İtki vektör kontrol sistemlerinde lüle konumunun görüntü işleme yöntemleriyle doğrulanması

İtki vektör kontrol (İVK) sistemi, araçların itki yönünü değiştiren bir kontrol sistemidir. Füze yönlendirmesindeki geleneksel metotlar, aerodinamik yüzeyleri kullandıkları için atmosfer dışı uygulamalarda kullanılamazlar ve bu yüzden İVK sistemlerine ihtiyaç duyulur. İVK sistemleri genellikle iki lineer eyleyici ile lüle hareketini sağlar. Eyleyici sensörleri ile lülenin kaç derece hareket ettiği bulunur. Ancak bu hareketi ölçebilmek için bir referans noktasına ihtiyaç vardır. Bu referans noktasının bulunması, pahalı mekanik parçalar ve sensörler gerektirmektedir. Ayrıca ilk konum belirlendikten sonra lüle pozisyon sensörlerinin doğrulanması gerekmektedir. Tez çalışmasında, söz konusu ihtiyaçlar göz önünde bulundurularak bir sistem önerilmiştir. Bu sistemde, stereo görüşe sahip Zed kamera ile derinlik tahmini yapılarak lülenin mutlak açısı ölçülür. Derinlik tahmini için kamera kalibrasyonunun yanı sıra görüntü düzleştirme ve basit üçgenleme yöntemleri kullanılmıştır. Hassas derinlik ölçümü için Aruco işaretleyicileri tercih edilmiştir. İVK sistemi ölçümünde mesafenin artmasıyla azalan çözünürlük, süper çözünürlük yöntemleri ile artırılmıştır. Artan çözünürlükteki oluşan bozulmalar ise adaptif eşik değeri ile düzeltilerek hassas bir şekilde derinlik hesabı yapılmıştır. Test sonuçlarına göre 700 mm'ye kadar olan mesafelerden alınan ölçümlerdeki derinlik hatalarının 1 mm'nin altında, standart sapma değerlerinin ise 0.1 mm altında olduğu görülmüştür. İVK sistemindeki düzlemler hassas derinlik ölçümleri yapılarak, en küçük kareler yöntemi ile elde edilmiştir. Düzlemler arasındaki açı, trigonometrik formüller yardımıyla hesaplanmıştır. Bulunan lüle açısı, eyleyici eksenlerine (sapma ve yunuslama) ayrılmıştır ve bu açılar eyleyici sensörlerinden alınan veriler ile karşılaştırıldığında maksimum hatanın 0.1642° olduğu bulunmuştur. Tez çalışması sonucunda gerçekleştirilen ve benzerlerine göre oldukça düşük bir maliyete sahip olan bu uygulamanın doğrulama testlerinde kullanılması ve bulunan referans noktasına göre mutlak lüle konumu belirlenmesi halinde işlem zamanının ve iş gücünün azaltılabileceği öngörülmektedir.