Pozisyon ve Yönelim Tahmini için, Genişletilmiş ve Kokusuz Kalman Filtresi Yaklaşımlarıyla Sensör Füzyonu Tasarımı ve Uygulanması
Tezin Türü: Yüksek Lisans
Tezin Yürütüldüğü Kurum: Yıldız Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, AVİYONİK MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2022
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: HÜSEYİN ŞAHİN
Danışman: Vasfi Emre Ömürlü
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Küçük insansız hava araçlarında (İHA) kararlı bir otonom uçuş için, ağır ve pahalı sensörler kullanılmadan yüksek hassasiyetli pozisyon ve yönelim bilgisi gereklidir. Bu amaçla farklı yaklaşımlara dayalı sensör füzyon algoritmaları ile İHA'ların pozisyon ve yönelim tahmini yapılabilmektedir. Çok sayıda çalışma olmasına rağmen tercih edilen yaklaşımların etkinliğini teorik olarak değerlendirmek zordur. Bu çalışma, seyrüsefer sistemlerinde en çok tercih edilen filtreler olan, Genişletilmiş Kalman Filtresi (GKF) ve Kokusuz Kalman Filtresi (KKF) yaklaşımları ile pozisyon ve yönelim tahmini için MATLAB benzetim ortamında sensör füzyon tasarımını ve benzetim ortamında uygulanmasını kapsamaktadır. Çalışmada, İHA'nın dinamik modeli kullanılmadan İHA üzerindeki ataletsel ölçüm birimi (AÖB), küresel konumlama sistemi (KKS), barometre ve manyetometre ile sensör füzyon tasarımı yapılmıştır. Sistemde yere göre yönelimi gösteren durum değişkeni olarak dördeyler kullanılmıştır. Sistem; dördeyler, hız, pozisyon, dönüölçer ve ivmeölçer kayma, manyetik alan ve manyetik alan kayma olmak üzere toplam 22 durum değişkeninden oluşmaktadır. Tasarlanan iki farklı sensör füzyonu modeli, (GKF ve KKF yaklaşımlarıyla) MATLAB benzetim ortamında, MATLAB tarafından sağlanan gerçek (sensör hatalarından arındırılmış) uçuş verileri kullanılarak oluşturulan sensör modelleriyle çalıştırılmış ve bu tasarımların tahminci performansları gerçek uçuş verileri ile karşılaştırılarak sonuçlar değerlendirilmiştir.