect of air traffic control separation methods on aircraft emissions
MUSTAFA ÖZDEMİR
Doktora
Türkçe
2024
Havacılık ve Uzay MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiHava Trafik Kontrol Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZNUR USANMAZ
- Decentralized Kalman filter approach for multi-sensor multi-target tracking problems
Çoklu sensör çoklu hedef izleme problemleri üzerine bir dağıtılmış Kalman filtresi yaklaşımı
FAWZIA ABDIEN ALI ABDULLA
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiSakarya ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Assoc. Prof. Dr. AŞKIN DEMİRKOL
- Single airport ground holding problem:An application in Adnan Menderes Airport
Tek meydanlı yerde bekleme problemi: Adnan Menderes Havalimanında bir uygulama
AYŞEGÜL SATILMIŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Endüstri ve Endüstri MühendisliğiDokuz Eylül ÜniversitesiEndüstri Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. GONCA TUNÇEL