Geri Dön

İnsansız hava araçlarında blok zinciri tabanlı uçuş yönetim sisteminin geliştirilmesi

Development of blockchain-based flight management system in unmanned aerial vehicles

PDF İndir

  1. Tez No: 947783
  2. Yazar: DİLARA KILINÇ
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ HARUN ÇELİK
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Uçak Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Erciyes Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 103

Özet

Uçuş yönetim sistemleri, hava araçlarının güvenli ve koordineli bir biçimde çalışabilmesi için sensör verileri ve gerçek zamanlı karar destek mekanizmaları ile İHA'ların durumsal farkındalığını sağlamaktadır. Ancak bu sistemler merkezi bir otoriteye bağımlılık, iletişim kesintileri ve kötü niyetli müdahaleler durumunda veri tutarlılığı ve sürekliliği bakımından zayıflıklar barındırmaktadır. Özellikle sürü halinde görev yapan İHA'ların koordinasyonunda paylaşılan konum ve görev bilgilerine yönelik manipülasyon riski hem uçuş güvenliğini hem de görev başarısını tehdit etmektedir. Bu sorunlara karşı, blok zincir teknolojisinin dağıtık defter yapısı, kriptografik imzalama ve fikir birliği mekanizmaları, merkezi bağımlılığı ortadan kaldırarak veri bütünlüğü, şeffaflık ve güvenlik sağlamaktadır. Bu tez çalışması, küçük ölçekli sürü İHA'larda merkezi otoriteye ihtiyaç duymadan, güvenli ve manipülasyona dayanıklı biçimde veri paylaşılmasını amaçlayan bir Yetki Kanıtı tabanlı temel bir blok zincir mimarisi sunmaktadır. Çalışmada sürü İHA sistemlerinde koordineli görev yürütme esnasında ortaya çıkan güvenlik endişeleri incelenmiştir. Bu koşullarda veri tutarlılığı ve sürekliliğin korunmasının gerekliliği vurgulanmıştır. Önerilen mimaride sürü içerisindeki her bir İHA, yetkilendirilmiş doğrulayıcı rolü üstlenerek blok üretim ve onay süreçlerine katılmaktadır. Akıllı sözleşmeler aracılığıyla konum önerme, oylama ve ortak bir kararın alınması aşamaları otomatik olarak yürütülmektedir. Çalışma, sanal ortamda gerçekleştirilmiş ve doğrulanmıştır. Çalışmada saldırgan İHA senaryosu tanımlanarak mimarinin çalışması test edilmiştir. Senaryoda sürü içerisinde konum bilgisinin paylaşımı ele alınmıştır. Her bir turda konum bilgisi önerme, oylama ve karar işlemlerinin gecikme süreleri, ağ trafiği, bellek kullanımı yüzdeleri kaydedilip analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, Yetki Kanıtı tabanlı blok zincirin konum verisinin değiştirilemez biçimde paylaşılmasını sağlarken, ağ kesintilerine ve olası siber saldırılarına karşı dayanıklılık gösterdiğini ortaya koymaktadır. Doğrulayıcı düğümler arasında dengeli blok dağılımı sağlanmıştır. Bu veriler, Yetki Kanıtı tabanlı fikir birliği yönteminin sürü İHA koordinasyonu için güvenilir bir temel oluşturduğunu göstermektedir.

Özet (Çeviri)

Flight management systems enhance the situational awareness of unmanned aerial vehicles by integrating sensor data with real time decision support mechanism, thereby ensuring their safe and coordinated operation. However, dependence on a centralized authority introduces vulnerabilities in data consistency and continuity in the face of communication interruptions or malicious interference. In particular, in swarm UAV operations, the risk of manipulation of shared position and mission information threatens both flight safety and mission success. To address these challenges, blockchain technology, with its distributed ledger structure, cryptographic signing, and consensus mechanisms, eliminates central dependence and provides data integrity, transparency, and security. This thesis proposes a foundational Proof of Authority (PoA) blockchain architecture aimed at enabling secure and tamper resistant data sharing among small-scale UAV swarms without reliance on a central authority. The study examines security concerns arising during coordinated swarm missions, emphasizing the necessity of preserving data consistency and continuity under adverse conditions. In the proposed architecture, each UAV assumes an authorized validator role, participating in block production and validation processes. Through smart contracts, the stages of position proposal, voting, and collective decision-making are automated. The framework is implemented and validated in a virtual environment. An adversarial UAV scenario is defined to test the architecture's resilience: within this scenario, the sharing of position information among swarm members is examined. During each round, metrics such as latency of position proposal, voting, and decision operations, network traffic, and memory usage percentages are recorded and subjected to statistical analysis. The results demonstrate that the PoA-based blockchain ensures immutable sharing of position data while exhibiting resilience to network disruptions and potential cyberattacks. A balanced distribution of block production among validator nodes is achieved. These findings indicate that the Proof of Authority solution provides a reliable foundation for swarm UAV coordination.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    947969

    Secure communication for MUM-T: a blockchain and lightweight cryptography framework

    MUM-T için güvenli i̇letişim: bir blokzincir ve hafif kriptografi çerçevesi

    HALİMCAN YAŞAR

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2025

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. ŞERİF BAHTİYAR

  2. Tez No

    889962

    İnsansız hava araçlarının kritik uçuş verilerini güvenli depolayan ve arazi koşullarına göre otonom iniş yapabilen açıklanabilir yapay zeka tabanlı bir uygulama

    A comprehensible artificial intelligence based application that securely stores critical flight data of unmanned aerial vehicles and enables autonomous landing based on terrain conditions

    MUZAFFER EYLENCE

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Mekatronik MühendisliğiIsparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi

    Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. BEKİR AKSOY

    ÖĞR. GÖR. REMZİ GÜRFİDAN

  3. Tez No

    929083

    A blockchain-based enhanced security system for IoT platforms

    IoT platformları ıçın blockchaın tabanlı gelışmış güvenlık sıstemı

    ABDULLAH AL MOKDAD

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2023

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya Üniversitesi

    Bilgisayar ve Bilişim Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ ÜNAL ÇAVUŞOĞLU

  4. Tez No

    739913

    İnsansız hava araçlarında blok zincir teknolojisini kullanarak veri güvenilirliğini ve gizliliğini arttırma

    Increasing data reliability and privacy by using blockchain technology in unmanned aerial vehicles

    BURAK YILMAZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2022

    Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSelçuk Üniversitesi

    Bilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT KÖKLÜ

  5. Tez No

    656120

    Coğrafi bilgi teknolojileri ve akıllı uygulama teknolojileri ile kırsal kalkınmanın değerlendirilmesi

    The evaluation of rural development through geographical information and smart application technologies

    LEVENT ERDOĞAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2021

    Mühendislik BilimleriErciyes Üniversitesi

    Harita Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ SEMİH HALİL EMÜR

Geri Dön