Dört rotorlu insansız hava aracı için görüntü işleme tabanlı akıllı kontrol algoritmalarının geliştirilmesi

İnsansız hava araçları, son zamanlarda sivil ve askeri amaçlarla birçok alanda kullanımı artan ve bilimsel olarak önemli bir araştırma alanı oluşturan uygulamalardandır. Çok çeşitli modelleri bulunan insansız hava araçlarından dört rotorlu tipi yüksek hareket kabiliyeti ve belirli avantajlarıyla ön plana çıkmaktadır. Dört rotorlu insansız hava araçlarının özellikle modelleme ve kontrolüne yönelik birçok çalışma yapılmaktadır. Bu çalışmalarda akıllı sistem yaklaşımları da kullanılmaktadır. Bu tez kapsamında dört rotorlu insansız hava araçları için görüntü işleme tabanlı akıllı kontrol algoritmalarının geliştirilmesi amaçlanmıştır. Bu amaçla tezde öncelikle tip-2 bulanık sistemlerin incelemesi ve optimizasyon çalışması yapılmıştır. İkinci olarak dört rotorlu insansız hava aracının matematiksel modeli oluşturularak MATLAB simülasyonu ile doğrulama işlemleri gerçekleştirilmiş ve sonrasında tip-2 bulanık sistemlerle pozisyon kontrolü yapılmıştır. Tip-1 bulanık sistem, PD ve tip-2 bulanık sistem kullanılan pozisyon kontrolünde simülasyon sonuçları karşılaştırmalı olarak verilmiş ve başarılı sonuçlar alınmıştır. Tez çalışmasında son olarak dört rotorlu aracın görüntü işleme tabanlı pozisyon kontrolü gerçekleştirilmiştir. Bu yaklaşımda dört rotorlu aracın üzerinde bulunan bir kameradan alınan görüntülerin işlenmesi ile aracın bir nesneyi takip etmesi için gerekli kontrol algoritmaları sunulmaktadır. Üç eksenli (ileri-geri, sağ-sol, aşağı-yukarı) olarak gerçekleştirilen kontrol yaklaşımı için elde edilen simülasyon sonuçları, bir nesnenin tespit edilerek takip edilmesi için görüntü işleme tabanlı tip-2 bulanık kontrol algoritmasının doğru, sağlam ve başarılı sonuçlar verdiğini göstermektedir. Sonuç olarak bu tez çalışması dört rotorlu bir insansız hava aracının modellenmesi ve simülasyonu, tip-2 bulanık sistemlerin gerçekleştirilmesi ve optimizasyonu, dört rotorlu insansız hava aracının tip-2 bulanık mantık tabanlı pozisyon kontrolü ve dört rotorlu insansız hava aracının görüntü işleme tabanlı pozisyon kontrolü olmak üzere dört temel katkı noktasına sahiptir. Bilimsel yayınların da yapıldığı tez kapsamında yapılan katkılar birçok simülasyon sonucu ile doğrulanmıştır. Anahtar Kelimeler: Dört Rotorlu İnsansız Hava Aracı, Tip-2 Bulanık Sistemler, Görüntü İşleme, Pozisyon Kontrolü, Nesne Takibi.