Çok maksatlı ölçeklenebilir insansız su altı aracı dizaynı
Multi-purpose scaleable unmanned underwater vehicle design
- Tez No: 960746
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET GÜLTEKİN AVCI
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Gemi Mühendisliği, Marine Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Yıldız Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Gemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Bilim Dalı
- Sayfa Sayısı: 144
Özet
Bu tez çalışması, çok amaçlı görev gereksinimlerine uygun modüler ve ölçeklenebilir bir Otonom Su Altı Aracı (AUV) tasarımı ve entegrasyonunu kapsamlı şekilde ele almaktadır. Çevresel izleme, deniz tabanı haritalama, askeri keşif ve kirlilik değerlendirmesi olmak üzere dört temsilî görev senaryosu incelenerek sistem gereksinimleri tanımlanmış ve alt sistem seçimi yönlendirilmiştir. Her senaryo için çok spektral kameralar, çok parametreli su kalitesi sensörleri ve sonar dizileri gibi uygun sensör grupları; batarya kapasiteleri, enerji bütçeleri ve fırçasız DC motorlar ile değişken pervane konfigürasyonlarını içeren tahrik seçenekleri belirlenmiştir. Gövde, burun, orta gövde ve kuyruk olmak üzere üç bölümde parametrik matematiksel eğrilerle modellenmiş; modüler montaj ara yüzleri ve basınca dayanım kısıtlamaları göz önünde bulundurularak optimize edilmiştir. Sensör entegrasyon çalışmaları, iç hacim ve yük kütlesini, ampirik form direnci katsayıları ile Reynolds sayısına dayalı sürtünme direnci tahminleri arasındaki dengeyi sağlayacak şekilde yürütülmüştür. Batarya sistemi tasarımında, görev süresine ilişkin gereksinimler ampirik enerji tüketim modelleriyle karşılanmış ve alternatif batarya paketlerinin hidrodinamik etkileri sayısal olarak değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, önerilen modüler AUV mimarisinin farklı görevler arasında hızlı yeniden konfigürasyon imkânı sunarak sensör yükü, enerji deposu ve hidrodinamik performans arasında optimal bir denge sağladığını göstermektedir. Ölçeklenebilir gövde tasarımı ise hem enerji verimliliğini artırmakta hem de yeterli yük kapasitesi sunmaktadır. Genel olarak bu çalışma, görev analizinden sensör, batarya ve tahrik entegrasyonuna kadar uzanan bütünleşik bir tasarım ve optimizasyon çerçevesi sunarak esnek, çok amaçlı AUV mühendisliğine katkı sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This thesis comprehensively addresses the design and integration of a modular, scalable Autonomous Underwater Vehicle (AUV) tailored to multi-mission requirements. Four representative mission scenarios—environmental monitoring, seabed mapping, military reconnaissance, and pollution assessment were analyzed to define system requirements and guide subsystem selection. For each scenario, appropriate sensor suites (e.g., multispectral cameras, multiparameter water-quality probes, sonar arrays), battery capacities, energy budgets, and propulsion options (brushless DC motors with variable propeller configurations) were specified. The hull was parametrically modeled in three sections (nose, mid-body, and tail) using mathematical curves and optimized for modular assembly interfaces and pressure-resistance constraints. Sensor integration studies balanced internal volume and payload mass against empirically derived form drag coefficients and Reynolds-number based friction drag estimates. Battery system design incorporated mission endurance requirements via empirical energy-consumption models, and the hydrodynamic effects of alternative battery packages were evaluated numerically. Results demonstrate that the proposed modular AUV architecture enables rapid reconfiguration across diverse missions, achieving an optimal trade off between sensor payload, energy storage, and hydrodynamic performance. The scalable hull design affords both enhanced energy efficiency and adequate payload capacity. Overall, this work presents an integrated design and optimization framework from mission analysis through sensor, battery, and propulsion integration that advances flexible, multi-purpose AUV engineering.
Benzer Tezler
- Highly modular and scalable power module platform for railway traction converter applications
Raylı ulaşım cer konverteri uygulamaları için modüler ve ölçeklenebilir güç modülü platformu
EKREM RAUF GÜNEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2024
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SALİH BARIŞ ÖZTÜRK
- Fast, efficient and dynamically optimized data and hardware architectures for string matching
Dizi eşleme amaçlı verimli veri ve donanım mimarileri
SALİH ZENGİN
Doktora
İngilizce
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HASAN CENGİZ GÜRAN
DOÇ. DR. ŞENAN ECE SCHMİDT
- APT kaynaklı ataklara karşı dayanıklı etmen tabanlı ve ontolojik veri sızıntısı önleme sistemi
Agent based and ontological data leakage prevention system against advanced persistent threats
EMRAH KAYA
Doktora
Türkçe
2024
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve KontrolSakarya ÜniversitesiBilgisayar Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZÇELİK
- Çok maksatlı hibrid insansız hava aracı sistemi geliştirilmesi
Development of optionally piloted unmanned aerial vehicle system
HALİL İBRAHİM DONBALOĞLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2014
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATA MUGAN
DOÇ. DR. VASFİ EMRE ÖMÜRLÜ
- Çok maksatlı savaş uçağı iniş takımlarında bağlantı elemanları tasarımı ve analizi
Multi-role fighter aircraft landing gear fasteners-bulkhead design and anaysis
OĞUZHAN ORHAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Savunma ve Savunma Teknolojileriİstanbul Teknik ÜniversitesiSavunma Teknolojileri Ana Bilim Dalı
PROF. DR. İBRAHİM ÖZKOL