Sabit kanatlı kamikaze insansız hava araçları için stm32f4 işlemci üzerinde uçuş kontrol yazılımının geliştirilmesi ve uygulanması
Development and implementation of flight control software on stm32f4 processor for fixed-wing kamikaze unmanned aerial vehicles
- Tez No: 1018198
- Danışmanlar: DOÇ. DR. OSMAN ÇİÇEK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2026
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Kastamonu Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışması, sabit kanatlı kamikaze insansız hava araçları (İHA) için STM32F4 mikrodenetleyici tabanlı bir uçuş kontrol sisteminin gerçek zamanlı olarak geliştirilmesini ve donanım-iç-döngü (HIL) ortamında doğrulanmasını ele almaktadır. Kamikaze İHA'ların görev başarısı, uçuş kontrol yazılımının kararlılığı, tepkiselliği ve özellikle terminal dalış safhasındaki yönelme doğruluğuna doğrudan bağlıdır. Bu nedenle çalışmada, gerçek zamanlı çalışabilen ve görev fazlarını otonom olarak yöneten bir uçuş kontrol mimarisi tasarlanmıştır. Geliştirilen sistem, FreeRTOS tabanlı modüler bir yazılım mimarisi üzerine inşa edilmiş; kalkış, seyir ve dalış fazlarını yöneten bir yönlendirme yapısı ile PID ve LQR tabanlı iç döngü tutum kontrol algoritmalarını içermektedir. Uçuşa ait konum, hız ve tutum bilgileri, yüksek doğruluklu bir uçuş simülatörü olan X-Plane 11 üzerinden gerçek zamanlı olarak sağlanmış ve kontrol algoritmaları STM32F4 mikrodenetleyici üzerinde çalıştırılmıştır.Uçuş kontrol yazılımının doğrulanması amacıyla MATLAB/Simulink, X-Plane 11 ve gömülü donanım arasında çift yönlü veri alışverişi sağlayan bir HIL test altyapısı kurulmuştur. Bu altyapı sayesinde farklı kontrolcülerin performansları karşılaştırılmış, bozucu çevresel etkiler altındaki sistem davranışı incelenmiş ve terminal vuruş hassasiyeti değerlendirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, geliştirilen mimarinin sabit kanatlı kamikaze İHA görev profillerini kararlı ve güvenilir biçimde gerçekleştirebildiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
This thesis focuses on the real-time development and hardware-in-the-loop (HIL) validation of an STM32F4-based flight control system for fixed-wing kamikaze unmanned aerial vehicles (UAVs). The mission success of kamikaze UAVs strongly depends on the stability, responsiveness, and guidance accuracy of the flight control software, particularly during the terminal dive phase. Accordingly, a real-time and fully autonomous flight control architecture capable of managing different mission phases is designed in this study.The proposed system is built on a FreeRTOS-based modular software architecture and includes a guidance structure that manages takeoff, cruise, and terminal dive phases, as well as inner-loop attitude control algorithms based on PID and LQR methods. Flight state variables such as position, velocity, and attitude are obtained in real time from the X-Plane 11 flight simulator, while all control algorithms are executed on the STM32F4 microcontroller.To validate the developed flight control system, a hardware-in-the-loop test infrastructure enabling bidirectional data exchange between MATLAB/Simulink, X-Plane 11, and the embedded hardware is established. This framework allows comparative evaluation of different control strategies, analysis of system behavior under environmental disturbances, and assessment of terminal impact accuracy. The results demonstrate that the proposed architecture can reliably and stably execute typical mission profiles of fixed-wing kamikaze UAVs. The study provides a practical reference for real-time flight control implementation on low-cost microcontrollers and establishes a solid foundation for future extensions involving advanced estimation and control techniques.
Benzer Tezler
- Bazı esterlerin kinetik incelenmesi ve termodinamik parametrelerin belirlenmesi
Kinetic study and detesmination of thermodnamic parameters of some esters
İBRAHİM TAŞ
Yüksek Lisans
Türkçe
1986
Kimya MühendisliğiUludağ ÜniversitesiKimya Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA CEBE
- Sürekli rejim şartlarında nükleer yakıt çubuklarında tek ve iki boyutlu ısı iletiminin analizi
In steady-state conditions analyses of one and two dimensional conduction in nuclear fuel rods
İBRAHİM ATILGAN
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Makine MühendisliğiGazi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERCAN ATAER
- Yahya Kemal'de bedii tefekkür unsurları: 1 Kendi Gök Kubbemiz'de duygu
Başlık çevirisi yok
MUSTAFA ÖZBALCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1985
Türk Dili ve EdebiyatıGazi ÜniversitesiTürk Dili ve Edebiyatı Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADIK K. TURAL