Underwater self-correcting path (USCP) prediction system for AUV
OSAA'lar için sualtı kendi kendini düzelten yörünge (SKKDY) tahmin sistemi
- Tez No: 956524
- Danışmanlar: YRD. DOÇ. BESTE BAHÇECİ
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Mekatronik Mühendisliği, Mechatronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Bahçeşehir Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 57
Özet
Otonom Sualtı Araçları (AUV'ler), çevresel izleme, altyapı denetimi ve su altı keşfi gibi çeşitli görevlerde giderek daha fazla kullanılmaktadır. Ancak, GPS sinyalinin bulunmadığı su altı ortamlarda hassas navigasyon hâlâ önemli bir zorluktur; bunun nedeni sensör sapmaları, çevresel bozulmalar ve sınırlı konumlandırma seçenekleridir. Bu araştırma, AUV'lerin rota takibi ve gerçek zamanlı güzergâh düzeltmesini iyileştirmek amacıyla çoklu sensör füzyonu, Genişletilmiş Kalman Filtresi (EKF) ve Oransal-Türevsel (PD) kontrolü bir araya getiren entegre bir çerçeve olan Sualtı Kendini Düzelten Yol (USCP) sistemini tanıtmaktadır. USCP sistemi, MATLAB/Simulink ortamında uygulanmış ve IMU (manyetometreli), Doppler Hız Ölçer (DVL), basınç sensörü, ADCP, sonar ve yalnızca yüzeyde kullanılan GPS gibi sensörlerin gerçekçi modelleriyle test edilmiştir. Simülasyon sonuçları, özellikle dikey konumlandırmada güçlü kestirim performansı göstermiş; ortalama derinlik hatası 0.2 metrenin altında kalmıştır. AUV, hedef konuma yaklaşık 27 metre nihai takip hatasıyla başarılı şekilde yaklaşmıştır. Kontrol performansı ise düşük kümülatif enerji tüketimi ve ani aktüatör komutları olmadan istikrarlı bulunmuştur. Gelecekteki çalışmalar, kontrol esnekliğini artırmak amacıyla Model Öngörülü Kontrol (MPC) ve Pekiştirmeli Öğrenme (RL) entegrasyonunu araştıracaktır. Sistem ayrıca daha yüksek doğrulukta testler için ROS-Gazebo simülasyon ortamına taşınacaktır.
Özet (Çeviri)
Autonomous Underwater Vehicles (AUVs) are increasingly utilized for a variety of tasks such as environmental monitoring, infrastructure inspection, and underwater exploration. However, precise navigation in GPS-denied underwater environments remains a major challenge due to sensor drift, environmental disturbances, and limited localization options. This research introduces the Underwater Self-Correcting Path (USCP) pridiction system—an integrated framework combining multi-sensor fusion, Extended Kalman Filtering (EKF), and Proportional-Derivative (PD) control to improve AUV path tracking and real-time trajectory correction. The USCP system was implemented in MATLAB/Simulink and tested using realistic models for sensors such as IMU with magnetometer, Doppler Velocity Log (DVL), pressure sensor, ADCP, sonar, and GPS (surface use only). Simulation results showed strong estimation performance, especially in vertical positioning, with average depth errors below 0.2 meters. The AUV successfully approached the target location with a final tracking error of approximately 27 meters. Control performance was stable, with low cumulative energy consumption and no abrupt actuator commands. Future work will explore integrating Model Predictive Control (MPC) and Reinforcement Learning (RL) to enhance control adaptability. The system will also be migrated to a ROS-Gazebo simulation environment for higher-fidelity testing.
Benzer Tezler
- Otonom araçların yön güdümünde PAF tabanlı EZKH yönteminin geliştirilmesi
PFF based SLAM method development for autonomous vehicles' navigation
EROL DUYMAZ
Doktora
Türkçe
2018
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ
- Farklı konsantrasyonlardaki sodyum hipokloritin EDTA ve etidronik asit ile farklı kombinasyonlarının simüle edilmiş immatür dişlerin kırılma direncine etkisinin değerlendirilmesi
Evaluation of the effect of different combinations of different concentrations of sodium hypochlorite with EDTA and etidronic acid on fracture resistance of simulated immature teeth
SABINA IMANOVA
Diş Hekimliği Uzmanlık
Türkçe
2022
Diş HekimliğiKırıkkale ÜniversitesiPedodonti Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. VOLKAN ARIKAN
- Asemptomatik donanma dalgıçlarında hiperbarik ortamda oluşabilecek serebral patolojilerin mrg ile incelenmesi ve normal bireyler ile karşılaştırılması
Evaluation of cerebral pathologies caused by hypbaric environment in asymptomatic military divers using magnetic resonance imaging and comparison of normal healthy individuals
İCLAL ERDEM
Tıpta Uzmanlık
Türkçe
2005
Radyoloji ve Nükleer TıpSağlık BakanlığıRadyoloji Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN MUTLU
- Normal ve kendiliğinden yerleşen betonlar ile üretilen sualtı betonu özelliklerinin incelenmesi
Investigation of underwater concrete properties produced with normal and self-compacting concretes
EMRE IŞIK
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
İnşaat MühendisliğiAfyon Kocatepe Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET RAİF BOĞA