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: Belirtilmemiş.
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
- Bromtimol mavisi, bromkresol moru ve klorfenol kırmızısı indikatörleri katılmış özel besiyerlerinin sütlerde antibiyotik belirtilmesine uygunluğu üzerine araştırmalar
Başlık çevirisi yok
ESENGÜL TUNCER
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiSüt Teknolojisi Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN YAYGIN
- 1,3-difenil-4,5-bis(hidroksiimino)-imidazolidin ve Ni(II), Cu(II), Pd(II), UO2(VI) komplekslerinin sentezi
Başlık çevirisi yok
VEFA AHSEN
Doktora
Türkçe
1984
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ÖZER BEKAROĞLU
- Tekstil boyamacılığında atık flottede boyama imkanları üzerine araştırma
Başlık çevirisi yok
MEHMET YAKARTEPE
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Tekstil ve Tekstil MühendisliğiEge ÜniversitesiTekstil Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. KERİM DURAN
- Şeker şurubunun inversiyonuna etki eden kimi faktörlerin araştırılması
Başlık çevirisi yok
SAİDE GÜNERİ
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiTarım Bilimleri ve Teknolojileri Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ÜNAL YURDAGEL
- Çorum toprak sanayii malzeme sahası olarak Sazköy killerinin etüdü
The Investigation of the Sazköy clays as meterial deposit for Çorum brick and the industry
METİN ARSLAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
İnşaat MühendisliğiGazi ÜniversitesiYapı Eğitimi Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. RECEP KILIÇ