Gözetim ve keşif amaçlı çoklu insansız hava aracı rota planlaması
Multiple unmanned aerial vehicle route planning for surveillance and reconnaissance
Yazar: ESRA KARAGÜMÜŞ
Danışman: PROF. DR. SERPİL EROL
Milli Savunma Üniversitesi / Alparslan Savunma Bilimleri Enstitüsü / Harekat Araştırması Ana Bilim Dalı / Harekat Araştırması Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering ; Havacılık ve Uzay Mühendisliği = Aeronautical Engineering ; Kamu Yönetimi = Public Administration
Dizin: Genetik algoritmalar = Genetic algorithms ; Hava aracı = Air vehicle ; Rota otomasyonu = Route automation ; Rotalar = Routes ; Yol planlama = Path planning ; Yönlendirme = Routing ; İnsansız araçlar = Unmanned vehicles ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
Sivil ve askeri alanda can ve mal güvenliğini sağlayan İnsansız Hava Araçları (İHA) 
kullanımlarının yaygınlaşmasıyla, İHA'ların verimli bir şekilde çalışması önem 
kazanmıştır. Dolayısıyla İHA'ların zaman ve maliyet açısından etkin hale getirilmesini 
amaçlayan çalışmaların sayısı artmıştır. Yapılan çalışmalarda, İHA'ların verimli hale 
gelmesinde İHA'lar için rota planlamasının önemli bir yeri olduğuna kanaat 
getirilmiştir. Günden güne gelişen teknoloji ile İHA'ların kabiliyetleri ve kullanım 
alanları gelişmiş ve buna bağlı olarak da İHA'ların verimli çalışma prensipleri ile ilgili 
araştırmalar da devam etmiştir. Bu nedenle, bu çalışmada İHA'ların verimli 
çalışmasını sağlayan rota planlaması tercih edilmiştir. Çalışma kapsamında, ilgili 
literatür detaylı incelenmiş, literatüre katkıda bulunmak amacıyla, İHA'ların gerçek
teknik özellikleri kullanılarak, 3 boyutlu İHA rota planlama için tam sayılı bir model 
oluşturulmuştur. Çözüm, küçük boyutlu problemler için GAMS Cyplex çözücüsü ile 
yapılmıştır. Büyük boyutlu problemleri çözmek için ise geliştirilen Genetik Algoritma 
ile sınır gözetleme ve keşif için askeri, orman yangını gözetleme ve keşif için sivil 
amaçlı olmak üzere 2 farklı senaryoya uygulanmış, modelin farklı alanlarda 
kullanılabilir olduğu gösterilmiştir. Karar vericiye, karar vermesine yardımcı olmak 
üzere bir karar destek sistemi ara yüzü önerilmiştir.

Abstract:
With the widespread use of Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), which ensure the 
safety of life and property in the civil and military fields, the efficient operation of 
UAVs has gained importance. Therefore, the number of studies aiming to make UAVs 
effective in terms of time and cost has increased. In the studies, it has been concluded 
that route planning for UAVs has an important place in making UAVs efficient. With 
the technology developing day by day, the capabilities and usage areas of UAVs have 
improved, and accordingly, research on the efficient working principles of UAVs has 
continued. For this reason, in this study, route planning, which enables the efficient 
operation of UAVs, was preferred. Within the scope of the study, the relevant literature 
was examined in detail. In order to contribute to the literature, creating 3D UAV route 
planning model has been created by using the technical features of UAVs that reflect 
the reality. For solving this model, was used GAMS Cyplex Solver. After that, solving 
for large-scale problems, Genetic Algorithm method was chosen from the heuristic 
methods. The Genetic Algorithm method created within the scope of UAV route 
planning has been applied for 2 different scenarios. One of these scenarios is Border 
Surveillance and Reconnaissance, second one is Surveillance and Reconnaissance for 
Forest Fire. Also it has been shown that the method can be used in different areas.
Finally, a decision support system interface has been proposed to help the decision 
maker.