Coordination and control of a swarm of missiles
Bir füze sürüsünün koordinasyonu ve kontrolü
- Tez No: 938371
- Danışmanlar: PROF. DR. VEYSEL GAZİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Aviyonik Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 85
Özet
Bu tez, füze sürülerinin üç boyutlu (3B) uzayda, yüksek doğruluklu altı serbestlik dereceli (6-DOF) doğrusal olmayan dinamikler altında, önceden tanımlanmış iki boyutlu (2B) politopik bir hedef bölgeye eşzamanlı olarak ulaşmasını sağlamak için kapsamlı bir işbirlikçi güdüm çerçevesi sunmaktadır. Geleneksel yaklaşımların sıklıkla sistem modellerini basitleştirdiği veya işbirlikçi güdüm probleminin yalnızca sınırlı yönlerini ele aldığı durumların aksine, bu araştırma zaman senkronizasyonu, formasyon kontrolü, çarpışmadan kaçınma ve dinamik modelleme süreçlerini bütünleşik bir strateji içerisinde bir araya getirmektedir. Önerilen çerçeve, çekim-itim tabanlı formasyon kontrolü ile çarpışmasız ve uyumlu sürü formasyonları sağlamanın yanı sıra, hedefe hassas bir şekilde ulaşmayı mümkün kılmak için Oransal Seyir Güdümü (Proportional Navigation Guidance, PNG) yöntemini kullanmaktadır. Çalışmanın önemli bir yeniliği, sürü ajanlarının belirlenen hedef bölgesine eşzamanlı ulaşımını sağlarken, görev kısıtlarına uygun bir uzaysal dağılımı korumalarına olanak tanıyan uyarlanabilir varış bölgesi ayar mekanizmasıdır. Ayrıca, tamamen dağıtılmış kontrol mimarisi, sürü ajanlarının yerel ve paylaşılan bilgilere dayanarak merkezi olmayan kararlar almasını sağlayarak ölçeklenebilirlik ve dayanıklılık sunmaktadır. Gerçekçi aerodinamik ve operasyonel koşullar altında yapılan simülasyon sonuçları, önerilen çerçevenin hedef bölgede eşzamanlı ulaşımı sağlama ve füze arası güvenli mesafeleri koruma konusundaki etkinliğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, mevcut literatürdeki önemli boşlukları doldurarak, karmaşık ve zaman açısından kritik görevler için pratik uygulamalara zemin hazırlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis introduces a comprehensive cooperative guidance framework tailored for missile swarms to achieve simultaneous strikes within a predefined two-dimensional (2D) polytopic target region in three-dimensional (3D) space under high-fidelity six-degrees-of-freedom (6-DOF) nonlinear dynamics. Unlike traditional approaches that simplify system models or address limited aspects of cooperative guidance, this research integrates time synchronization, formation control, collision avoidance, and dynamic modeling into a cohesive strategy. The proposed framework leverages attraction-repulsion-based formation control to ensure collision-free, cohesive swarm formations, coupled with Proportional Navigation Guidance (PNG) for precise target interception. A key innovation is the adaptive adjustment mechanism for arrival regions, enabling synchronized strikes while maintaining spatial distributions that conform to mission constraints. Additionally, the fully distributed control architecture ensures scalability and robustness by allowing decentralized decision-making among swarm agents. Simulation results, conducted under realistic aerodynamic and operational conditions, demonstrate the efficacy of the framework in achieving simultaneous arrival within the target region and maintaining safe inter-missile distances. This study advances the field of cooperative missile guidance by addressing key gaps in existing literature, paving the way for practical deployment in complex, time-critical missions.
Benzer Tezler
- Analysis of a multi-agent system with social value orientation
Sosyal değer yönelimli çok etmenli bir sistemin analizi
MEHMET ALP MERZİ
Doktora
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiMarmara ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. VEYSEL GAZİ
- The control and optimization of swarm robots on ROS2 platform
ROS2 platform üzerinde sürü robotlarının kontrolü ve optimizasyonu
MOHAMMED SEDEG
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Mekatronik MühendisliğiKarabük ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. CAN BÜLENT FİDAN
- Development of a predictive search model of flocking for robot swarms
Robot sürülerinin hareketi için tahminsel arama modeli geliştirilmesi
GİRAY ÖNÜR
Yüksek Lisans
İngilizce
2023
Makine MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ALİ EMRE TURGUT
DOÇ. DR. EROL ŞAHİN
- A hierarchical key assignment scheme: A unified approach for scalability and efficiency, with a specialized implementation in cloud computing
Hiyerarşik anahtar atama şeması: Ölçeklenebilirlik ve verimlilik için bütünleşik bir yaklaşım ve bulut bilişim için özelleştirilmiş bir gerçekleme
İBRAHİM ÇELİKBİLEK
Doktora
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiBilişim Uygulamaları Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ENVER ÖZDEMİR
- Swarm fighter aircraft control with deep reinforcement learning approach
Derin pekiştirmeli öğrenme ile sürü savaş uçaklarının kontrolü
METİN SARI
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FİKRET ÇALIŞKAN