Heterojen insansız hava sistemi filosu dinamik rota planlaması için karar destek sistemi
A decision support system for dynamic routing of heterogenous unmanned aerial system fleets
Yazar: CİHAN ERCAN
Danışman: PROF. DR. CEVRİYE GENCER
Kara Harp Okulu Komutanlığı / Savunma Bilimleri Enstitüsü / Harekat Araştırması Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2013
Konu: Endüstri ve Endüstri Mühendisliği = Industrial and Industrial Engineering

Özet:
Teknolojinin gelişimi ile birlikte savaş stratejileri ve bu stratejilerin ihtiyaç duyduğu muharebe vasıtaları da değişmektedir. Bu değişim, günümüzde harekât bölgesinin etki ve ilgi alanını genişleterek, modern orduların gereksinimlerini ve kabiliyetlerini de etkilemiştir. Bu kapsamda, dünyada İnsansız Hava Sistemlerinin (İHS) kuvvet çarpanı olarak yoğun şekilde kullanıldığı görülmektedir. 
TSK'nin keşif ve gözetleme görevini en etkin ve verimli şekilde yapabilmesi, envanterindeki sistemlerin modern olması ile birlikte bu sistemleri bilimsel yaklaşımlarla planlayabilme yeteneğine bağlıdır. Çoğu görevlerde hedefler dinamiktir. İHS'lerin rotalarını akıllı ve dinamik bir şekilde belirlemesi, basit statik planlamalardan kaynaklanan oldukça yüksek maliyetlerin engellenmesi açısından önemlidir.  
Son on yılda, TSK'da keşif ve gözetleme görevlerinde yoğun olarak kullanılan heterojen İHS'ler, değişik sorumluluk alanlarında ortaya çıkabilecek plansız görevleri de eş güdümlü olarak icra edecek esnek ve dinamik bir görev planlamasına ihtiyaç duymaktadır. Bu tez çalışmasında, heterojen İHS filosunun dinamik rota çözümü için "bulanık kümeleme ve komşuluk tabanlı benzerliğe göre en ucuz araya sokma" sezgisel metodu önerilmiş ve Karar Destek Sistemi (KDS) geliştirilmiştir. Önerilen sezgisel metodda, "ani hedeflerin" üç boyutlu koordinatları ile birlikte zamanları dinamik olarak ele alınmış; konumların, rota ağırlık merkezlerinin ve bulanık üyeliklerin zamana bağlı dinamik olarak hesaplamaları yapılmıştır. Değişik kabiliyetlerdeki heterojen İHS'lerin dinamik çözümlerinin testi için oluşturulan senaryo tabanlı uygulamalarda, karar destek sisteminin kabul edilebilir işlem sürelerinde çözüm sunduğu gözlemlenmiştir.

Abstract:
War strategies and their tools vary with the technology. Technological developments affect the existing capabilities and the requirements of the modern armies by enlarging the area of influence and the area of interest. In this context, Unmanned Aerial Systems (UAS) are widely used as a force multiplier in the world.
For Turkish Armed Forces, being able to plan the trajectories of UASs is a necessity for an efficient and effective reconnaissance and surveillance missions, beyond having UASs in the inventory. In most missions, the locations and the times of target appearances are not known a priori. It is important for UASs to plan their trajectories intelligently and dynamically in order to avoid large cost associated with unintelligent static plans.
Heterogeneous UASs that have been widely used in the Turkish Armed Forces in the last decade require flexible and dynamic route planning in different operational areas to perform dynamic tasks. In this study, a decision support system based on the cheapest insertion heuristic method using fuzzy clustering and neighborhood-similarity is proposed. We consider the three-dimensional dynamic coordinates of the pop-up targets with their dynamic appearance times to be able to calculate; the locations, centers of gravities of the existing routes, and the fuzzy memberships dynamically. We created scenario-based applications for testing the performance of the model. In those applications, the proposed model returns the dynamic solutions in reasonable times.