3-D offline path planning for unmanned aerial vehicles by using metaheuristics
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Marmara Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Bilgisayar Mühendisliği Anabilim Dalı, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2008
Tezin Dili: İngilizce
Öğrenci: IŞIL HASIRCIOĞLU
Danışman: Haluk Rahmi Topcuoğlu
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:İnsansız hava araçları, uzaktan kontrol edilen veya önceden programlanmış uçuş planlarına göre otomatik olarak hareket eden uçaklardır. İnsansız hava araçları; hava keşifleri, deniz ve dağlardaki arama kurtarma çalışmaları, hava fotoğrafçılığı ve haritacılığı, yangın tespiti ve trafik kontrolü gibi çeşitli amaçlar için kullanılmaktadır. İnsansız hava araçlarının otomatik çalışmalarını sağlayabilmek için uzun süre insan desteği olmadan çalışma özelliği sağlayacak kontrol sistemleri geliştirilmesi gerekmektedir. Engellere çarpmadan en uygun yolu izleyecek yollar üreten yol planlayıcıları, insansız hava araçlarına otomatik çalışma özelliği kazandırabilmektedirler. Uçuş planının optimize edilmesi, değişken ortam koşullarının ve hava şartlarının göz önüne alınması gerektiği çok amaçlı bir problemdir.Bu projede üç boyutlu ortamlarda otomatik olarak hareket eden insansız hava araçları için bir offline (sabit ortam ve kısıtlarda) yol planlayıcısı geliştirdik. Geliştirilen yol planlayıcısı; arazi yüzeyine çarpmayan, belli bir görüş mesafesinde izin verilen minimum dönme açısından büyük açılarla, kısıtlanan minimum ve maksimum yükseklikler arasında belirtilen tehlikeli bölgeden uzak bir seyir izleyen en kısa yolu bulmayı hedeflemektedir.Bu yol planlayıcısını geliştirmek için farklı problemler için kullanılan metasezgisel (metaheuristic) yöntemler (Genetik Algoritmalar, Parçacık Sürü Eniyileme ve HyperHeuristics) kullandık. Farklı arazi tipleri için gerçekleştirdiğimiz deneyler neticesinde, Genetik Algoritmaların çoğu arazi için diğer yöntemlerden daha iyi sonuçlar verdiğini gördük. Bununla birlikte HyperHeuristics yönteminin zor arazi tiplerinin çoğunda diğer yöntemlerden daha iyi sonuçlar verdiğini gözlemledik. Parçacık Sürü Eniyileme yönteminin ise diğer yöntemlerle karşılaştırıldığında iyi sonuçlar vermezken mimimum çalışma zamanına sahip olduğu gözlendi.