Çok Rotorlu İnsansız Hava Aracı Tasarımı ve Kablosuz Algılayıcı Ağlarda Kaynak Ataması Eniyilemesi

Abstract

The first part of the thesis explains the construction phases and implementation of a propellerdriven unmanned aerial vehicle which is one of the most researched subjects of our time. The hardware of the system was created from scratch. It was initially controlled by a developer based software language. Various experiments were carried out, numerical methods and measures were used to control the axes of the vehicle. Subsequently, the system was controlled by means of the data obtained and developed from these experiments. Finally, the designed vehicle used with an present autopilot system and have been studied for a better controller design. In the second part of the thesis, the impact of link unidirectionality and reverse path hop length on Wireless Sensor Network (WSN) lifetime is investigated through a novel Mixed Integer Programming (MIP) framework. A significant portion of links in various wireless network testbeds are shown to be unidirectional due to several physical factors (e.g., transceiver characteristics). Utilization of a unidirectional link necessitates the establishment of multi-hop reverse path for the completion of handshaking. Through the numerical evaluation of the created novel MIP model, the parameter space of WSNs is explored. The results show that reverse path length affects the network lifetime significantly. Furthermore, utilization of reverse paths consisting of more than a single relay node does not increase the network lifetime, considerably.

Tezin ilk kısmında, günümüzde yaygın olarak geliştirilmeye çalışılan insansız hava araçlarından dört pervaneli hava aracının özgün tasarımının yapılış ve uygulanış aşamaları ele alınmıştır. Sistemin donanımı sıfırdan var edilmiştir. Geliştirici tabanlı bir yazılım geliştirilecek, eksenler üzerinde deneysel ve sayısal yöntemlerle kontrolü yapılmıştır. Sonrasında sistem verilerinin kullanılması ile daha iyi bir kontrolcü tasarlanması sağlanmıştır. Son olarak ise tasarlanan cihaz, hazır bir otopilot sistemi ile denenmiş ve daha iyi bir kontrolcü tasarımı için üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Tezin ikinci kısmında ise Kablosuz Algılayıcı Ağ’lardaki (KAA) geri dönüş yol uzunluğunun tek yönlü bağlantılar üzerindeki yaşam süresi etkisi özgün bir Karmaşık Tamsayılı Programlama (KTP) ile incelenmiştir. Kablosuz ağ çalışmalarında, bağlantıların önemli bir kısmının fiziksel sebeplerden dolayı (örneğin, alıcı-verici karakteristiği) tek yönlü bağlantı olduğu gösterilmiştir. Tek yönlü bağlantıların ağ üzerinde kullanılabilinmesi için tokalaşmanın tamamlanması, yani çok atlamalı geri dönüş yolunun kurulması gerekmektedir. Oluşturulan özgün KTP modelinin üzerinde sayısal olarak çalışılmasıyla, KAA’nın parametre uzayı incelenmiştir. Sonuçlar geri dönüş yol uzunluğunun, ağ yaşam süresini önemli derece etkilediğini göstermiştir. Ayrıca, geri dönüş yollarında birden fazla röle düğümünün kullanılması, ağ yaşam süresini önemli ölçüde arttırmadığı gözlemlenmiştir.