Çok uçaklı görevler için dinamik görev tahsisi ve rota planlaması

Askeri uçaklar hava-hava ve hava-yer başta olmak üzere geniş yelpazede birçok görevi icra edebilen gelişmiş uçaklardır. Havalanmadan önce yer ekipleri tarafından bir görev planı hazırlanır ve pilotlardan uçuş sırasında bu planda yer alan rotayı takip etmeleri beklenir. Görev planına bağlılık, özellikle savaş uçakları için, görevin başarısı ve pilotların güvenliği ve sağlığı açısından kritiktir. Ancak, uçuş sırasında bilinmeyen tehditler ve dinamik çevresel değişiklikler nedeniyle daha önce planlanmış rotayı takip etmek her zaman mümkün olmayabilir. Özellikle birden fazla uçağın yer alacağı görevlerde her bir uçak için yeni plan hazırlamak gerekir. Böyle bir durumda görevi komuta eden lider pilotun diğer pilotlara görev ataması ve buna göre her uçağın rotasının güncellenmesi beklenir. Bu tez kapsamında bu probleme odaklanarak daha önce hazırlanmış görev planının geçersiz olduğu durumlarda kullanılmak üzere dinamik görev atama ve rota planlama çalışması yapılmıştır Hem tek uçaklı hem de çok uçaklı görevlerin zorluklarıyla başa çıkmak için Narrowed-BiRRT adlı yeni bir yaklaşım geliştirilmiştir. Bu yöntem, dinamik görev tahsisi için matris tabanlı bir hedef atama işlemi yapıldıktan sonra uçaklar için rota planlamanın adımlarını içermektedir. Elde edilen rotalar daha sonra yükseklik optimizasyon algoritması ile optimize edilerek ani yükseklik değişiklikleri engellenmiştir. Bu da geliştirdiğimiz yöntem ile elde edilen rotaların gerçek uçaklar tarafından takip edilebilirliğini arttırmıştır. Geliştirilen yöntemler, tek uçaklı görevlerle başlayarak tehdit seviyeleri artacak şekilde çok uçaklı senaryolarda test edilmiştir. Algoritma, tüm test senaryolarında \%100 yakınsama oranı göstererek çözüm bulunan her ortamda rota üretebildiğini göstermiştir. İki uçaklı ve üç tehditli gerçek bir senaryoda yöntemimiz test edilmiş ve her iki uçak için de toplam 1.4 saniyede uzunluğu 10 km'yi bulan RRT, RRT* ve RRT-Connect algoritmalarına göre daha optimal bir rota ürettiği görülmüştür. Sonuç olarak, bu tezde geliştirilen yöntemler, tutarlı bir şekilde optimal, çevresel etkenlere karşı duyarlı, tehditlerden etkilenmeyecek ve farklı sistemlere uyarlanabilir rotalar üretmektedir. Sunulan metodoloji, tek ve çoklu uçaklı görevlerde pratik çözümler sunarak askeri ve potansiyel olarak sivil uygulamalarda otonom uçuş sistemlerde kullanılabilir.