Sürü halinde hareket eden insansız hava araçları için çok amaçlı yol planlaması ve toplanma optimizasyonu
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, ELEKTRİK-ELEKTRONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2020
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: ANIL ULAŞ KOÇAK
Danışman: ÖKKEŞ TOLGA ALTINÖZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Yapılan araştırmalar, İnsansız Hava Araçları (İHA)'nın kullanım alanlarının gün geçtikçe genişlediğini ve gelecekte de birçok ihtiyaca çözüm üretebileceğini göstermektedir. Ayrıca, birden fazla koordineli hareket eden İHA'nın, tekil kullanılan İHA'lara göre, karmaşık görevleri daha etkin şekilde yerine getirebileceğini gösteren çalışmalar yürütülmektedir. İHA'ların kabiliyetleri, faydalı yük kapasitesi, depolanan enerji miktarı ve sensör teknolojisi gibi sınırlar nedeniyle fiziksel olarak kısıtlanmaktadır. Bu durum da İHA'ların hedef bölgeye kısa yol üzerinden gitmesi gerekliliğini oluşturmaktadır. Bu tez çalışmasında bu problem, tekil veya çoklu hareket eden İHA'ların otonom yol planlama kabiliyetini arttırabilmek amacıyla, iki türlü ele alınmaktadır. İlk olarak, tek bir İHA'nın hedefe otonom planlanan optimal yol üzerinden gitmesi problemi ele alınmıştır. Ardından, sürü halinde koordineli hareket eden İHA'ların hedef bölgede toplanması problemi ele alınmıştır. Bu amaçla, 2 ve 3 boyutlu farklı zorluktaki haritalarda, hareket planlama problemlerinde sıkça kullanılan HTRA, HTRA*, HTRA*-Akıllı ve OYH algoritmalarıyla İHA'ların yol planlama ve toplanma benzetimi yapılmıştır. Sonrasında, elde edilen yollar, yol uzunluğu, manevra büyüklüğü, enerji ve maksimum dönüş açısı amaç fonksiyonlarını minimum maliyetlendirilerek çok amaçlı optimizasyon (ÇAO) çalışması yürütülmüştür. ÇAO çalışmalarında, BSGA-II ve ATÇAEA evrimsel algoritmaları kullanılmıştır. Elde edilen her iki algoritma sonuçları, Hiper-Hacim (HHM) ve boşluklama (BM) metrikleri kullanılarak karşılaştırılmıştır. Sonuçlar analiz edildiğinde, planlanan yol ve toplanma rotalarının iyileştirildiği gözlemlenmiştir.