İnsansız Hava Araçları İçin Görüntü İşleme Tabanlı Otonom İniş

Abstract

Günümüzde teknolojik anlamda herkes güvenli ölçümlerin hayatımızdaki etkisine oldukça aşinadır. Yani bu bağlamda araştırmacılar tarafından güvenli ölçüm çalışmaları için birçok çalışma yapıldı ve bunlardan biri İnsansız Hava Aracı. İnsansız Hava Aracının iyi bilinen bir kullanımı, belki de, bu cihazı sadece insansız hareketi için değil, aynı zamanda keyfi alanlar üzerinde uçuş sırasında benzersiz manevra için son derece pratik kılan güvenlik ve bakım ölçümlerindeki kabiliyetidir. Bu araştırmada İnsansız Hava Aracının otomatik inişi ele alınmıştır. İnsansız Hava Araçlarının (İHA) günümüzde gözetleme, keşif, askeri amaçlar, taşımacılık, zirai ilaçlama, kamera çekimi, yangın söndürme gibi birçok alanda kullanımı hızla artmıştır. İHA sistemlerinde kalkış, seyir, güdüm ve iniş kontrolü en önemli olaylardır. İHA’nın seyir halinde havadaki dengesi, çevre güvenliği ve uçuş stabilitesi açısından önem arz etmektedir. İHA’nın kalkış ve iniş manevraları güvenlik ve kararlılık açısından oldukça önemlidir. Bu çalışmada, havadaki bir İHA’nın görüntü işleme metodları kullanılarak zemin üzerindeki renkli bir alana otonom olarak inmesi sağlanmıştır. Alan üzerine dairesel biçimde bir cisim konulmuştur. Bunun için renkli dairesel cismin kamera ile koordinatları ölçülerek bu koordinatlara göre iniş yörüngesi belirlenmiştir. Kamera ile çekilen görüntü 512 piksele ayrılmıştır. Çekilen görüntünün tam orta noktası 256x256 pikseller olarak ayarlanmıştır. Kameradan gelen anlık geri kazançlar ile İHA kendi konumunu sürekli kontrol ederek sabit kalmaya çalışmıştır. Bu sayede otonom iniş için gerekli olan anlık kontrol edilen değerler kamera görüntüsü kullanılarak değerlendirilmiştir. Ayrıca çalışmada İHA için eşdeğer lineer bir transfer fonksiyonu elde edilmiştir. İHA’nın giriş sinyallerinin ve çıkış sinyallerinin değerleri incelenerek System identification ile uygun bir transfer fonksiyonu elde edilmiştir. Bu transfer fonksiyonu denetleyici tasarımında kullanılmıştır.