Sabıt kanat İHA'lar için kamera bazlı hedef konum kestirimi

Bu tez çalışmasında görüntü işleme sistemine sahip ve standart algılayıcılarla donatılmış sabit kanatlı bir insansız hava aracı için ilgili hedefin coğrafi konumunu hesaplayan ölçüm modeli oluşturulmuştur. Ölçüm modeli, görüntüde ilgilenilen hedefin seçildiği andan itibaren ilgili sabit hedefin konumunu hesaplamaya başlar. Ölçüm modeli için hedefin görüntü düzlemindeki piksel konumunu ve hava aracının konumunu, hızını ve açısal pozisyonunu kullanan genişletilmiş Kalman filtresi kullanılmıştır. Tasarlanan filtre de önceki çalışmalardan farklı olarak kamera yerleşim açılarının sapması dikkate alınmıştır. Uçuş testlerinde yaklaşık 400 metre uzaklıktan, 15 - 20 saniye süre aralığında, 5 metre hassasiyetinde hedef konumu hesaplanmıştır. Ayrıca, kamera yerleşim açı hataları da 1 derece hassasiyetinde hesaplanmıştır. Ek olarak, hedefin görüntü düzleminde bulunan piksel konumunu referans alan ve hava aracının hedef etrafında dolanmasını sağlayan kontrol algoritması tasarlanmıştır. Bu kontrol algoritması, hedefi kamera görüş alanında tutar ve İHA ile hedef arasındaki mesafeyi kontrol eder. Tasarlanan bu algoritma, nokta navigasyonu gibi mevcut manevralardan farklı olarak herhangi bir GPS ölçümüne ihtiyaç duymamaktadır. Dolayısı ile bu algoritma GPS'den bağımsız olarak hava aracının açısal pozisyon bilgileri doğru ölçüldüğü sürece çalışacaktır. Kontrol algoritması modüler olarak tasarlanmıştır ve bu sayede görüntü işleme sistemine ve standart algılayıcılara sahip bir sabit kanat hava aracında kullanılabilir. Yuvarlanma açısı kontrolcüleri için bir dış döngü olarak kolaylıkla uygulanabilir. Anahtar Kelimeler: Hedef konum kestirimi, Görüntü bazlı GPS'den bağımsız hedef etrafında dolanma manevrası, Görüntü bazlı hedef görüş hattı hesaplama