A Pursuit evasion game between a missile and an aircraft


Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2002

Öğrenci: KEZİBAN DİDEM ŞAHİN

Danışman: MEHMET KEMAL LEBLEBİCİOĞLU

Özet:

Bu tezde füze tehdidindeki bir uçağın pilotuna füzeden kaçma sırasında alacağı kararlara yardım etmek amacı ile akıllı bir yapı oluşturulmaya çalışılmıştır. Bunu gerçekçi kılmak için uçak ve füze için uçuş benzetimleri gerçekleştirilmiş ve uçakla füze arasında geçen bir kaçma kovalamaca oyunu yaratılmıştır. Sistemde uçağın ve füzenin yetenekleri geliştirilmiştir. Uçuş benzetimleri aracın dinamik modeli, güdüm ve kontrol üniteleri olmak üzere üç kısımdan oluşmaktadır. Bu çalışmada uçağın ve füzenin dinamik modelleri incelenmiştir. Buna göre füze ve uçak dinamiği, füzede olmamasına rağmen uçakta bir simetri düzleminin olması gibi küçük noktalar dışında benzemektedir,. Bu çalışma kapsamında her ikisin de modelinin uygulaması gerçekleştirilmiştir. Füzenin güdümünde iki farklı güdüm yöntemi kullanılmış ve test edilmiştir. Birincisi iyi T.CTBKSECÖ' ookOmawtasyom mwm- VIbilinen bir yöntem olan "Oransal Seyir Kuralı" ve ikincisi "Bulanık Mantık Karma Güdüm Kuralı" dır. ikisinden elde edilen sonuçlar karşılaştırılmıştır. Füzenin kontrol ünitesi üç otomatik pilottan oluşmaktadır. Bu çalışmada farklı otomatik pilot alternatiflerinden hız komutu takibi otomatik pilotları seçilmiş ve uygulanmıştır. Yukarıda anlatılanlar uçak için de tekrar edilmiştir. Dinamik modeli oluşturulmuş, güdüm ve kontrol sistemi tasarlanmış ve uygulaması gerçekleştirilmiştir. Genelde uçaklarda füzelerde olduğu gibi bir güdüm ünitesine ihtiyaç duyulmaz. Bu görev pilot tarafından yerine getirilir. Fakat füze tehdidindeki uçaklar için, ne yapması gerektiğini pilota söyleyecek bir karar mekanizmasının bulunması daha iyidir. Bu mekanizma duraksamadan daha objektif kararlar verebilir. Bu nedenle bu çalışmada uçak için bulanık mantık yapısına dayalı bir güdüm ünitesi tasarlanmıştır. Uçağın kontrol sistemi füzeninkinden biraz daha karışıktır. Kararlılık arttırıcı sistemlerden, duruş kontrol sistemlerinden ve uçuş yolu kontrol sistemlerinden oluşur. Bu çalışmada tüm bu sistemler araştırılmış ve uçuş benzetimi için gerekli olanlara karar verilmiş ve uygulamaları gerçekleştirilmiştir. Ayrıca gerçek hayatta füze tehdidindeki uçağın füzeden kaçmak için sadece manevra yapması yeterli değildir, bunun için başka metotlar da kullanılmaktadır. Bunlar elektronik harp silahlandır. Bu çalışmada gerçek olmayan bir 'chaff/flare' modeli oluşturulmuştur. Bu yolla uçağın yakalanma ihtimali azaltılmıştır. Bu modelin kullanıldığı ve kullanılmadığı sonuçlar karşılaştırılmışlar. Sonunda uçağın güdüm ünitesini oluşturan üyelik fonksiyonları optimize edilmiştir. Ve optimizasyon sonuçlan gözlenmiştir.