Zeki yöntemler kullanılarak insansız hava aracı için dinamik ortamda rota planlaması
Route planning for unmanned aerial vehicles in dynamic environment using intelligence methods
Yazar: BURAK GÖNÜLTAŞ
Danışman: DOÇ. DR. ÖKKEŞ TOLGA ALTINÖZ
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2020
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Modern teknolojinin gelişimi ile birlikte İnsansız Hava Araçları (İHA) sivil ve askeri alanlarda daha fazla yer almaya başlamıştır. İHA'ların kullanımının artmasıyla birlikte uçuş maliyetlerini düşürmek için de yapılan çalışmalar daha popüler hale gelmiştir. Uçuşlarda havada kalış süresini azaltmak maliyeti etkileyen önemli bir faktördür. Havada kalış süresi de takip edilen rotanın uzunluğuna bağlıdır. Dolayısı ile maliyeti düşürmek için rota planlama uygulamaları öncelikli çalışmalar haline gelmiştir . Gerçek dünyada uçuşlarda en kısa rotayı takip etmek her zaman mümkün değildir. Bunun sebebi tehdit içeren çevresel bölge kısıtlarıdır. Gerçek dünyada tehdit içeren bu bölgeler hareketli olabildiği gibi aynı zamanda sonradan da ortaya çıkabilmektedir. Bu çalışmada gerçek dünya koşullarına benzer senaryolarda farklı algoritmalar ile rota planlama çalışmaları yapılmıştır. Rota planlama senaryoları hareketli ve hareketsiz engeller olarak iki ana başlıkta ele alınmıştır. Hareketli engel başlığı da iki alt başlığa ayrılarak engelin sonradan farkedildiği  ve engelin hareketli olduğu uygulamalar şeklinde incelenmiştir. 
Bu çalışmanın amacı, farklı algoritmaların farklı senaryolarda çalıştırılarak kıyaslanması ve algoritmaların birbirlerine göre avantajlı, dezavantajlı durumlarının incelenmesidir. Bu sayede elde edilen sonuçların gelecekteki çalışmalara yön vermesi beklenmektedir . Bu kapsamda Genetik Algoritma (GA), Parçacık Sürü Optimizasyonu (PSO), Diferansiyel Gelişim Algoritması (DG), Olasılıksal Yol Haritası Planlayıcı (OYH), Hızlıca Keşfeden Rastgele Ağaçlar (HKRA) ve Böcek Tanjant yöntemleri birbirlerinden bağımsız şekilde otuz'ar  kez çalıştırılarak sonuçlar istatistiksel özellikleriyle birlikte kaydedilmiş ve yorumlanmıştır.

Abstract:
Unmanned Aerial Vehicles (UAV) are begin to take part in civil and military applications with the development of modern technology. Studies for lowering the flight costs are become more popular with the rising usage of UAV's. Flight time depends on route distance. Consequently, route planning studies have taken primacy for lowering the costs. In the real world fligths it is not always possible to follow shortest route by reason of hazardous environmental areas. In the literature, the studies which named as Vehicle Routing Problem (VRP) focuses on finding the shortest route under these constraints. In the real world, hazardous areas can be not only dynamic but also unforseen areas. In this study, route planning applications which has same conditions with real world are performed with different algorithms. Route planning scenarios are analyzed with two main topic as dynamic and stationary constraints. Dynamic constaint topic is analyzed with two subtopics as applications with pop up and moving constraints.
The aim of this study, comparing different algorithms with different scenarios and researching advantages, disadvantages of algorithms. Thus, it is expected to guide future studies with the results of this study. Within this scope, Genetic Algorithm (GA), Particle Swarm Optimization (PSO), Differential Evolution Algorithm (DE), Probabilistic Routemap Planner (PRM), Rapidly Exploring Random Trees (RRT) and Bug Tangent methods are performed seperately thirty times and results are analyzed with their statistical characteristics.