Multi-UAV cooperative search under sensing and communication limitations

Çoklu-Insansız Hava Aracı(İHA)sistemleri Arama ve Kurtarma (AvK), gözlemleme, çevresel izleme gibi birçok sivil uygulamada kullanılmaktadır. AvK gibi birçok hedefin veya ilgi alanının taranması ve izlenmesi gerektiği dinamik görevlerde, İHA'ların kendi arasındaki ve Yer Kontrol İstasyonu (YKİ)'na olan bağlılıkları, görevin başarısında hayati önem taşır. Son teknoloji sensörlerin hala mükemmelliğe erişememesi ile birlikte, ilgi alanlarındaki ölçüm güvenirliliğini artırmak için İHA'ların ilgi alanlarında birden fazla ölçüm yapması gerekebilir. Bu tezde, kusurlu algılama ve haberleşme kısıtları altında dinamik bilgi paylaşımının söz konusu olduğu çoklu İHA ve çok hedefli işbirlikçi arama görevleri kapsamında; alan kapsama, bağlılık ve yeniden ziyaret süresinin ortak optimizasyonunu gerçekleştiren bir sistem önerilmektedir. Böylece, art arda yapılan ziyaretler arasındaki süreyi mümkün olduğunca kısaltarak (alan kapsama ve bağlılık açısından büyük performans kayıpları yaşamadan) aynı bölgede daha hızlı şekilde birden fazla sensör ölçümü alınmasını ve böylece görevin erken aşamalarında sensör ölçümlerinin isabetliliğinin artırılması hedeflenmektedir. Önerilen optimizasyon problemini çözmek için NSGA-II evrimsel algoritması kullanılmış ve algoritma çeşitli senaryolar üzerinde test edilmiştir. Sonuçlar, evrimsel algoritmalar kapsamında yol planlamasında hem hücrelerin yeniden ziyaret sürelerinin hem de bağlılığın dikkate alınmasıyla, ziyaretler arasındaki gözlemlenen sürelerde 4 kata kadar iyileşme, hedef tespit sürelerinde %60 oranında iyileşme ve belirsiz, gerçekçi ortamlarda hedef tespiti sonrası YKİ'nin anlık bilgilendirilmesinin mümkün olduğunu göstermektedir. Anahtar Kelimeler: Arama ve kurtarma, alan kapsama, dron ağları, inansız hava araçları, rota planlama, bağlantı sürdürme, çoklu ziyaret, hedef tespiti