You are here

Çoklu İnsansız Hava Aracı Simülasyonları için Altyapı Çözümü

Simulation Infrastructure Solution for Multi Unmanned Air Vehicle Simulation

Journal Name:

Publication Year:

Keywords (Original Language):

Abstract (2. Language): 
Since the early days of Unmanned Air Vehicles (UAVs), the utilization of UAV teams or swarms in operations has always been discussed. The complexity of control algorithms, methodologies and autonomy levels to be designed increases dramatically with multi UAV approaches. With the development of various UAVs and the specification of new roles for UAVs in reconnaissance, surveillance, air-to-ground and air-to-air operations, the interest for the simulations that will be used to asses effectiveness of single or multi UAV deployment in operations get increment. In parallel with this the requirements for simulation infrastructures get evident. These infrastructures are expected to support agent based architecture in order to enable structured modeling of operational arena. On the other hand, to support incorporating human factors in the scenarios, these infrastructures are required to have virtual simulator interfaces. And lastly Geographical Information Systems (GIS) support is required from these infrastructures to enable analysis of environment interactions and present simulation results over tactical picture. This paper presents a design for multi UAV simulation infrastructure that is constructed using open source simulation and GIS tools namely Repast, OpenMap and FlightGear.
Abstract (Original Language): 
İnsansız Hava Araçlarının (İHA) harekât ortamında kullanılması söz konusu olduğu günden bu yana birden fazla İHA’nın birlikte kullanımı, İHA takımlarının hatta İHA sürülerinin oluşturulması tartışılagelmektedir. Tek İHA ile yapılacak harekâttan, çoklu İHA ile yapılacak harekâta doğru, seçilecek denetim mekanizmaları, tasarlanacak otonomi düzeyleri ve öz denetim algoritmaları karmaşıklaşmaktadır. Bir yandan birbirlerinden oldukça farklı yeteneklerde ve özelliklerde İHA’ların geliştirildiği, öte yandan da geliştirilen bu platformların keşif, gözetleme ile başlayıp hava-yer, hatta hava-hava muharebelerindeki rollerinin tasarlandığı bu günlerde, tekli ve çoklu İHA’ların harekât senaryolarındaki etkinliklerinin çözümlenmesine olanak sağlayacak simülasyonların öneminin arttığı değerlendirilmektedir. Bununla paralel olarak simülasyonların üstünde koşacağı simülasyon altyapılarına olan ihtiyaç da daha görülür hale gelmiştir. Bu altyapıların birçok sistemin ve sistemler sisteminin etkileşimde olduğu karmaşık harekât ortamının yapısal bir şekilde modellenmesine olanak sağlamak için yapılandırılabilir etmen tabanlı mimariyi desteklemeleri gerekmektedir. Öte yandan insan faktörünü senaryo içine dahil edebilmesi için sanal simülatörler ile arayüzlerinin olması beklenmektedir. Son olarak da simülasyondaki unsurların ortam etkileşimlerinin çözümlenebilmesi ve taktik resmin sunulabilmesi için Coğrafi Bilgi Sistemi (CBS) tarafından desteklenmesine ihtiyaç duyulmaktadır. Bu makalede açık kaynak simülasyon ve CBS araçları olan Repast, OpenMap ve FlightGear kullanılarak çoklu İHA simülasyonu için tasarlanan simülasyon altyapısı sunulacaktır.

REFERENCES

References: 

Banda, S. (2002). Future Directions in Control of Unmanned Air Vehicles. Proceedings of AFOSR Workshop on Future Directions in Control. Arlington, VA.
FlightGear Developer Portal. (tarih yok). http://wiki.flightgear.org/ index.php/Portal:Developer adresinden alınmıştır.
Jin, Y., Liao, Y., Minai, A. ve Polycarpou, M. (2005). Balancing Search And Target Response in Cooperative Unmanned Aerial Vehicle (UAV) Teams. IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics-Part B: Cybernetics, 36(3), 571-587.
Jin, Y., Minai, A., ve Polycarpou, M. (2003). Cooperative Real-Time Search and Task Allocation in UAV Teams. Proceedings of 42nd IEEE Conference on Decision and Control, 9-12 Aralık, Hawaii, 7-12.
Kewley, R. ve Larimer, L. (2003). An Agent-Based Modeling Approach to Quantifying the Value of Battlefield Information. The Bulletin of Military Operations Research Society, 10(13), 25-26.
Macal, C. ve North, M. (2009). Agent Based Modeling and Simulation. Proceedings of the 2009 Winter Simulation Conference, Austin, TX.
Meng, H. ve Xin, G. (2010). UAV Route Planning Based on the Genetic Simulated Annealing Algorithm. 2010 International Conference on Mechatronics and Automation (ICMA), 4-7 Ağustos, Xi'an, 788-793.
Mes, M., van der Heijden, M. ve van Harten, A. (2007). Comparison of Agent-Based Scheduling to Look-Ahead Heuristics for Real-Time Transportation Problems. European Journal of Operational Research, 181(1), 59-75.
Najlis, R. ve North, M. (2005). Repast vector GIS integration. 14th Annual NAACSOS Conference, 26-28 Haziran, Notre Dame.
Niland, M. (2006). The Migration of a Collaborative UAV Testbed into the Flames Simulation Environment. Proceedings of the 38th conference on Winter Simulation Conference, 3-6 Aralık, Monterey, CA, 1266-1272, 1266-1272.
North, M. ve Macal, C. (2010). Foundations of and Recent Advances in Artificial Life Modeling with Repast 3 and Repast Simphony. Artificial Life Models in Software, 2nd ed., Heidelberg: Springer.
OpenMap Projesi. (tarih yok). http://www.openmap.org/ adresinden alınmıştır.
Pearson, L. (1969). Developing the flying bomb. Washington D.C.: The Chief of Naval Operations.
Savunma Bilimleri Dergisi, Mayıs 2012, 11 (1), 81-89. 89
Perry, A.R. (2004). The Flightgear Flight Simulator. USENIX Annual Technical Conference. 27 Haziran-2 Temmuz, Boston.
Ryan, A., Zennaro, M., Howell, A., Sengupta, R. ve Hedrick, J. (2004). An Overview of Emerging Results in Cooperative UAV Control. 43rd IEEE Conference on Decision and Control, Nassau, 602-607.
Sarton, E. ve Hammaker, S. (2005). Simulated Flight Testing of an Autonomous Unmanned Air Vehicle Using FlightGear. 26-29 Eylül, Infotech@Aerospace. Arlington, VA.
Shima, T. ve Schumacher, C. (2005). Assignment of Cooperating UAVs To Simultaneous Tasks Using Genetic Algorithms. AIAA Guidance, Navigation, and Control Conference and Exhibit, 15-18 Ağustos, San Francisco, California.
Sokolowski, J. ve Banks, C. (2010). Modeling and simulation fundementals: Theoretical underpinnings and practical domains. New Jersey: Jon Wiley & Sons Inc.
Tulum, K., Durak, U. ve Yder, S. (2009). Situation aware UAV mission route planning. 2009 IEEE Aerospace Conference, Big Sky, Montana, USA, 1-12.
Valenti, M., Schouwenaars, T., Kuwata, Y., Feron, E. ve How, H. (2004). Implementation of a Manned Vehicle-UAV Mission System. AIAA Guidance, Navigation and Control Conference, 16-19 Ağustos, Rhode Island.
Zheng, C., Li, L., Xu, F., Sun, F. ve Ding, M. (2005). Evolutionary Route Planner for Unmanned Air Vehicles. IEEE Transactions on Robotics, 21(4), 609-620.

Thank you for copying data from http://www.arastirmax.com