Unmanned aerial vehicle
140 theses under this subject heading
İnsansız hava aracı tasarımı ve kontrolü
Dört motorlu araçlar dikey iniş kalkış (Vertical Take-off & Landing, VTOL) ve manevra kabiliyeti sayesinde klasik insansız hava araçlarına göre birçok avantaja sahip olmakla birlikte son yıllarda birçok araştırmacı tarafından çalışılan bir insansız hava araçlarıdır. VTOL özelliği sayesinde engebeli ve kısıtlı ortamlarda uzun piste ihtiyaç duymadan kullanılabilmektedir. Bu çalışmada 4 motorlu uçuş araçlarının tasarımları incelenerek ihtiyaçlar doğrultusunda özelleştirilecek olan tasarımın detaylı anlatımı yapılacak ve kontrolü için bir istasyon geliştirilecektir. Geliştirilecek olan yazılım ile insansız hava aracının kontrolü sağlanacak ve araç üzerinde bulunan sensörler ile ortamdan alınan veriler işlenecektir. Bu control istasyonu ile insansız hava aracını uzaktan kumanda ederek kullanmak veya otonom görevleri takip etmek, havada kaldıkları süre içinde ve görüş alanı dışında iken yer ve durumunu izlemek için kullanılacaktır. Böylece askeri amaçlar için geliştirilen insansız hava aracı teknolojisinin arama kurtarma alanında kullanımı sağlanacaktır.
İnsansız hava aracı için polimer elektrolit membran yakıt hücresi yığını geliştirilmesi
Polimer elektrolit membran yakıt hücreleri yüksek verimlilikleri, düşük operasyon sıcaklıkları, ihmal edilebilir gürültü ve titreşim değerleri, hızlı başlangıç cevabı, yüksek enerji yoğunluğu ve uzun menzil sağlaması açısından insansız hava araçlarının itki sistemleri için önemli bir adaydır. Bu çalışmada, öngörülen motorun çalışması için gerekli olan 12 V ve maksimum 32 A değerleri, tasarlanacak olan yakıt hücresinin bipolar plakaları, akış kanallarının geometrisi, yakıt hücresinin çalışma voltajını ve akımını belirlemede kullanılmıştır. Nafion 115 membran ve gaz difüzyon tabakası olarak SGL BC 10 karbon kağıt seçilmiştir. Katalizörlü yüzey için 0,5 mg Pt /cm2 olacak şekilde ultrasonik püskürtme yöntemi ile yüzey üzerine püskürtülmüştür. Sonrasında membran elektrot bileşkesi sandaviç şeklinde bir araya getirilmiştir. Kısa yakıt hücre yığınına geçilmeden önce tekli yakıt hücresinin testleri yapılmıştır. Sonuçlar göstermiştir ki yapılan deneyler ile beraber bilgisayar destekli analizin gerekliliği, yakıt hücre yığının oluşturulması aşamasına geçilmeden önce önemli bir adımdır. Ayrıca hücre içinde kullanılan sızdırmazlık elemanın seçimi, hücre çalışma koşulları ve verimlilik açısından oldukça hayati bir öneme sahiptir.
Dört motorlu bir insansız hava aracı için adaptif kontrol sistem tasarımı
Son yıllarda pek çok araştırmaya konu olmuş çok rotorlu insansız hava araçlarından quadcopterler veya quadrotorlar (dört rotorlu insansız hava araçları), çeşitli işlevleri yerine getirebilmek için kontrol sistemine ihtiyaç duyar. Bu çalışmada, Qball-X4 isimli quadrotorun konum ve açı denetlemesi, farklı kontrol yöntemleriyle ele alınmış ve karşılaştırılmaları yapılmıştır. Bunun için öncelikle kullanılan quadrotorun var olan dinamikleri kullanılarak, önerilen denetleyiciler için Matlab/Simulink benzetim ortamında cihazın her bir eksendeki hareketinin kontrolü incelenmiştir. Kullanılan denetleyiciler; kontrol sistemi tasarımında, literatürde geniş uygulama alanı bulan, temeli bilinmeyen ve/veya değişken sistem parametrelerine dayanan adaptif kontrol, dinamiği belli olan sistemlerde kullanılan LQR (Doğrusal Karesel Düzenleyici) kontrol ve klasik kontrol yöntemlerinden PID (Oransal-İntegral-Türevsel) kontroldür. Matlab/Simulink benzetim ortamında test edilen bu denetleyicilerden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Adaptif kontrol sistemi, ayrıca gerçek sisteme aktarılarak performans değerlendirmesi yapılmıştır.
Açı verilebilir pervane sistemine sahip insansız bir hava aracının tasarımı, üretimi ve uçuş tecrübeleri
Bu tez kapsamında, açı verilebilir pervane sistemine sahip, özgün tasarımlı bir insansız hava aracının tasarım, imalat ve uçuş tecrübe çalışmaları sunulmuştur. Bu çalışmada ele alınan uçak, kanat uçlarına yerleştirilmiş iki adet pervane sistemi ve arka kuyruk kolları arasına yerleştirilmiş bir adet pervane sistemi ile tahrik edilmektedir. Uçak üzerindeki tüm pervane sistemleri saat yönü ve tersi olmak üzere karşıt dönüşlü iki adet pervaneden oluşmaktadır. Uçak, dikey iniş – kalkış yapabilme kabiliyeti yanında konvansiyonel uçuş kabiliyetine de sahiptir. Her iki kanat ucunda bulunan pervane sistemi, uçağın y-ekseni etrafında doksan derece dönebilecek şekilde tasarlanmıştır. Tez içerisinde, uçak ilk ağırlık tahmini için yapılan yaklaşım ve ilk boyutlandırma çalışmaları gösterilmiştir. Hareket ve kinematik denklemleri tanımlanmış ve bu denklemlerde yer alan aerodinamik/motor kuvvet ve moment modelleri oluşturulmuştur. Oluşturulan modeller kullanılarak askı, geçiş ve seyir uçuşları için denge durumu analizleri yapılmıştır. Hareket denklemlerinin doğrusallaştırılmasından sonra, askı, geçiş ve seyir uçuşu modları uzunlamasına kararlılık incelemeleri yapılmıştır. Kararlılık incelemesinde, hareket denklemleri durum uzayı şeklinde modellenerek, sistem matrisinin özdeğerlerinin s-düzlemindeki yerleşimlerine bakılmıştır. Tüm uçuş modları için kontrol sistemi geliştirilmesi yapılmış ve bu kontrol sisteminin uçak üzerinde uygulanabilmesi için geliştirilen kontrol algoritması gösterilmiştir. Otomatik kontrol sistemi için kullanılan kumanda, uçuş kontrol kartı, duyargalar ve bunların bağlı olduğu elektrik-elektronik bağlantılar tanımlanmıştır. Uçağın kontrolü için gerekli olan açısal durum kestirimi çalışmaları belirtilmiştir. Deneysel incelemeler için imal edilen iç ve dış ortam test düzenekleri ve nihai uçak imalat adımları gösterilmiştir. Son olarak, yapılan test uçuşları ve kapsamları özet halinde verilmiştir. Tüm uçuş modlarının test edildiği son uçuş testinin sonuçları grafikler halinde açıklanmıştır.
Uluslararası ilişkiler bağlamında siber güvenliğin İnsansız Hava Aracı (İHA) ve Silahlı İnsansız Hava Araçları (SİHA) üzerinden değerlendirilmesi
Uluslararası ilişkilerde var olan güç mücadelesi, 21 yy. ile fiziksel sınırları aşarak siber boyuta taşınmıştır. Siber uzayda bu alanlardan biridir. Fiziksel bir sınırın olmadığı küresel bir alandır. Siber alanda amaçlar doğrultusunda farklı aktörler bulunmaktadır. Aktörler tek başlarına bile siber alanda kendilerine yer edinebilirken, devlet ve devlet dışı aktörler tarafından da kullanılmaktadır. Kişi, kurum ve kuruluşlar gibi birçok aktör bulunmaktadır. Bu alanda aktör fazlalığının çok olması güvensizlik ortamını arttırmış ve etki alanını genişletmiştir. Devletler bu yüzden ulusal güvenliğin sağlanması konusunda ciddi önlemler almalıdır. Siber alan ile oluşan evrensel tehdit algısı artık devlet sınırlarının ötesindedir. Bu tehditi devletler ancak iş birliği yaparak çözebilir. Çünkü, uluslararası ilişkilerde tek bir güç olabileceği fikri gerçekliğe aykırıdır. Bilişim sistemlerinin gelişmesiyle birlikte siber alan aktif kullanılmaya başlanmıştır. Aktif kullanılmasından dolayı siber alanda devletler güvenliklerini sağlamak için kendini tehdit unsurlarına karşı güçlendirmişlerdir. Devletler güvenlikleri için kendi yerli ağ bağlantılarını güvence altına almış, siber alan konusunda uzmanlaşmış kişiler veya kurumları ile iş birliği içerisinde olmuştur. Tehdit unsurlarının teknolojinin gelişmesiyle zaman içinde farklılaşmış ve artışlar olmuştur. Bu tehdit unsurların farklılaşmasına karşı yenilikleri ve teknolojiyi yakından takip eden devletler diğer devletlere karşı yarış içerisinde olmayı başarabilmişlerdir. Özellikle; Amerika Birleşik Devletleri (ABD), Kanada, İsrail, İran, Çin, Japonya, Birleşik Krallık, Rusya, Hindistan gibi ülkelerde bu alanda çalışmalar yapmaktadırlar. Bu siber saldırılara karşı Kuzey Atlantik Antlaşması Teşkilatı (NATO), Avrupa Birliği (AB), Birleşmiş Milletler (BM), Avrupa Konseyi gibi kuruluşlarda siber alan ve tehditler konusunda gelişme içerisindedirler. Uluslararası ilişkilerde devletlerin barış algısını etkileyen siber saldırlar, güvenlik açısından istenmeyen ve dönüşü olmayan sorunlar yaratmaktadır. Çünkü devletler siber alanda kendilerine güç katarken, teknolojide yeniliği benimsemeyen, kendilerini siber alanda geliştirmeyen devletler siyasi ve askeri alanda güç kaybedilmesine neden olacaktır. İnsansız hava araçları (İHA) ve silahlı insansız hava araçları (SİHA) gibi teknolojilerin önemi dijitalleşme ile birlikte devletler için artmıştır. Burada kullanılan teknolojiler ile düşman birliklerin izlenebilmesi, anlık müdahale gibi süreçlerin yapılabilmesi, günümüz savaş sistemlerin eskiye göre artık daha otonom olduğunun göstergesidir. İHA ve SİHA teknolojileri ise bu alanda son zamanların en dikkat çekici teknolojik gelişmeleri arasındadır. Bu gelişmeler sayesinde siber alanda yaşanılacak herhangi bir durumda İHA ve SİHA gibi araçlara sahip devletler, saldırının türüne göre bu araçların kullanılmasını sağlayabileceklerdir. Bu tez çalışmasında, uluslararası ilişkiler bağlamında siber alan, siber güvenlik ve tehdit unsurlarının kavramsal anlatımlarının yanı sıra yeni nesil bilişim teknolojilerden, İHA ve SİHA' nın devletler için anlam ve önemini anlatılmaya çalışılmıştır. Bu gibi yeni nesil savunma sistemlerinin uluslararası alandaki dönüşümüne ve gelecekteki katkısına değinilmiştir.
İnsansız hava araçlarının Türkiye'nin güvenlik konseptinin belirlenmesindeki etkileri
Bu çalışma, yeni yüzyılın gelişen askeri teknoloji ürünlerinden birisi olan silahlı ve silahsız insansız hava araçlarının (SİHA ve İHA), zaman içerisinde konvansiyonel silahların yerini almaya başlamasıyla birlikte gelinen noktada önemini ortaya çıkarmayı amaçlamıştır. Bu amacın belirlenmesinde Türkiye'nin ve üçüncü taraf ülkelerin gerçekleştirdiği operasyonlar kapsamında S/İHA'ların terörle mücadelede, Suriye Operasyonlarında (Fırat Kalkanı, Zeytin Dalı, Barış Pınarı ve Bahar Kalkanı Harekatları), Akdeniz ve Ege Denizi'nde, Libya İç Savaşı'nda, II. Karabağ Savaşı'nda ve Ukrayna Savaşı'ndaki kullanımları ile birlikte genel kabule göre elde ettikleri başarılı sonuçlar etkili olmuştur. Bu bağlamda tezin araştırma konusu, Türkiye'nin güvenlik konseptinin Neorealizmin güç ve güvenliğe bakış açısıyla incelenmesidir. Belirlenen ihtiyacın giderilmesi adına nasıl bir süreç izlenildiği ve bu sürecin sonunda geliştirilen S/İHA'ların, yeni güvenlik konsepti kapsamında hangi amaçlarla ve nasıl kullanıldığı ofansif neorealist bakış açısıyla değerlendirilmiştir. Buna göre, Türkiye'nin yeni yüzyıl ile birlikte güvenliğini sağlamak adına geliştirdiği askeri teknolojinin dış politikasına da etki ettiği iddia edilmektedir. Türkiye'nin coğrafi olarak çok sayıda çatışma noktasında bulunması nedeniyle güç ve güvenlik temelinde askeri kapasitesini üst düzeyde tutma zorunluluğu bulunmaktadır. Çalışma kapsamında yapılan inceleme neticesinde Türkiye'nin öncelikle askeri kapasite artırımı için S/İHA gibi teknolojik askeri araçları, müttefikleri aracılığıyla temin etmek istediği tespit edilmiştir. Ancak bu ihtiyaç Türkiye'nin müttefikleri tarafından çeşitli askeri, politik ve ekonomik nedenlerden dolayı giderilememiştir. Bu nedenle kendi iç kaynakları ile bu ihtiyacı karşılamak zorunda kalmış ve başarılı sonuçlar elde etmiştir. Nihayetinde, Türkiye'nin kendi imkanları ile başta S/İHA tekonolojisi olmak üzere askeri kapasite artırımını sağlaması, güvenlik konseptinde anlamlı bir değişime yol açmış ve yeni konseptin ofansif neorealist bakış açısıyla değerlendirilebileceği bu çalışma kapsamında elde edilen temel bulgu olmuştur.
Dört rotorlu bir hava aracının modellenmesi, simülasyonu ve PD kontrolcü kullanılarak yükseklik ve konum kontrolü
Quadrotor, 4 rotordan oluşan, dikey iniş ve kalkış yapabilen ve X şekilli bir yapıya sahip olan bir hava aracıdır. Yüksek manevra kabiliyeti, düşük ve yüksek hızlarda uçabilmesi ve basit mekanik yapısı sayesinde kullanım alanları sürekli olarak artmaktadır. Quadrotor için simülasyon ortamında ve deneysel olarak birçok çalışma yapılmış ve yeni çalışmalar yapılmaktadır. Quadrotorun kontrolü için birçok kontrol yöntemi geliştirilmiştir. Bu çalışmada quadrotorun kinematik ve dinamik eşitleri Newton-Euler ilkelerine dayanılarak elde edilmiştir. Bu eşitlikler kullanılarak quadrotorun 2 adet simülasyon modeli oluşturulmuştur. İlk simülasyon modelinde PD (Oransal-Türev) konum kontrolcü, PD (Oransal- Türev) davranış (attitude) kontrolcü ve PI (Oransal-İntegral) motor kontrolcü olmak üzere 3 adet lineer kontrolcü tasarlanmıştır. İkinci modelinde ise PD (Oransal-Türev) konum kontrolcü, kaskat P (Oransal) hız kontrolcü, PD (Oransal- Türev) davranış (attitude) kontrolcü ve PI (Oransal-İntegral) motor kontrolcü olmak üzere 4 adet lineer kontrolcü tasarlanmıştır. Bu iki simülasyon modelinin referans ve ölçülen konum sinyalleri, ölçülen lineer hızları, ölçülen Euler açıları ve konum hata sinyalleri verilmiş ve yorumlanmıştır. Elde edilen simülasyon sonuçlarına göre quadrotor, en fazla 5 m/s hızlarda yörünge takibini garanti etmiştir. 1. ve 2. simülasyon modellerinde yerleşme süresi 3 ile 4 saniye arasında olmuştur. 1. simülasyon modelinde yerleşme süresinden sonra kalıcı hal hatası olmamıştır. 2. simülasyon modelinde yerleşme süresinden sonra lineer hızın %5'i kadar kalıcı hal hatası oluşmuştur. Giriş referans sinyali lineer olan simülasyonlarda, yerleşme süresi içinde 2. simülasyon modelinde konum hatası 1. simülasyon modelinden daha az ölçülmüştür. Hız kontrolcü olan 2. simülasyon modelinin tek avantajı lineer referans sinyali uygulanan simülasyonlarda yerleşme süresi içindeki hatayı azaltmasıdır. Dolayısıyla 1. simülasyon modeli en fazla %5 hata ile iyi bir performans göstermiştir. Ayrıca yerleşme süresinden sonra kalıcı hal hatası oluşturmamıştır. 2. simülasyon modelinin yalnızca yerleşme süresi boyunca kullanılması ve yerleşme süresinden sonra ise kalıcı hal hatasının olmaması için 1. simülasyon modelinin kullanılması daha iyi performans göstermiştir.
Sinop Orman Bölge Müdürlüğü saf sarıçam meşcerelerinde farklı uzaktan algılama verileri kullanılarak bazı meşcere parametrelerinin modellenmesi
Bu çalışmada, Sinop Orman Bölge Müdürlüğünde yayılış gösteren saf sarıçam meşcerelerinde bazı meşcere parametreleri (meşcere orta çapı, meşcere üst boyu, meşcere ağaç sayısı, meşcere göğüs yüzeyi ve meşcere hacmi), yaprak alan indeksi, topraküstü biyokütle ve karbon değerleri ile aktif (Sentinel-1) ve pasif (Sentinel-2, Landsat 8 OLI ve dron) algılayıcılara ait görüntülerden elde edilen veriler arasındaki ilişkiler çoğul regresyon analizi (ÇRA) ve yapay sinir ağları (YSA) teknikleri ile modellenmiştir. Çalışmada toplam 184 adet örnek alan alınmıştır. Her bir örnek alana ilişkin klasik orman envanter ölçümleri yapılmış ve her bir örnek alan için bazı meşcere parametreleri, topraküstü biyokütle ve karbon değerleri hesaplanmıştır. Bununla birlikte her bir örnek alan için Sentinel-1 görüntüsü için geri yansıtım ve bant yansıma değerleri ile Sentinel-2, Landsat 8 OLI uydu ve dron görüntüleri için reflektans, vejetasyon indis ve tekstür değerleri hesaplanmıştır. Örnek alanlara ilişkin yersel ve uzaktan algılama verileri ÇRA ve YSA teknikleri ile modellenmiştir. Uygulanan modelleme teknikleri ile meşcere göğüs yüzeyi için Sentinel-2, 15x15 pencere boyutu tekstür ve YSA tekniği (Model R2=0,84, Test R2=0,77), meşcere hacmi için Landsat 8 OLI 135° tekstür ve YSA tekniği (Model R2=0,83, Test R2=0,77), meşcere orta çapı için Sentinel-2 7x7 pencere boyutu tekstür ve ÇRA tekniği (Model R2=0,83, Test R2=0,81), meşcere ağaç sayısı için Sentinel-2, 15x15 pencere boyutu tekstür ve YSA tekniği (Model R2=0,81, Test R2=0,69), meşcere üst boyu için Sentinel-2 5x5 pencere boyutu tekstür ve YSA tekniği (Model R2=0,71, Test R2=0,68), yaprak alan indeksi için Sentinel-2, 5x5 pencere boyutu tekstür ve YSA tekniği (Model R2=0,74, Test R2=0,32), topraküstü biyokütle için Sentinel-2, 9x9 pencere boyutu tekstür ve YSA tekniği (Model R2=0,82, Test R2=0,75) ve topraküstü karbon için Sentinel-2, 15x15 pencere boyutu tekstür ve YSA tekniği (Model R2=0,89, Test R2=0,77) ile en başarılı modeller bulunmuştur. Aynı zamanda dron görüntülerinden elde edilen vejetasyon indis verileri ile en başarılı modeller meşcere göğüs yüzeyi (R2=0,40) ve meşcere üst boy (R2=0,44) için bulunmuştur. Bununla birlikte dron görüntülerinden elde edilen reflektans değerleri ile en başarılı model (R2=0,32) meşcere göğüs yüzeyi için bulunmuştur.
Ormancılıkta farklı ölçüm cihazları kullanarak sayısal arazi yüzeyinin hesaplanması ve cihaz performanslarının karşılaştırılması (Çerkeş örneği)
İnsanoğlu kadimden bu yana sürekli olarak bilgiye ihtiyaç duymuştur. Her alanda öne çıkan bu istek ölçme ve fotogrametri alanında da kendini göstermiştir. Bir alanın büyüklüğü, bir objenin eni, boyu ve yüksekliğinin ölçülmesi teknik olarak sürekli değişim göstermiştir. Günümüz teknolojilerinin hızla gelişmesi ve yaygınlaşmasıyla ölçme ve fotogrametri alanında önemli gelişmeler olmuştur. Bu gelişmeler içerisinde küresel konumlandırma cihazları yersel, havasal ve uydu üzerinden kullanılmak üzere sürekli bir değişim göstermişlerdir. Özellikle yirmibirinci yüzyıl başlarından itibaren Global Positioning System (GPS), mobil telefon, Global Navigation Satellite System (GNSS)- Continuously Operating Reference Station (CORS) ve İnsansız Hava Aracı (İHA) günlük pratik ölçmelerde inşaat, madencilik, havacılık, tarım, orman vb. alanlarda hızla kendine yer bulmuştur. Bu çalışmada farklı ölçüm hassasiyetlerine sahip topoğrafik ölçme cihazlarından GPS, GNSS-CORS, mobil telefon ve İHA cihazları aynı büyüklükteki alan üzerinde ölçüm yapılarak ölçüm süresi, hassasiyet ve haritalandırma açısından kıyaslanmıştır. Ayrıca yaygın olarak başvurulan uzaktan algılama veri seti olan uydu verisi üzerinden aynı alan için sayısal yükseklik değerleri Google Earth yazılımı ortamında hesaplatılarak haritalandırılmıştır. Elde edilen bu farklı ölçüm verileri aynı düzlemde kıyaslamaya tabi tutulmuş ve sonuç olarak Real-time kinematik (RTK) özellikli GNSS-CORS ve RTK-İHA cihazlarının yüksek hassasiyette veri sağladığı ve bunu sırasıyla RTK donanımı olmayan İHA, Google Earth veri seti, mobil telefon ve GPS cihazıyla yapılan ölçüm değerlerinin takip ettiği tespit edilmiştir. Çalışmada ulaşılan sonuçlara bakılarak yüksek hassasiyet ve kısa zamanda ölçüm yapılmasını gerektiren çalışmalarda İHA kullanımının daha etkin olduğu hassasiyetin ikinci planda tutulduğu çalışmalarda ise GPS, Google Earth ve mobil telefonla yapılan ölçümlerin kullanılabileceği sonucuna varılmıştır.
Tabiat parkları trekkıng parkurlarının belirlenmesinde uzaktan algılama ve insansız hava aracı kullanım olanaklarının değerlendirilmesi (Afyon-Akdağ Tabiat Parkı örneği)
Doğa ile buluşma, yenilenme ve tazelenme ihtiyacı geçmişten bu yana insanoğlunun düzenli olarak gerçekleştirdiği faaliyetlerdendir. Özellikle son yıllarda kentleşmenin hızla artmasıyla birlikte doğaya olan ihtiyacı giderek artırmıştır. Yakın zamanda tüm dünyayı etkileyen Covid-19 salgını sonrasında yaşam hareketliliği en düşük seviyeye düşmüş ve doğal alanlara olan ihtiyaç daha da artarak devam etmiştir. Türkiye'de planlama bakımından Doğa Koruma ve Milli Parklar Genel Müdürlüğü'ne bağlı faaliyet gösteren tabiat parkları insanların doğa ile güvenle buluşmalarının sağlandığı alanlardandır. Devlet eliyle faaliyetler yürüten birimlerde merkezi planlama ve planlama deneyimlerinin uygulamaya aktarılması daha verimli olmaktadır. Bu çalışmada tabiat parklarında trekking planlaması ihtiyacı duyulan alanlarda alternatif güzergahların ortaya konması için Uzaktan Algılama (UA) veri setleri ile İnsansız Hava Aracı (İHA) cihazlarından elde edilen veri setleri kullanılarak Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yardımıyla uygulayıcı, plan yapıcı ve karar vericiler için kullanılabilecek bir analiz ortamının ifade edilmesi amaçlanmıştır. Bu bağlamda çalışma alanına ait Sayısal Yükseklik Modeli (SYM) ve arazide İHA cihazı ile gerçekleştirilen uçuşlar sonrası elde edilen Sayısal Arazi Modeli (SAM) veri setleri kullanılarak yükseklik ve eğim kriterlerine ait veriler üretilmiştir. Ayrıca, bu çalışmada çok kriterli karar verme sürecinde yollara ve derelere olan uzaklık kriterleri kurumdan temin edilerek toplam dört kriter ile trekking uygunluk haritaları üretilmiştir. Elde edilen trekking uygunluk haritaları kullanılarak çalışma kapsamında üç farklı trekking rotası SYM ve SAM veri setleri bağlamında değerlendirilmiştir. Tabiat parklarında CBS yardımıyla ortaya konacak trekking güzergahı planlama çalışmalarında, planlama amacına ve lokasyon bilgilerine bağlı olarak yüksek hassasiyetli İHA veri setlerinin kullanımının avantajlar sağlayacağı düşünülmektedir.
İnsansız hava aracı kullanılarak optimal orman yol ağının planlanması (Eldivan örneği)
Bu çalışma, çeşitli ormancılık faaliyetlerinin yürütülmesinde temel alt yapı görevini üstlenen orman yollarında mevcut orman yol ağına yönelik İnsansız Hava Aracı (İHA) kullanılarak optimal orman yol ağı için gerekli olan orman yolu lokasyonlarının tespit edilmesi ve planlanması için drone vb. özellikli teknolojilerin kullanılabilirliğinin ortaya konulması amacıyla yürütülmüştür. Bu çalışmada elde edilen veriler ile ulusal orman yol ağlarına ilişkin değerlendirmeler yapmak için Coğrafi Bilgi Sistemleri (CBS) yazılımları yardımıyla işlenebilecek veri tabanlarının kullanımında pratik bir yaklaşım sunulmuştur. Çalışma kapsamında Çankırı Karatekin Üniversitesi Orman Fakültesi Eldivan Araştırma ve Uygulama Ormanı sınırları (367 ha) içerisinde kalan orman varlığı drone (İHA) cihazı ile çeşitli yüksekliklerden uçuşlar yapılarak halihazır ortomozaik verisi elde edilmiştir. Daha kaliteli ve hassas verinin sağladığı avantajlı analiz ortamı ile tüm çalışma alanına ait verilerini içeren bir çoklu veri tabanı oluşturulmuştur. Orman yol ağının halihazır durumunun tespitinden sonra mevcut orman yol ağı sayısal ortamda tanımlanmış ve optimal yol ağına ulaşmak için gerekli lokasyonlar yine CBS yazılımı vasıtasıyla tespit edilmiştir. Çalışma kapsamında üretilen ortomozaik ve yüksek çözünürlüklü Sayısal Yükseklik (SYM) verisi kullanılarak Orman Genel Müdürlüğü (OGM) ilgili tebliğine uygun olarak ihtiyaç duyulan lokasyonlar planlamaya dahil edilerek projelendirilme çalışmaları için alternatif güzergahlar ortaya konmuştur. İHA cihazı kullanılarak uygulamada kısa sürede pratik ve etkili veriler elde edilebilmekte ve karar vericiler için uygun karar verme ortamı sağlanabilmektedir. Bu çalışma sonucunda üretilen tüm veriler bilim insanları ve diğer ilgililerin kullanabileceği bir veri tabanında temsil edilmiştir.
İnegöl Orman İşletme Müdürlüğü'nde kestane gal arısı(Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu)'nın yayılışının yoğunluk oranına ve ekolojik özelliklere göre haritalanması
Bu çalışma ile son yıllarda Bursa Orman Bölge Müdürlüğü (OBM) İnegöl Orman İşletme Müdürlüğü (OİM) sınırları içerisinde bulunan kestane sahalarında ciddi boyutlarda zarar yapan Kestane Gal Arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu)'nın zararının üzerine multispekral (çok bantlı) kamera entegre edilmiş İnsansız Hava Aracı (İHA) ile yoğunluk ve ekolojik özelliklerine göre haritalanması amaçlanmıştır. Bu amaçla İnegöl Orman İşletme Müdürlüğü (OİM) sınırları içerisinde bulunan saf ve karışık kestane sahaları çalışma alanı olarak belirlenmiştir. Ülkemizde Kestane Gal Arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu) Yalova'da 2014 yılının Nisan ayında ilk kez tespit edilmiştir. Yalova'dan yayılan Kestane Gal Arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu), İnegöl Orman İşletme Müdürlüğü sınırları içerisinde de zarar verdiği tespit edilmiştir. Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu kestane çiçeklerine verdiği zarar nedeniyle önemli bir gelir getirici faaliyet olan kestane balı üretimi için yüksek risk oluşturmaktadır. Daha önce yapılan bir çalışmada Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu zararı nedeniyle balların kompozisyonunda kestane bileşeninde %30 kayıp meydana geldiği, kestane ağaçlarında zararın %40'ı aşması durumunda neredeyse kestane balının üretiminin mümkün olmadığı ortaya koyulmuştur. Ayrıca Kestane Gal Arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu) kestane ormanlarında oluşturdukları zarar ile kestane ağaçlarında kurumaya ve ölümlere neden olabilmektedir. Meşcerenin genel görünümüne bakıldığında zarar gözle görülebilmektedir. Bu durumda çalışmamızda bitki vejetasyon indekslerinin kullanılması ile zarar gören bitkiler tespit edilebilmektedir. Bu nedenle çalışmamızda ortofoto üretmek amacıyla İHA ve çok bantlı kamera kullanılmıştır.Belirlenen çalışma alanında İHA ile ortofoto üretmek amacıyla uçuşlar yapılmıştır. Bu çalışmada kullanılan İHA; DJI Matrice 210 V2'dir. İHA'ya üzerine entegre edilen multispektral kamera marka ve modeli ise Micasense RedEdge MX'dir. Multispektral kamera sahip olduğu beş bantın (kırmızı, yeşil, mavi, kırmızı kenar ve yakın kızılötesi) her biri için ayrı olarak ".jpeg" formatında fotoğraflar elde edilmektedir. Her bir uçuş alanından elde edilen fotoğraflar ayrı ayrı olarak Agisoft Metashape Pro yazılımında işlenerek sırasıyla nokta bulutu, sayısal yüzey modeli ve ortofoto üretilmiştir. Oluşturulan beş bantlı ortofotolar üzerinde farklı kombinasyonlar uygulanarak çeşitli indeksler üretilmiştir. Özellikle NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) çalışmada zarar tespitinin yapılıp haritalanmasında kullanılmıştır.
Türkiye'nin silahlı/insansız hava aracı politikasının ulusal güvenliğe etkileri
Geçmişte savunma sanayinde var olan dışa bağımlılık neticesinde ambargolara maruz kalan Türkiye, milli bir savunma sanayi teşkil ederek bağımlılığın ulusal güvenlik üzerinde yarattığı menfi etkileri en aza indirmeye çabalamaktadır. Bu çerçevede, milli bir savunma sanayi kurma çabalarının en popüler ve başarılı örneklerinden birini silahlı insansız hava araçları oluşturmaktadır. Çalışmada, Türkiye'nin silahlı insansız hava aracı politikasının ulusal güvenlik üzerine etkileri akıllı güç kavramsallaştırması çerçevesinde incelenerek yaratılan etkinin ortaya çıkartılması amaçlanmıştır. Literatür taraması yöntemiyle gerçekleştirilen çalışmada, izlenilen silahlı insansız hava aracı politikasının hem sert hem de yumuşak güce katkı sağlayarak bir akıllı güç aracı olarak kullanıldığı görülmüştür. Terörle mücadele ve sınır ötesi operasyonlar bağlamında, asimetrik harp sahalarında personel kaybı olmaksızın ve düşük maliyetli çözümler sunan silahlı insansız hava araçları tarafından devamlı olarak hedef tespiti, keşif ve gözetleme görevlerinin yerine getirilmesi, harp sahasında farkındalığı arttırmaktadır. Bununla birlikte akıllı mühimmatlar sayesinde saldırı kapasitesine sahip olunması, acil ve ani müdahale yeteneğini beraberinde getirmektedir. Böylelikle bir sert güç aracı olarak kullanılan silahlı insansız hava araçları, aynı zamanda elde edilen görüntülerin basına yansıtılması gibi meşruiyet arttırıcı yollarla bir yumuşak güç aracı olarak kullanılmaktadır. Bununla birlikte çalışmada, diğer devletlere gerçekleştirilen silahlı insansız hava aracı sistemi ihracatlarının Türkiye'nin ulusal güvenliği bağlamındaki etkileri üzerinde de ayrıca durulmuştur. Özellikle Azerbaycan, Libya ve Ukrayna gibi sıcak çatışma içerisinde bulunan devletler tarafından Türk üretimi silahlı insansız hava araçların kullanılmasının, Türkiye'nin hem sert gücünü hem de yumuşak gücünü olumlu olarak etkilediği sonucuna varılmıştır. Bu itibarla, Türk üretimi silahlı insansız hava araçlarının dünya kamuoyunda her geçen gün biraz daha popüler hale gelmesi de Türkiye'nin yumuşak gücü üzerinde olumlu etkiler doğurmaktadır. Çalışmanın nihayetinde, Türkiye'nin izlediği insansız hava aracı politikasının bir akıllı güç alanı oluşturduğu ve böylelikle de Türkiye'nin ulusal güvenliğinin olumlu olarak etkilendiği sonucuna ulaşılmıştır.
İHA uygulamalarına uygun atmosferde çalışan bir Wankel motorunun performansının analizi ve iyileştirilmesi
Oldukça yüksek güç üretimini küçük motor hacminden elde etmeye imkân sağlayan döner pistonlu motorlar (Wankel motorları), düşük titreşime sahip olmaları, hafiflikleri, kompakt yapıları, güç/ağırlık oranının yüksek olması, daha yüksek volumetrik verim ve vuruntuya daha az bağımlılık gibi pek çok avantajlara sahiptir. Bu özelliklerinden dolayı denizcilik endüstrisinden hafif hava aracı endüstrisine kadar pek çok uygulama alanında tercih edilmektedirler. Bu motorların özellikle, güç/ağırlık ve güç/boyut oranı yüksek tahrik sistemlerinin kaçınılmaz olduğu İHA'larda kullanımı oldukça avantajlı ve yaygındır, yapılacak iyileştirmeler ile kullanım avantajları daha da arttırılabilir. Son dönemde ülkemizde yapılan yerli üretim çalışmaları kapsamında özellikle savunma sanayi tarafından İHA'larda kullanılmak üzere güç yoğunluğundan dolayı Wankel motoru üretimi arzu edilmektedir. Fakat bu konuda daha önce bir üretim girişimi, dolayısıyla bilgi birikimi ve üretim alt yapısı olmadığından şu ana dek yerli Wankel motoru üretimi gerçekleşmemiştir. Bu ihtiyacı giderme yolunda bir adım olmak üzere bu tez çalışmasının yapılmasına karar verilmiştir. Bu kapsamda, öncelikle TSK envanterinde İHA'larda kullanıma uygun olarak bulunan ve Vestel Savunma Sanayi'nden (LENTATEK) temin edilen Wankel motorunun üç boyutlu tarama teknolojisi ile ölçümleri alınarak bilgisayar destekli tasarım (BDT) modeli oluşturulmuştur. Ardından sırasıyla sıfır boyutlu, 1 boyutlu ve 3 boyutlu olarak Wankel motoru modellemesi gerçekleştirilmiştir. Bu aşamadaki hedef, 3B hesaplamalı akışkanlar dinamiği (HAD) simülasyonları sonucunda Wankel motorunun farklı irtifa koşullarında performansı, yanma karakterstikleri ve emisyonları konusunda bilgi sahibi olmaktır. Wankel motorunun yüzey/hacim oranı konvasiyonel pistonlu motorlara göre çok daha yüksektir. Dolayısıyla Wankel motorunun irtifa artışıyla birlikte ateşlememe sorunlarının olması kuvvetle muhtemeldir. Eğer Wankel motorunun yüksek irtifalardaki performansı, yanma karakterstikleri bilinebilirse ateşlememe sorununu bertaraf edilmesi konusunda tedbirler alınabilir. Gerçekleştirilen analizler ile bu tip muhtemel problemlerin görülebilmesi ve ona göre tedbir alınması mümkündür. Ayrıca artan irtifa ile birlikte ortam havasının sıcaklığı, basıncı ve yoğunluğu düşeceği için yanma odası içerisine alınan karışım özellikleri de değişmektedir. Bu sebeple hava fazlalık katsayısının değişiminin Wankel motor performansı üzerindeki etkilerinin incelenmesinde de fayda vardır. Bu çalışmada ele alınan bir diğer konu da budur. Wankel motorunda irtifa artışı ve hava yakıt oranı değişiminin referans Wankel motorunun performansı, yanma karakteristikleri ve emisyonları üzerine etkileri tespit edildikten sonra günümüzdeki Wankel motor performansını artırmaya yönelik en popüler metotlardan olan yakıta hidrojen zenginleştirme stratejisi uygulanmıştır. Gerçekleştirilen simülasyon sonuçları hidrojen zenginleştirme yaklaşımının Wankel motorların performansı üzerinde oldukça olumlu bir etkisi olduğunu göstermiştir. Benzinli 4 zamanlı referans Wankel motoruna %5 ve %10 oranlarında hidrojen katkısı yapıldığında, Wankel motorunun saf benzinle çalışma durumuna kıyasla ortalama efektif basıncında sırasıyla %8.18 ve %9.68, indike tork değerinde sırasıyla %6.15 ve %7.99 artış gözlemlenirken özgül yakıt sarfiyatı değerinde azalma olmuştur. Ayrıca uygulanan hidrojen zenginleştirme yöntemi sonucu hidrokarbon (HC) ve karbonmonoksit (CO) emisyonlarında da azalma olmuştur. Bununla birlikte hidrojen zenginleştirme stratejisi uygulanmış referans motorda saf benzinle çalışma durumuna göre daha sıcak çalışma şartları oluştuğu için Azotoksit (NOx) emisyonlarında ise artış gözlemlenmiştir. Bu tez çalışmasında İHA'larda kullanılan bir Wankel motoru için elde edilen numerik bulguların, hem geometrik hem de yakıt içeriği itibariyle Wankel motor konusunda üretim çalışmalarına katkı sağlaması beklenmektedir. Bunun yanısara, özellikle Wankel motorunun hidrojen katkısı ile prototip üretimi konusunda firmalarla görüşmeler gerçekleştirilmiş ve tez sonrası devam projesi olarak prototip üretimi konusunda adımlar atılmıştır.
Karacabey Orman İşletme Müdürlüğü'nde bulunan defne (Laurus nobilis L.) yayılış alanlarının multispektral kamera ile haritalanması
Ormanlık alanlardaki odundışı orman ürünlerinin envanter çalışmaları çok uzun süre ve yoğun iş gücü gerektirmektedir. Günümüzde teknolojinin gelişmesiyle birlikte envanter çalışmalarındaki bu yoğun iş gücü ve gereken uzun süreyi kısaltmak için çalışmalar yapılmaktadır. Bu çalışmada; ülkemizde ilk defa ormanlık alanlarda bulunan defne bitki türünün multispektral kamera entegre edilmiş İnsansız Hava Aracı (İHA) ile yayılışının tespit edilmesi ve haritalanması amaçlanmıştır. Çalışma alanı olarak Bursa Orman Bölge Müdürlüğü (OBM) Karacabey Orman İşletme Müdürlüğü (OİM)'nde defnenin yayılış gösterdiği tüm alanlar belirlenmiştir. Bursa Orman Bölge Müdürlüğü teknik personeli tarafından yapılan taslak defne envanter çalışması sonucunda belirlenen alanlarda örneklem alanları belirlenmiş olup bu alanlarda ortofoto üretmek amacıyla İHA ile uçuşlar yapılmıştır. Uçuş yapmak için kullanılan İHA, DJI Matrice 210 V2 serisi olup üzerine multispektral kamera olarak ise Micasence RedEdge MX modeli çok bantlı kamera entegre edilmiştir. Karacabey OİM'nde 30 adet örneklem alanı (42,5 hektar) belirlenmiştir. Bu çalışmada örneklem oranı minimum %22,6 olarak hesaplanmıştır. Uçuşlar, güneş ışığından maksimum düzeyde yararlanmak amacıyla saat 10:00-15:00 arasında yapılmıştır. Çalışmada yapılan 44 uçuşta İHA'ya entegre edilen multispektral kamera ile beş bantlı (kırmızı, yeşil, mavi kırmızı kenar ve yakın kızılötesi) görüntüler elde edilmiştir. Belirlenen örneklem alanlarında yapılan bu 44 uçuşun tamamında, görev uçuşu modu kullanılarak 120 metre irtifadan en kaliteli veriyi elde edilebilmek için %80 ön ve %70 yan bindirme yapacak şekilde ayarlanmıştır. Elde edilen görüntüler Agisoft Metashape ve Pix4D Mapper yazılımlarında işlenerek beş bantlı ortofotolar üretilmiştir. Üretilen ortofotolar üzerinden çeşitli bant kombinasyonları uygulanarak bitki indeksleri türetilmiş ve bu indekslerden de yararlanarak eCognation Developer yazılımı kullanılarak nesne tabanlı sınıflandırma yapılmıştır. Sınıflandırma yapabilmek adına referans oluşturmak için arazide defne ocak alanlarından hassas Diferansiyel GPS (DGPS) ile yersel kontrol noktaları alınmıştır. Bu yersel kontrol noktalarından yararlanarak sınıflandırmalar yapılmış ve kontrolleri sağlanmıştır. Yapılan analiz sonucunda, tüm örneklem alanlarında kappa değerleri 0,56 ile 0,92 arasında bulunmuştur. Defne yayılış alanlarının haritaları ArcMap üzerinde belirlenerek meşcere haritalarına entegre edilerek ortaya konulmuştur.
Yalova yöresi kestane ormanlarında kestane gal arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu)'nın yayılış alanları ve yoğunluk oranının insansız hava araçları (İHA) ile tespiti
Bu çalışma ile son yıllarda Bursa Orman Bölge Müdürlüğü (OBM) Yalova Orman İşletme Müdürlüğü (OİM) sınırlarındaki kestane sahalarında yüksek oranda zarar yapan Kestane Gal Arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu)'nın zararının üzerine multispekral (çok bantlı) kamera monte edilmiş İnsansız Hava Aracı (İHA) ile yoğunluk ve ekolojik özelliklerine göre haritalanması amaçlanmıştır. Bu amaçla Yalova Orman İşletme Müdürlüğü (OİM) sınırlarındaki saf ve karışık kestane sahaları çalışma alanı olarak belirlenmiştir. Kestane Gal Arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu) Yalova'da Nisan 2014'te ilk kez tespit edilmiştir. Kestane Gal Arısı kestane çiçeklerine verdiği zarardan dolayı önemli gelir getirici çalışma olan kestane balı üretimi için ciddi anlamda risk oluşturmaktadır. Önceki yıllarda ortaya koyulan bir çalışmada Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu zararı nedeniyle balların kompozisyonunda kestane bileşeninde %30 eksilme olduğu, kestane ağaçlarında zararın %40'ı geçmesi durumunda kestane balının üretiminin gerçekleşmeyeceği belirtilmiştir. Ayrıca Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu saf veya karışık kestane ormanlarında verdikleri zarar ile kestane ağaçlarında kurumaya ve ölümlere neden olabilmektedir. Bu zarar ormanın genel görünümüne bakıldığında gözle görülebilmektedir. Bu bağlamda yapmış olduğumuz çalışmamızda bitki vejetasyon indekslerinin kullanılması ile zarara uğrayan bitkiler belirlenebilmektedir. Bu yüzden çalışmamızda ortofoto üretmek amacıyla İHA ve multispektral kamera kullanılmıştır. Kestane Gal Arısı (Dryocosmus kuriphilus Yasumatsu)'nın yayılış yaptığı alanlarda İHA ile ortofoto üretmek maksadıyla uçuşlar gerçekleştirilmiştir. Bu uçuşlarda kullanılan İHA; DJI Matrice 210 V2'dir. İHA'ya üzerine monte edilen multispektral kamera marka ve modeli ise Micasense RedEdge MX'dir. Çok bantlı kamerada bulunan beş bantın (kırmızı, yeşil, mavi, kırmızı kenar ve yakın kızılötesi) her biri için ayrı olarak ".jpeg" formatında fotoğraflar elde edilmektedir. Her bir uçuş alanının fotoğrafları ayrı ayrı olarak Agisoft Metashape Pro yazılımında işlenerek ilk olarak nokta bulutu daha sonra sayısal yüzey modeli ve ortofoto üretilmiştir. Oluşturulan çok bantlı ortofotolarda farklı kombinasyonlar uygulanarak çeşitli indeksler üretilmiştir. Özellikle NDVI (Normalized Difference Vegetation Index) çalışmada zarar görmüş kestane ağaçlarının belirlenip haritalanmasında kullanılmıştır.
İnsansız hava aracı ile yol güvenliği
Gündelik yaşamda yaya geçidine park eden araçlar ve yaya geçidini kullanmayan insanlar trafik akışını bozmakta ve yaşam kalitesini olumsuz etkilemekle beraber çeşitli trafik kazalarına sebep olabilmektedir. Bu çalışmanın amacı İnsansız Hava Aracı (İHA) kullanarak yaya geçidini kullanmayan yayaların ve yaya geçidi üzerine park eden araçların tespit edilmesinde ekonomik, hızlı ve başarılı bir yöntem geliştirmektir. İHA'nın belirlenen yol güzergâhında, sabit yükseklik ve açıyla kullanılmasıyla elde edilen video akışı kaydedilmiş ve geliştirilen bir model ile analiz edilmiştir. Geliştirilen model Ahi Evran Üniversitesi Merkez Yerleşkesi içerisinde test edilmiştir. Yaya geçidini kullanmayan kişilerin yüzlerinin tespitinde oldukça yüksek bir başarı elde edilmiştir. Park etmiş araçların plakalarının tespitinde ve ayrıca park yasağı olan yerlerde park eden araçlar ile duraklama yapan araçların ayırımında farklı sonuçlar elde edilmiştir. İHA'ların bu şekilde gündelik yaşamda kullanılmasıyla trafikteki aksaklık ve kazaların belirli bir ölçüde önüne geçilebileceği öngörülmektedir.
Hareketli insan yüzü tespit ve takibi yapabilen İHA uygulaması
İnsansız hava araçları, son yıllarda sivil, askeri, sanayi gibi birçok alanda kullanımı bulunan ve her geçen gün hem kullanım alanları artan hem de teknolojik anlamda hızlı gelişen otonom ve/veya insanlar tarafından uzaktan kontrol edilebilen küçük uçaklardır. İnsansız hava araçlarının birçok modeli bulunmaktadır. Dört motorlu modellerinin, uçuş manevra özellikleri ve üç eksende hareket edebilmesi gibi avantajları bulunmaktadır. Bu tez çalışmasında dört motorlu İHA ile insan yüzü tespit ve takibi uygulaması gerçekleştirilmiştir. Bu çalışmada DJI Tello EDU Drone, birkaç farklı yazılım dili ile programlanabilir olması, ucuz maliyet, malzeme kalitesi özelliklerine sahip olmasından dolayı kullanılmıştır. Uygulama, kolay öğrenilebilir ve kaynak çalışmaların bulunmasından dolayı Python yazılım dili ile OPENCV 4.3.0 versiyonu kullanılarak PyCharm ortamında gerçekleştirilmiştir. Uygulamadaki insan yüzü tespiti ve takibi işlemi OPENCV Kütüphanesi kullanılarak gerçekleştirilmiştir. Bu işlem için öncelikle İHA da bulunan sabit kameradan gerçek zamanlı görüntü elde edilmiştir. Elde edilen bu görüntüde insan yüzünün olup olmadığına kullanıcı tarafından herhangi bir seçme işlemi olmaksızın, karar vermesi ve takip etmesi işlemi gerçekleştirilmiştir. Gerçekleştirilen iç mekân ve dış mekân uçuşlarında istenilen sonuçların alınması için bağımlı olunan etkenler değerlendirilmiştir. Bu etkenler sayesinde uygulamanın başarılı şekilde çalışabilmesi için en uygun ortamlar değerlendirilmiştir. Bu değerlendirme sonucu olarak iç mekân uçuşları bu uygulamada en uygun ortam olarak seçilmiştir. Sonuç olarak bu çalışmada otonom olarak insan yüzü takibi uygulaması gerçekleştirilmiştir.
Gözlem faaliyetleri için gerekli optimum insansız hava araçları sayısının tespiti
Bu tez çalışmasının amacı havadan gözlem faaliyeti yürütülecek olan bir bölgede en az kaç adet insansız hava aracı (İHA) kullanılması gerektiğini hesaplamaktır. Bu hesabı yapmak için öncelikle bir İHA'nın sabit bir hızda hareket ediyorken sergilediği enerji tüketimi incelenmiş ve İHA'nın metre başına tükettiği % enerji seviyesi yaklaşık olarak elde edilmiştir. Bir İHA'nın üzerinde hareket edeceği yörüngenin uzunluğu dikkate alınarak İHA'nın bu yörüngede 1 turu tamamlaması durumunda enerjisinin % kaçını tüketeceği tahmin edilmektedir. Eğer 1 İHA'nın atandığı yörüngeyi tamamlayamayacağı tespit edilir ise kullanılan her İHA'nın yörüngesini tamamlayabileceği durum oluşuncaya dek İHA sayısı arttırılmaktadır. Bu tez çalışmasında İHA yörüngelerini hesaplamak için araç rotalama problemi kullanılmıştır. Araç rotalama probleminin (ARP) çözümü için metasezgisel optimizasyon yöntemlerinden olan genetik algoritma metodu kullanılmıştır. Geliştirilen algoritma Matlab ortamında çalıştırılmıştır. Genetik algoritma (GA) metodundaki parametrelerden popülasyon sayısı ve çaprazlama oranı değiştirilerek bir bölgede gözlem faaliyeti yürütmeye yeterli en düşük İHA sayısı mümkün olan en kısa İHA yörüngeleriyle elde edilmeye çalışılmıştır.
İnsansız hava araçları (İHA) için titreşim sönümleyici tasarımı
İnsansız Hava Araçlarının (İHA) uygulama alanları arttıkça yapacakları görevlere bağlı olarak taşıdıkları ekipman sayısı da artmaktadır. Hem bu ekipmanların güvenliğini hem de görevlerin doğruluğunu sağlamak için araç üzerindeki yerleşik sensörlerden veriler alınmaktadır. Fakat, araç üzerindeki yerleşik sensörlerden elde edilen verilerin doğruluğu mekanik titreşimlerden dolayı azalmaktadır. Titreşimin oluşturduğu bu olumsuz etkinin giderilmesi, olası hataları engelleyeceğinden dolayı titreşimin önlenmesi İHA' lar için önemli bir konu haline gelmektedir. Bu tez çalışmasında, İHA'lar için titreşim sönümleyici tasarımları önerilmiştir. Tek Rotorlu Döner Kanat (Monocopter) tipindeki bir İHA' nın üzerinde oluşan titreşimlerin kaynakları tespit edilmiştir. Bu tez kapsamında tasarlanmış sönümleyicilerin titreşim deney düzeneği testleri gerçekleştirilerek sönümleme performans karşılaştırması yapılmıştır. Tez çalışmasında, 3 farklı hız kademesinde yapılan ölçüm sonuçlarına göre G2S2 isimli sönümleyicisi sırasıyla; birinci hız kademesinde X ekseninde %66, Y ekseninde %77, Z ekseninde %84; ikinci hız kademesinde, X ekseninde %81, Y ekseninde %84, Z ekseninde %97; üçüncü hız kademesinde, X ekseninde %85, Y ekseninde %84, Z ekseninde %98 sönümleme performans değerleri ile en yüksek performansı gösteren sönümleyici olmuştur.
Implementation of target tracking methods on images taken from uav (Unmanned Aerial Vehicles)
In this thesis, a software has been developed by applying image processing, and deep learning methods to the images obtained with the camera on an unmanned aerial vehicle (UAV). Basic traffic objects are detected, placed in boundary boxes, labeled, and their confidence ratings are calculated as a percentage to provide an improved vision system for UAV users. The vision system has an important role in the professional field of UAVs to accomplish their tasks, and the target objects can be detected within the vision system by using Artificial Neural Networks (ANN). In this study, Faster-R CNN and YOLOv2 models were used, and compared for object detection. The Microsoft-COCO pre-trained data set is used for the training, and a new data set which is prepared with the images taken from UAV. Classes are person, car, and motorcycle. The objects were detected successfully. The methods and results were compared according to the performance and accuracy ratios both on the pre-trained data and on the data set prepared on the images taken from UAV.
Design of unmmanned aerial vehicle and gorund terminal
The aim of this thesis is to design and manufacture a full autonomous unmanned aerial vehicle. Previous studies have been examined, according to the needs of the type of air-vehicle was determined. The most suitable avionics and propulsion elements were chosen as a result of the mathematical calculations based on the approximate capacity of the air-vehicle. The design of the air-vehicle was performed in CATIA V5 according to the elements decided to be used. Production of prototype work was done by 3D printing method. After the revision works, electronic equipment for integration was prepared to the level of sub-assembly. The system was mounted in accordance with the complete designation of the flight controller used. According to the flight controller APM instructions, the required short tests and software downloads to the air-vehicle have been completed. Ground tests and flight tests were completed successfully. Camera and rocket systems were added after the successful flight of the air-vehicle except for the payload. Pre-flight plan required for autonomous flight was prepared. Flight plan was transferred to the air-vehicle flight controller. Images and rocket studies were examined during the given task.
Yarı kurak dağlık alanlarda orman yolu kazı şevlerinde meydana gelen toprak kayıplarının İHA ve yersel fotogrametrik yöntemlerle belirlenmesi
Genellikle dağlık alanlarda bulunan ormanların işletmeye açılmasında orman yolları yeterli mühendislik standartlarında ve gerekli koruyucu önlemler alınmadan inşa edildiklerinde bazı olumsuz sonuçlar ortaya çıkarabilmektedirler. Bu olumsuz sonuçların sebep olduğu sorunların başında toprak erozyonu (kayıpları) gelmektedir. Özellikle yarı kurak alanlarda bu konu daha fazla önem arz etmektedir. Bu nedenle orman yolları inşa edildikten sonraki dönemlerde izlenerek sebep oldukları toprak kayıpları ortaya konulmalıdır. Yoğun emek ve iş gücü gerektiren geleneksel toprak kaybı belirleme çalışmalarında; parsel kurulumundaki zorluklar, sisteminin bağlantı noktalarından oluşan kaçaklar, depolama birimlerindeki malzemenin taşması ve meydana gelen yağışların düzenli takip edilmesi vb. gibi sistemin dezavantajları bulunmaktadır. Ancak son yıllarda uzaktan algılama teknolojisinin gelişmesiyle beraber geleneksel ölçümlerin dezavantajlarını ortadan kaldırmaya ve en aza indirmeye imkân veren uzaktan algılama gibi alternatif yöntemler de ortaya çıkmaktadır. Bu tez çalışmasında uzaktan algılama tekniklerinden olan, İHA ve yersel fotogrametrik yöntemlerin kullanım imkânlarını değerlendirmeye yönelik, yarı kurak dağlık alanlarda orman yolu kazı şevlerinde meydana gelen toprak kayıplarının belirlenmesi amacıyla uygulamalar yapılmıştır. Ayrıca yöntemlerin avantaj ve dezavantajları irdelenmiştir. Çalışma alanı olarak Taşlıyayla Orman İşletme Şefliği (Seben/Bolu)sınırları içerisinde yer alan ve 2019 Ağustos ayında yapımı tamamlanan 3,7 km uzunluğundaki 001 kodlu B Tipi orman yolunun 100 metrelik kısmı seçilmiştir. Veri alımları İHA ve yersel fotogrametrik yöntemlerle Mayıs 2020-Kasım 2020 döneminde gerçekleştirilmiştir. Çalışmada; seçilen yolun kazı şevinde birim alandaki alansal erozyon ve birikme büyüklükleri İHA ile 0,080 m2m-2 erozyon, 0,067m2m-2 birikme, yersel fotogrametrik yöntemle 0,127 m2m-2 erozyon, 0,088 m2m-2 birikme tespit edilmiştir. Ayrıca kazı şevinde birim alanda hacimsel erozyon ve birikme miktarları ise İHA ile -0,0060 m3m-2 aşınma miktarı, 0,0046 m3m-2 birikme miktarı, yersel fotogrametrik yöntemle -0,0050 m3m-2 aşınma miktarı, 0,0031 m3m-2 birikme miktarı bulunmuştur. Her iki yöntem zamansal olarak karşılaştırıldığında yersel fotogrametri yönteminde işlemler yaklaşık 2 kat daha uzun sürmüştür. Ayrıca İHA ile üretilen SYM ve ortofotoların yer örneklem mesafesi 2 cm iken, yersel fotogrametri yönteminde 1 cm olarak elde edilmiş, yersel alımlar 2 kat daha yüksek çözünürlüklü bulunmuştur. Elde edilen sonuçlara göre bu gibi çalışmalarda yersel fotogremetrik yöntem daha doğru sonuçlar vermektedir.
İnsansız hava aracı (İHA) ve silahlı insansız hava araçlarının (SİHA), hibrit savaşta kullanımı ve Türk Silahlı Kuvvetleri'ne etkisi
Bu araştırma, konvansiyel savaşın geride kalmak üzere olduğu ve asimetrik tehditlerin ortaya çıktığı güç çatışması yaşanan dünyada İHA'ların önemini ortaya koymayı amaçlamıştır. Bu doğrultuda İHA'ların otonom sistemleri, yapay zekâ kullanım durumları, faydalı yükleri, kabiliyetleri, insanlı hava araçları ile boy ölçüşmeye başlayacak diğer yetenekleri ve hibrit savaştaki yerleri incelenmiş, Türkiye'nin bu konuda gerçekleştirdiği atılım ortaya konulmuştur. Araştırma sonucunda varılan kanıya göre; İHA'lar, taktik ve stratejik açıdan gelecekteki savaşların önemli parçaları olacaktır. İnsansız yapıları, robotik gelişimleri ve yapay zekâları sayesinde insanlı hava araçlarından daha nitelikli hale gelmeleri beklenen İHA'lar konusunda Türkiye'de Baykar Savunma, Vestel Savunma, TAI – TUSAŞ ve ASELSAN çalışmalar yürütmektedir.