64
Arşivlenen Tez
0
DOI Atanmış
0%
DOI Oranı
Anabilim Dalı
Dynamic path planning and mapping using sensor fusion with ROS2
Bu tezde, iç mekânlarda hareketli cisimlerin bulunduğu dinamik ortamlarda mobil robotların güvenli ve verimli bir şekilde hedefe ulaşmasını sağlayacak bir yol planlama yöntemi sunulmuştur. Özellikle yalnızca LIDAR sensörüne sahip robotlar için geliştirilen bu sistem, hem maliyet açısından avantajlıdır hem de gerçek zamanlı uygulamalara uygundur. Yol planlama sürecinde, robot çevresindeki engelleri LIDAR yardımıyla algılayarak dinamik bir çevre haritası oluşturur. Bu harita, robotun güvenli geçişini sağlayacak şekilde sürekli güncellenir. Ayrıca robot, yalnızca LIDAR verisini değil; aynı zamanda IMU (ivmeölçer, jiroskop, manyetometre) ve odometre verilerini de kullanarak bulunduğu konumu ve yönelimini daha doğru şekilde belirler. Bu çoklu veri kaynakları, navigasyonda sensör füzyonu olarak adlandırılan birleştirme süreciyle ortak değerlendirilir. Geliştirilen bu sistem ROS2 altyapısında, DWB (Dynamic Window Based) yerel planlayıcı kullanılarak Nav2 mimarisiyle entegre çalışmakta; hem statik hem de hareketli engellerin bulunduğu ortamlarda başarılı sonuçlar vermektedir. Yapılan simülasyonlar, sensör füzyonuna dayalı bu yaklaşımın robotun hareket kararlılığını artırdığını ve çarpışmaları büyük ölçüde engellediğini göstermiştir.
Aralık değerli Pisagor bulanık AHS ile tahlisiye istasyonu kuruluş yeri belirlenmesi
Deniz ulaşımının havayolu ve karayolu gibi ulaşım methodlarına göre daha az maliyetli yöntem olması ve rekabet koşullarının artması ulaşım ve ticaret için deniz yolunun kullanımını ve dolayısıyla deniz endüstrisinin kullanımını artırmaktadır. Deniz yollarının kullanımının artması, denizde can güvenliğinin korunmasında ve deniz kazalarının engellenmesinde daha fazla önlem alınması zorunluluğunu doğurmaktadır. Dünya genelinde, her ülkede; bu ülke karasuları içerisinde seyir halindeki deniz vasıtalarında meydana gelen arıza, kaza vb. durumlarda müdahale etmek üzere sorumlu otoriteler bulunmaktadır. Bu otoriteler kendi bünyesindeki personel ve deniz vasıtaları ile kısa sürede olaya müdahale etmek ile arama ve kurtarma çalışmalarına başlamak için hazır durumda beklemektedir. Çünkü kazazedenin hayatta kalması arama ve kurtarma yani tahlisiye hizmetlerinin hızına bağlı bulunmaktadır. Türkiye'de tahlisiye hizmetlerinin yürütülmesi için İç İşleri Bakanlığı'na bağlı askeri statülü Sahil Güvenlik Komutanlığı ile sivil statülü Kıyı Emniyeti Genel Müdürlüğü görevlendirilmiştir. Bu kapsamda Kıyı Emniyeti Genel Müdürlüğü bünyesinde bulunan deniz vasıtaları ve personeli ile acil durumda müdahale etmek için hazır durumda beklemektedir. Deniz vasıtaları bu Kuruluşa ait tahlisiye istasyonlarında konuşlu bulunmaktadır. Bu çalışma ile Kuruluş görev sahası içine bulunan ve Çanakkale ile Ege Bölgesinde Bababurnu arasında kalan bölgede yeni bir tahlisiye istasyonu kurulması için yer seçimi yapılması amaçlanmıştır. Çalışma kapsamında; öncelikle tahlisiye kavramı ve tezin amacı belirtilerek bu hizmetler ile ilgili Türkiye'nin müdahil olduğu uluslararası anlaşmalar hakkında bilgi verilmiştir. Daha sonra ise Dünya'da denizcilik konusunda öne çıkmış ülkelerdeki tahlisiye teşkilatları hakkında genel bilgi verilerek; özellik, yer ve sayı bakımından örnekler sunulmuştur. Çalışmanın devamında; tahlisiye istasyonu kuruluş yeri seçiminde kullanıcak olan ve literatür çalışması ile uzman görüşlerinden elde kriterler belirtilmiştir. Bu kriterler anlam kargaşası oluşmaması açısından kısaca açıklanmıştır. Çalışmanın dördüncü bölümünde; literatür araştırması yapılarak çok ölçütlü karar verme yöntemlerinden kuruluş yeri seçiminde hangilerinin daha sık kullanıldığı belirtilmiştir. Kuruluş yeri seçimi uzun vadeli kullanımı bulunan ve işletmenin rekabet gücünü etkileyen stratejik bir yatırım kararıdır. Uzun dönemli ve stratejik bir karar olmasından dolayı değiştirilmesi güç ve maliyetlidir. Yer seçimi kararı değerlendirme süreci sadece yerin değerlendirilmesi dışında; çok sayıda kriteri içermesi ve bu kiterlerin birbirleriyle çelişmesi durumunda bir uzlaşma gerektiğinden oldukça karmaşık bir karar verme sürecidir. Ayrıca maliyet dışında tahlisiyenin insanı unsurlar barındırması, kar amacı güdülmemesi nedenleriyle kuruluş yeri seçimi operasyon yani tahlisiye hizmetini etkileyen faktörleri de içermektedir. Literatür çalışmasında, kuruluş yeri seçiminde çok kriterli karar verme yöntemlerinden en sık kullanılan AHS, AAS, ELECTRE, TOPSIS ve VIKOR yöntemlerinin uygulama adımları kısaca açıklanmıştır. Beşinci bölümde ise ilk olarak bulanık kümeler hakkında kısa bilgi verilerek, çalışmada kullanılacak olan aralık değerli Pisagor bulanık AHS yöntemine kadar olan gelişiminden bahsedilmiştir. Bulanık kümeler; çok kriterli karar yöntemlerinde, dilsel ifadelerden oluşan uzman görüşlerini matematiksel ifadelere çevirerek bu ifadelerdeki belirsizlik ve kesin olmama sorunlarını çözmek amacıyla sıklıkla kullanılmaktadır. Çalışmanın uygulama bölümünde; aralık değerli Pisagor bulanık AHS yöntemi kullanılarak, kriterler ve alternatiflere ait uzman görüşleri ile elde edilen değerlendirmeler aralık değerli Pisagor bulanık AHS yöntemi ile sonuçlandırılmıştır. Aralık değerli Pisagor bulanık AHS bu konuda ilk defa kullanılarak tahlisiye istasyonu için alternatifler arasından kuruluş yeri seçimi yapılmıştır.
Ters akışlı yanma odasındakı türbülanslı yanmanın les yöntemi ile incelenmesi
Türbülanslı yanmanın araştırılması gaz türbini tasarımı açısından önemlidir. Düşük emisyonlu gaz türbini operasyonu türbülanslı karıştırma ile sağlanabilmesine rağmen, bu durum sistemin kararlılık performansını etkilemektedir. Günümüz süper-bilgisayarları ve nümerik yöntemleri sayesinde söz konusu durum modellenerek, deney ortamına ihtiyaç duyulmadan çözüm üretmek mümkündür. Türbülanslı yanma olayının detaylı bir şekilde incelenmesi gerekiyorsa, LES yöntemi en etkili yöntemlerden biri olarak ön plana çıkmaktadır. Gaz türbini tasarımı ele alındığında durma noktasına sahip ters akışlı (SPRF) yanma odası, benzersiz geometrisi sayesinde kararlı ve verimli bir yanma sunmaktadır. Aynı geometrik düzlem üzerindeki giriş ve çıkış portlarının varlığı, geometri içerisinde iç gaz re-sirkülasyonu sağlar. Bu özellik aynı zamanda karmaşık bir akış alanını da ortaya çıkarmaktadır. Bu çalışmada, SPRF yanma odasındaki türbülanslı yanma etkileşimi, LES metodolojisi ile sayısal olarak incelenmiştir. İlk olarak, soğuk akış durumu sıkıştırılamaz LES akış çözücüsü ile modellenmiştir. LES'in tek denklemli grid altı benzetimi karmaşık akış alanını yakalamak ve soğuk akış vakalarındaki deney sonuçlarını doğrulamak için yeterli çözünürlük sağlamıştır. Sonraki analizlerde de reaktif ön-karışımlı ve ön-karışımsız operasyonlar incelenmiştir. Ön-karışımsız çalışmada, konum olarak yanma odasının ikide üçünde kaldırılmış alev bulunurken, ön-karışımlı operasyon için giriş portlarından başlayan yapı¸sık bir alev gözlemlenmiştir. Kompleks akış alanı ve yanma dinamikleri sonuçları söz konusu yanma odasının çok düşük emisyon değerleri ile çalışabildiğini göstermiştir. Koaksiyal jetler arasındaki kayma tabakasının varlığı, yoğun bir karıştırma ortamı yaratmış ve bu da yanma etkinliğini daha da artırmıştır. Egzoz gazı re-sirkülasyonu, yüksek sıcaklık seviyelerini, dolayısıyla yanma odası içindeki yüksek NOx seviyelerini önlemiştir. Başlangıç aşamasındaki termo-akustik çalışma, gürültü seviyelerinin türbülanslı üretim ve ısı salınımı üretiminden çok fazla etkilendiğini göstermiştir. Yanma gürültüsünün toplam gürültü seviyesine katkısı, ön-karışımsız operasyonda ön-karışımlı operasyona kıyasla daha yüksek elde edilmiştir. Ön-karışımsız operasyonda daha büyük ısı salınımı gözlenmiştir. Daha fazla güce ihtiyaç duyulan durumlarda geometrinin davranışını anlamak için termo-akustik kararsızlıkların ayrıntılı bir biçimde incelemesi gerekmektedir. Karşılaştırılabilir sonuçlara ulaşmak için farklı yanma ve reaksiyon mekanizmalarını test etmek de ayrıca önemlidir. Bu çalışmaların ilerleyen dönemlerde yapılması hedeflenmiştir.
Program risk yönetimine yapısal tasarım matrisi esaslı yeni bir yaklaşım
Risk, hayat döngüsünde karşılaşılan, hayat akışındaki karar düğümlerinde belirleyici rol oynayan bir olgu olmuştur. İnsan tarafından bu durum yönetilmek istenmiş ve akışlar planlanmaya başlamıştır. Nerede ne yapılacağını veya yapılabileceği görüldüğünde, daha tahmin edilebilir bir hayat örgüsüne girilmiştir. Ancak hayatta değişenler, çevredeki durumları değiştirmeye devam etmiştir. Sosyal etki alanındaki her konunun hesap edilemediğini görülmüştür. Şimdi bir ürün ya da hizmet çıkarmak için proje ve programlarda düşünüldüğünde, ortada birbirini tanımadan, yaptıklarıyla birbirlerini etkileyen bir grup görülür. Bu grup kısıtlar fanusu içine kapatılıp, bütçe, zaman ve içerik olarak da sınırlandırıldığında yapı daha kaotik bir görünüme gelmektedir. Proje ve programların yönetildiği bu düzen içinde belirsizlik kaynaklı, risk yönetiminin sivriltilmesine ihtiyaç duyulmuştur. Hızlı tüketim toplumuna dönüştürülen sosyal hayat, çevresel etkileşimi de hızlandırmış, yeni hizmet ve ürünlerin daha çabuk eskidiği bir ürün hayat döngüsü oluşmuştur. Bu döngü, beraberinde ürün geliştirme süreçlerini etkilemiş, uygun maliyette ve hedef zamanda ürünü karşılamak için riski daha agresif yönetilmeye ve risk kaynakları da görünür hale getirilmeye çalışılmıştır. Bu bağlamda riskler tanımlanarak, ihtimalleri de hesaba katılarak risk rezervleri eklenmiş ve bu risk rezervleri kullanılarak yönetilmeye çalışılmıştır. Bununla beraber yeni yaklaşımlar geliştirilmiştir. Reaktif düzenin, noktasal çözümün yetmediği, etkileşim içindeki büyük bir organizma gibi gözüken ürün geliştirme süreci için yeni bakış açılarının gerekliliği oluşmuştur. Yapılan bu tez çalışmasında yapısal tasarım matris tekniği kullanılarak, program fizibilite aşamasında proaktif yaklaşımla, riskleri görünür kılınmış. Bütünsel bakış ile bağıntıların etkileşimini beraber gösteren bir yapı oluşturulmuş ve yöntemsel olarak ortaya konmuştur. Yöntem bir otomotiv şirketinde vaka çalışması kapsamında uzman doğrulaması ile denenmiştir. Belirlenen kapsamda Delfi tekniği ile nitel risk tanımlaması, nicel yapıda matematiksel olarak test edilmiş ve oluşturulan uzlaşma platformunda katılımcıların tartışması ile görselleştirilerek, sentezlenmiştir. Kullanılan "yapısal tasarım matrisi" ile oluşan çıktılar kendi arasındaki etkileşimlerin de gösterildiği, alan haritalama matrisine adıyla dönüştürülmüştür. Ürün mimarisinde risklerin etkileşimi ile ortaya çıkan ardıl risk ise, yine bu görsel şablonda çözümlenmiştir. Modülerliğin sağladığı avantaj ile ardıl risk çözümü üzerine gidilerek alınan sonuçlar matriste gösterilmiştir. Çıkan sonuçların verileri yorumlanarak, modüler yapıdaki bir görsel şablonda program yönetimi için, yönetsel çıkarımları ve gelecek için önerileri sunulmuştur.
The integrated and operational impact of loyal wingman aircraft in modern air forces
The concept of Manned and Unmanned Teaming is paramount in the evolution of contemporary warfare, with the integration of legacy manned air forces and Loyal Wingman systems representing a noteworthy transformation. This operational structure enhances the efficacy of piloted aircraft while concomitantly mitigating operational risks and bolstering mission success rates. Loyal Wingman systems, characterized as unmanned aerial vehicles, serve a supportive role alongside piloted aircraft, functioning collaboratively. These systems are designed to possess lower radar cross-sections, thereby enhancing the stealth of aerial operations and increasing the safety of manned platforms during reconnaissance and strike missions. For instance, a Loyal Wingman can be tasked with the detection and neutralization of enemy air defense systems, enabling piloted aircraft to execute bombing or strike missions with reduced exposure to enemy fire. A thorough analysis of operational scenarios underscores the efficacy of Manned and Unmanned Teaming applications in minimizing aircraft attrition. Such scenarios elucidate the critical functions performed by the sensor and weapon systems integrated into Loyal Wingman vehicles, which effectively contribute to safeguarding piloted aircraft. Specifically, these systems are capable of conducting precursor missions, facilitating target identification, and determining enemy positions, allowing pilots to engage targets from safer distances. In conclusion, an air force augmented by Loyal Wingman vehicles diminishes the risk to pilots and enhances mission success rates in increasingly complex air combat environments. This synergistic relationship improves overall operational efficiency and effectiveness on the battlefield. The Manned and Unmanned Teaming concept is poised to play a crucial role in the future strategic capabilities of air forces, with the integration of such systems serving as a pivotal factor in achieving both strategic and tactical advantages.
Effects of goove geometry on the single lap joints
Adhesively bonded single-lap joints are widely used in aerospace and automotive applications due to their lightweight structure and efficient load transfer. However, conventional flat lap-joint configurations often suffer from severe stress concentrations, particularly peel stresses at overlap edges, which reduce joint strength and fatigue life. This study proposes a novel groove-end joint design incorporating shallow machined channels at the adherend edges. These grooves promote localized adhesive fillets and smoother stress transitions. Finite element analyses—including modal, harmonic, and static simulations—were performed to compare the groove-end joint (Part B) with a conventional flat joint (Part A). Results indicate that the groove-end design increases natural frequencies by approximately 21%, reduces peak stresses by 15%, and lowers total deformation by 32%. It also improves dynamic performance by shifting resonant frequencies to higher ranges, while remaining compatible with standard machining techniques. In conclusion, the proposed design enhances structural performance and offers a practical, cost-effective solution for applications requiring durability and manufacturability.
Özgün bir hibrit atomizasyon tabancasının numerik analizi
Bu çalışmada, yüksek ergime sıcaklığına sahip metal ve alaşımların tozlarının üretilebilmesi için plazma atomizasyon (PA) ve gaz atomizasyon (GA) yöntemleri birleştirilerek Hibrit atomizasyon isimli yeni bir atomizasyon tekniğinde kullanılmak üzere özgün bir tabanca tasarımı yapılmıştır. 3B olarak modellenen tabanca geometrisinde iki farklı atomizasyon yönteminin birbiriyle etkileşimi araştırılmıştır. Tabanca içerisindeki elektrik arkı, akışkanlar mekaniği etkileşimi ve plazma kısmının devamına eklenen gaz atomizasyon (GA) nozulundaki gaz dinamiğini incelemek için iki farklı veri seti belirlenerek hesaplamalı akışkanlar dinamiği analizleri (HAD) yapılmıştır. Veri setleri literatürden ve Stat-Ease 360 yazılımından yararlanılarak oluşturulmuştur. Akım şiddeti, hacimsel debi değeri, anot boyu ve anot çapı değişken parametreler olarak belirlenerek; değişkenlerin en yüksek sıcaklık, hız ve hız vektörleri üzerine etkisi incelenmiştir. Sabit akım ve artan hacimsel debide ark kökü oluşumunun anot çıkış kesitine yaklaştığı bölgedeki en yüksek sıcaklık seviyesini yükselttiği, yüksek akım değerlerinin ise ark kökü oluşumunun anot giriş kesitine kaydırdığı görülmüştür. Analizler değerlendirilirken sonrasında yapılacak tungsten (W) eklentisi işlemi dikkate alınarak, veri setleri üzerinde optimizasyon yapılmıştır. Bu aşamada, yüksek ergime sıcaklığına sahip malzemeyi parçalamayı ve parçalanan malzemeyi yaklaşık 15 000 K sıcaklık seviyelerinde ergime noktasının çok üstünde bir sıcaklıkta tutarak GA nozul bölgesine taşımayı sağlayan en uygun parametre aralığı tespiti başarılı bir şekilde gerçekleştirilmiştir.
Savunma sanayinde yüksek güçlü pillerde şarj durumu tahmini için makine öğrenmesi kullanılması
Lityum iyon piller, yüksek enerji yoğunluğu, hafif yapısı ve uzun ömrü nedeniyle enerji depolama sistemlerinde yaygın olarak tercih edilmektedir. Bu piller, ulaşım sektörü, tüketici elektroniği ve yenilenebilir enerji uygulamaları gibi çeşitli alanlarda kullanılmaktadır. Ancak, SoC'nin doğru bir şekilde tahmin edilmesi, bu pillerin verimli ve güvenli bir şekilde kullanılabilmesi için büyük öneme sahiptir. Bu çalışmada, farklı işletim koşullarında 500 şarj-deşarj döngüsüne tabi tutulan 8 lityum iyon pilden elde edilen bir veri seti kullanılmıştır. Veri seti, pil sıcaklığı, uygulanan deşarj akımı ve şarj-deşarj döngüsü sayısı gibi parametreleri içermektedir. Veri ön işleme aşamasında, eksik veriler işlenmiş, aykırı değerler tespit edilmiş ve özellik mühendisliği görevleri gerçekleştirilmiştir. Bu veri seti ile çeşitli makine öğrenmesi algoritmaları uygulanmıştır. Uygulanan makine öğrenmesi yöntemlerinden Random Forest Regressor modeli en başarılı sonucu elde etmemizde etkin model olmuştur.
Düşük ışıkta sürücü yorgunluk tespiti
Sürücü yorgunluğunun; sürüş sırasında mikro uykuya geçme, tepki sürelerinde gecikme, dikkat dağınıklığı, şeritten çıkma, trafik uyarı levhalarını kaçırma gibi birçok etkisi görülmektedir. Genellikle bu davranışların sonucu olarak trafik kazaları meydana gelmekte ve birçok can ve mal kaybına neden olmaktadır. Bu aşamada kazaların önlenmesi için en önemli unsurlardan biri sürücünün yorgunluğunun erken tespit edilerek sürücünün uyarılmasıdır. Sürücünün yorgunluğunun en doğru şekilde tespit edilebilmesi için kullanılan yöntem kadar veri kümesi de önem taşımaktadır. Bu çalışmada, ilk olarak sürücünün yorgunluğunun tespit edilebilmesi için gerçek sürüş anlarını içeren Sivas Bilim ve Teknoloji Üniversitesi Sürücü Yorgunluk Veri Kümesi (SUST-DDD) toplanmıştır. Veri kümesi 'yorgun' ve 'yorgun değil' olmak üzere iki sınıfa ait her biri 10 saniye uzunluğunda olan toplamda 2074 videodan oluşmaktadır. İkinci aşamada ise oluşturulan veri kümesi kullanılarak AlexNet, LSTM, VGG16, VGG19, VGGFaceNet ve hibrit derin ağlar gibi derin öğrenme yöntemleri ile sürücülerin uyku durumu tahmin edilmiştir. Çalışma sonucunda oluşturulan veri kümesi ve uygulanan hibrit derin ağ modelinin %98,42 hassasiyet, %98,76 duyarlılık, %98,47 f1 skor ve %98,48 doğruluk değerleriyle yorgunluğu tahmin ettiği görülmektedir.
Makine öğrenmesi yöntemleri kullanarak akıllı telefon verileri ile güvenlik personelinin aktivite tespiti
Ülkemizde güvenlik personelleri arazi, açık veya kapalı ortamlar gibi zorlu şartlarda görev yapmaktadırlar. Görev sırasında personelin güvenliğinin sağlanması en önemli esaslardan biridir. Bu kapsamda personelin görev sırasında farkı teknolojilerle izlenmesi söz konusudur. Bu çalışmada güvenlik personelinin görev sırasında aktivitelerinin izlenmesine olanak sağlayacak yardımcı teknolojiler incelenmiştir. Bunun için akıllı telefonlarda bulunan sensör verileri ile makine öğrenmesi yöntemleri kullanılarak aktivite tespiti olanakları araştırılmıştır. Araştırmada 19-48 yaş arası, akıllı telefon taşıyan 30 katılımcıdan elde edilen sensör verileri kullanılmıştır. Her katılımcıdan yürüme, tırmanma, inme, oturma, bekleme, uzanma olmak üzere 6 farklı aktivite elde edilmiştir. Veriler makine öğrenmesinde kullanılan, Destek Vektör Makinesi (SVM), Rastgele Orman (RF), En Yakın Komşuluk (KNN), Çok Katmanlı Algılayıcı (MLP) algoritmaları ile oluşturulan modellerde kullanılmıştır. Elde edilen sınıflandırma sonuçları hassaslık, özgüllük, doğruluk gibi metriklerle birlikte tablolar halinde verilmiştir. Veri tutarlılığını izleme açısından Alıcı Çalışma Karakteristiği Eğrisi (ROC Curve) her model için çizilmiştir. Sınıflandırma sonuçlarındaki farklılıkları incelemek amacıyla veri seti sırasıyla %90, %80, %70 eğitim ve %10, %20, %30 test verisi olmak üzere bölünerek modellerde değerlendirilmiştir. Eğitim ve test verileri için sonuçlar hata matrisleriyle ve tablolar halinde gösterilmiştir.
Seçici Lazer Ergitme ile Üretilen AlSi10Mg Yeni Kafes Yapılarının Mekanik Performansı
Bu tez çalışmasında seçici lazer ergitme ile AlSi10Mg alaşımından üretilen kafes yapıların deneysel testler ile mekanik davranışlarının incelenmesi amaçlanmıştır. Mekanik davranışı incelemek için basma testleri tercih edilmiştir. Eklemeli imalat teknolojisi, geleneksel imalat teknolojileri ile imal edilmesi zor olan karmaşık kafes yapılarını imal etmek için kullanılabilir. Basma yüklemesi altında seçici lazer ergitme ile AlSi10Mg kullanılarak üretilen kafes yapılarının deformasyon mekanizmalarını ve kırılma davranışlarını incelemek için, dikey çubuk destekli yüzey merkezli kübik (FCCZ) ve dikey çubuk destekli hacim merkezli kübik (BCCZ) hücre topolojileri seçilmiştir. FCCZ-BCCZ ve bu yapılara eklenen dikey çubuklar ile özgün yapılar olan FCCZZ ve BCCZZ kafes numuneleri üç farklı çubuk çapına sahip olarak tasarlanmış sonrasında üretilmiştir. Üretimi gerçekleştirilen tüm kafes numunelerine basma testleri yapılmış ve bu testler vasıtasıyla kafes blokların statik yük altındaki mekanik özellikleri ve çökme davranışları araştırılmış aynı zamanda deformasyon mekanizmaları incelenip, karşılaştırılmıştır. Ayrıca gerilme-gerinim eğrilerinden basma dayanımları hesaplanmış, hesaplanan bu değerler karşılaştırılmıştır. Kafes yapıların mekanik davranışlarını belirleyen en önemli parametrelerin, bağıl yoğunluk ve hücre topolojisi olduğu deneysel sonuçlardan ortaya çıkmıştır. FCCZ-FCCZZ numunelerinin basma dayanımı BCCZ-BCCZZ numunelerinden daha yüksek çıkmıştır. Ayrıca özgün tasarımımız olan 0,6 mm çubuk çapına sahip FCCZZ kafes yapısı tüm numuneler arasında en yüksek özgül dayanımın elde edildiği yapı olmuştur.
Uçan tasarsız ağlara (Fanet) yönelik yönlendirme saldırılarının analizi ve tespiti
Günümüzde İnsansız Hava Araçları (İHA), askeri ve endüstriyel uygulamalar başta olmak üzere çok çeşitli alanlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Teknolojik gelişmelerle birlikte görevlerde, tek İHA'lar yerini çoklu İHA'lara bırakmaktadır. Bu gibi durumlarda, birden fazla İHA'nın ortak bir ağa katılmasına ve karmaşık görevlerin organize bir şekilde yürütülmesine izin veren Uçan Tasarsız Ağlar (FANET'ler) önerilir. Ancak FANET'ler kritik uygulamalarda kullanıldığı için saldırıların hedefidir. Buna ek olarak, yapıları ve kullandıkları ortak yönlendirme protokolleri nedeniyle çeşitli saldırılara karşı savunmasızdırlar. FANET'ler, MANET'lerden çok daha yüksek hareketliliğe sahip olduğundan, yeni güvenlik çözümlerinin önerilmesini veya Mobil Tasarsız Ağların (MANET'ler) mevcut güvenlik çözümlerinin uyarlanmasını gerektirir. Yüksek hareketlilik, güvenliği farklı şekillerde etkileyebileceğinden, öncelikle FANET'lere yönelik saldırılar analiz edilmelidir. Bu çalışmanın temel amacı budur. Bu çalışmada, FANET'lere yönelik düşme, kara delik, düden, taşma saldırıları gibi çeşitli saldırılar analiz edilmektedir. Bu, İHA'ların gerçek hayatta olduğu gibi 3 boyutlu olarak hareket ettiği gerçekçi ağ senaryolarını simüle ederek FANET'lerde kapsamlı bir saldırı analizi sunan ilk çalışmadır. Bununla birlikte, yapılan çalışmalarının sonucunda bir veri kümesi oluşturulmuştur. Veri kümesi çeşitli ağ simülasyonları (saldırılı ve saldırısız) çalıştırılarak toplanmıştır. Daha sonra bu veri kümesi kullanılarak, FANET'lere yönelik saldırıların tespiti için yapay sinir ağlarının uygulanması araştırılmıştır. Sonuçlar, önerilen yöntemin değişik türde saldırıları başarı ile tespit edebildiğini göstermektedir.
Numerical analysis of hammershock phenomena in RAE-M2129 S-shaped air intake
This study focuses on establishing a comprehensive framework for numerically analyzing air intakes in defense applications. Responding to the shift towards open-source software in the defense sector, it was proposed using open-source tools to study aerothermal and fluid-structural interactions in air intakes. Guided by extensive literature, the validated RAE M2129 air intake geometry was selected for investigation. OpenFOAM was chosen for its reliability and active community. While open-source mesh tools were not used, employing tools like snappyHexMesh could simplify mesh creation for RAE M2129. While doing steady-state analyses, the rhoSimpleFoam was employed after appropriate pre-processing, mesh preparation and boundary condition specification. Results from various mesh densities were compared against literature benchmarks validating the proposed procedure. Notably, minor deviations in certain parameters were observed, and the results were compared with the literature. Venturing into unsteady simulations utilizing rhoPimpleFoam, fluctuations in the simulation results in comparison of steady-state counterparts were noted. An interesting aspect of this study is the simulation of the hammershock phenomenon. This is achieved by introducing a sudden pressure change at the outlet, a technique crucial for gaining insights into turbulence, flow variations, and fluid-structure interactions during the design of air intakes. Post-processing efforts utilizing Paraview unveiled essential insights into the air flow dynamics, manifesting in velocity contours, mach contours, wall streamlines, and Schlieren-like images of density gradient. The study's implications underscore the necessity of an open-source CFD framework for comprehending air intake aerothermodynamics and fluid structure interactions within the defense industry. The study's contributions extend to the future trajectory of CFD research in air intakes. While the present work focused on a single air intake geometry, prospects abound for broader applications, including complete aircraft bodies. Furthermore, the application of hammershock through varying pressure distribution and the introduction of realistic factors such as compressor-induced suction area will be possible with more computational resources. In conclusion, this study demonstrates the practicality of utilizing open-source software, specifically OpenFOAM, to solve the complex dynamics in air intakes within the defense sector. The adoption of such approaches holds the potential to refine air intake design, strengthen the consistency of airflow, and enhance the effectiveness of applications in the defense industry.
Farklı katkılarla hazırlanmış Al2O3/ZrO2 seramik kompozitlerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
ZTA kompozitleri üstün özelliklerinden dolayı zırh teknolojileri gibi kritik uygulamalarda kullanılır. ZTA kompozitlerinde yoğunlaşmayı arttırmak ve optimum mekanik özellikler elde etmek için yüksek sinterleme sıcaklığı ve takviye malzemeleri ilave edilmesi gerekir. Çalışmamızda ZTA kompozitine düşük oranlarda TiO2 (%0,1; 0,3; 1) ilavesi yapılarak kompozitler 1600 ve 1650 °C'de ayrı ayrı basınçsız sinterlenmiştir. 1650 °C'de sinterlenen numuneler için yüksek yoğunlaşma oranı elde edilmiş. Matris tane boyutu TiO2 ilavesi ile artmıştır. Mikroyapı çubuk tipi Al2TiO5 ve kaba ZrTiO4 fazları ile değişmiştir.1650°C'de sinterlenen ZTA kompoziti için 19,5 GPa gibi yüksek bir sertlik değeri elde edilmiştir. 1600 °C'de sinterlenen ağırlıkça %0,1 TiO2 katkılı ZTA kompoziti için düşük tane boyutu ve yüksek yoğunlaşmadan kaynaklı 323 MPa gibi yüksek bir eğme mukavemeti değeri elde edilmiştir. Bu çalışmada ayrıca farklı toz boyutlarında Cr2O3 ilavesinin ZTA kompozitlerinin yoğunlaştırma ve mekanik özelliklerine etkisi incelenmiştir. Üretim prosedürü olarak nano ve mikron boyutunda Cr2O3 tozu farklı ağırlık oranlarında (%0.3; 0.6; 1) ZTA kompozite ayrı ayrı ilave edilmiştir ve tek eksenli kuru preslemeden hemen sonra havada 1650°C/2 saat basınçsız sinterleme yapılmıştır. Cr2O3 içeren kompozitler için tüm kompozitlerin relatif yoğunluk değerleri birbirine yakın çıkmıştır. Cr2O3 ilavesi ile buharlaşma probleminden dolayı hem yoğunlaştırma hem de elastisite modülünde hafif bir düşüş gözlenmiştir. Mikron boyutunda Cr2O3 tozu ile hazırlanan %0,6 Cr2O3 içeren kompozitte, katı çözelti oluşumundan dolayı tane sınırlarında oluşan basma gerilmeleri nedeniyle ZTA'ya göre yaklaşık %7'lik mukavemet artışı elde edilmiştir. Anahtar Kelimeler : ZTA kompozitler, seramik zırhlar, titanyum dioksit, krom oksit, mikroyapı, mekanik özellikler
FDM (Faz Değiştiren Malzeme) esaslı bir batarya ısıl yönetim sisteminin modellenmesi ve farklı parametrelere göre sayısal analizi
Günümüzde kullanım alanı giderek artan batarya güç sistemlerinin, kullanımları esnasında iç yapılarında üretilen ısı enerjisi kaynaklı birçok problemin olduğu bilinmektedir. Literatürde, lityum iyon bataryaların ideal çalışma sıcaklık aralığının -20 °C ile 60 °C arasında olduğu ifade edilmektedir. Bu çalışmamızda üç satır ve yedi sütundan oluşan bir batarya sisteminin, faz değiştiren malzeme esaslı bir batarya termal yönetim sistemi kullanılarak soğutulması üzerine çalışılmıştır. Sabit ve değişken ısı üretimi durumlarına göre çalışılmıştır. Sabit ısı üretimi durumunda; FDM uygulanmamış, FDM uygulanmış ve FDM ve kanat uygulanmış olmak üzere üç farklı sistem için ve zorlanmış taşınım altındaki havanın dört farklı Reynolds sayısı değeri, iki farklı FDM tipi ve üç farklı ısı üretim değeri gibi üç farklı parametre için COMSOL kullanılarak sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Değişken ısı üretimi durumunda; FDM uygulanmamış ve FDM uygulanmış olmak üzere iki farklı sistem için zorlanmış taşınım altındaki havanın Reynolds sayısı değerinin 50 olduğu ve batarya hücrelerinin 3C ile deşarj edildiği durum için COMSOL kullanılarak sayısal analizler gerçekleştirilmiştir. Batarya paketi boyunca havanın akış çizgileri, batarya hücrelerinin maksimum sıcaklık değerleri, batarya hücrelerinin sıcaklık değerlerinin 60 °C'ye ulaşması için geçen süre, batarya paketindeki sıcaklık dağılımı ve batarya hücrelerini çevreleyen FDM'nin faz değiştirme süreci esnasındaki davranışı incelenmiştir.
Visual aided formation control of unmanned aerial vehicle swarms
In this thesis, formation maintenance control of quadcopter swarms utilizing an onboard monocular camera and cubic marker in MATLAB and ROS/Gazebo simulation is studied. The proposed controller is a distributed controller that does not require any communication between the agents. The controller is designed to maintain the formation shape and the desired distance between the agents. The controller is tested in MATLAB and ROS/Gazebo simulation environments. The results show that the controller is able to maintain the formation shape and the desired distance between the agents. In this study, to build our swarm system, two different control structures, low-level and high-level, are utilized. While low-level control is for controlling vehicle dynamics, high-level control is for producing swarm behavior. The high-level controller is designed as a fully distributed controller that does not need any communication methodology or centralized computing platform. The high-level controller is designed based on single integrator dynamics, and the outputs of it are fed as desired position or velocity, depending on the high-level controller design. In low-level controller design, there are two different design methodologies that are preferred based on the simulation environment. The first one is feedback linearization for the tests in MATLAB. The second one is PX4 software in the loop for the tests in Gazebo. The results that are obtained from our swarm system show that our control method is able to maintain the formation shape and the desired distance between the quadcopters in simulation environments. These results are promising for real-world applications in areas that have communication and navigation problems. When the method is evaluated, it can be said that it can either be utilized as a primary control methodology for appropriate quadcopters or can also be utilized as an auxiliary system that helps the primary system. In addition, if the swarm system encounters any problems, our method can take over system control and safely continue to accomplish the task.
Ultra geniş bant sensörü kullanılarak kapalı alanda nesne konumlandırma
Günümüzde, kapalı alan konumlandırma sistemleri hem sivil hem de askeri birçok alanda kullanılmakta olup önemli bir çalışma alanı haline gelmiştir. Kapalı alanlarda nesne konumlandırmak için küresel konumlandırma sistemleri kullanılamadığından dolayı, kapalı alanlarda konum belirleme problemlerinin çözümü için, farklı konumlandırma sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu tez çalışmasında, ultra geniş bant sensörü kullanılarak kapalı alanda nesne konumlandırma probleminde, genişletilmiş Kalman Filtre algoritmasının başarım sınırlarının belirlenmesi ile farklı sensör geometrilerinin ve sensör sayısının, genişletilmiş Kalman filtre algoritmasının kestirim performansı üzerindeki etkilerinin araştırılması amaçlanmıştır. Bu amaçla farklı sensör geometrileri oluşturulup, genişletilmiş Kalman filtre algoritmasında bu geometrilerin kullanılmasıyla, nesnenin hareketi esnasında bulunduğu konumlara ait kestirimler ve kestirim hataları elde edilmiştir. Elde edilen sonuçlar incelendiğinde, sensör geometrisi değiştirildiğinde, genişletilmiş Kalman filtre algoritmasının kestirim hatalarının da değiştiği görülmüştür. Dolayısıyla, sensör geometrisinin, genişletilmiş Kalman filtre algoritmasının konum kestirim performansını etkilediği gözlemlenmiş ve bu nedenle, genişletilmiş Kalman filtre algoritması kullanılarak, düşük hatalarla konum kestirimi elde edilebilmesi için, sensör geometrisinin optimum bir şekilde tasarlanması gerektiği sonucuna ulaşılmıştır. Ayrıca, sensör sayısının, genişletilmiş Kalman filtre algoritmasının kestirim hatası üzerindeki etkilerinin incelenmesi için, tez çalışması kapsamında tasarlanan farklı sensör geometrilerinin her birisinde, kullanılan sensör sayıları arttırılarak, genişletilmiş Kalman filtre algoritmasının konum kestirim hataları elde edilmiştir. Sensör sayısı arttırıldığında, genişletilmiş Kalman filtre algoritmasının konum kestirim hatasının azalmasının sensör geometrisine bağlı olduğu sonucuna ulaşılmıştır. Anahtar Kelimeler : Genişletilmiş Kalman filtresi, ultra geniş bant sensörü, kapalı alan konum belirleme, sensör geometrisi
Metal kaplamalarda oluşan yüzey hatalarının yapay zeka yöntemleri ile analizi
Metalik kaplamalar, metallerin fiziksel özelliklerini iyileştirmek ve korozyon dayanımını artırmak için yaygın olarak kullanılmaktadır. Özellikle askeri/savunma alanlarında kullanılan silahlarda, askeri araçlarda (Tank, uçak vb.) yer alan malzemelerin sert, aşınmaya karşı dayanıklı, ısıya karşı dirençli olması gerekmektedir. Malzemeden beklenen fiziksel özelliklere göre farklı türde kaplamalar uygulanmaktadır. Dekoratif amaçlı kaplamalarda daha çok görsellik (parlaklık gibi) öne çıkarken, fonksiyonel amaçlı kaplamalarda sertlik, aşınma gibi özellikler aranmaktadır. Çinko kaplamalar hem dekoratif hem de fonksiyonel amaçlı uygulanabilmektedir. Korozyon amaçlı uygulamalarda, kaplama kalınlığının yüksek olması ve pasivasyon tabakasının uygulanması gerekmektedir. Dekoratif amaçlı uygulamalarda ise daha çok kaplama yüzeyinin parlak olması beklenmektedir. Kaplama banyosu içindeki organik katkılar, kaplama kalınlığını ve parlaklığını önemli ölçüde etkilemektedir. Kaplama yüzeyinin parlaklığını ve kalınlığını kontrol etmek için birçok organik katkı, birlikte kullanılmaktadır. Bu organik katkıların miktarını kontrol etmek oldukça zordur. Çünkü kaplama banyosu içindeki organik katkılar aletsel yöntemlerle analiz edilemez ve indirgenme/yükseltgenme reaksiyonu sebebiyle miktarları ve çeşitleri sürekli değişmektedir. Bu durum kaplama yüzeylerinde hatalara sebep olmaktadır. Bu çalışmada kaplama yüzeyinde oluşan hataları, kaplama banyosu içindeki organik katkılarla ilişkisini tespit etmek için yapay zekâ yöntemleri kullanılmıştır. İlk aşamada yüzeyde oluşan hata türleri Mask RCNN algoritması ile sınıflandırılmıştır. İkinci aşamada sınıflandırılan yüzey hatalarının organik katkılarla ilişkisini tespit etmek için makine öğrenmesi algoritmaları kullanılmıştır. Rassal Orman (RO) algoritması en yüksek doğruluk değerini vermiştir. Bu yüzden RO modeli optimizasyon algoritmasında amaç fonksiyonu olarak kullanılmıştır. Kaplama banyosu yaşlandıkça banyo içindeki organik katkıların optimum değerleri sürekli değişmektedir. Son aşamada, kaplama banyosu içindeki organik katkıların miktarını en iyi durumda tutmak için NSGA-II genetik algoritması kullanılmıştır.
Yüksek çözünürlüklü FMCW radar
The radar is a device that measures the range and speed of targets using radio frequency (RF) signals. The main purpose of a radar sensor is to detect all targets within the observation area and simultaneously estimate the target range and relative velocity with a high update rate. Frequency Modulated Continuous Wave (FMCW) is capable of measuring speed and range simultaneously. FMSD radar is often preferred for short-range measurements and applications requiring high resolution. FMCW radar uses a Voltage Controlled Oscillator (VCO) to modulate the frequency of the transmit signal. The VCO modulates its frequency according to the input voltage. But for the input voltage, the output frequency is not linear. Range resolution deteriorates considerably if the modulated signal is nonlinear. Modular components; When using mixers, low noise amplifiers, and power amplifiers, time delays on cables are critical. The range resolution deteriorates as the resulting losses change the beat frequency. To achieve high resolution, losses must be considered in the design of the components. In this thesis, theoretical research and design were carried out to increase the range resolution of the C band FMSD radar and to reduce the range error. The designed radar is aimed to work with low power, be low cost, and provide high resolution. While VCO, mixer and amplifiers are used ready, antenna and power divider are designed. High isolation and good matching have been achieved with the power divider design. The microstrip patch antenna design is simulated due to its low-power operation.
Fiber optic sensors and analysis of sensor parameters with artificial neural network based optimization algorithm
Fiber optic sensors are vital for detecting surrounding changes in temperature, strain, vibration, chemical, gas, refractive index, and so on. Surface plasmon resonance (SPR) sensors, a form of fiber optic sensor, are used in very sensitive applications such as biological, chemical, and refractive index change detection. It is essential to optimize the sensor parameters that influence efficiency and sensitivity. In the literature, the optimization of SPR sensor parameters is done by the conventional method, which is based on scanning one parameter at a time and keeping the rest constant and applying this technique one by one for each parameter. In this method, the correlation between parameters cannot be observed and the result may not be the optimum because one parameter is scanned at a time. Therefore, the performance of the sensor may not reach the desired high sensitivity. In the last decade, artificial intelligence-based optimization approaches have become very popular and it would be wise to use a hybrid artificial neural network-genetic algorithm (ANN–GA) to solve optimization problems that may occur. In this thesis, a python code for a hybrid ANN-GA structure was generated. With the conventional optimization approach, the best values of N, d, Ag_th, and a parameter were observed as 20, 50 nm, 70 nm, and 10 nm at refractive index values of 1.35 and 1.39, respectively, and the sensor sensitivity was obtained as 3775 nm/RIU. In this thesis, the data set obtained by FEM with the hybrid ANN-GA based optimization approach we proposed was trained and tested with R2 values of 97.83% and 96.84%, respectively. In this developed model, N, d, Ag_th, and a parameter were estimated as 20, 50 nm, 75 nm, and 10 nm, respectively, and as a result, 3890 nm/RIU sensitivity was reached.
Patlayıcı ve patlayıcı karışımlarının performanslarının termodinamik yaklaşımlarla belirlenmesi
Patlayıcılar yüksek enerjili malzemelerdir ve performanslarının kontrol edilmesi hem askeri hem de endüstriyel uygulamalarda kritiktir. Bu çalışmada, çeşitli yüksek enerjili patlayıcıların tek başlarına ve birbirleriyle olan karışımlarının performans özellikleri termodinamik yaklaşımlarla değerlendirilmiştir. Performans özellikleri kapsamında patlayıcıların patlama ısısı, patlama sonrası oluşan gaz hacmi, patlayıcının gücü, TNT denkliği, patlama reaksiyonunun ulaşabileceği maksimum sıcaklık, patlama hızı ve patlama basıncı değerleri belirlenmiştir. Bu amaç için öncelikle patlayıcıların olası patlama reaksiyonları Kistiakowsky-Wilson (KW), Springall-Roberts (SR) ve Kamlet-Jacobs (KJ) prensiplerinden yararlanılarak önerilmiştir. Önerilen reaksiyonların ısı değerleri reaksiyonu oluşturan bileşenlerin standart oluşum entalpilerinden hesaplanmıştır. Patlama sonrası oluşan gaz hacimleri reaksiyonlardan çıkan gaz ürünlerin mol sayısından hesaplanmıştır. Patlayıcıların gücü ise patlama ısısı ve patlama sonrası oluşan gaz hacmi temel alınarak hesaplanmıştır. Kullanılan yönteme göre elde edilen sonuçlarda farklılıklar gözlenmiştir ve RDX/CL-20, HMX/ONC ve ONC/TKX-50 gibi bazı patlayıcı karışımları kendisini oluşturan patlayıcıların tek başlarına gösterdiği güçten daha yüksek güç değerleri göstermiştir. Diğer taraftan, patlayıcıların gücünün patlama hızı ve patlama basıncı ile ilişkili olduğu da görülmüştür. Ek olarak, patlayıcılara belli oranlarda alüminyum (Al) ilavesinin patlayıcının gücüne olan etkisi incelenmiştir. Yapılan hesaplamalar ikincil patlayıcılara bir miktar Al ilavesinin patlayıcının gücünü arttırdığını göstermiştir.
Automatic modulation recognition with vision transformer in radio signals
In this thesis, the automatic modulation classification of radio signals is studied. In the literature, there are various feature-based or deep learning-based studies on this subject. Differently from the literature, this study was conducted using the Vision Transformer (ViT) model, and better results were obtained than the methods in the literature. Vision Transformer models are a new method that is successful in tasks such as image classification. It divides images into small parts and applies an attention mechanism to each part. In this study, signal data is treated as an image and trained without preprocessing. The ViT model demonstrated its success with 98.48% accuracy. Another ViT model, Swin Transformer, was also used, but due to the complexity of the model, it did not perform as well as the classical ViT model. In addition, the DenseNet201 and the generated CNN model were used and showed much better results than these methods. This study has shown important results in terms of showing how successful ViT models are in applications in signals.
Derin öğrenme mimarileri kullanılarak drone ile askeri araç ve silahların sınıflandırılması
Bu çalışmada derin öğrenme yöntemleri kullanılarak eğitilen model ile askeri araçları, silahlı-silahsız kişileri havadan otonom uçuşlar yaparak tespit edebilen bir drone tasarlanmıştır. Nesneleri sınıflandırmak için transfer öğrenme mimarilerinden ResNet50, InceptionV3, Xception, Mobilenet, EfficientNet gibi 5 farklı transfer öğrenme mimarisi ile çalışılmış olup performans karşılaştırmaları yapılmıştır. Ayrıca nesne tespit işlemleri için YOLOv8 ve YOLO-NAS mimarilerinin performansları karşılaştırılmıştır. Mimariler için askeri ve sivil araçlar, sivil ve silahlı insan görüntülerinden oluşan 4195 adet görsel içeren 6 sınıflı yeni bir hibrit veri seti hazırlanmıştır. Modellerin aşırı öğrenmemesi için veri setindeki görüntülere veri çoğaltma yöntemlerinden rastgele yaklaştırma, yatay yönde rastgele kaydırma, dikey yönde rastgele kaydırma, yatay döndürme, belirli açıyla döndürme ve yatay kayma işlemleri uygulanmıştır. Çalışmada transfer öğrenme mimarilerindeki en başarılı sonuçlar 0,9824 doğruluk, 0,9802 F1-skoru değeri ile ResNet50 mimarisi ile elde edilmiştir. Nesne tespit işlemlerinde en yüksek skorlar YOLOv8 nesne tespit algoritması ile 0,961 mAP50, 0,9116 F1-skoru olarak elde edilmiştir. Tasarlanan İHA üzerinde yapılan gerçek zamanlı çalışma testlerinde ResNet50 mimarisi YOLOv8'e göre daha düşük performans gösterdiğinden İHA üzerine YOLOv8 ile oluşturulan model eklenmiştir. Veri setine havadan görüntüleri çekilmiş daha fazla askeri araç görüntüsü eklenerek veriler çoğaltılabilir. Veri setindeki her sınıf kendi arasında özelleştirilerek farklı sınıflara ayrılabilir.
Preliminary design of an intermittent blowdown supersonic wind tunnel
The preliminary design for a mid-scale supersonic blowdown wind tunnel is presented in this study. The cross-sectional dimensions of the test section are determined to be 0.4 m by 0.4 m, and Mach 4 is the target maximum operational speed of the wind tunnel. The blowdown intermittent tunnel type was selected due to comparatively low built costs and its ability to operate at varying Reynolds numbers. First estimates are made in order to determine a run time of 60 seconds at Mach 4. The required inlet pressure to start the tunnel at Mach 4 is calculated to be roughly 15 bars, assuming that the output pressure is equal to atmospheric pressure at sea level. To enable a 60-second run time at Mach 4, a compressor with a maximum compression capacity of 40 bars feeding a series of tanks with total volumetric capacity of 40 𝑚^3 are chosen. The Method of Characteristics is implemented to develop the converging diverging nozzle geometry utilizing a code developed in MATLAB. Nozzle geometry is constructed by importing the contours' coordinates provided by the MoC approach into a computer-aided design program. Moreover, ANSYS Fluent 2023 R1 is used to confirm the nozzle geometry through both two-dimensional and three-dimensional CFD analyses. Meanwhile, mesh dependency study is performed to optimize the CFD analyses setup. The whole process is repeated for a different Mach number, Mach 2, to validate the methodology. The CFD study results indicate that there exists acceptable Mach number distribution uniformity at the exit border of the nozzles for both Mach 2 and Mach 4.
Farklı oranlarda Sm₂O₃ katkısı ile üretilen Al₂O₃ seramiklerin mekanik özelliklerinin incelenmesi
İleri seramikler, yüksek mekanik özellikleri ve hafiflikleri ile zırh uygulamalarında oldukça önemlidir. Al2O3 uygun maliyet ve geniş kullanım potansiyeli sunmasına rağmen, düşük tokluk ve eğilme mukavemetiyle çoklu vuruş şartlarında istenilen performansı gösterememektedir. Bu çalışmada Al2O3 seramiklere bir nadir toprak oksit olan Sm2O3 katkısı yapılarak zırh uygulamalarında değerlendirmek üzere yoğunlaşma özelliklerinin incelenmesi ve mekanik özelliklerinin arttırılması amaçlanmıştır. Düşük miktarlarda Sm2O3'ün Al2O3'ün yoğunlaşma, mikroyapı ve eğilme dayanımı üzerindeki etkileri farklı sinterleme sıcaklıkları için incelenmiştir. Sm2O3 ve Al2O3 tozları bilyeli öğütme ile karıştırılmış ve Al2O3-Sm2O3 seramikleri, ayrı ayrı 1550°C'de ve 1600°C/2 saat havada basınçsız sinterlemeden önce disk formunda kuru ve soğuk izostatik presleme ile hazırlanmıştır. Sm2O3, Al2O3 ile reaksiyona girerek SmAlO3 oluşturmuştur. SmAlO3'ün çubuk benzeri morfolojisi, 1600°C'de sinterleme için genel olarak hacimce %0,8 ve 1 Sm2O3 için elde edilirken, 1550°C'de sinterlenen numunelerde çubuk benzeri form daha belirgin olmuştur. 1600°C'de sinterlenen hac.%0,5 Sm2O3 içeren seramiklerde, Al2O3'e göre daha yüksek yoğunlaşma sebebiyle yaklaşık %5'lik bir mukavemet artışı elde edilirken, mukavemet değerleri genelde birbirine yakın olmuştur. Al2O3-Sm2O3 seramiklerinin (1550°C sinterleme ile) dikdörtgen prizma formunda hazırlanan çubuk numunelerinin tokluğu ölçülmüştür. En yüksek tokluk değerleri hac.%0,8 Sm2O3 içerikli kompozit için elde edilmiş, hac.%0,5 Sm2O3 içeren numunelerde ise hac.%0,8 Sm2O3 içerikli numuneler ile hemen hemen aynı ortalama tokluk değeri bulunmuştur. Mevcut miktarlarda Sm2O3 ilavesinin Al2O3 seramiğinin mekanik özelliklerinde kırılma tokluğunda yaklaşık %70 artışa sebep olurken, diğer mekanik özelliklerinde kayda değer bir artışa neden olmadığı, ancak mikroyapıyı değiştirdiği gözlenmiştir.
Mikrodalga plazma kimyasal buhar biriktirme sistemi ile tek kristalelmas büyütülmesi
Bu çalışmada homoepitaksiyel olarak kalın elmas filmlerinin mikrodalga kimyasal buhar biriktirme sistemiyle büyütülmesi amaçlanıldı. Farklı üretim yöntemleriyle üretilen Seed A ve Seed B alttaşlarının büyütmeye olan etkisi incelendi. Seed A alttaşı yarıiletken üretimiyle benzerlik gösteren, iyon implantasyonu ve yarı iletken üretiminde kullanılan ''lift off'' yöntemini kullanarak üretilmiş olup, elmas filmleri Seed A alttaşı kullanılarak daha yüksek kalitede üretildi ve diğer çalışmalarda Seed A tercih edildi. Tüm büyütmelerde yöntem olarak literatürde kullanılan ''mosaic growth'' yöntemi kullanıldı Ayrıca farklı CH4/H2 oranları kullanılarak elmas filmleri, sabit sıcaklık, basınç 135 Torr ve mikrodalga gücü 5700W olacak şekilde 400 saatlik büyütmeler yapıldı. Bu büyütmeler sonucunda elmas büyütme hızına akış oranı etkisi araştırıldı. Renk kalitesi açısından en uygun büyütme oranı %6 CH4/H2 oranı kullanılarak elde edildi. En hızlı büyütme oranı ise %10 CH4/H2 elde edilmesine rağmen, kristal yüzeyinde oldukça fazla polikristal elmas büyümesi gözlemlendi. Ek olarak bu çalışmada literatürde ilk kez molibden yüzeyi fiziksel buhar biriktirme (PVD) yöntemiyle AlTiN ve TiN kaplanarak elmas alttaşlar büyütüldü.
İnsansız hava aracındaki li-iyon bataryaların sağlık durumu tahmini
İnsansız hava araçları (İHA) havada geçirdikleri zaman içerisindeki sağlık durumlarının (SoH) ne kadar önemli olduğu, görevin sağlıklı bir şekilde devam edebilmesi için kullanıcılar için önem arz etmektedir. İnsansız hava araçları kullanıldıkları zaman içerisinde operasyonun kesintiye uğramaması ve havada güvenlik zaafı oluşturmaması için Li-iyon pillerin sağlık durumu bilgileri oldukça önemlidir. Yapılacak olan tez çalışmasında önemli olan bu parametreleri kontrol etmek ve sağlık durumuna yönelik tahminlerin yapılması amaçlanmaktadır. Bu nedenle tez kapsamında, İHA'nın örnekleme uçuşuna ait gerilim, akım, yükseklik ve zaman bilgileri alınacak ve bu bilgiler analiz edilecektir. Bu analizlerden elde edilen bilgiler doğrultusunda laboratuvarda batarya testleri gerçekleştirilecek ve bu test sonuçları makine öğrenmesi yöntemi ile sağlık durumu tahmininde kullanılacaktır.
Investigation of multi-fidelity data fusion techniques to obtain an aerodynamic database for a generic fighter aircraft
Aerodynamic data sets are an important source for determining the flight performance, stability and control, and flight dynamics of an aircraft. Aerodynamic data sets contain aerodynamic coefficients corresponding to different flight conditions. These aerodynamic coefficients can be obtained from different sources with different fidelity values. The most accurate values are obtained from flight tests, followed by large and small scale wind tests, computational fluid dynamics simulations and numerical solvers to obtain aerodynamic data of different fidelity. High-fidelity data provides accurate results for the interpretation of aircraft parameters, but obtaining high-fidelity data is labor costly and time consuming. With the availability of multi-fidelity data fusion methods, it is possible to use high and low fidelity data. This reduces the need for only high fidelity data and is more efficient, labor and time saving. The data obtained with the data fusion method is ensured to be high fidelity data. In this study, different data fusion methods were used using low and high fidelity data obtained from the generic fighter jet. These methods are co-Kriging, multi-fidelity Gaussian Process Regression and multi-fidelity neural networks. Two different data sources were used to obtain the data. Two different data sources were used to obtain the data. Low fidelity data were obtained using Vortex-Lattice method in OpenVSP program and high fidelity data were obtained using k-ω SST solver in ANSYS Fluent program. Lift, drag and pitch moment coefficients were obtained from both sources in the range of -15 to +15 degrees angle of attack. Test-cases were created using different amounts of data from both data sources and the performances of all three methods were analyzed. It is stated that the predictions of all three methods match with the high fidelity data as the number of high fidelity data increases In the co-Kriging method, it was observed that the prediction performance changed when the locations of the data points were changed, so the co-Kriging method was more sensitive than the other methods. It was determined that the MF-GPR method gives the best prediction results among the other methods, and while the MF-NN model has good prediction ability on flat and near flat slopes, but it needs more high fidelity data points in the data line with high curvature slope.
Döngüde donanımsal benzetim yapısı kullanılarak hafif uçak iniş takımının yarı aktif kontrolü
Bu tezde, manyetoreolojik (MR) sönümleyicili uçak süspansiyon sisteminin titreşimlerini azaltmaya yönelik yarı-aktif Uyarlanabilir Geri Adımlamalı kontrol (UGA) ve aktif Lineer Kuadratik Regülatör (LQR) kontrol tasarımı gerçekleştirilmiştir. LQR yaklaşımından elde edilen aktif kuvvet ters sönümleyici modeli kullanılarak yarı-aktif olarak sisteme uygulanmıştır. Tasarlanan kontrolcülerin etkinliği laboratuvar ortamında kurulan Döngüde Donanımsal Benzetim (DDB) yapısı ile test edilmiştir. UGA ve LQR kontrol yaklaşımlarının etkinliği rastgele yol girdileri altında test edilmiştir. MR sönümleyicinin bağlı olduğu ancak sönümleyiciye herhangi bir gerilim uygulanmadığı sıfır volt durumu karşısında MR sönümleyiciye uygulanan bu kontrol yaklaşımlarının etkinliği test edilmiştir. Önerilen UGA kontrol yaklaşımının, uçak gövdesinin başvurma hareketi, konfor ve süspansiyon çalışma aralığı gibi süspansiyon sistemlerini değerlendirmede kullanılan kriterleri, karşılaştırıldığı durumlara göre iyileştirdiği görülmüştür. Deneysel çalışmaya ek olarak 2 farklı senaryo için kontrol yöntemleri simülasyon ortamında test edilmiştir. Bu simülasyon çalışmalarının ilkinde, uçağın inişi esnasındaki ön tekerin yere çarpma dinamiklerinin ele alındığı durum, bir Çoklu Cisimler Dinamiği programı olan SIMPACK ortamında oluşturulmuş, ardından uçak modeli MATLAB/Simulink ortamına aktarılarak, Skyhook ve Groundhook kontrol yaklaşımlarının bir arada çalıştığı bir Hibrit kontrolcü ve LQR kontrol altında sistemin dinamik davranışı incelenmiştir. İkinci simülasyon çalışmasında ise Newton'un 2. Yasası kullanılarak MATLAB/Simulink ortamında modellenen uçağın taksi hareketi esnasında karşılaşabileceği tümsek ve rastgele yol girişi durumları için önerilen UGA ve LQR kontrol yaklaşımları ile sistemin ivme ve yer değiştirme cevapları bastırılmıştır.
Savunma sanayi uygulamalarında termal kamuflaj gerçekleştirmek için metamalzeme anten tasarımı
Kamuflaj teknoloji olarak, renk kontrolü, kızılötesi imza modülasyonu ve soğurum (yansıma bastırma) yoluyla görünür, orta kızılötesi ve radar spektrumlarında düşük görülebilirlik elde etmeyi içerir. Bu doğrultuda kullanılan doğal (geleneksel) malzemelerin optiksel verimlerinde sınırlamaları vardır. Optiksel uygulama çalışmaları için gerektiği kadar verimli değildirler veya kullanılamayacak kadar hacimlidirler. Geleneksel malzemeleri de yapısında bulunduran ancak çeşitli geometrik tasarımlarda olan metamalzemeler ise geleneksel malzemelere göre çok daha verimli performans sergileyebilen yapıların ortaya çıkmasını sağlamıştır. Mükemmel ışık soğurucuları ışığı yapılarında hapsedebilmek için yarı iletken, metal veya farklı soğurma özelliği olan bir katmana ihtiyaç duyarlar. Çalışmamızda düzlemsel metal-yalıtkan (Ag-Si) metayüzey üzerine halka metal-yalıtkan (Ag-ITO) şeklinde sıralanmış katmanlardan oluşan yeni bir Metal-Yalıtkan-Metal-Yalıtkan (MYMY) metamalzeme tasarımı yapılmıştır. Önerilen metamalzeme tasarımı, kızılötesi dalga boyu aralığı 800 ile 12000 nm olan spektral bölge için incelenmiştir. Spektral özellikler sonlu farklar zaman alanı (FDTD) yazılımı kullanılarak analiz edilmiştir. Bu tasarım ile, kısa dalga kızılötesi (SWIR) ve ışınımsal soğutmayla uyumlu termal kamuflaj uygulamaları için geçirgen olmayan kızılötesi aralığında (NTIR) atmosferik pencerelerde düşük emisyon korunmuştur. Bununla birlikte MYMY yapısı ile soğurum tepe noktaları atmosferik soğurum pencereleriyle (SWIR'da ve NTIR'da) mükemmel bir şekilde eşleşen iki adet geniş bant ile mükemmel soğurumlar elde edilmiştir. Üstelik önerilen yapı, düzlem içi simetrik bir tasarıma sahip olduğundan polarizasyona duyarsızdır. Numerik simülasyon teknikleri kullanılarak yapının optik performansı optimize edilmiştir. Nanoyapı ile havanın empedans değerleri karşılaştırılmış ve mükemmel uyum sağladığı, ayrıca ortalama soğurum değerlerinin MWIR ve LWIR bölgelerinde arzu edilen değere çok yakın olduğu gösterilmiştir. Tasarımı gerçekleştirilen yapı, çeşitli uygulamalarda termal emisyonları yönetmek için ayarlanabilir ve yüksek verimli bir çözüm sunmakta olup, gizlilik teknolojisi alanında önemli bir yenilik olarak yer almaktadır.
Kanat tipi paraşüt sistemi için özerk komuta kontrol sistemi tasarım ve uygulaması
Hava aracından paraşüt ile malzeme ikmali, günümüzde askeri operasyonlarda, insani yardım faaliyetlerinde ve uzay aracı, roket gibi hava araçları iniş operasyonlarında kullanılmaktadır. Yönlendirme yeteneği olmayan paraşütler ile yapılan havadan ikmalin karar vericiler tarafından tercih edilmesini engelleyen en büyük etkenler, havadan ikmal yapacak aracın düşmanın hava savunma silahlarına karşı savunmasız oluşu ve paraşütle atılan ikmal maddesinin rüzgardan dolayı istenmeyen yerlere düşmesidir. Bu çalışmada, söz konusu sorunu çözmek için yönlendirilebilen paraşütlerin özerk yönlenebilmesini sağlayan bir sistem ortaya konmuştur. Ortaya konulan özgün yönlendirme sistemi tasarımının yanında paraşütün hedefe ulaşması ve yere yumuşak iniş yapması için alternatif güzergah algoritmaları sunulmuştur. Yapılan çalışmada yaklaşma, alçalma, iniş ve acil durum fazları olmak üzere çok fazlı bir güzergah algoritması tasarlanmıştır. Yaklaşma fazı ise düz ve zikzak olarak hedefe olan mesafeye göre sistem tarafından özerk olarak seçilen iki farklı yol olarak ortaya konulmuştur. İhtiyaç duyulan sensörler, işlemci ve motor sürücüleri bulunduran elektronik komuta kontrol kartı tasarlanmış ve üretilmiştir. Sistemin test edilmesi amacıyla bir Web ara yüzü ve yer test ünitesi yapılmıştır. Güzergahın kontrol edilmesi için Oransal, İntegral, Türevsel (Proportional, Integral, Derivative, PID) denetleyici tercih edilmiş, PID denetleyici parametreleri Parçacık Sürü Optimizasyonu (Particle Swarm Optimization, PSO) algoritmasıyla bulunmuştur. Ayrıca sensör filtrelenmesi için kalman filtresi kullanılmıştır. En son olarak ortaya konulan sistem ile iki gerçek atma denemesi yapılmış, gerçek atma denemeleri sonucunda sistemin istenilen hedef koordinatlara yakın mesafelere ulaştığı görülmüştür. Sonuç olarak yerli imkânlar kullanılarak kanat tipi paraşüt sistemlerinin özerk kullanımı için ortaya konulan sistemin kullanılabilir olduğu değerlendirilmiştir.
Seçici lazer ergitme yöntemiyle üretilen CoCrMo numunelerde farklı üretim parametreleri ve toz boyutunun yoğunluk ile yüzey pürüzlülüğü üzerine etkisi
Eklemeli imalat teknolojisi, günümüz teknolojileri arasında ön plana çıkan; sunduğu fayda, maliyet, gerçekleştirilebilirlik ve hurda atık konularında optimum fayda sağlayan bir üretim metodu olmaya başlamıştır. Mühendislik alanındaki malzeme, yazılım ve lazer teknolojilerindeki gelişmelere bağlı olarak havacılık, otomotive, enerji ve sağlık alanında istenen çok karmaşık ve farklı mukavemet, sertlik, yoğunluk gibi özellikler istenen malzemelerde tek bir üretim metodu ile eklemeli imalatlarda ulaşmak mümkündür. Seçici lazer ergitme yöntemi, istenen fonksiyonlara sahip malzeme üretme konusunda önde gelen eklemeli imalat yöntemlerinden biridir. İstenen malzeme özelliklerini yüksek oranda karşılayabilmektedir. Bu üretim yönteminde üretim parametreleri, nihai ürün üzerinde büyük öneme sahiptir. Dolayısıyla, üretim metodlarında istenilen ürünü elde etmek için optimum parametreler kullanılması gerekmektedir. Bu tez çalışmasında seçici lazer ergitme yöntemiyle farklı tarama stratejileri ve parametrelerde üretilen numuneler üzerinde yüzey pürüzlülüğü, yoğunluk ve diğer özellikler bakımından araştırma yapılmıştır. İki farklı toz boyut aralığında (0-53 µm ve 20-53 µm) sabit katman kalınlığında lazer gücü, tarama hızı, tarama mesafesi ve lazer dengeleme parametreleri 23 farklı kombinasyonda değiştirilerek küçük kübik numuneler (12x12x12 mm³) üretilmiştir. Bu numunelerin yoğunlukları Arşimet prensibi ve optik mikroskop görüntülemesi yardımıyla ölçülmüş ve yoğunluk cevabı üzerinden sıralama yapılarak 5 numune seçilmiş ve sonraki testler gerçekleştirilmiştir. Üretilen parçalar üzerinde yüzey pürüzlülüğü değeri esas alınarak mekanik testler gerçekleştirilmiştir. Sonuç olarak iki farklı toz boyut aralığı için yüzey pürüzlülük ve yoğunluk değeri açısından kullanılacak optimum parametreler elde edilmiştir.
Robotikte üretken yapay zeka: Akıl yürütme yapan Büyük Dil Modellerinin kullanımı
Büyük Dil Modelleri (Large Language Models, LLM'ler), özellikle Görme-Büyük Dil Modelleri (Vision-Language Models, VLM'ler) tanıtıldığından bu yana, robotik alanında – özellikle algı ve kavrama konularında– heyecan verici yeni olanakların önünü açmıştır. Bu çalışmada, VLM'lerin açık nesne ve görüntü kümelerini anlama ve tanımlama yeteneklerinin yanı sıra yapılandırılmış çıktı üretme kapasitelerinin robotik sistemlerin yeteneklerini nasıl geliştirebileceği araştırılmaktadır. Bu kapsamda, bir VLM'in robot kol kontrol sistemi içerisine entegrasyonu gerçekleştirilmiş ve yalnızca insan-robot etkileşimini geliştirmekle kalmayıp, aynı zamanda robotların çevresel verileri yorumlama yeteneklerini artıracak bir yapı ortaya konmuştur. Çalışmanın temel amacı, robotlara karmaşık senaryolarda görsel ipuçlarını algılama, nesneleri daha isabetli bir şekilde tespit etme ve izleme, buna uygun eylemleri belirleme yetisi kazandırmaktır. Önerilen sistemde, VLM görsel girdileri analiz ederek anlamsal bir düzlemde eylem planı oluşturmakta ve bu plan, robot koluna belirli hareketler için komut vermek amacıyla tanımlı araç işlevleri kullanılarak düşük seviyeli komutlara dönüştürülmektedir. Sistemin performansını değerlendirmek amacıyla bir dizi nesne sıralama deneyi gerçekleştirilmiştir. Ayrıca sistemin çoklu ajan iş akışına uyarlanabilirliği de araştırılmış ve bu kapsamda, takip performansında yaklaşık beş katlık bir artış elde edilmiştir. Elde edilen bulgular, sağlam ve akıllı robotik kontrol sistemleri geliştirmek adına LLM yeteneklerinin kural tabanlı sistemlerle entegrasyonunun yüksek potansiyele sahip olduğunu göstermektedir. Bu çalışma, robotik manipülasyon alanında VLM tabanlı yaklaşımlara katkı sunmakta ve daha akıllı, çevik ve uyarlanabilir robot sistemlerinin geliştirilmesi yönünde önemli bir adım teşkil etmektedir.
Savaş gemilerinde kullanılan tozaltı kaynak yönteminin parametrik incelenmesi
Bu çalışmada, DH36 kalite yapısal çeliğin düşük sıcaklıklarda tozaltı kaynak yöntemiyle birleştirilmesi sonrasında kaynak dikişlerinin mekanik ve yapısal bütünlüğü hem tahribatlı hem tahribatsız muayene yöntemleriyle değerlendirilmiştir. Farklı parametrelerle hazırlanan 15 adet numune üzerinde çekme deneyi, eğme testi, radyografik muayene, gözle muayene ve penetrant testleri uygulanmıştır. Düşük sıcaklıkların olumsuz etkilerini azaltmak amacıyla kaynak öncesi 100–200 °C aralığında ön tavlama yapılmış, böylece soğuma hızının dengelenmesi ve çatlak riskinin azaltılması hedeflenmiştir. Çekme testleri sonucunda ortalama akma dayanımı 504,6 MPa, kopma dayanımı 517,0 MPa ve uzama oranı %8,88 olarak elde edilmiştir. Standart sapma değerlerinin düşük olması, mekanik özelliklerin numuneler arasında homojen olduğunu göstermektedir. Ancak SBTÜ 1 numunesinin çekme dayanımı 497 MPa ile minimum değerin altında kalarak olumsuz değerlendirilmiştir. Bu durum, uygun olmayan kaynak parametrelerine bağlanmıştır. Radyografik muayenede SBTÜ 12 ve SBTÜ 14 numunelerinde sıralı gözenek hataları tespit edilmiş olup, tel kirliliği, yüksek nem içeriği veya aşırı kaynak hızının bu kusurların kaynağı olduğu değerlendirilmiştir. Eğme testlerinde herhangi bir çatlak veya kopma gözlenmemiştir. Gözle muayenede SBTÜ 6 ve SBTÜ 8 numunelerinde metalsel banyo delinmesi belirlenmiş, kök paso veya bakır altlık kullanımının uygun olacağı ifade edilmiştir. Sonuç olarak SBTÜ 15, 4, 7, 10, 5, 6, 3 ve 16 numunelerinde kullanılan parametreler başarılı bulunmuştur. Çalışma, uygun kaynak parametreleri seçildiğinde DH36 çeliğinin düşük sıcaklıklarda güvenle birleştirilebileceğini ve ağır imalat sanayinde yüksek performans sağlayabileceğini göstermektedir.
Gelişen askeri mikroşebeke topolojilerinin incelenmesi
Günümüzün enerji güvenliği, sürdürülebilirlik ve esneklik , askeri operasyonların gücü için çok önemlidir. Ordu üsleri ve operasyon bölgeleri, enerji seçeneklerinin herhangi bir kesinti durumunda bağımsız ve kesintisiz çalışması sınırlı zorlu koşullarla karşı karşıyadır. Bu nedenle, askeri imkanlar için mikro şebekeler oluşturmak bir çözüm olarak ortaya çıktı. Bu tez, güçlü askeri mikro şebeke topolojilerini inceleyerek avantajlarını, dezavantajlarını ve uygulama alanlarını incelemeyi sağlıyor. Askeri mikroşebekelerin ek enerji listesi, enerji depolama teknolojileri ve akıllı kontrol sistemleri ile nasıl optimize edilebileceği ele alınmıştır. Gelişmiş topolojiler, yıldız (yıldız), ağ (mesh), halka (ring) ve çoklu mikroşebeke (multi-microgrid) gibi topolojilerden oluşmaktadır. Topolojiler, enerji güvenliği, hata toleransı ve aralıkları açısından karşılaştırılmıştır.Ayrıca siber güvenlik tehditleri, maliyet sorunları ve teknolojik kısıtlamalar gibi askeri mikroşebekelerin karşılaştığı temel sorunlar da ele alınmıştır. Mikroşebekelerin çeşitli türleri ve savaş alanları için özelleştirilebileceği ve değiştirilebilen askeri teknolojilerle entegre edilebileceği vurgulanmıştır. Sonuç olarak, bu tez, mikroşebeke topolojilerinin askeri operasyonları üzerindeki olası durumları inceleyerek enerji güvenliği ve sürdürülebilirlik için yeni çözümler sunmaktadır. Mikroşebekelerin mevcut, güvenilir ve çevre dostu yapısı, çağdaş askeri stratejilerde hayati önem taşıyacak. Tezin sonucunda, mikro şebekelerin tasarımı ve bilgileri ile ilgili akademik ve uygulamalı katılım sağlanması beklenmektedir.
Akıllı kontakt lensler: Sağlık ve savunma sanayiinde çift kullanım (dual-use) senaryoları üzerine bir literatür incelemesi
Bu tez çalışması, kontakt lens teknolojilerinin güncel gelişim sürecini, çok yönlü uygulama alanlarını ve özellikle sağlık sektörü ile savunma sanayii açısından taşıdığı stratejik önemi kapsamlı bir literatür taramasıyla analiz etmeyi amaçlamaktadır. Geleneksel optik düzeltme işlevlerinin ötesine geçerek akıllı sistemlere dönüşen kontakt lensler, biyosensör entegrasyonu, kablosuz iletişim, enerji yönetimi ve esnek elektronik yapıların birleştiği ileri düzey giyilebilir platformlar olarak değerlendirilmektedir. Çalışma kapsamında, sağlık alanında diyabetli hastalar için sürekli fizyolojik izleme, glikoz seviyesi ölçümü ve ilaç salınımı gibi kritik uygulamalar; savunma sanayii açısından ise artırılmış gerçeklik, gece görüş ve taktiksel karar destek sistemleri gibi yenilikçi kullanım senaryoları incelenmiştir. Ayrıca, bu teknolojilerin ilerlemesini mümkün kılan malzeme bilimi, mikro-nano sistemler, optoelektronik ve enerji verimliliği temelli alt disiplinler bütüncül bir yaklaşımla ele alınmıştır. Literatürdeki güncel prototipler ve araştırma eğilimleri üzerinden, kontakt lenslerin gelecekteki gelişim yönüne ilişkin öngörüler sunulmuş ve potansiyel uygulama önerileri geliştirilmiştir. Sonuç olarak, bu çalışma, hızla büyüyen giyilebilir teknoloji ekosisteminde kontakt lenslerin yenilikçi ve çift kullanımlı (dual-use) potansiyelini vurgulayarak, disiplinler arası araştırmalara ve ileri teknoloji geliştirme süreçlerine bilimsel katkı sağlamayı hedeflemektedir.
Polimetilmetakrilat filmlerde yüzey ıslanabilirliğinin kontrolü
Polimetilmetakrilat (PMMA), optik geçirgenliği, yeterli mekanik dayanımı, kolay işlenebilirliği ve film oluşturma kabiliyeti gibi özellikleri nedeniyle kritik öneme sahiptir. PMMA'nın yüzey ıslanabilirliğinin kontrol edilebilmesi, yüzey odaklı uygulamaların geliştirilmesi açısından dikkate değerdir. Bu çalışmada, intrinsik viskozitenin ve çözücü/çözücü olmayan sıvı karışımı kompozisyonunun PMMA'nın yüzey ıslanabilirliği üzerindeki etkileri incelenmiştir. Çözücü/çözücü olmayan sıvı yaklaşımının sınırlı kaldığı durumlarda, silika katkısının ıslanabilirlik üzerindeki etkisi ek olarak incelenmiştir. Bu amaçla, farklı intrinsik viskozitelere sahip PMMA'lar, benzoil peroksit (BPO) başlatıcısı kullanılarak serbest radikalik polimerizasyonla sentezlenmiştir. BPO miktarının beslenen monomere göre kütlece %2,77'den %0,35'e düşürülmesiyle sentezlenen PMMA'ların intrinsik viskozite değerleri 9,13 mL/g'dan 24,83 mL/g'a doğru kademeli olarak artmıştır. Elde edilen PMMA'lar toluen ortamında hazırlanan ve farklı miktarlarda metanol ilavesi yapılan kaplama çözeltilerinden daldırmayla kaplama yöntemiyle cam lameller üzerine film olarak kaplanmıştır ve bu filmlerin ıslanabilirliği temas açısı ölçümleriyle değerlendirilmiştir. İntrinsik viskozite değerine ve PMMA/toluen çözeltisine ilave edilen metanol miktarına bağlı olarak elde edilen filmlerin su temas açısı değerleri 77° ile 46° arasında değişirken, serbest yüzey enerjileri geometrik ortalama yaklaşımına göre 57,41 mJ/m2 ile 45,68 mJ/m2 arasında, asit-baz yaklaşımına göre ise 47,05 mJ/m2 ile 39,53 mJ/m2 arasında değişmiştir. Toluen/metanol karışımlarıyla hazırlanan PMMA filmleri hidrofilik davranış gösterirken, toluen ortamında damla döküm yöntemiyle hazırlanan silika katkılı filmlerde su temas açısının 128°'ye kadar yükseltilebildiği ve hidrofobik davranışın gözlenebildiği görülmüştür. Bilim Kodu : 91218 Anahtar Kelimeler : Polimetilmetakrilat, temas açısı, serbest yüzey enerji, ıslanabilirlik Sayfa Adedi : 54 Danışman : Doç. Dr. Salih ÖZBAY 2. Danışman : Dr. Yılmaz MERT
Kimyasal, biyolojik, radyolojik, nükleer (KBRN) ajanlarının erken tespiti için insansız hava aracı (İHA)'na entegre gaz analiz cihazının tasarımı ve deneysel incelenmesi
Bu tez çalışmasında, Kimyasal, Biyolojik, Radyolojik ve Nükleer (KBRN) ajanların erken tespiti amacıyla, döner kanatlı bir insansız hava aracına (İHA) entegre edilen taşınabilir bir gaz analiz sistemi tasarlanmış, geliştirilmiş ve deneysel olarak incelenmiştir. Çalışmada, mevcut sabit algılama sistemlerinin sınırlı kapsama alanı ve esnek olmayan yapısına alternatif olarak, mobil, gerçek zamanlı ve geniş alan taraması yapabilen bir sistem hedeflenmiştir. Geliştirilen sistemde, çok sayıda gaz sensörü bir arada kullanılarak farklı gaz türlerinin eş zamanlı ve hassas şekilde algılanması sağlanmıştır. Deneysel çalışmalarda, içerisinde etanol, aseton, toluen, karbonmonoksit, hidrojen, amonyak gibi çeşitli gaz bileşenleri bulunan 50 farklı numune türü ile testler gerçekleştirilmiştir. Her bir numune için ortalama 200 deney yapılmış ve her deneyde 2000 veri toplanarak toplamda yaklaşık 20 milyon veri elde edilmiştir. Bu yüksek hacimli veri seti, farklı makine öğrenmesi algoritmaları (Random Forest, KNN, SVM) ile işlenmiş ve elde edilen model, yeni numune türlerini %95 doğruluk oranıyla tanımlayabilecek şekilde eğitilmiştir. Ayrıca, her gaz türü için ayrı ayrı doğruluk analizleri yapılmış ve sistem performansı detaylı biçimde değerlendirilmiştir. Geliştirilen gaz analiz sistemi, farklı ortamlardaki gazları yalnızca tespit etmekle kalmayıp, aynı zamanda gazın türünü, yoğunluğunu ve yayılım yönünü de belirleyebilmektedir. Bu yönüyle sistem; yangın, endüstriyel sızıntı, savaş ortamı ve sivil savunma gibi kritik senaryolarda kullanılabilecek, mobil, hızlı ve güvenilir bir çözüm sunmaktadır. Bu tez kapsamında geliştirilen İHA tabanlı gaz analiz sistemi; KBRN tehdidine karşı erken uyarı sağlayabilen, yüksek doğruluk oranına sahip, taşınabilir ve genişletilebilir bir platform olarak gelecekteki savunma ve güvenlik uygulamaları için önemli bir katkı potansiyeli taşımaktadır.
Bir insansız hava aracının modellenmesi ve derin pekiştirmeli öğrenme tabanlı otonom kontrolü
İnsansız Hava Araçlarına (İHA) yönelik araştırma ilgisi, çok çeşitli uygulamalar için potansiyel kullanımları nedeniyle hızla artmıştır. İHA'lar uçuş manevrası olarak, top atma ve yakalama, İnsansız Yer Araçlarının (İYA) düzen kontrolü, kritik tarım alanlarında İHA'nın uçan bir sensör görevi görerek örneklemler yapabilmesi ve birçok buna benzer görevleri üslenebilmesi kabiliyeti sayesinde uzak ve riskli ortamlarda tehlikeli ve süreklilik gerektiren görevleri yerine getirebilme yetenekleriyle İHA'lar çok umut vermektedir. Son yıllarda, bilgi teknolojisi ve yapay zekadaki büyük ilerleme, giderek yaygınlaşmakta olan akıllı otonom sistemleri büyük ölçüde etkilemektedir. Bu tür bir gelişime, tam otonom, yarı otonom ve veya uzaktan kontrol edile bilen uçan araçlardan oluşan İnsansız Hava Araçlarını da etkisi altına almıştır. Bu alanda yapılan çalışmaların en temel öncelikli hedefi, İHA'ların herhangi bir insan kontrolü olmadan o anki durum ve şartlara göre kendi yol planlama, manevra yapma ve görev yerine geri dönme gibi kendi kararlarını alabilen bir otonom sistem oluşturmaktır. Otonom bir İnsansız Hava Aracından beklenen temel görev, insan müdahalesi olmaksızın çarpışmalardan kaçınarak ve verimli bir yol boyunca istenen hedeflere yönlenmesi amaçlamaktadır. Bu nedenle bir İHA'nın zorlu ortamlardaki otonom görevlerde bulunması çok önemli bir rol oynamaktadır. Bu çalışmada, derin pekiştirmeli öğrenme yaklaşımını kullanarak otonom bir İHA yolu planlama algoritması oluşturmak hedeflenmektedir. Bu çalışmanın temel amacı, belirli bir üç boyutlu statik engelleri aşarak belirlenen hedefe ulaşmasını sağlamaktır. Bunun için İHA'nın kendi kendini eğitmesi ve belirlenen hedefe eğitilmiş olan ağ yapısını kullanarak ulaşması beklenmektedir. Bu çalışmada, İHA'nın belirlenen hedefine ulaşması için engellerin sağından veya solundan geçerek kendi yolunu oluşturması gerekmektedir. Bu amaç doğrultusunda bu çalışmada sürekli eylem alanına sahip bir Derin Deterministik Politika Gradyanı (DDPG) tasarlanmıştır. Aynı zamanda İHA'nın kontrolü MAVROS iletişim protokolü aracılığı ile İHA ya aktarılmaktadır. Bu iletişim protokolü bu tez çalışmasına özgü olarak yeniden tasarlanmıştır. İHA ile varış noktası arasındaki mesafeyi en aza indirmek ve çarpışmaları cezalandırmak için bu çalışmaya özgü bir ödül işlevi geliştirilmiştir. Bu sayede İHA'nın çarpışmalardan kaçınarak istenilen hedefe en kısa yoldan ulaşması sağlanmıştır.
Patlama enerji etkisinin görüntü işleme ile analizi
Gün geçtikçe teknoloji yaşantımızın bir parçası olmakta ve hayatın her bir alanında etkisini göstermektedir. Günümüzde teknoloji sağlık, savunma, büyük veri başta olmak üzere çeşitli çalışma alanlarında etkili bir şekilde kullanılmakta ve popüler yöntemlerden birisi olan görüntü işlemeye sıklıkla başvurulmaktadır. Görüntü işleme uygulamalarında farklı görüntü işleme yöntemleri kullanılmakta ve görüntüler birer veri kaynağı haline getirilmektedir. Son yıllarda akıllı uygulamaların sürekli dile getirilmesi ve kullanılması görüntü işlemenin önemini arttırmıştır. Tez çalışmasında da görüntü işleme yöntemlerine başvurularak, günümüzde popüler alanlardan birisi olan savunma teknolojileri üzerine çalışma gerçekleştirilmiş ve patlama görüntüleri analiz edilmiştir. Patlama sonucunda ortaya çıkan patlama dalgalarının tahmin edilmesi, patlama dalgalarının yapısını ve konumunu analiz etmede büyük önem taşımaktadır. Patlama dalgasının olduğu bölgelerde basınç, sıcaklık ve yoğunluk önemli ölçüde artış göstermektedir ve bu etkiler kısa sürede sönümlenmektedir. Bu nedenlerden dolayı büyük çaplı bir patlamanın patlama dalgası çıplak gözle görülememekte ve irdelenememektedir. Bunlara ek olarak, patlama sonucu ortaya çıkan patlama dalgasının, analizi ve çevresine gösterdiği etkiler önemli bir araştırma konusudur. Patlama dalgalarının dalgacık örüntüleri çıplak gözle görülememekte ve ortaya çıkan risklerin yorumlanması ise zaman almaktadır. Bu problemlerden dolayı çalışma kapsamında patlama görüntüleri kullanılmış ve bu görüntüler üzerinde gürültü giderme, kenar çıkarma ve çeşitli filtreler kullanılarak patlayıcıların etkileri tahmin edilmiştir. Bu doğrultuda hem deneysel veriler hem de gerçek patlayıcı görüntüleri kullanılmış ve sonuçları karşılaştırılmıştır. Patlama yükü parametrelerinde, elde edilen hesaplama sonuçları ile görüntü işleme uygulama sonuçları karşılaştırıldığında patlama enerjisinin önemli bir etkisi olan basınç değerlerinin %98 uyuştuğu görülmektedir. Çalışma sonunda elde edilen görüntü işleme başarımları, savunma teknolojileri alanında yapılacak olan yeni çalışmalar için ümit verici olmuştur.
Alodin kaplanmış Al-5083 zırh alaşımının mekanik ve düşük hızlı darbe özelliğinin incelenmesi
Askeri alandaki birçok araç ve ekipman zor şartlar altında faaliyet göstermektedir ve bu şartlar altında maksimum verimlilik sağlanmak amacıyla birçok AR-GE çalışması yapılmaktadır. Günümüzde halen geliştirilmekte olan yüzey kaplama işlemleri bunlardan birisidir. Araçların veya ekipmanların tuzlu su, nem, kar, sıcak, soğuk, kum ve arazi şartlarına uygun olması gerekmektedir. Bundan dolayı savunma sanayinde hizmet veren firmaların birçoğu ürünlerinde boya öncesinde veya nihai ürün aşamasında yüzey kaplama işlemleri uygular. Bu alanda genel olarak; alodin kaplama, eloksal kaplama veya çinko-nikel kaplama tercih edilir. Kullanılan malzemenin cinsine göre ve parçanın çalışacağı ortam koşulları göz önünde bulundurularak tasarım tarafından uygun bulunan kaplama prosesi parça üzerine uygulanır. Bu çalışmada, deney parçası olarak altı adet alüminyum 5083 H321 malzeme kullanıldı. Kaplama esnasında tüm proses, sıcaklık ve pH gibi değerler sabit tutuldu ve sadece alodin tankında bekleme süreleri değiştirildi. Sonrasında boyama işlemi yapıldı ve deney parçaları teste alındı. Test esnasında farklı sürelerde alodin tankında bekleyen parçalarda ilk göze çarpan renk tonları olurken bunun yanı sıra elektrik iletkenlikleri, boya yapışma kabiliyetleri, yüzey pürüzlülüğü, malzeme üzerindeki kaplama kalınları, SEM EDS analizi ve işlemleri ve nihai olarak düşük hızlı düşürme testi yapılarak balistik sonuçlara etkisi analiz edildi. Elektrik iletkenlikleri arasında benzer değerler bulunurken boya yapışma kabiliyetinde en iyi sonucu 45sn olan parça verdi. Kaplamadaki bekletilme süresi arttıkça yüzey pürüzlülüğünde de artışlar gözlemlendi. Bekletilme süresinin malzeme kalınlığında herhangi bir değişikliğe sebep olmadığı anlaşılırken M6 ve M10 dişlerde 0sn, 15sn, 45sn, 90sn sürelerde dişlerin gayet iyi çalıştığı fakat 240sn ve 600sn sürelerinde dişlerin çalışmasında negatif yönde bir etki yarattığı gözlemlenmiştir. Kaplama sürelerinin balistik incelemelere etkisinin olduğu görüldü.
İnsansız hava araçlarında yenilik tabanlı izinsiz giriş tespiti
Bu çalışma, yenilik tabanlı izinsiz girişler neticesinde oluşacak arızaların veya anormalliklerin tespiti için farklı makine öğrenmesi yöntemlerinin performansını değerlendirmeyi amaçlamaktadır. Motor, kanatçık, dümen ve asansör arızaları üzerinde odaklanılarak, tek sınıflı-destek vektör makineleri (OC-SVM), tek sınıflı-rastgele orman algoritması (OC-RF), yerel aykırılık faktörü algoritması (LOF) ve otomatik kodlayıcı (Autoencoder) yöntemleri kullanılmış ve sonuçlar doğruluk, hassasiyet, duyarlılık ve F-skor metrikleriyle değerlendirilmiştir. OC-SVM yöntemi motor, kanatçık, dümen ve asansör arızaları için oldukça başarılı bir performans ortaya koymuştur. Bu yöntemde, tüm performans metrikleri 1 değerini alarak arızaları tespit etme konusunda yüksek bir doğruluk ve etkinlik sağlamıştır. Benzer şekilde, OC-RF yöntemi de motor, kanatçık, dümen ve asansör arızalarının tespitinde yüksek bir performans sergilemiştir. Tüm metriklerin 1 değerine sahip olması, bu yöntemin de arıza tespiti için güvenilir bir seçenek olduğunu göstermektedir. LOF yöntemi, diğer yöntemlere kıyasla biraz daha düşük bir performans sergilese de yine de başarılı sonuçlar vermiştir. Motor, kanatçık, dümen ve asansör arızaları için doğruluk, hassasiyet, duyarlılık ve F-skor metrikleri diğer yöntemlere göre biraz daha düşük değerlere sahiptir. Bu değerler 0,998 olarak elde edilmiştir. Otomatik kodlayıcı yöntemi ise tüm arıza türleri için OC-SVM ve OC-RF yöntemleriyle benzer sonuçlar elde etmiştir. Doğruluk, hassasiyet, duyarlılık ve F-skor metrikleri 1 olarak hesaplanmış ve böylece bu yöntemin arıza tespitindeki başarısı ve güvenilirliği kanıtlanmıştır. Sonuç olarak, yapılan bu çalışma motor, kanatçık, dümen ve asansör arızalarının tespiti için farklı makine öğrenimi yöntemlerinin etkisini değerlendirmiştir. OC-SVM, OC-RF ve Autoencoder yöntemleri tam performans sergilerken, LOF yöntemi diğer yöntemlerden biraz daha düşük bir performansa sahip olmuştur. Bu sonuçlar, arıza tespiti için farklı yöntemlerin değerlendirilmesi ve seçiminde rehberlik sağlamaktadır. Gelecekteki çalışmalar, daha geniş veri kümeleri ve yeni özelliklerin eklenmesi gibi faktörlerin etkisini değerlendirebilir ve arıza tespit sistemlerinin daha da geliştirilmesine katkıda bulunabilir. Tez çalışması, arıza tespiti alanında çalışan araştırmacılar ve endüstri uzmanları için faydalı bir kaynak olabilir ve daha ileri çalışmalara ilham verebilir. Anahtar Kelimeler: İnsansız hava araçları, Yenilik tabanlı izinsiz giriş tespiti, Makine öğrenmesi, Tek sınıflı sınıflandırıcı.
I2C protokol analizörü geliştirilmesi
Çok sayıda sensör içeren sistemlerde sensörlerin merkezi bir mikro denetleyici ile doğru ve güvenilir şekilde haberleşmesi sistemin güvenliği açısından en önemli faktörlerden birisidir. Bu amaçla kullanılan haberleşme protokollerinden birisi I2C kısa adı ile bilinen haberleşme protokolüdür. Bu protokolde haberleşmeyi sağlamak için sadece iki kablo kullanımının yeterli olması, haberleşecek cihazlar için çoklu Master-Master veya çoklu Master-Slave kullanımının kolay şekilde uygulanabilir olması, haberleşme hızının DC-5MHz aralığında olması bu haberleşme protokolünü avantajlı hale getirmektedir. Her haberleşme protokolünü denetleyen bir dış monitörün veya analizörün kullanılması haberleşme ağını daha güvenli hale getirmektedir. Böylece, güvenli iletişim yapısı oluşturulmaktadır. Bu tez çalışmasında I2C protokolünü analiz edecek özgün bir analizör yapılması amaçlanmıştır. I2C protokol analizörü için önce gerçek zamanlı sinyal işleyen bir devre modellenmesi yapılmış, daha sonra, geliştirme kartı üzerinde laboratuvar ortamında çalışması test edilmiştir. Bu çalışmada özgün bir algoritma geliştirilmek istenmiştir. Oluşturulan sistemden alınan veriler kişisel bilgisayar üzerinde analiz edilmiş ve ticari olan analizörler ile elde edilen veriler karşılaştırılmıştır. Sistemden alınan sinyallerin I2C protokolüne uyum oranı, sinyal kalitesi bir arayüz yazılımıyla görselleştirilmiştir.
Design of helicopter DC power distribution unit
In our modern time, all helicopters have the electrical power to supply the equipment for several systems both flight critical and operational. Helicopter may be used for SAR (Search and Rescue), combat, military tactical, cargo transportation, health (ambulance), farming and commercial, military or VIP transportation. For all usages of modern helicopters have to use electrical power for systems that are used for several missions. The Electrical Power Generation and Distribution System (EPGDS) generate and distribute electrical power to not only the aircraft electrical power utilization equipment but also enable the engine starting. There are two types for electrical power as AC and DC. AC system is mainly used for systems, which has high power consumption (generally supplied from 115VAC, 400 Hz power source) such as ice protection, window-cabin heating, main-tail rotor heating or weapon systems. DC power is used especially on the avionics equipment that are generally supplied by 28VDC and 28VDC power source. This thesis is about the design principles of a helicopter's DC power distribution unit by considering not only the electrical standards but also all the subjects that are necessary to design the power distribution unit (PDU) beginning with requirements till the end of design by using systems engineering principles. There are some assumptions PDU shall be capable of deliver DC electrical power from generators to secondary distribution units (circuit breaker panel, relay panel etc.). Keywords: Helicopter, DC Power, Electrical, Distribution, EPD, PDU
Investigation of adhesively-bonded joints for aerospace and automotive industries
This thesis aims to investigate the effect of different bonding lengths under the effect of high-speed collision. Within the scope of the study, the effect of the collision on the single lap joint on the static strength was investigated. To gain a better understanding of the dynamic behavior specific to overlay joints, a series of quasi- static experiments have been performed on lap joints. In this context, carbon and glass fiber adherent joints were subjected to tensile and bending tests to obtain information about the static joint behavior. Then, while starting the ballistic tests, firstly, due to the similar reaction to the impact, vibration studies were carried out on the composite joints and information about the natural frequency of the material and the measurement technique was obtained. In the ballistic experiments, samples of AL6061 aluminum bonding elements with 15mm and 25mm length single lap joints were produced by using AF163-2K film adhesives used in aviation. An air-pressure rifle was positioned on a uniquely designed shooting range, and shots were made with the laser pointer. The bullets leaving the rifle and going to the target were recorded with a fast camera and their approximate speeds were determined. At the same time, models were obtained in the Abaqus FEA program. In the light of the results obtained from numerical analysis and experiments, the change in strength caused by the collision on the overlap length has been interpreted.
Mechanical design and analysis of mobile pre-conditioned air (PCA) unit for a tactical unmanned combat aerial vehicle
Unmanned aerial vehicles (UAVs), used by the air forces of many countries today, possess capabilities for reconnaissance, surveillance and precision strikes. Unmanned combat aerial vehicles (UCAVs) provide tactical advantages for air forces in almost every region of the world. However, their sensitive electronic components require appropriate thermal management for critical tasks during ground testing and maintenance activities. In general, Pre-Conditioned Air (PCA) units are responsible for cooling, heating and conditioning the desired environment and delivering conditioned air to relevant spaces such as aircraft, military or medical shelters and command centers. The FE-PCA device is a portable, economical, durable and efficient solution, designed with a special configuration where system components are integrated onto a sturdy steel chassis. This thesis consists of the establishment, design, and analysis of a climate control system utilizing an ideal vapor compression cooling cycle with a mobile PCA unit developed for an UCAV, addressing the identified needs. The designed mobile FE-PCA device aims to effectively provide cooling or if necessary, heating to the aircraft without relying on external sources. Its primary objective is to ensure the optimal ambient temperature for electronic devices within the aircraft. Additionally, when used in conjunction with a ground power unit (GPU) during ground tests and maintenance activities, it eliminates the need for the aircraft engine to run, resulting in fuel savings and ensuring the job safety of technicians. The conducted system design, mechanical design and analysis have resulted in a next-generation mobile PCA unit with a cooling capacity of 21.6 KW. With the designed unit, UCAVs will be able to reliably perform critical attacks, coordination and intelligence reconnaissance missions.
Defensive systems against unmanned vehicles
Unmanned Aerial Vehicles are aerial vehicles that can be remotely controlled or act autonomously and that can be fitted with payloads. Today, UAVs are used in many different areas such as reconnaissance, surveillance, scientific research, firefighting, agriculture and forestry, communication, trade, bomb or missile air attacks and border protection-control. The fact that UAVs are preferred over airplanes are cost effective, have a low level of human factor in flight and can be used in areas with chemical, biological, radiological and nuclear contamination. Due to these advantages, it has been observed that the use of UAVs has increased. However, this increase has begun to be seen as a threat to countries; threfore, many countries have sought a defense system against UAVs. For this reason, in my thesis, general information about the UAVs used for military purposes, which is the subject of the study, was given, the methods of neutralizing the UAVs used for offensive purposes and the defense systems used against them were examined. In the conclusion of all the analyses, in addition to Defense Mechanisms against existing UAVs, the use of Kamikaze Drones has been recommended. The reasons for proposing the use of Kamikaze Drones have been elucidated. Their advantages, such as enabling focused and proportional use of force, providing a more precise and customizable approach, and the ability to be deployed more swiftly, contribute to the recommendation for the use of Kamikaze Drones. It is emphasized that both Air Defense Systems and the use of Kamikaze Drones should not be considered in isolation, but rather approached as a conceptual whole. The operational principle of the system has been explained through the formulation of an algorithm. In light of all this information, the utilization of Drones against threatening UAVs is considered to be a significant force multiplier. Looking at the conclusion, it is assessed that the threat posed by evolving UAV systems being used against nations will increase, underscoring the necessity to enhance defense systems against UAVs in this context. Keywords: UAV, unmanned aerial vehicle, drone, classification, uav attacks, detecting, neutralizing, anti-drone system, anti-uav system, counter uav system
Redesigning fixed-wing loitering munition as solar supported by using reverse engineering method
Conventional warfare has been transformed into hybrid warfare or asymmetric threat in recent decades. Due to this reason, the world's armed forces are constantly taking innovative steps to improve their defense technologies. Thanks to this technological development, armed forces all over the world are begun to equip with a variety of UAVs in accordance with their military mission. One of these UAVs, supplanted in army inventories, loitering munitions, also known as kamikaze drones, which create an explosive effect on the target by hitting the in defilade position, are autonomous weapon systems that operate on the "search-find-destroy" principle. In this thesis, first the history of solar-powered manned/unmanned aerial vehicles (UAVs) all over the world, , the development process of UAV technology in Turkey and classification of UAVs and the place of loitering munitions will be explained in details. Then, one of the fixed-wing loitering munitions, ALPAGU which are effectively used in today's battlefields will be taken on board and its working principles, features and specifications will be explained. Subsequently, taking into account the irradiance values of the Şırnak province, it will be calculated whether the flight duration of 15 minutes can be extended by reverse engineering method with the additional solar support components. Whether its cost-efficient or not, this study is the first of its kind to apply a solar support system to a loitering munition in order to extend its flight endurance by harnessing solar energy. Finally, as a result of the calculations made on regarding the solar support components applied to the ALPAGU loitering munition, it will be theoretically proven that the time in the air can be extended by 11.2%, in numerical terms, 1.76 minutes (105.6 seconds). Keywords: Loitering Munitions, Kamikaze Drones, Suicide Drones, Solar Cells, Solar Energy, Solar Supported, UAVs, MPPT, LiHV Batteries
Joints subjected to high loading rates
In joining techniques, various types of joints, such as adhesive-bonded, bolted, hybrid, and pinned joints, are utilized. These joints can be employed mechanically and/or adhesively, depending on their designated applications. Adhesive bonding, a joining technique increasingly employed in recent years across diverse fields including automotive, aerospace, space, and defense industries, offers advantages such as enhancing mechanical performance at joints and improving predictability in damage mechanics. Given the critical importance of this area, our study was conducted to investigate adhesive bonding in comparison to other joint types intended for use in these fields. Our aim is to examine the effects of repeated loadings on the performance of adhesively-bonded single lap joints. Using both experimental and numerical approaches, a projectile with a mass of 1.25 grams and a density of 11.3 grams/cm3 was fired at a specially designed experimental setup at a velocity of 279.97 m/s, and the entire experiment was recorded with a high-speed camera. The single lap joints (SLJs) were manufactured from 6061 aluminum adherend (AA6061) material and were bonded with a thermosetting modified epoxy adhesive film (AF163-2K) produced by 3M Scotch-Weld™. The joints, with a thickness of 4 mm and an overlap length of 15 mm, were subjected to ballistic testing with 2 shots and 3 shots, followed by quasi-static tensile testing. When comparing the joints subjected to 2 shots and 3 shots with the non-impacted and 1 shot impacted ones, it was found that while the joints subjected to 2 shots with a 15 mm overlap length mechanically deteriorated, joints subjected to 3 shots experienced rupture at the end of the experiment. Theoretical information has been confirmed by experimental data. The inputs were analyzed in the ABAQUS program using the Johnson-Cook deformation parameters, and the experimental results were numerically validated within the program. Keywords: Joining techniques, adhesive joints, ballistic test.
Comparison of landing control algorithms for vertical landing rockets in simulation environment
This study aims to comprehensively compare the performance of different landing algorithms developed for vertical landing rockets in a simulation environment. Vertical landing rockets are of great importance in space missions and other aerospace applications. The successful landing of these rockets depends on the efficiency and accuracy of the control algorithms used. The performance of the landing algorithms plays a critical role, especially in the transition from high speeds to low speeds and in the final stages of the landing. The study addresses four main control methods that affect this performance: PID control, DDPG control, and MPC control approaches. Each algorithm was subjected to various test conditions in different landing scenarios and evaluated in terms of key parameters such as accuracy, fuel efficiency, landing speed, and stability. The simulation results have identified the strengths and limitations of each algorithm, providing in-depth analyses of which algorithm performs better under specific conditions. These analyses provide significant insights for the future development of rocket landing algorithms. In particular, it has been determined which algorithm is more efficient under certain environmental conditions and which types of missions it offers ideal performance for. The findings of the study aim to contribute to making rocket technology safer, more efficient, and more cost-effective, serving as a resource for the development of landing systems for future vertical landing rockets.