İnsansız hava araçlarının minimum yakıt tüketimi için optimum rota planlaması
Optimim path planning for minimum fuel consumption of unmanned aerial vehicles
- Tez No: 476136
- Danışmanlar: PROF. DR. PINAR ÇİVİCİOĞLU BEŞDOK
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Sivil Havacılık, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Havacılık ve Uzay Mühendisliği, Civil Aviation, Electrical and Electronics Engineering, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2017
- Dil: Türkçe
- Üniversite: Erciyes Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Farklı tehditleri barındıran coğrafyalarda, İnsansız Hava Araçları (İHA) için güvenli rotaların aranması ve bulunan rotalar için rüzgâr, yer şekilleri gibi çevresel faktörler dikkate alınarak en az yakıt tüketiminin sağlanması önemi artan nümerik optimizasyon problemleri arasında olmuştur. Görev uçuşu öncesi rota planlaması yapılması İHA'nın güvenliğini artıran bir mekanizma olup daha başarılı sonuçlar sunabilmektedir. İHA'nın rotasının güvenilirliği ve optimizasyonu için, gerekli kısıtlar dikkate alınarak modellenmesi ve en iyi parametrelerin belirlenmesi sürecinde sezgisel algoritmalardan sıklıkla faydalanılmaktadır. Bu tez çalışmasında; radar, uçuşa yasak bölge gibi tehditleri barındıran coğrafyada farklı başlangıç ve hedef noktaları için en iyi rotalar rüzgarın ve 3 boyutlu yeryüzü şekillerinin modellenmesiyle Diferansiyel Arama Algoritması (Differential Search Algorithm, DSA), Parçacık Sürü Algoritması (Particle Swarm Algorithm, PSO), Diferansiyel Gelişim (Differential Evoution, DE), Guguk Kuşu Arama (Cuckoo Search, CS) ve Yerçekimi Arama Algoritması (Gravational Search Algorithm, GSA) ve Benzetimli Tavlama (Simulated Annealing, SA) kullanılarak elde edilmiştir. Algoritmaların performanslarının değerlendirilmesi için; farklı başlangıç noktası, hedef noktası ve yükseltilere sahip sekiz senaryo oluşturulmuş, her bir algoritma üç farklı (500, 1000, 1500) fonksiyon değerlendirme sayısı (Function Evalutions, FEs) kadar çalıştırılmıştır. Her algoritma için; sekiz farklı senaryo, üç farklı FES değeri için otuz kere çalıştırılmış ve ortalaması hesaplanmıştır. Elde edilen sonuçlar, DSA'nın PSO, DE, CS, GSA ve SA'ya göre daha başarılı rotalar ürettiğini göstermektedir.
Özet (Çeviri)
In geographies possessing different threats, the search for safe paths for Unmanned Aerial Vehicles (UAVs) and for these safe paths, the minimization of fuel consumption by taking into account the environmental factors such as winds and terrains, are among the progressing numerical optimization problems. Path planning prior to mission flight is a mechanism that increases the safety of UAV and offers to provide more successful results. For the reliability and optimization of UAV's route, heuristic algorithms are frequently utilized in the process of modeling and determining the optimal parameters considering the necessary constraints. In this thesis; the optimum paths for different starting and target points in geographies possessing threats such as radar and forbidden zones, have been determined using Differential Search Algorithm (DSA), Particle Swarm Algorithm (PSO), Differential Evoution (DE), Cuckoo Search (CS), Gravational Search Algorithm (GSA) and Simulated Annealing (SA) by modeling the wind and 3D terrains. For the performance evaluation of the algorithms, eight scenarios that have different start points, target points and altitudes have been designed and each algorithm has been run for three different (500, 1000, 1500) function evalutions (FEs). For each algorithm, eight different scenarios have been run 30 times for three different FEs and the average values have been computed. The obtained results reveal that DSA produces more successful paths compared with PSO, DE, CS, GSA ve SA.
Benzer Tezler
- Optimization of design and control parameters for an electrically-propelled aerial vehicle using the energy approach
Elektriksel tahrikli bir hava aracının enerji yaklaşımıyla tasarım ve kontrol parametreleri optimizasyonu
İBRAHİM ÇİÇEK
Yüksek Lisans
İngilizce
2020
Havacılık ve Uzay Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİKE NİKBAY
- Antenna and frequency selective surface design for 3.1 GHZ detect and avoid radar system on unmanned aerial vehicle
İnsansız hava aracında 3.1 GHZ tespit ve kaçınma radar sistemi için anten ve frekans seçici yüzey tasarımı
MOHAMMAD HAROON AZAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2025
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. FUNDA AKLEMAN YAPAR
DOÇ. DR. HÜSEYİN ŞERİF SAVCI
- İnsansız hava araçları için batarya-yakıt hücresi hibrit enerji yönetim sisteminin geliştirilmesi
Development of a battery-fuel cell hybrid energy management system for unmanned aerial vehicles
BARAN KUL
Yüksek Lisans
Türkçe
2026
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. MEHMET ONUR GÜLBAHÇE
- Aynı profilde, farklı açılarda elle serim yapılarak üretilmiş kompozit parçaların incelenmesi
Investigation of composite parts manufactured by manufacturing on the same profile, at different angles
MURAT PEHLİVANLI
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Makine MühendisliğiBartın ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUSTAFA SABRİ GÖK
DOÇ. DR. AZMİ ERDOĞAN
- Küçük ölçekli turbo jet motor modellemesi ve kontrolü
Modeling and control of a small turbo jet engine
ÖZGÜR MUTLU
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAKAN TEMELTAŞ