İNSANSIZ HAVA ARACININ GÖRSEL SERVO KONTROL İLE OTONOM HİZALANMASI VE OTONOM HEDEFE YÖNELİMİ

Abstract

Bu çalışmada bir döner kanat insansız hava aracı (İHA) ile, özellikleri belirtilmiş bir hedefe otonom olarak yönelme, hedef karşısında hizalanma ve belirli süre boyunca hedef karşısında hizalanma sonunda hedefin içinde bulunan boşluktan geçmek için gerekli kontrolün yapılması amaçlanmıştır. Önerilen sistemde hedef, yer düzlemine dik içi boş bir dikdörtgendir. İHA yer düzlemine paralel hareket etmekte ve ön tarafında yer düzlemine dik eksenin görüntüsünü alabilecek kamera bulunmaktadır. Alınan kamera görüntüsünde soldan sağa doğru olan eksen x, yukarıdan aşağı doğru olan eksen y olarak tanımlanmıştır. İHA’nın ileri yönlü hızı Vx+, geri yönlü hızı Vx-, sağa yönlü hızı Vy+, sola yönlü hızı Vy- olarak tanımlanmıştır. Kontrol katmanında, görüntü merkez-hata vektöründen üretilen PID tabanlı komutlar ile İHA’nın hizalanması sağlanmıştır. Ayrıca kontrol denklemine gövde hızları (Vx, Vy) geri beslemesi eklenen ve eklenmeyen iki yaklaşım karşılaştırma çerçevesinde tartışılmıştır.

This study aims to control a rotary-wing unmanned aerial vehicle (UAV) to autonomously orient itself towards a specified target, align with the target, and pass through a gap within the target after a specified alignment time. In the proposed system, the target is a hollow rectangle perpendicular to the ground plane. The UAV moves parallel to the ground plane and has a camera on its front capable of capturing the image of the axis perpendicular to the ground plane. In the captured camera image, the axis from left to right is defined as x, and the axis from top to bottom is defined as y. The UAV's forward velocity is defined as Vx+, its backward velocity as Vx-, its rightward velocity as Vy+, and its leftward velocity as Vy-. In the control layer, the alignment of the UAV is achieved using PID-based commands generated from the image center-error vector. Furthermore, two approaches, one with and one without adding body velocity (Vx, Vy) feedback to the control equation, are discussed within a comparative framework.