Ormanlık alanda akustik hedef tespiti
Detection of acoustic targets in forest area
Yazar: NECDET YİĞİT EROĞLU
Danışman: PROF. DR. SELÇUK HELHEL
Akdeniz Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2018
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Akustik işaretler uzun yıllar boyunca denizaltı haberleşme sistemlerinde ve bazı biyomedikal uygulamalarda yaygın olarak kullanılagelmiştir. Radyo frekans (RF) temelli sistemlerde olduğu gibi, akustik işaretler kullanılarak konum belirleme çalışmaları yıllar itibari ile önem kazanmaya başlamıştır. Ancak akustik konum belirleme çalışmaları zaman içinde akustik işaret kaynaklarının konumunun belirlenmesine doğru evrilmiş ve daha büyük önem taşır hale gelmiştir. Bu noktada akustik işaretler ile o işaretlere ait yankılar, taktik sahanın 2 boyutlu engel haritalarının elde edilmesine fırsat verir. Akustik kaynağın yönü ve derinliği yanı sıra iki boyutlu taktik saha engel haritalarının elde edilmesi askeri çatışma alanlarında büyük önem taşımaktadır.  Bu arada elde edilen yöntemler mimaride ve müzik endüstrisinde de büyük değere sahiptir. 
Yukarıda sayılan sonuçlara ulaşmak için akustik işaret kaynakları ile içinde bulunduğu ortamın etkileşiminin incelenmesi büyük önem taşımaktadır.   Bu  çalışma kapsamında ağaç ve orman benzeri yapıların akustik işaretler ile olan etkileşimi  ile bu etkileşimin yön bulma başarısına olan etkisi ele alınmıştır.  Bu doğrultuda oluşturulan ölçme düzeneği, verileri toplamak üzere tasarlanmış 2 boyutlu,4 adet mikrofon dizisinden oluşmaktadır.  Toplanan verileri değerlendirmek ve anlamlandırmak üzere farksal varış zamanından açı dönüşümü ve faz korelasyonu yaklaşımlarını kullanan C++ tabanlı yazılımlar gerçekleştirilmiştir.  Sisteminin doğruluğunu garanti etmek üzere test ölçümleri tam yansımasız oda kullanılarak Akdeniz Üniversitesi EMUMAM laboratuvarlarında yapılmıştır. Ardından ormanlık alanda yapılan saha testlerinde akustik işaretin yönü ±3 derece başarı ile tespit edilmiştir.

Abstract:
Acoustic signals have been used extensively in submarine communications systems and in some biomedical applications for many years. As in radio-frequency (RF) based systems, positioning studies using acoustic signals have begun to gain importance over the years. However, acoustic locating studies have evolved over time to determine the location of acoustic signal sources and have become more important. At this point, the acoustic signals and their echoes allow creating 2D obstacle map of a the tactical scene. By the direction and depth of an acoustic source, we create the 2D dimensional obstacle map of a tactical area which has much importance for military conflict areas. Besides the military importance, the methods obtained have great value both in the architecture and music industry.
In order to achieve the mentioned results, it is very important to examine the interaction of the acoustic signal sources with the environment. In this study, we investigate the interaction of a signal with trees and forest as well as the effect of this interaction to finding the direction. It consists of 2 dimensional 4 microphone arrays designed to collect the measurement data generated in this direction. To analyze the collected data, a C++ based software which calculates the difference of time of arrival and phase correlation was used. To ensure the accuracy of the system, test measurements were made at the EMUMAM laboratories of the University of Akdeniz using a full reflection-free room. Afterwards, the direction of the acoustic signals (including their echoes) were determined within ± 3 degree success in field tests made in forest area.