Dört rotorlu hava aracı ile elde edilecek görüntülerdeki hareket bulanıklığı için uçuş kontrol sistemi tasarlanması
Flight control system design for the motion blur of the imagines obtained by quadrotor
Yazar: FAZIL ONUR SÖNMEZ
Danışman: DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT ONAY
Erciyes Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Sivil Havacılık Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Sivil Havacılık = Civil Aviation

Özet:
Bu tez çalışmasında dört rotorlu bir insansız hava aracına kontrol sistemi uygulanarak elde edilen imgelerin kalitesine göre, uygulanan kontrol sisteminin başarısı araştırılmıştır. Bunu gerçekleştirebilmek için iki temel konu üzerine literatür taraması yapılmıştır. Konulardan birincisi belirlenecek hava aracına uygulanacak kontrol sistemi, ikincisi ise elde edilecek imgelerin kalitesini belirleyecek imge işleme tekniği olmuştur. Kontrol sistemi olarak endüstriyel alanda yaygın olarak kullanılan PID kontrol sistemi seçilmiştir. Hava aracından elde edilecek bulanık imgeleri işlemek için ise, imge işleme tekniklerinde en zor alanlardan biri olan kör bulanıklaştırma haritası tahmini konusu araştırılmıştır. Hava aracından elde edilen imgelerde bulanıklaştırma haritası belli olmadığından, imge netleştirme işlemi için Arı Algoritması kullanılarak kör bulanıklaştırma haritası tahmini yapılmıştır. Uygulama olarak ARI 30 dört rotorlu insansız hava aracına PID kontrol tasarımı yapılmış ve PID kontrol sistemi parametreleri, Tilki Avı Algoritması ile iyileştirilmiştir. İyileştirilen parametreler ile bir benzetim yapılmış ve sonuçları uygunluk açısından incelenmiştir. Ardından tasarlanan kontrol sistemi kullanılarak ve kullanılmayarak iki adet gerçek uçuş gerçekleştirilmiştir. Bu uçuşlar esnasında elde edilen imgeler kör bulanıklaştırma haritası tahmini ile netleştirilmiştir. Kontrol sistemi ile elde edilen imgelerde kör bulanıklaştırma haritasının %61,15 daha iyi, dolayısıyla elde edilen imgenin %61,15 daha net olduğu görülmüştür. Bu durum kontrol sistemi tasarımının uygun olduğunu ve uçuşu daha stabil hale getirdiğini göstermiştir. Yapılan tez çalışmasının özellikle kör bulanıklaştırma haritası tahmini ve tilki avı optimizasyon yöntemlerine yönelik çalışmalara yardımcı olması beklenmektedir.

Abstract:
In this study, a control system was applied to a quadrotor and then the success of the control system was researched according to the quality of the images taken from the quadrotor. Literature study was performed on two main topics. The first topic was the control system which would apply to quadrotor and the second topic was the image processing method which would determine the quality of the obtained images. PID control system which is widely used in industrial area was chosen. Blur kernel estimation, one of the hardest areas among the image processing methods was researched for processing the images obtained from quadrotor. Since there is not defined blur kernel, blind blur kernel estimation was done by using Bee Algorithm for sharpening images taken from the quadrotor. As practice, PID control system designed for ARI 30 Quadrotor and then PID parameters were optimized by using Fox Hunting Algorithm. A simulation was done with the optimized parameters and results were examined. Then two real flight was performed that one of them was with control system and one of them was without it. Images taken from those flights were sharpened with blur kernel estimation. It is detected that calculated blind blur kernel on images taken from PID controlled flight was %61,15 better so that means the blurred image was %61,15. That shows flight control system was applicable and it made the flight more stable. It is supposed to be this study will possibly help the study areas on blind blur kernel estimation and Fox Hunting Algorithm.