Helikopterdeki titreşim sinyallerinin ölçülmesi ve analizi için uçuş test cihazı tasarımı

Uçak titreşimlerinin sağlığı ve izlenmesi güvenlik açısından çok önemlidir. Güvenli uçuşu sürdürmek için helikopter titreşim seviyelerinin minimumda tutulması gerekir. Bu nedenle titreşim sinyali analizi ve titreşim seviyelerini ölçen sistemler aviyonik sektöründe oldukça önemli konulardır. Bu tez kapsamında veri toplama amaçlı Uçuş Test Cihazı (UTC) sistemi tasarlanmıştır. Tasarlanan UTC sistemi güç modülü, denetleyici modülü, analog giriş modülü ve arka panel modülünden oluşmaktadır. Güç modülü, giriş gücünü sistem gereksinimlerine göre istenilen seviyelere dönüştürür. Denetleyici modülü, üzerinde FPGA bulunması nedeniyle hesaplamalardan ve iletişimden sorumludur. Analog giriş modülü, sensörlerle arayüz oluşturmaktan, sinyal koşullandırmadan ve titreşim sinyallerinin örneklenmesinden sorumludur. Arka panel tüm modülleri bir araya getirecek şekilde tasarlanmıştır. Çalışma aynı zamanda titreşim sinyali analizini de içermektedir. Titreşim seviyesini ve fazını belirlemek için farklı yaklaşımlar yapıldı. Öncelikle titreşim büyüklüğünün belirlenmesi için FFT uygulaması yapılmış, faz hesaplaması için ise çeşitli dijital filtreler tasarlanarak sisteme uygulanmıştır. Geliştirilen algoritmalar laboratuvar ortamında sabit titreşim üreteci cihazı ile doğrulanmış, daha sonra titreşim seviyesini ölçmek için helikopterden ölçümler yapılmıştır. Sonuçların karşılaştırılması amacıyla helikopter deneylerinde hazır raf (COTS) cihazı kullanılmış olup, sonuçlar ve karşılaştırmalar paylaşılmıştır. Daha sonra çeşitli makine öğrenme algoritmaları (SVM, GPR, doğrusal regresyon vb. gibi) titreşimin hem büyüklüğü hem de faz tahmini için eğitilmiştir. Bu algoritmalar için simülasyon sonuçları paylaşılmış ve değerlendirilmiştir. ANAHTAR KELİMELER: Sinyal işleme, Makine öğrenmesi, Donanım tasarımı, Uçuş test cihazı, Algoritma geliştirme, Titreşim sinyalleri