Dikey iniş kalkışlı insansız hava araçları için görsel işaretleyici sistemler ile görüntü tabanlı konum kestirimi


Tezin Türü: Yüksek Lisans

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

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: Türkçe

Öğrenci: MÜCTEBA UZUNOĞLU

Danışman: Muharrem Mercimek

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Çogunlukla ˘ ˙Insansız Hava Aracı (˙IHA) sistemleri küresel konum bilgisini GNSS'den alır. GNSS'nin olmadıgı durumlarda, otonom uçu¸s görevi ve özellikle ini¸s görevleri ˘ gerçekle¸stirmek için hava aracının konum bilgisinin kontrolcü tarafından bilinmesi gerekmektedir. Bu çalı¸smada, Dikey ˙Ini¸s Kalkı¸slı (VTOL) ˙IHA sistemleri için bir kamera ve görsel referans i¸saretçi sistemleri yardımıyla görüntü tabanlı bir lokal konumlandırma algoritması geli¸stirilmi¸stir. Görsel i¸saretçi sistemlerin diger bir adıyla ˘ etiketlerin tespiti için etiketin kö¸se noktaları, kameradan alınan görüntülerdeki ¸sekillerin kontur bilgilerinden elde edilmektedir. Ardından, etiketlerin taslak görüntülerinin kameradan alınan görüntülerdeki etiket ile e¸sle¸smesi durumunda aracın etikete göre konumu hesaplanır. Görüntü tabanlı algoritma kullanılarak lokal konum hesaplandıktan sonra bozulmalara ve yanlı¸s ölçümlere kar¸sı tek boyutlu Kalman filtresi uygulanır. Kestirilen lokal konum bilgisi otonom ini¸s yapmak için kullanılır. Ayrıca geli¸stirilen algoritma farklı etiket sistemleri ile de çalı¸sabilmektedir. Bunun için kullanılan etiketin taslak görüntüsünün olması yeterlidir. ˙IHA'nın hasas konum kestirimi ve kararlı konum kontrolü için uygulamanın geli¸stirme ve dogrulaması simülasyon ortamında ve döner kanat quadrotor ˘ ˙IHA sisteminden olu¸san gerçek test ortamında yapılmı¸stır. Quadrotor dinamigi, bir simülasyon ortamında ˘ matematiksel olarak modellenmi¸stir. Geli¸stirilen görüntü tabanlı konum kestirim algoritmasının dogrulu ˘ gu, simülasyon ortamındaki quadrotor hava aracının konumu ˘ ve deney düzenegindeki manuel ölçümler ile kar¸sıla¸stırılmı¸stır. Sonuçlar, ˘ ˙IHA konum kestiriminin kabul edilebilir bir seviyede oldugunu göstermi¸stir.