Otonom su üstü ve su altı araç formlarının hidrodinamik açıdan geliştirilmesi
Hydrodynamic development of autonomous surface and underwater vehicle forms
Yazar: MESUT TANER
Danışman: PROF. DR. KADRİ TURGUT GÜRSEL
Dokuz Eylül Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Deniz Bilimleri ve Teknolojisi Ana Bilim Dalı / Gemi İnşaatı Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2023
Konu: Gemi Mühendisliği = Marine Engineering

Özet:
Denizel araştırmalar ve mühendislik projelerinde araştırma gemilerinin yanı sıra insansız deniz araçlarından da yararlanılmaktadır. Bu araçlar araştırma sürelerini kısaltarak riskleri en aza indirmekle beraber denizlerin ve okyanusların derinliklerinde yerinde ayrıntılı oşinografik, jeolojik, jeofizik verileri ölçmek ve toplamak için önemli fırsatlar sunmaktadır. Bu nedenlerle insansız su üstü ve su altı araçlarının geliştirilmesi son yıllarda çok sayıda çalışmanın konusu olmuştur.
Bu çalışmada, Otonom Su Altı Aracı (AUV), Uzaktan Kumandalı Araç (ROV) ve Otonom Suüstü Aracı (ASV) olarak çalışabilen insansız bir araştırma aracı tasarlanmıştır. Bu uyarlanabilir cihazın temel amacı, oşinografi, jeofizik ve jeoloji, gibi çeşitli alanlarda bilimsel araştırmalar yapmak ve mühendislik çalışmalarına katkıda bulunmaktır. Yerinde veri toplama, konumlanma ve seyir için bir dizi sensörle donatılacak araç, gerçek zamanlı veri akışı ile gözlemlerin bir gemide veya karada bulunan merkezi bir kontrol merkezine iletilmesini sağlayacaktır. Otonom su altı araç teknolojilerinin entegre edilmesiyle bu uyarlanabilir araç, su altı haritalama ve açık deniz araştırmaları gibi görevler de dahil olmak üzere geniş bir çalışma sahasına sahip olacaktır.
Biyomimikri metodolojisinin kullanımı, özellikle mühendislik tasarım süreçlerinin yürütülmesi için etkili ve alternatif bir yaklaşım olarak ortaya çıkmaktadır. Bu çalışmada, su altı aracı için uygun bir form tasarlamak amacıyla biyomimikri yaklaşımı kullanılmıştır. Hayvanlar, bitkiler ve organizmalar tarafından hayatta kalmalarını sağlamak için geliştirilen çözümlerden ilham alan biyomimikri, otonom su altı aracının form tasarımında kullanılmıştır. Bununla birlikte, bu metodun, yapısal dayanımdan yazılım mimarisine kadar uzanan tasarım sürecinin çeşitli yönlerinde etkili yenilikler üretebilecek yol gösterici bir ilke olarak kabul edilebileceği vurgulanmıştır.

Abstract:
In addition to research ships, unmanned marine vehicles are also used in marine research and engineering projects. These tools minimize risks by shortening research times and offer important opportunities to measure and collect detailed oceanographic, geological and geophysical data in situ in the depths of the seas and oceans. For these reasons, the development of unmanned surface and underwater vehicles has been the subject of many studies in recent years.
In this study, an unmanned research vehicle that can operate as an Autonomous Underwater Vehicle (AUV), Remotely Operated Vehicle (ROV) and Autonomous Surface Vehicle (ASV) is designed. The main purpose of this adaptable device is to make scientific researches and contribute to engineering studies in various fields such as oceanography, geophysics and geology. The vehicle, which will be equipped with a series of sensors for on-site data collection, positioning and navigation, will enable the transmission of observations to a central control center located on a ship or on land, with real-time data flow. By integrating autonomous underwater vehicle technologies, this adaptive vehicle will have a wide range of work, including tasks such as underwater mapping and offshore exploration.
The use of biomimicry methodology is emerging as an effective and alternative approach, especially for the execution of engineering design processes. In this study, the biomimicry approach was used to design a suitable form for the underwater vehicle. Inspired by solutions developed by animals, plants and organisms to ensure their survival, biomimicry is used in the form design of the autonomous underwater vehicle. However, it has been emphasized that this method can be considered as a guiding principle that can produce effective innovations in various aspects of the design process, from structural strength to software architecture.