Landing autopilot design for an UAV
Bir insansız hava aracı için iniş otopilotu tasarımı
- Tez No: 286145
- Danışmanlar: PROF. DR. M. KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Bu tez çalışmasında insansız bir hava aracının (İHA) (IAI Pioneer RQ-2) doğrusal olmayan MATLAB modeli için MATLAB/Simulink ile iniş otopilotu tasarımı gerçekleştirilmiştir. İHAnın hareketini yatay ve dikey eksenlerde kontrol etmek için hız, yükseklik, baş açısı (uçağın yönü) ve yönelim açısı değişme hızı kontrolcüsü tasarlanmıştır. Kontrolcülerin tasarımları için önce uçağın farklı trim noktaları bulunup başlangıç durum ve giriş değerleri elde edilmiştir. Daha sonra model doğrusallaştırılıp kontrolcüler için kazançlar elde edilmiştir. Bu kazanç değerleri kazanç planlama metodu ile doğrusal olmayan modele uygulanmıştır.Uçağın bu kontrolcülere olan tepkileri genel havacılık kurallarına göre tasarlanıp sınırlandırılmış bir iniş alanında denenmiştir. Daha sonra uçağın bu belirlenen alana göre konumu değerlendirilmiştir. İçinde olduğu durumlar için optimize edilmiş iniş yolları seti elde edilmiştir. Optimizasyon sırasında çok boyutlu arama olarak ?en hızlı iniş? ve adım uzunluğunu bulmak için ?parabolic yaklaşım? adı verilen tek boyutlu bir arama metodu kullanılmıştır.Uçağın alanın dışında olması durumu için basit bir yaklaşma prosedürü uygulanmıştır. İlaveten pistin kısıtları ile ilgili varsayımlar göz önünde bulundurularak bahsedilen güvenli alanın mümkün olduğunca hareket etmesi sağlanmıştır. Ayrıca uçağın iniş esnasında asıl iniş yolunu yakalayabilmesi için bir yatay eksen pozisyon kontrolcüsü tasarlanmıştır.
Özet (Çeviri)
In this thesis, a landing autopilot for an UAV (IAI Pioneer RQ-2) is designed based on a nonlinear MATLAB model implemented with MATLAB/Simulink. In order to control the movement of the UAV at lateral and longitudinal axes, a speed, an altitude, a heading angle (direction) and a yaw rate controllers are designed. Controller design procedure is started with determination of different trim points of the aircraft. Next, the corresponding initial states and initial inputs are obtained. The model is linearized about those trim points and the gain values are determined. The resultant gain scheduled controller is used on the non-linear model.The response of the aircraft to these controllers is tested in a constrained landing area that is constructed with respect to applicable aviation regulations. The aircraft position is investigated whether it is inside or outside of this safe landing area. If it is inside, an optimized landing path set is obtained. The steepest descent method is used for multidimensional search and parabolic fit method is used for one dimensional search (as line search) in the optimization phase.In case it is outside the defined landing area a special algorithm which takes the aircraft into the desired region is applied. In addition, the area is allowed to move as much as possible depending on the situation with special regards to the length of the runway. Also a lateral position controller is designed in order to provide the reach of the aircraft to the main landing path.
Benzer Tezler
- Design of an autonomous landing control algorithm for a fixed wing unmanned aerial vehicle (UAV)
Sabit kanatlı bir insansız hava aracının (İHA)otomatik iniş sistemi için kontrol algoritması tasarımı
VOLKAN KARGIN
Yüksek Lisans
İngilizce
2007
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. İLKAY YAVRUCUK
- Development of an autopilot for automatic landing of an unmanned aerial vehicle
İnsansız bir hava aracının otomatik inişi için otopilot tasarımı
SEÇKİN ARIBAL
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
PROF. DR. KEMAL LEBLEBİCİOĞLU
- Design of an autopilot system for a micro-air vehicle
Küçük bir hava aracı için otopilot sistemi tasarımı
SERDAR ATEŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2009
Mühendislik Bilimleriİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. GÖKHAN İNALHAN
- Dört rotorlu insansız hava aracı için otopilot tasarımı
Autopilot design for a quadrotor
ÖVÜNÇ ELBİR
Yüksek Lisans
Türkçe
2013
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiTobb Ekonomi ve Teknoloji ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. COŞKU KASNAKOĞLU
- Vision-aided landing for fixed wing unmanned aerial vehicle
Sabit kanatlı ınsansız hava araçları için görüntü işleme ile otomatik iniş
ENGİN ESİN
Yüksek Lisans
İngilizce
2016
Havacılık ve Uzay MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiHavacılık ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ALİ TÜRKER KUTAY