Yere bağlı iha sistemleri için güç hattı haberleşmesinde veri hızı analizi
Data rate analysis in powerline communications for tethered uav systems
Yazar: ALİ KÜÇÜKÇELEBİ
Danışman: PROF. DR. ERCAN YALDIZ
Konya Teknik Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı / Elektrik Elektronik Mühendisliği Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2022
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering
Dizin: Drone = Drone ; Ethernet = Ethernet ; Hava gemisi = Airship ; OFDM = Orthogonal frequency division multiplexing ; PLC = Programmable logic controller ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
Geçtiğimiz çeyrek asırda İHA sistemlerinin kullanımı hızla artmış ve çeşitli alanlarda kullanımı giderek yaygınlaşmıştır. Özellikle askeri alanlarda kullanımının yanında, İHA'lar ticari kargo taşımacılığı, akıllı tarım uygulamaları, afet bölgelerinde hasar tespit çalışmaları gibi amaçlar için de kullanılmaktadır. Ancak İHA sistemlerinin kullanım alanlarının artmaya başlamasıyla, çeşitli kullanım kısıtları da ortaya çıkmaktadır. En öne çıkan kullanım kısıtları uçuş sürelerinin kısa ve faydalı yük kapasitelerinin düşük olmasıdır. Her gün gelişen teknolojiyle birlikte İHA'ların kullanım kısıtlarını geliştirmeye yönelik çeşitli çalışmalar da yapılmaktadır. Kablolu İHA ve hava gemisi sistemleri bu çalışmalar sonucunda genel kabul görmüş çözümlerden birkaçıdır. Kablolu İHA sistemleri düşük irtifalarda kesintisiz görev yapabilen dron temelli bir çözümdür. Bu tez çalışmasında kablolu İHA sistemlerinin çalışma prensipleri anlatılmış, kullanım alanlarıyla ilgili örnekler verilmiş ve bu sistemlerin normal İHA sistemlerine göre avantaj ve dezavantajları sunulmuştur. Ayrıca güç hattı üzerinden haberleşmenin temelini oluşturan ethernet haberleşme prensipleri de bu çalışma içerisinde ele alınmıştır. Kablolu İHA sistemlerinde kullanılmak üzere güç hattı üzerinden haberleşme (PLC) tabanlı bir sistemin kurgusu yapılmıştır. Bu kurgu kapsamında ethernet haberleşmesi ve PLC tabanlı haberleşme, veri iletim hızları bakımından karşılaştırılmıştır. Güç hattı haberleşmesinde yaygın olarak kullanılan OFDM yöntemi ile FHSS ve DSSS yöntemlerinin hız karşılaştırmaları için literatür taraması yapılmıştır. Veri iletiminde yaygın olarak kullanılan Parity, CRC ve Checksum hata tespit algoritmaları çalışma kapsamında kullanılarak birbirleri ile karşılaştırılmıştır.

Abstract:
In the past quarter century, the use of UAV systems has been increasing rapidly and their use in various fields is becoming increasingly common. In addition to being used in military fields, it is also used for purposes such as commercial cargo transportation, smart agriculture applications, damage assessment studies in disaster areas. However, with the increase in the usage areas of UAV systems, various usage constraints emerge. The most obvious usage constraints are short flight times and low payload capacities. With the developing technology day by day, various studies have been carried out on the usage constraints of UAVs. Tethered UAV systems and tethered aerostat systems are some of the generally accepted solutions as a result of these studies. Tethered UAV systems are a drone-based solution that can operate uninterruptedly at low altitudes. In this thesis, the working structures of tethered UAV systems are explained, examples of their usage areas are given, and the advantages and disadvantages of these systems compared to normal UAV systems are presented. In addition, ethernet communication principles, which form the basis of communication over the power line, are explained. Power line communication (PLC) based system has been designed to be used in tethered UAV systems. Within the scope of this design, ethernet communication and PLC based communication were compared in terms of data transmission rates. A literature review was conducted for speed comparisons of OFDM method, which is widely used in power line communication, and FHSS and DSSS methods. Parity, CRC and Checksum error detection algorithms, which are widely used in data transmission, were used within the scope of the study and compared with each other.