Döner kanatlı insansız hava araçlarının hareketli platforma otonom iniş sistemi tasarımı

İnsansız Hava Araçları (İHA), teknoloji ve mühendislik alanlarında büyük bir dönüşüm gerçekleştirmiş ve çeşitli sivil, askeri ve endüstriyel uygulamalarda geniş bir kullanım alanı bulmuştur. Özellikle keşif, gözlem, kargo taşımacılığı ve arama-kurtarma operasyonlarında etkin bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak, İHA'ların etkin kullanımını artırmak ve daha zorlu görevleri yerine getirebilmeleri için, otonom iniş ve kalkış kabiliyetlerinin geliştirilmesi büyük bir önem taşımaktadır. Bu çalışmada, İHA'ların hareketli bir platforma otonom olarak iniş yapabilmesi için geliştirilen sistem, konum bilgileri, Kalman filtresi ve görüntüye dayalı nesne tespiti yöntemleri ile desteklenmiştir. Bu tez çalışmasında, İHA'nın hareketli bir platforma otonom iniş yapabilmesi için benzetim ortamında geliştirilen sistem, İHA'nın kendi konum bilgilerinin yanı sıra hareketli platformun konum, hız ve yönelim verilerinden de faydalanmaktadır. İniş pistinin tespiti için özel olarak eğitilmiş YOLO V8 nesne tespit modeli ile pistin konum bilgileri elde edilmiş ve bu sayede yüksek hassasiyetli iniş gerçekleştirilmiştir. Sistemin performansını ölçmek ve geliştirmek amacıyla dört yenilikçi senaryo oluşturularak, İHA'nın değişken irtifa ve bölgelerde yapılan çeşitli ölçümler sonucunda hareketli platforma başarılı bir şekilde otonom iniş yapabildiğini göstermektedir. Benzetimlerde, değişken hız ve yöne sahip yan rüzgâr ve sis nedeni ile kısıtlı görüş etkileri de incelenerek sistemin performansı test edilmiştir. Ayrıca, birden fazla iniş pistinin bulunduğu senaryoda, İHA başlangıç anında kendine en yakın olan kara aracını başarıyla iniş hedefi olarak seçmiştir. Hareketli platform tarafından sağlanan GPS konumu, iniş sisteminin etkinlik alanını genişletmektedir. Platformun GPS konumu ve İHA üzerindeki Atalet Ölçüm Ünitesinden alınan yönelme açısıyla entegre edilen Kalman filtresi kullanılarak platformun hareket yönünde bir buluşma noktası belirlenmekte ve bu sayede daha verimli bir yörünge elde edilmektedir. Literatürdeki benzer çalışmalara kıyasla hedefe daha kısa bir rota üzerinden ulaşılabilmesi ve irtifa değişikliklerini içeren yeni bir yaklaşma ve iniş yörüngesi geliştirilmesi çalışmanın özgünlüğü olarak ortaya çıkmaktadır. Geliştirilen sistem, çeşitli İHA ve kara aracı platformlarıyla entegrasyon imkânı sunarak farklı görev gereksinimlerine uygun çözümler sunabilmektedir.