İHA haberleşmesi için havadan havaya kanal modellerinin incelenmesi
Investigation of air to air channel models for UAV communications
Yazar: ATAKAN YILMAZ
Danışman: PROF. DR. CENK TOKER
Hacettepe Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: İletişim kanalları = Communication channels ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
İnsansız hava araçları (İHA), sürekli gelişen teknolojileri ve düşük maliyet, küçük boyut, hafiflik, yüksek manevra kabiliyetleri ve hızlı kurulum gibi özelliklere sahip olmalarından dolayı, ulaşım, taşıma, tarım, telekomünikasyon, sağlık, medya, eğlence vb. gibi askeri, sivil ve ticari alanlarda, tekli veya çoklu (sürü) kullanımlarda oldukça geniş bir kullanım alanına sahip olmaya başlamışlardır. Gerek yerden İHA'ya gerek İHA'dan İHA'ya güvenilir bir haberleşme bağlantısı sağlanabilmesi için, haberleşme kanalının karakteristik özellikleri belirlenmeli ve haberleşme için gerekli parametreler bu karakteristik özellikler doğrultusunda seçilmelidir.
Bu tezde, İHA'ların haberleşme alanında kullanım senaryoları için, ışın izleme yöntemine dayanan "İki Işınlı Model" ile, İHA'dan İHA'ya haberleşmede, havadan havaya haberleşme kanalının analizi yapılmaktadır. Kullanılan model ile farklı İHA irtifaları ve farklı İHA'lar arası mesafeler, farklı anten tipleri, farklı çevresel faktörler vb. gibi değişkenlere sahip çeşitli senaryolar ile alıcıya gelen doğrudan-görüş-hattı sinyali ve çoklu yol etkisini temsil eden, farklı yollardan yayılarak alıcıya gelen, yerden yansıyan sinyal incelenerek belirtilen senaryolar için haberleşme kanalının karakterizasyonu yapılmaktadır.
Farklı uçuş senaryoları için kullanılan model ile teorik çıkarımları yapılan kanal karakterizasyonlarına ek, bu çalışmada, kullanılan platformların tanıtımı yapılarak, iki özdeş İHA arası haberleşme için farklı senaryolarda yapılan saha ölçüm çalışmalarının ön aşamalarından bahsedilmekte ve elde edilen saha ölçüm sonuçlarının yorumlamaları ve teorik sonuçlar ile karşılaştırılmaları yapılmaktadır.

Abstract:
Unmanned Aerial Vehicles (UAVs), due to their continuously advancing technologies and features such as low cost, small size, light weight, high maneuverability and quick deployment, have begun to find extensive use in military, civilian, and commercial fields such as transportation, logistics, agriculture, telecommunications, healthcare, media, and entertainment, both in single and multiple (swarm) applications. In order to establish reliable communication links between ground control stations and UAVs or between UAVs themselves, the characteristic properties of the communication channel need to be identified, and the necessary parameters for communication should be selected based on these characteristics.
In this thesis, the analysis of the air-to-air channel for different scenarios of UAVs in the field of communication is conducted using the "Two-Ray Model" based on ray tracing method. The communication channel characterization is carried out for the specified scenarios by analizing the line-of-sight signal received by the receiver and signals that are propagated from different paths and reach the receiver through ground reflections. Various scenarios with different UAV altitudes, inter-UAV distances, antenna types, environmental factors, etc. are considered to analyze the communication channel. 
In addition to the theoretical results of channel characterizations obtained by using the model for different flight scenarios, this study discusses the preliminary stages of field measurement studies conducted in various scenarios for communication between two identical UAVs, by introducing the platforms used in the research. The obtained field measurement results are interpreted and compared with the theoretical results.