Afet sonrası iletişim için UAV tabanlı mobil baz istasyonlarında görev atama ve enerji optimizasyonuna yönelik bir planlama modeli

Doğal afetlerin ardından haberleşme altyapısının sürdürülebilirliğini sağlamak hayati öneme sahiptir. Üzerlerinde baz istasyonu teknolojisi bulunan İnsansız Hava Araçları (İHA'lar), afet bölgelerinde bağlantıların kurulmasını mümkün kılmaktadır. İHA'ların hareket kabiliyetleri, kapsama yetenekleri ve havada uzun süre kalabilmeleri gibi avantajları bulunsa da; batarya ömrü, olumsuz hava koşulları ve değişken afet ortamları gibi faktörler bu sistemlerin sahadaki etkinliğini kısıtlamaktadır. Bu tez çalışması İHA tabanlı mobil baz istasyonlarının konumlandırılması ve enerji ikmali süreçlerinin optimizasyonunu hedefleyen bir Karma Tamsayılı Doğrusal Programlama (MILP) modeli önermektedir. Modelde nüfus yoğunluğu ve afet etki şiddeti dikkate alınarak talep değerleri dinamik biçimde belirlenmekte; batarya sınırlamaları ve şarj altyapısı gibi kısıtlar entegre edilmektedir. Altıgen grid temelli bir mekânsal yapı kullanılarak kentsel alanlarda kapsama performansı en üst düzeye çıkarılmaktadır. Model, GAMS ile uygulamaya alınmış ve vaka çalışması ile test edilmiştir. İHA sayıları, konuşlanma noktaları ve şarj istasyonu senaryoları kullanılarak simülasyonlar gerçekleştirilmiştir. Elde edilen sonuçlar, modelin enerji verimliliğini koruyarak yüksek kapsama sağlayan etkin konuşlanma planları oluşturabildiğini göstermektedir. Ayrıca, büyük ölçekli uygulamalarda modelin çözüm sürelerinin önemli ölçüde arttığı gözlemlenmiştir. Bu durum, gerçek zamanlı kullanım için sezgisel ve meta-sezgisel algoritmaların entegrasyonunun gerekliliğini ortaya koymaktadır. Bu çalışma, İHA'ların afet sonrası iletişimde etkin kullanılabilmesi için özgün bir optimizasyon yaklaşımı sunmakta ve teorik modelleme ile pratik konuşlanma stratejileri arasında köprü kurarak hem akademik literatüre hem de afet yönetimi uygulamalarına anlamlı bir katkı sağlamaktadır.