İnsansız hava aracı ile yangın bölgesinin tespiti ve müdahalesinin yapay zeka ile tahminlenmesi
Detection of fire zone by unmanned aerial vehicle and prediction of fire intervention with artificial intelligence
Yazar: MEHMET YÜCEL
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ BEKİR AKSOY
Isparta Uygulamalı Bilimler Üniversitesi / Lisansüstü Eğitim Enstitüsü / Mekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2023
Konu: Mekatronik Mühendisliği = Mechatronics Engineering
Dizin: Görüntü işleme = Image processing ; İnsansız hava aracı = Unmanned aerial vehicle

Özet:
Orman yangınları günümüzde, canlı yaşam alanlarını tehdit eden afetlerin başında gelmektedir. Küresel ısınmadaki artış, hava kalitesinin bozulması, hayvan ve bitki çeşitliliğindeki azalmalar, orman yangınlarının oluşturduğu başlıca zararlardır. Orman yangınlarının oluşturduğu tehditler ile mücadele edebilmek için tüm devletler çeşitli politikalar geliştirmekte ve ciddi maddi harcamalar yapmaktadırlar. Bu mücadelede kullanılan teknolojik ürünlerin geliştirilmesi ve orman yangınlarına daha hızlı ve kesin çözümün bulunabilmesi elzemdir. Gerçekleştirilen tez çalışmasında bu sorunlardan hareketle yapay zeka tabanlı bir insansız hava aracı sistemi geliştirilmiştir. Geliştirilen sistem olası yangın bölgesinde devriye gezerek otonom uçuş ve analiz yapma yeteneklerine sahiptir. Sistem üzerinde bulunan kamera ile anlık olarak görüntüler yer birimine aktırılmakta ve işlenmektedir. İşlenen görüntüler de yangın ve duman emareleri aranmaktadır. Olası bir yangın durumunda sistem otonom olarak yangın bölgesinde uçuş gerçekleştirmekte ve yangına müdahale etmek üzere görev icra etmektedir. Yangın anında yapay zeka modelleri ile rüzgar hızı, İHA hızı, İHA irtifası bilgileri işlenerek bir yatay atış tahmini yapılmaktadır. Tahmin sonucunda İHA hareket halinde iken yangın söndürme topunun bırakılması gereken an hesaplanmaktadır. Oluşan yatay atışın X ekseninde ne kadar yol alacağı model tarafından tahmin edilmektedir. X ekseninden alınacak yolun bitiş noktası yangın merkezi için tahminlenmektedir. Böylece doğru bir atış ile yangın söndürme topunun alevli bölgeye düşürülmesi hedeflenmiştir.

Abstract:
Today, forest fires are one of the leading disasters that threaten living habitats. The increase in global warming, deterioration of air quality, decrease in animal and plant diversity are the main damages caused by forest fires. In order to combat the threats posed by forest fires, all states develop various policies and make serious financial expenditures. It is essential to develop technological products used in this struggle and to find a faster and more precise solution to forest fires. In this thesis, an artificial intelligence-based unmanned aerial vehicle system was developed based on these problems. The developed system has autonomous flight and analysis capabilities by patrolling the potential fire zone. With the camera on the system, instant images are transmitted to the ground unit and processed. The processed images are searched for signs of fire and smoke. In the event of a possible fire, the system autonomously flies in the fire zone and performs missions to intervene in the fire. At the time of fire, wind speed, UAV speed, UAV altitude information is processed with artificial intelligence models and a horizontal shot prediction is made. As a result of the prediction, the moment when the fire extinguishing ball should be released while the UAV is in motion is calculated. The model predicts how far the resulting horizontal shot will travel on the X-axis. The end point of the path to be taken from the X axis is estimated for the fire center. Thus, it is aimed to drop the fire extinguishing cannon into the flaming area with an accurate shot.