Otonom Sualtı Araçlarında Genel Tasarım İlkeleri
General Design Principles For Autonomous Underwater Vehicles
Yazar: Yılmaz, Serhat; Kılcı, Sadettin Burak
Dergi: Iğdır Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, Vol. 11 No. 1, 2020
Anahtar kelimeler: Electrical Engineering ; Elektrik Mühendisliği ; Sualtı aracı tasarımı,otonom araçlar,kontrol ; underwater vehicle design,autonomous vehicles,contol

Avrupa Birliği’nde yasallaşmakta olan ve zorunlu hale getirilen sualtı yaşamı ve kirliliğinin düzenli olarak kontrol edilmesine yönelik çalışmalarda sualtı araçları kullanılmaktadır. Dünyanın farklı yerlerinde yaşanılan kimyasal sızıntıların okyanuslarda neden olduğu çevre felaketler, özellikle bölgemizde denizlerde artan petrol ve doğalgaz arama çalışmaları sondaj platformlarında kullanılan sualtı araçlarının önemini arttırmıştır. Sualtı araçları açık deniz balıkçılığı ve batık gemi incelemelerinde önemli bir role sahiptirler. Bu çalışmada sualtı araçlarında genel olarak kullanılan çevre birimler, algılayıcılar, işleticiler ve bunların aracın denetimi ve seyir planlaması üzerindeki etkileri,  insansız sualtı araçlarında otonom hareketin aşamaları verilmiştir. Bu kapsamda, tasarım sırasında ölçüt olarak karşımıza çıkan genel hedef, görev ve amaçlar açıklanmıştır. Ardından bunları sağlamak için gerekli mekanik, elektronik ve yazılım geliştirmeye yönelik tasarımlarda dikkat edilmesi gereken temel kavramlara değinilmiştir. Örnek olarak, Kocaeli Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Elektronik ve Haberleşme Bölümünde geliştirilen sualtı aracı (SA) Lucky Fin’in dinamiğine ait bazı parametrelerin nasıl belirleneceği ele alınmıştır.  İnsansız sualtı araçları; robot kinematiği, hidrodinamik, modelleme, kontrol, görüntü işleme, elektronik kart tasarımı, sensör teknolojileri, gömülü sistemler, sürücü sistemleri, güç yönetimi, aydınlatma, sualtı haberleşmesi, imge işleme algoritmaları, seyir planlama gibi birçok konuyu bir arada kullanmayı ve disiplinler arası eşgüdümü gerektiren bir çalışma alanıdır. Makale, araç tasarımında karşılaşılan kavramlar ve tasarım ilkelerini genel hatlarıyla okuyucuya vermeyi amaçlamaktadır.

Underwater vehicles are used for regular control of underwater life and pollution, which are legalized and made mandatory in the European Union. In addition to environmental disasters caused by chemical leaks to oceans in different parts of the World, increasing oil and natural gas exploration studies in the seas, especially in our region, have  increased the importance of underwater vehicles that are  used in drilling platforms. Underwater vehicles have an important role in offshore fishing and  sunken ship investigations. In this study, the peripheral units, sensors, operators used in underwater vehicles and their effects on vehicle control and cruise planning and the stages of autonomous movement in unmanned underwater vehicles are given. In this context, the general goals, tasks and objectives that we encounter as criteria during the design stage are explained. Then, the basic concepts that should be considered in designs for mechanical, electronic and software development required to achieve these are mentioned. As an example, it has been discussed how to determine some dynamics parameters of the underwater vehicle Lucky Fin developed in the Electronics and Communication Department of Kocaeli University Faculty of Engineering. Unmanned underwater vehicles  use many subjects such as robot kinematics, hydrodynamics, modeling, control, image processing, electronic card design, sensor technologies, embedded systems, drive systems, power management, lighting, underwater communication, image processing algorithms, navigation planning which require an interdisciplinary coordination. The article aims to contribute in providing the reader an overview of the generic concepts and design principles encountered in vehicle design.