Heterojen insansız hava aracı sürüleri için müzakere tabanlı dağıtık dinamik görev atama algoritması ve ajan haberleşme dili geliştirilmesi
Auction based distributed task assignment algorithm and agent communication language development for heterogeneous unmanned aerial vehicle swarms
- Tez No: 939687
- Danışmanlar: PROF. DR. ASIM EGEMEN YILMAZ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Ankara Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 199
Özet
İnsansız hava aracı (İHA) teknolojisindeki hızlı ilerlemeler, İHA sürülerinin geliştirilmesine olanak tanımış ve bu sistemler birçok yenilikçi uygulamada kullanılmaya başlanmıştır. İHA sürüleriyle ilgili karşılaşılan temel sorunlardan biri olan görev atama problemi, bu tez çalışmasında ele alınmış ve karmaşık zaman aralığı kısıtlarına sahip çoklu görev atama problemini çözmek için yenilikçi ve dağıtık bir yöntem olan Harmony Drone Task Allocation (DTA) geliştirilmiştir. Harmony DTA, heterojen İHA sürülerinde görevlerin zaman kısıtları ve çevresel değişkenler göz önünde bulundurularak verimli bir şekilde atanmasını ve yürütülmesini hedeflerken, toplam sistem maliyetini ve görev icra zamanındaki gecikmeleri minimize etmeyi amaçlamaktadır. Dinamik ortamlarda sürünün, yeni eklenen görevleri etkin bir şekilde üstlenebilmesi için algoritma, fikir birliği odaklı açık artırma mekanizmasını ve dedikodu tabanlı bir yaklaşımı entegre etmektedir. Bu sayede, dağıtık görev atama süreçleri hızlandırılırken iletişim yükü de minimize edilmektedir. Ayrıca, dedikodu tabanlı fikir birliği algoritması, haberleşme limitli ortamlarda yüksek güvenilirlik sağlamaktadır. Algoritmanın performansı, farklı senaryolar altında Monte Carlo simülasyonları ile analiz edilmiştir. Simülasyon sonuçları, Harmony DTA algoritmasının toplam sistem maliyetini en aza indirme, görev yürütme gecikmelerini azaltma ve değişen çevresel karmaşıklıklar boyunca ölçeklenebilirliği sürdürme konusundaki etkinliğini doğrulamaktadır. Harmony DTA, optimalite ve hesaplama verimliliği arasında iyi bir denge sağlamaktadır ve bu nedenle merkezi olmayan İHA sürülerinde dinamik görev atamasını içeren gerçek dünya uygulamaları için literatürde önerilen referans algoritmalara kıyasla rekabetçi bir seçenek olarak öne çıkmaktadır.
Özet (Çeviri)
The rapid advancements in unmanned aerial vehicle (UAV) technology have facilitated the development of UAV swarms, which are now employed in numerous innovative applications. One of the fundamental challenges associated with UAV swarms, the task assignment problem, is addressed in this thesis through the development of an innovative and distributed method called Harmony Drone Task Allocation (DTA) to solve complex multi-task assignment problems with time window constraints. Harmony DTA aims to efficiently assign and execute tasks in heterogeneous UAV swarms by considering task time constraints and environmental variables, while minimizing total system costs and delays in task execution time. To enable the swarm to effectively incorporate newly introduced tasks in dynamic environments, the algorithm integrates a consensus-based auction mechanism with a gossip-based approach. This integration accelerates distributed task assignment processes while minimizing communication overhead. Moreover, the gossip-based consensus algorithm ensures high reliability in communication-limited environments. The algorithm's performance was analyzed through Monte Carlo simulations under various scenarios. The simulation results validate the effectiveness of the Harmony DTA algorithm in minimizing total system costs, reducing task execution delays, and maintaining scalability amid varying environmental complexities. Harmony DTA strikes a good balance between optimality and computational efficiency, making it a competitive alternative to reference algorithms in the literature for real-world applications involving dynamic task allocation in decentralized UAV swarms.
Benzer Tezler
- Heterojen çoklu insansız hava-kara-deniz araç sürüleri için kuantum hesaplama tabanlı akıllı işbirlikçi kontrol yaklaşımları
Quantum computing based intelligent collaborative control approaches for heterogeneous multi-swarms of unmanned aerial-ground-marine vehicles
NİGAR ÖZBEY
Doktora
Türkçe
2025
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolFırat ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MEHMET KARAKÖSE
- 6N yüksek irtifa platform sistemleri için antipodal vivaldi anten tasarımı
Antipodal vivaldi antenna design for 6G high altitude platform system (HAPS)
ALİ ALPEREN KILIÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
- Active slam with informative path planning for heterogeneous robot teams
Heterojen robot takımları için bilgilendirici yol planlamalı aktif EZKH
MEHMET CANER AKAY
Doktora
İngilizce
2020
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Nokta bulutu verilerinin yerel geoit modellerinin değerlendirilmesinde kullanılması üzerine bir inceleme
An investigation on the use of point cloud data in evaluation of local geoid models
EMRAH ÖZÖGEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Jeodezi ve Fotogrametriİstanbul Teknik ÜniversitesiGeomatik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SERDAR EROL
- Cooperative localization and control for heterogeneous mobile robots
Heterojen mobil robotlar için işbirlikçi konumlandırma ve kontrol
AHMET MUSTAFA KANGAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ SİNAN ÖNCÜ