Taktik seviye bir insansız hava aracı için durum açıları kestirimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Ankara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2016

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: TUĞRUL AYDEMİR

Danışman: ASIM EGEMEN YILMAZ

Özet:

Bu tez çalışmasında bir insansız hava aracının durum açılarını belirlemek üzere; durum açıları ve dönü ölçer sabit kayma kararsızlığından oluşan durum uzay modeli ile durum açıları ölçümlerini içeren üç farklı ölçüm modeli oluşturulmuştur. Bu üç farklı ölçüm modeli ile üç farklı genişletilmiş Kalman filtresi tasarlanarak; ataletsel ölçüm birimi, küresel konumlandırma sistemi, hava veri ölçüm sistemi ve manyetik pusula verileri kullanılarak sensör füzyonu gerçekleştirilmiştir. Üç ölçüm modelinden küresel konumlandırma sisteminin kullanıldığı model birincil ölçüm modeli olarak ele alınmıştır. Diğer iki ölçüm modeli küresel konumlandırma sistemi kayıplarında kullanılmak üzere önerilmiştir. Bu iki model hücum açısı ve yana kayış açısı sensörlerinin hava aracı konfigürasyonunda yer alıp almaması durumuna göre kullanılmaktadır. Her bir genişletilmiş kalman filtresi, taktik seviye bir insansız hava aracından alınan, uzun süreli ve bütün uçuş fazlarını kapsayan gerçek uçuş verileri kullanılarak bir benzetim ortamında çalıştırılmıştır. Sonuçlar aynı hava aracında bulunan, daha yüksek sınıfta sensörler içeren ve maliyeti yüksek başka bir sistem ile karşılaştırılmıştır. Bu karşılaştırma ortalama kare hatası, hatanın varyansı ve ilinti katsayısı parametreleri ele alınarak değerlendirilmiştir.AbstarctIn this study, three different measurement models are created that contain attitude measurement, state space model which contains attitude and gyroscope bias drift to determine an attitude for unmanned air vehicle. With these three different measurement models, three different extended Kalman filters were designed and the sensor fusion was performed using the inertial measurement unit, the global positioning system, the air data measurement system and the magnetic compass data. The global positioning system model is used as primary measurement model of the three different measurement models. The other two measurement models are proposed to use in global positioning system losses. These measurement models are used according to whether angle of attack and angle of sideslip sensor are in air vehicle configuration. Each model runs in simulation environment that using long term real flight data which included as all flight phases, taken from tactical grade an unmanned air vehicle. The results are compared with high cost another system which includes high grade sensors with the same air vehicle. This comparison is evaluated according to mean square error, variance of error and correlation coefficient parameters.