Dikey iniş için görsel referans işaretçileri destekli pozisyon kestirimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KONTROL VE OTOMASYON MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2023

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: RECEP BEHLÜL ŞAHİN

Danışman: Muharrem Mercimek

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Otonom iniş, İHA'lar için hayati bir adımdır ve doğru pozisyon bilgisine ihtiyaç duyar. GPS sinyalinin kullanılamadığı veya engellendiği durumlarda, iniş yeteneğini desteklemek için görü tabanlı çalışmalar önemli bir destek sağlayabilir. Bu çalışmada, İHA'ların dikey kalkış ve iniş sistemlerinde kullanılan işaretleyicilerle birlikte görü tabanlı bir pozisyon kestirim algoritması geliştirilmektedir. Geliştirilen yapı, çeşitli görsel işaretleyici türleriyle uyumlu bir şekilde çalışabilme yeteneğine sahiptir. Görüntülerden elde edilen işaretleyici köşe noktaları, şablon görüntülerle eşleştirilerek aracın konumu hesaplanmaktadır. Bu sayede, aracın yerel konumu tahmin edilebilmektedir. Elde edilmiş olan konum hesaplamaları için bir boyutlu Kalman filtresi kullanılmaktadır. Bu filtre, ölçüm hatalarını düzeltmek ve konum tahmininin belirsizliğini azaltmak amacıyla kullanılmaktadır. Geliştirilen algoritma, bir simülasyon ortamında detaylı bir şekilde test edilmiştir. Dört rotorlu bir hava aracının konumları, gerçek ölçümlerle karşılaştırılarak algoritmanın performansı analiz edilmiştir. Elde edilen sonuçlar, görü tabanlı konum tahmin algoritmasının kabul edilebilir bir doğruluk seviyesine sahip olduğunu göstermektedir. Görü tabanlı pozisyon kestirim algoritmasının geliştirilmesi, otonom iniş yeteneklerinin güvenilirliğini ve hassasiyetini artırabilir ve GPS sinyalinin olmadığı veya sınırlı olduğu durumlarda İHA'ların başarılı bir şekilde iniş yapabilmesini sağlayabilir. Bu çalışmada, İHA'ların dikey kalkış ve iniş sistemlerinde görsel işaretleyicilerin kullanımının ve Kalman filtresinin entegrasyonunun konumlandırma sorununda doğruluğu artırmak için önemli bir potansiyele sahip olduğunu tartışılmaktadır.