Aktif koruma sistemlerinde kullanılan radarlarda kaynak yönetimi
Resource management of the radars that are used in active protection systems
Yazar: ABDULMENAF ERDEM
Danışman: PROF. DR. ERKAN AFACAN
Gazi Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2024
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Bu çalışmada, aktif koruma sistemine ilişkin bilgi verilmiş olup sistemin üstlendiği görevin zorluğu ve kritikliği vurgulanmıştır. Aktif koruma sistemlerinde kullanılan faz dizili bir radarın kaynak yönetimine ilişkin bir algoritma geliştirilmiştir. Tehdit mühimmat olarak neden RPG-7'nin seçildiği detaylandırılmıştır. Radarın görev yaptığı sürenin kısıtlı olması ve ölçüm doğruluğunun kritik olması sebebiyle bu ihtiyaçlara cevap verecek çalışma sistematiği anlatılmıştır. Radarın gerçekleştirdiği temel görevlerden olan tarama ve takip görevleri arasında icra edilebilen ara tarama görevine neden ihtiyaç duyulduğu konusu üzerinde durulmuştur. Radar kaynak yönetimi için kullanılabilecek yöntemler incelenmiştir. Bu yöntemlerin avantajları ve dezavantajları sunulmuş olup bu yöntemler ile yapılan çalışmalara ilişkin bilgiler verilmiştir. Söz konusu yöntemlerin yerine neden yaklaşık dinamik programlamanın seçildiği anlatılmıştır. Adaptif olan algoritmalar ile adaptif olmayan algoritmaların farkları incelenmiştir. Dinamik programlama gerçek durumlarda hesaplama zorluğundan muzdarip olduğundan yaklaşık dinamik programlama yöntemi kullanılmıştır. Markov karar süreci detaylandırılmış ve Bellman denklemi kullanılarak aşama aşama optimal politikanın nasıl elde edildiği anlatılmıştır. Geliştirilen algoritmanın sonuçlarının gözlemlenmesi maksadıyla farklı zorluk seviyelerinde on senaryo belirlenmiştir. Bir senaryoda gerçek atış verileri kullanılmıştır. Senaryolara ilişkin beklentiler ve sonuçlar sunulmuştur. Tüm senaryolarda başarılı sonuçlar elde edildiği gösterilmiştir.

Abstract:
In this paper, information about the active protection systems is provided, emphasizing the difficulty and criticality of the system's task. An algorithm for resource management of a phased array radar used in active protection systems has been developed. The rationale behind selecting the RPG-7 as the threat ammunition is detailed. Due to the radar's limited operational time and the critical importance of measurement accuracy, a working methodology that addresses these needs is described. The necessity of the cued search task, which can be performed between the fundamental tasks of scanning and tracking, is highlighted. Methods that can be used for radar resource management have been examined. The advantages and disadvantages of these methods are presented, along with information on studies conducted using these approaches. The reasoning behind choosing approximate dynamic programming over other methods is explained. The differences between adaptive and non-adaptive algorithms are analyzed. Since dynamic programming suffers from computational complexity in real-world scenarios, an approximate dynamic programming method has been used. The Markov decision process is detailed, and the step-by-step derivation of the optimal policy using the Bellman equation is explained. To observe the results of the developed algorithm, ten scenarios with different difficulty levels were defined. In one scenario, real firing data was used. The expectations and results of the scenarios are presented. It has been demonstrated that successful results were obtained in all scenarios.