Mesafe ölçümü tabanlı güvenilir konum tespiti teknikleri ve kara ve hava araçları için örnek uygulamalar

2013-07-01
Temizer, Selim
Kaya, Muhammed Çağrı
Bu çalışmada insanlı veya insansız araçlarda kullanılabilecek, kapalı/açık mekanların veya genel olarak yeryüzünün mesafe ölçen sensörler tarafından algılanabilir yüzey derinlik bilgileri kullanılarak güvenilir bir biçimde konum tespiti yapmayı sağlayan Bayes Filtreleme prensibi temelli teknikler ortak olarak incelenmiş, ve bir kısmı gerçek bir kısmı da simülasyon ortamında olmak üzere kara ve hava araçları üzerinde örnek uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Uygulamalarda öncelikle, eğer mevcut değil ise, konumlandırma yapılacak bölgenin referans derinlik haritası oluşturulur. Bu harita araç tarafından konum tespiti amacıyla kullanılacaktır. Görev başladığında araç kendi konumunu bilmemektedir ve GPS benzeri dış konumlama sistemlerinin kullanılamadığı varsayılmaktadır. Araç, her adımda üzerinde bulunan Sonar, Lidar ve/veya Sentetik Açıklıklı Radar (Synthetic Aperture Radar, SAR) benzeri derinlik algılayıcları ile yaptığı gözlemi referans haritasıyla karşılaştırarak bulunduğu yer konusundaki tahminlerini günceller. Yeterli miktarda gözlem yapıldığında, tahmini konum ile gerçek konumun eşleştiği görülür. Sunulan ilk örnek uygulamada Pioneer P3-DX model bir araştırma robotu bir boyutlu konumlandırma yaparak kapalı alanlarda yerini tespit etmektedir. İkinci uygulamada bir İnsansız Hava Aracı (İHA) simülasyon ortamında iki boyutlu sentetik yükseklik verileri kullanarak konum tespiti yapmaktadır. Son örnekte ise yine hava araçları için gerçek sayısal arazi yükseklik verileri (Digital Terrain Elevation Data, DTED) kullanılarak konumlandırma yapılmıştır. Ayrıca ek veriler ışığında konumlandırmanın nasıl daha hızlı ve etkin yapılabileceği değerlendirilmiştir.
Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi

Suggestions

Comparative evaluation of SAR image formation algorithms
Şahin, Halil İbrahim; Dural Ünver, Mevlüde Gülbin; Koç, Seyit Sencer; Department of Electrical and Electronics Engineering (2010)
In the scope of this thesis, simulation-based analyses and comparative evaluation of Synthetic Aperture Radar (SAR) image formation techniques, namely Time Domain Correlation, Range Stacking, Range Doppler and Chirp Scaling algorithms, are presented. For this purpose, first, the fundamental concepts of SAR such as SAR geometry, resolution and signal properties are explained. A broadside SAR simulator that provides artificial raw data as an input to the algorithms is designed and implemented. Then, the mathe...
Compressive sensing for radar target detection
Çağlıyan, Firuze; Yılmaz, Ali Özgür; Department of Electrical and Electronics Engineering (2014)
Compressive sampling, also known as compressive sensing and sparse recovery, is a new type of sampling theory, which predicts that sparse signals and images can be reconstructed from far less amount of data than what was traditionally considered necessary (i.e. Nyquist/Shannon sampling theory). The theory has many applications such as design of new imaging systems, cameras, sensor networks and analog to digital converters. Several algorithms have been proposed for the measurement and recovery process of the...
Comparative evaluation of ISAR processing algorithms
Tufan, Alper; Dural Ünver, Mevlüde Gülbin; Koç, Seyit Sencer; Department of Electrical and Electronics Engineering (2012)
In this thesis, Inverse Synthtetic Aperture Radar image reconstruction techniques, named as Range Doppler, Back Projection, Polar Formatting, Multiple Signal Classification (MUSIC) and Time Frequency techniques are analysed and compared using simulations. Time Frequency techniques investigated in this thesis are Short Time Fourier Transform, Wigner-Ville Distribution, Smoothed Wigner-Ville Distribution and Choi-Williams Distribution. First, some fundamental concepts of ISAR, such as resolution, range profil...
Construction of an experimental radar system
Kılıçoğlu, Nezaket; Koç, Seyit Sencer; Department of Electrical and Electronics Engineering (2010)
In this thesis, an Experimental Radar System is designed and constructed for use in experimental radar studies such as clutter measurement and target detection, both in the laboratory and outdoor. COTS laboratory equipments are utilized as hardware elements of the radar and MATLAB is used as signal processing and user interface software tool. Vector signal generator (as transmitter), spectrum analyzer with vector signal analysis (as receiver), a high power amplifier, a low noise amplifier, horn antennas and...
Monte Carlo analysis of the effects of the material and shape uncertainties on radar cross section by the finite difference time domain method
Kazar, Ali Kemal; Kuzuoğlu, Mustafa; Özgün, Özlem; Department of Electrical and Electronics Engineering (2013)
The aim of this research is to analyze the variations in Radar Cross Section (RCS) values of dielectric and conducting objects due to material and shape uncertainties by employing the Finite Difference Time Domain Method and the Monte Carlo approach in electromagnetic scattering problems. MATLAB codes are developed and validated to solve the electromagnetic scattering problem involving two and three dimensional arbitrarily-shaped objects. Basic principles of FDTD and its implementation in MATLAB are describ...
Citation Formats
S. Temizer and M. Ç. Kaya, “Mesafe ölçümü tabanlı güvenilir konum tespiti teknikleri ve kara ve hava araçları için örnek uygulamalar,” Havacılık ve Uzay Teknolojileri Dergisi, pp. 33–48, 2013, Accessed: 00, 2021. [Online]. Available: http://www.jast.hho.edu.tr/JAST/index.php/JAST/issue/view/23.