İnsansız hava araçlarının topolojik mesafe tabanlı sürü halinde hareket etmesi
Tez Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Süleyman Demirel Üniversitesi, Mühendislik ve Doğa Bilimleri Fakültesi, Bilgisayar Mühendisliği Bölümü, Türkiye
Tez Danışmanı: Fatih Gökçe
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Özet:
Bu tezde, insansız hava araçlarının sürü halinde hareket etme
davranışları Robot İşletim Sistemi (ROS) üzerinde kurulu bir simülatör
ortamında topolojik mesafe tabanlı olarak geliştirilmiştir. Topolojik
mesafe modeli, literatürde sığırcık kuşlarının grup halinde uçuşlarının
incelenmesiyle ortaya konulmuş olup; bu modelde sürüdeki bireyler
uçuşlarını, belli bir metrik mesafe içerisinde bulunan değişken sayıdaki
komşularını değil sadece kendilerine en yakın belli sayıdaki
komşularını (topolojik mesafe) baz alarak gerçekleştirmektedir.
Tez kapsamında öncelikle, X konfigürasyonunda dört rotorlu bir insansız
hava aracı için PID tabanlı hem düşük seviye hem de yüksek seviye uçuş
kontrolcüleri geliştirilmiştir. Bu kontrolcüler sayesinde, hava aracının
hem manüel hem de otonom kontrolü sağlanmıştır. Otonom kontrolünde hava
aracı, yükseklik ve pozisyonunu koruyabilmekte, verilen bir yönde ve
hızda uçabilmekte, verilen bir rotayı izleyebilmektedir. Bu kontrolcüler
ile bir sürüdeki birçok hava aracının ayrı ayrı eş zamanlı otonom
kontrolünün sağlanması için gerekli altyapı oluşturulmuştur. Sürüdeki
araçların birbirlerini algılayabilmeleri için gerekli sensör mekanizması
da simülatör ortamında geliştirilerek hava araçlarının kendilerine
belli bir metrik veya topolojik uzaklıktaki diğer hava araçlarının
pozisyon, hız ve yön verilerini almaları sağlanmıştır. Geliştirilen uçuş
kontrolcüler ve sensör mekanizması kullanılarak topolojik ve metrik
yaklaşımlarla sürü halinde hareket davranışı gerçekleştirilmiştir. Bu
davranışların, robotlar arası mesafeye, metrik ve topolojik mesafeye,
sürüdeki birey sayısına göre başarımları deneysel olarak incelenmiş;
aynı zamanda yöntemler birbirleriyle de deneysel olarak kıyaslanmıştır.