İHA savunma sistemlerinde karar destek uygulaması
Decision support application in anti-drone systems
Yazar: AYTUNÇ KOYUNCU
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ AHMET AKBULUT
Ankara Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Günümüzde, mini/mikro ve taktik dronların kullanımının yaygınlaşmasıyla beraber dronlar kritik tesisler için ciddi boyutlarda tehlike arz etmektedirler. Gerek istihbarat toplamak amacıyla gerekse doğrudan fiziksel saldırı amaçlı olmak üzere birçok faaliyette kullanılabilen söz konusu dronların savunulmaları veya bertaraf edilmeleri konuları da bu ölçüde kritik önem taşımaktadır.  

Dron önleme sistemlerinde hedeflerin kabiliyetlerine ve anlık konumlarına göre uygulanabilecek pek çok işlevsel imha (softkill) ve fiziksel imha (hard-kill) alt sistemleri bulunmaktadır. Bu sistemler icra etmekle yükümlü oldukları kritik görev doğrultusunda bu sistemleri kullanan operatörlere ciddi sorumluluklar yüklemektedirler. Bu noktada dron önleme sistemlerinin maksimum başarı ve verimlilikle kullanılabilmeleri ve operatörlere farkındalık kazandırılması adına belli bir tehdit değerlendirme ve silah tahsisi problemi ve çözümü kritik önem taşımaktadır. 

Olası bir dron saldırısı anında dron önleme sistemlerinin kullanımında performans, maliyet ve çevresel hasar faktörlerinin stres altında göz önünde bulundurulamaması sorununa çözüm olarak, söz konusu problemin Java altyapısıyla matematiksel modellenmesi ve çözümlenmesi hedeflenmiştir. Bu doğrultuda oluşacak nihai hedef-sistem tablolarının uygun atama algoritmalarıyla söz konusu problemin optimal çözüme ulaştırılması ve bu sayede dron önleme sistem operatörlerine stres altında bir karar destek mekanizması oluşturulmuştur. Geliştirilen uygulama, çeşitli saldırı ve savunma senaryoları benzetilerek denenmiştir. Elde edilen sonuçlara göre her algoritmanın doğruluk/güvenilirlik, hesaplama süresi, ölçeklenebilirlik vb. alanlarda kendine özgü pozitif ve negatif yanları bulunmaktadır. Çalışma, bir karar destek uygulaması geliştirme anlamında başarıya ulaşmasının yanı sıra, problem çözümlerinin algoritma geliştirme aşamalarında kullanıcı gereksinimlerinin kritik önem taşıdığını çözüm sonuçlarıyla göstermiştir.

Abstract:
In today's world, the proliferation of mini/micro and tactical drones poses a significant threat to critical infrastructure. These drones can be employed for a variety of purposes, such as gathering intelligence or conducting direct physical attacks. As a result, the need to defend against or neutralize these drones has become increasingly important.

Anti-drone systems, equipped with various neutralization subsystems, both soft kill and hard kill, can be deployed based on the drones' capabilities and real-time locations. Operators of these systems carry substantial responsibilities, emphasizing the need for a systematic approach to threat assessment and weapon allocation to ensure the highest levels of efficiency and success.

One of the challenges faced during drone countermeasures is the potential oversight of cost efficiency and flexibility under stressful conditions. To address this issue, it is proposed to mathematically model and solve the problem within a Java environment. By using appropriate assignment algorithms, the objective is to optimize the pairing of targets and systems. This approach aims to provide a decision support mechanism for anti-drone system operators, enhancing their situational awareness and decision-making capabilities, especially in high-stress scenarios. The developed application was tested by simulating various attack and defense scenarios. According to the results obtained, each algorithm has its own positive and negative aspects in areas such as accuracy/reliability, computation time, scalability, etc. In addition to achieving success in developing a decision support application, the study has shown with the solution results that user requirements are of critical importance in the algorithm development stages of problem solutions.